CN105934295A - 用于借助空心铆接元件固定多个工件的方法 - Google Patents

用于借助空心铆接元件固定多个工件的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于借助空心铆接元件(18)固定多个工件(12、14)的方法，所述铆接元件包括敞口的安置端部(24)和封闭的封闭端部(26)，该方法具有如下步骤：a)将铆接元件(18)引导通过工件(12、14)的相互对齐的开口(16)，b)将流体、尤其是空气在高压下从铆接元件(18)的安置端部(24)导入铆接元件(18)的空腔(29)中，并且c)通过流体在铆接元件(18)的封闭的封闭端部(26)上使铆接元件(18)塑性变形和安置该铆接元件。

Description

用于借助空心铆接元件固定多个工件的方法
技术领域
本发明涉及一种用于借助空心铆接元件固定多个工件的方法。
背景技术
为了连接多个工件，通过铆钉的连接是以前的并且可靠的方法。对于仅可以单侧接近连接部位的情况，已知的是盲铆钉。对于盲铆钉，在将铆钉导入要连接的工件的固定开口中之后，牵拉铆钉心轴，从而铆钉在工件的不可接近的背侧上塑性变形并且将所述工件持久连接。铆钉心轴在形成连接之后去除。
盲铆钉在生产中是耗费的并且因此相比于其他铆钉具有相对高的单件费用。此外连接的事后紧固不再可能。
发明内容
因此，本发明的任务是，提供一种低成本的用于固定多个工件的方法。
该任务通过一种用于借助空心铆接元件固定多个工件的方法解决，所述铆接元件包括敞口的安置端部和封闭的封闭端部，该方法包括如下步骤：
a)将铆接元件引导通过各工件的相互对齐的开口，
b)将流体、尤其是空气在高压下从铆接元件的安置端部导入铆接元件的空腔中，并且
c)通过流体在铆接元件的封闭的封闭端部上使铆接元件塑性变形和安置该铆接元件。
通过本发明可以将铆接元件以简单的方式用于固定多个工件。尤其是，在铆接元件本身上不需要复杂的结构，从而单件费用可以大幅降低。
例如，铆接元件和/或流体在流体引入之前被加热，由此流体的对于变形需要的压力可以减少，以便进一步降低所述方法的费用。
优选地，在实现希望的铆接元件的变形之后，流体从空腔中去除或排出。以这种方式可能的是，将流体敏感的工件也借助按照本发明的方法连接。
在本发明的一种设计中，流体的压力和/或温度与铆接元件的希望的夹紧长度适配，从而铆接元件的夹紧长度可以通过选择压力和/或温度确定。以这种方式可能的是，对于不同种类的连接可以考虑结构相同的铆接元件，从而铆接元件的单件费用可以进一步减少。
在一种实施变型方案中，在铆接元件变形之后重新将流体引入铆接元件的空腔中，由此保证铆接元件如希望的那样变形。
优选地，在重新引入流体时，使用比先前引入时更高的压力，从而紧固各工件的连接。以这种方式，可以以简单的方式实现连接的事后紧固。
在一种实施变型方案中使用如下铆接元件，该铆接元件包括空心的圆柱形的套筒，所述套筒具有安置端部、封闭端部和在安置端部和封闭端部之间延伸的杆部，并且该铆接元件包括凸缘，所述凸缘在安置端部上设置在套筒上，其中，套筒在安置端部上是敞口的并且在封闭端部上是封闭的，其中，杆部和/或封闭端部具有至少一个成形区段，所述成形区段相对于杆部和/或封闭端部的其他区段具有不同的可变形性。通过形成具有变化的可变形性的成形区段可能的是，在塑性变形之后以简单的方式影响封闭端部的形状。
优选地，成形区段通过至少一个区段形成，所述至少一个区段所具有的壁厚与杆部和/或封闭端部的在成形区段之外的壁厚不同，从而简单并且低成本地实现成形区段的形成。
例如，成形区段通过杆部和/或封闭端部的削弱部、尤其是通过缺口形成，由此可以简单并且低成本地形成成形区段。
凸缘和套筒可以一件式地构成，由此铆接元件的制造成本进一步减少。
在本发明的一种实施形式中，为了脱开铆接，流体重新在高压下引入铆接元件的空腔中，其中，所述压力选择得这样高，使得铆接元件的塑性变形的封闭端部撕开。以这种方式可能的是，利用相同的工具脱开多个工件的连接，所述工具也用于连接各工件。
附图说明
本发明的其他特征和优点由后续的说明以及参照的附图得出。附图示出：
图1用于根据按照本发明方法的步骤a)连接多个工件的铆接元件；
图2在实施按照本发明方法的步骤b)和c)之后的按照图1的铆接元件；
图3在实施按照本发明方法之后的按照图1的铆接元件；以及
图4在按照本发明脱开之后的按照图1的铆接元件。
具体实施方式
在图1中以剖面示出两个工件12、14之间的连接部位10。工件12、14分别具有相互对齐的开口16，铆接元件18延伸通过所述开口。
铆接元件18具有圆柱形套筒20和凸缘22，并且铆接元件可以由金属或塑料制造。
圆柱形套筒20例如是圆柱体形的并且具有安置端部24和封闭端部26，在所述安置端部和封闭端部之间延伸有杆部28。
套筒20空心地构成，其中，套筒在安置端部24上是敞口的并且在封闭端部26上是封闭的，从而铆接元件18构成一侧敞口的空腔29。
杆部28可以具有成形区段30，所述成形区段沿周向完全围绕套筒20延伸。
相比于杆部28的其他区段，成形区段30具有另外的可变形性。例如在成形区段30中的可变形性相对于其余的杆部28的可变形性增大。
成形区段30的不同的可变形性可以通过如下区段形成，该区段所具有的壁厚与杆部28的在成形区段30之外的壁厚不同。
成形区段30也可以通过杆部28的削弱部、尤其是通过缺口形成。
当然，成形区段30可以设置在套筒20的封闭端部26上，此时，以上所述内容对应地应用于封闭端部26上。例如这时成形区段的可变形性与其余的封闭端部26的可变形性不同。
当然也可设想，成形区段30不完全地围绕套筒20的圆周延伸，而是沿周向只局部地围绕套筒20的圆周延伸。
成形区段30也可以通过如下区段形成，该区段具有与杆部28或封闭端部26的加固部不同的加固部。
凸缘22设置在套筒20的安置端部24上并且可以与套筒20一件式地构成。
套筒20在安置端部24上的开口形成吹入口32，连接工具(未示出)的喷嘴34可以密封地附接到所述吹入口上。
为了连接工件12、14，在铆接元件18插入开口16中之后，如在图1中示出的那样，将流体、例如空气在高压下引入空腔29中。
为此如在图2中示出的那样，将连接工具的喷嘴34导入吹入口32中，从而空腔29被完全封闭。
现在在高压下将在图中通过多个点表示的流体压到空腔29中。
通过流体的压力，铆接元件18的套筒20、尤其是封闭端部26塑性变形并且安置铆接元件18。封闭端部26例如获得蘑菇形。
在变形时，封闭端部26和杆部28的从工件14突出的部分被加宽，从而它们构成贴靠在工件14上的背切。
背切的变形和结构可以由成形区段30的类型和/或几何结构影响。
在示出的实施形式中，成形区段30比杆部28的其余区段可更容易地变形，从而杆部28在成形区段30的区域中变形并且加宽。
为了实现铆接元件18的更好的可变形性，铆接元件18可以在引入流体之前被加热。
流体本身也可以在引入之前被加热。
也可设想，流体的压力和/或温度与铆接元件的希望的夹紧长度适配。因为也能够通过流体的压力和/或温度影响铆接元件18的变形。例如高压力导致封闭端部26的几乎完全球形的变形。
在获得希望的铆接元件18的变形之后，将喷嘴34从铆接元件18去除，并且流体可以从空腔29中排出。
也可设想，通过喷嘴34、例如通过产生负压从空腔29中去除流体。
两个工件12、14现在通过铆接元件18相互固定地连接，如在图3中可看出的那样。
为了通过铆接元件18确保工件12、14的可靠连接，可以重新将流体引入铆接元件的空腔29中，亦即重复以上所述方法。
同样，在两个工件12、14之间的连接可以事后紧固，例如在工件12、14的预设使用寿命的一半之后进行紧固。为此可以重复以上所述方法，然而在此流体以比先前第一次引入时更高的压力压到铆接元件18的空腔29中，以便将工件12、14再次相互压紧。
例如当应该更换工件12、14时，通过铆接元件18产生的在两个工件12、14之间的连接也可以再次脱开。为此，如在图4中示出的那样，将喷嘴34再次施加到吹入口32上并且将流体重新引入铆接元件18的空腔29中。然而，在该情况中，流体的压力选择得这样高，使得铆接元件的封闭端部26撕开，由此在变形时产生的背切一起撕开。以这种方式，现在铆接元件18的其余部分可以再次从开口16中去除并且两个工件12、14彼此分开。
在此，如果成形区段对应地削弱地构成，那么成形区段30可以用作预设撕开部位。

Claims (11)

1.一种用于借助空心铆接元件(18)固定多个工件(12、14)的方法，所述铆接元件包括敞口的安置端部(24)和封闭的封闭端部(26)，该方法包括如下步骤：
a)将铆接元件(18)引导通过各工件(12、14)的相互对齐的开口(16)，
b)将流体、尤其是空气在高压下从铆接元件(18)的安置端部(24)导入铆接元件(18)的空腔(29)中，并且
c)通过流体在铆接元件(18)的封闭的封闭端部(26)上使铆接元件(18)塑性变形和安置该铆接元件。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，在引入流体之前加热铆接元件(18)和/或流体。
3.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在实现希望的铆接元件(18)的变形之后，使流体从空腔(29)中去除或排出。
4.按照上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，流体的压力和/或温度与铆接元件(18)的希望的夹紧长度适配。
5.按照上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，在铆接元件(18)变形之后重新将流体引入铆接元件(18)的空腔(29)中。
6.按照权利要求5所述的方法，其特征在于，流体在重新引入时以比先前引入时更高的压力引入，这时重新紧固各工件(12、14)的连接。
7.按照上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，使用如下的铆接元件(18)，该铆接元件包括空心的圆柱形的套筒(20)，所述套筒具有安置端部(24)、封闭端部(26)和在安置端部(24)和封闭端部(26)之间延伸的杆部(28)，并且该铆接元件包括凸缘(22)，所述凸缘在安置端部(24)上设置在套筒(20)上，其中，套筒(20)在安置端部(24)上是敞口的并且在封闭端部(26)上是封闭的，其中，杆部(28)和/或封闭端部(26)具有至少一个成形区段(30)，所述成形区段相比于杆部(28)和/或封闭端部(26)的其他区段具有不同的可变形性。
8.按照权利要求7所述的方法，其特征在于，成形区段(30)通过至少一个区段形成，所述至少一个区段所具有的壁厚与杆部(28)和/或封闭端部(26)的在成形区段(30)之外的壁厚不同。
9.按照权利要求8所述的方法，其特征在于，成形区段(30)通过杆部(28)和/或封闭端部(26)的削弱部、尤其是通过缺口形成。
10.按照权利要求7至9之一所述的方法，其特征在于，凸缘(22)和套筒(20)一件式地构成。
11.按照上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，为了脱开各工件(12、4)的连接，将流体重新在高压下引入铆接元件(18)的空腔(29)中，其中，所述压力选择得这样高，使得铆接元件(18)的封闭端部(26)撕开。
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