CN106489032B - 用于制造构件连接系统的方法以及构件连接系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种构件连接系统，其具有：由金属材料制成的第一构件(1)；同样由金属材料制成的球体(3)，该球体焊接到第一构件上；以及第二构件(5)，该第二构件具有通孔(6)和从第二构件的上侧伸出的弯曲翘起的环绕所述通孔周围延伸的凸缘(7)，其中，所述第一构件和第二构件相互接合，使得从第一构件伸出的球体伸入到设置在第二构件中的通孔中或者甚至部分穿过所述通孔，其中，第二构件布置成使得所述凸缘背离第一构件，其中，第二构件是夹层构件，该夹层构件具有由塑料材料制成的中间层(5a)，该中间层位于上方金属层(5b)与下方金属层(5c)之间。本发明还涉及一种用于制造构件连接系统的方法。

Description

用于制造构件连接系统的方法以及构件连接系统
技术领域
本发明涉及一种用于制造构件连接系统的方法以及一种构件连接系统。
背景技术
这种类型的方法以及这种类型的构件连接系统从DE 10 2010 028 322 A1中已知。
发明内容
本发明的任务是创造一种方法和一种构件连接系统，所述方法和所述构件连接系统具有更广泛的应用范围。
该任务通过如下所述的特征来解决。按照本发明的用于制造构件连接系统的方法具有下列步骤：准备第一构件；将球体焊接到第一构件上；准备第二构件，该第二构件具有通孔和从第二构件的上侧伸出的弯曲翘起的环绕所述通孔周围延伸的凸缘；将所述第一构件和第二构件相互接合，使得从第一构件伸出的球体伸入到设置在第二构件中的通孔中或者甚至部分穿过所述通孔，其中，第二构件布置成使得所述凸缘背离第一构件；所述方法的特征在于，为第二构件使用夹层材料，该夹层材料具有由塑料材料制成的中间层，该中间层位于上方金属层与下方金属层之间。按照本发明的构件连接系统具有：由金属材料制成的第一构件；同样由金属材料制成的球体，该球体被焊接到第一构件上；第二构件，该第二构件具有通孔和从第二构件的上侧伸出的弯曲翘起的环绕所述通孔周围延伸的凸缘；所述第一构件和第二构件相互接合，使得从第一构件伸出的球体伸入到设置在第二构件中的通孔中或者甚至部分穿过所述通孔，第二构件布置成使得所述凸缘背离第一构件，所述构件连接系统的特征在于，第二构件是夹层构件，该夹层构件具有由塑料材料制成的中间层，该中间层位于上方金属层与下方金属层之间。
本发明的出发点是一种用于制造构件连接系统的方法，在所述方法中，将球体焊接到第一构件上。所述第一构件和所述球体可以由金属材料、例如钢、铝等制成。但第一构件和球体原则上也可以由其它材料、例如由塑料、尤其是由纤维增强的塑料材料制成。
此外准备第二构件，该第二构件具有通孔和从第二构件的上侧伸出的弯曲翘起的环绕所述通孔周围延伸的“凸缘”。
将所述第一和第二构件这样相互接合，使得从第一构件伸出的球体伸入到设置在第二构件中的通孔中或者甚至部分穿过该通孔。在此，第二构件这样布置，使得所述凸缘背离第一构件。
本发明的核心在于，不同于开头提及的DE 10 2010 028 322 A1，为第一构件使用“夹层材料”，或者说第一构件由夹层材料制成，至少在围绕所述通孔周围的区域中。按照本发明的夹层材料具有由塑料材料制成的中间层，该中间层位于上方金属层与下方金属层之间。所述两金属层可以直接施加到中间层的相互背离的表面上。例如可以规定，由塑料材料制成的中间层具有0.6mm的厚度，并且其中一个金属层、例如上方金属层具有0.25mm的厚度，并且另一个金属层、例如下方金属层具有0.2mm的厚度。
这种夹层构件为本发明开发了多种应用可能性、例如在车辆车身制造中。利用本发明，“夹层构件”(例如夹层车身构件)能够以非常简单的方式与另一(车身)构件连接。在一侧或在两侧覆上金属层的或者在一侧或在两侧具有金属层的夹层构件例如在高的EMV兼容性重要的应用中被考虑，也就是说，在涉及屏蔽电磁辐射的应用中。
可以规定，所述球体相对于所述凸缘具有一定的过盈尺寸。在这种情况下，所述凸缘可以称为“夹紧凸缘”，也就是说，所述凸缘从外部夹紧地贴靠在球体的外周上。
根据本发明的一种进一步扩展方案，所述第一和第二构件相互粘接，也就是说，可以将粘接剂层引入到所述第一和第二构件之间。所述粘接剂层可以直接达到球体上并且完全填满在凸缘和与第一构件焊接的“球体底座”之间的可能的间隙，由此确保在该区域中不会聚集任何湿气或冷凝水。
根据本发明的一种进一步扩展方案，借助激光焊接装置无接触地将所述球体焊接到第一构件上。借助位置识别装置、例如借助摄像机和分析评价电子装置，可以确定或者说算出球体的精确位置、例如球体的中心点。由位置识别装置提供的位置数据可以输送给引导激光焊接装置并且控制激光焊接装置的机器人。可以规定，所述球体经由环绕的焊缝、即经由旋转对称的焊缝而与第一构件连接。
设置在第二构件中的通孔例如可以通过冲压或者通过钻孔来制造。当所述通孔从第二构件冲出时，可以在冲压通孔的同时制造凸缘。但这样的情况不是强制的。原则上也可以在制造通孔之后通过使该通孔的边缘区域弯曲翘起来制造或者说产生凸缘。
附图说明
下面结合附图更详细地阐述本发明。唯一的图1以示意图示出本发明的基本原理。
具体实施方式
图1示出一种具有第一构件1的构件连接系统，该第一构件例如是(例如由钢或铝制成的)金属板或者金属盘，在此为螺栓的功能元件2从该第一构件伸出。该螺栓的一个端面可以与第一构件1焊接。
在第一构件1的远离功能元件2的上侧上焊接有球体3。该球体3经由环绕的旋转对称的焊缝4与第一构件1材料锁合地连接。所述焊缝4可以由机器人控制地、无接触地借助激光焊接装置来产生。
在从第一构件1伸出的球体3上插套或夹上第二构件5。该第二构件5是“夹层构件”或者说是由“夹层材料”制成的构件。构件5具有中间层5a，该中间层可以由塑料材料、例如纤维增强的塑料材料制成。在中间层的上侧上施加有例如可以是金属层的上方层5b。在中间层5a的下侧上施加有同样可以是金属层的下方层5c。这些金属层例如可以由铝制成或者包含铝。
在将第二构件5插套或夹到球体3上之前，在第二构件5中例如通过钻孔或者通过冲压来制造通孔。在制造通孔的同时或者紧接着、即在制造通孔之后，使所述通孔6的边缘区域向上弯曲翘起成环绕的凸缘7。如从图1可以看出的那样，第二构件5这样布置，使得凸缘7背离第一构件1。
在图1中示出的实施例中，由凸缘7限定的通孔6略大于球体3的直径。
对此备选地可以规定，球体3相对于通孔6具有过盈尺寸，从而在将第二构件5夹到或插套到球体3上时在球体3与通孔6或者通孔6的内边缘(“凸缘”)之间产生夹紧连接。在这种情况下，环绕的凸缘7夹紧地贴靠在球体3的外周上。
如从图1可以看出的那样，在第一构件1与第二构件5之间引入有粘接剂层8。该粘接剂层8完全填满在凸缘7与第一构件1之间存在的间隙，由此防止在该区域中可能聚集湿气或者冷凝水。
本发明例如适合应用于车辆车身制造。第二构件5例如可以是车身构件、尤其是由塑料和金属制成的车身构件。经由球体3和夹紧凸缘7能够以简单的方式将功能元件2与构件5连接。

Claims (9)

1.用于制造构件连接系统的方法，所述方法具有下列步骤：
——准备第一构件(1)，
——将球体(3)焊接到第一构件(1)上，
——准备第二构件(5)，该第二构件具有通孔(6)和从第二构件(5)的上侧伸出的弯曲翘起的环绕所述通孔(6)周围延伸的凸缘(7)，
——将所述第一构件(1)和第二构件(5)相互接合，使得从第一构件(1)伸出的球体(3)伸入到设置在第二构件(5)中的通孔(6)中或者甚至部分穿过所述通孔(6)，其中，第二构件(5)布置成使得所述凸缘(7)背离第一构件(1)，
其特征在于，为第二构件(5)使用夹层材料，该夹层材料具有由塑料材料制成的中间层(5a)，该中间层位于上方金属层(5b)与下方金属层(5c)之间。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述第一构件(1)和第二构件(5)经由粘接剂层(8)相互连接。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，借助激光焊接装置无接触地将所述球体(3)焊接到第一构件(1)上。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，通过冲压或者钻孔来制造所述通孔(6)。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在制造所述通孔(6)之后通过使该通孔(6)的边缘区域弯曲翘起来制造所述凸缘(7)。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在冲压所述通孔(6)的同时制造所述凸缘(7)。
7.构件连接系统，其具有：
——由金属材料制成的第一构件(1)，
——同样由金属材料制成的球体(3)，该球体被焊接到第一构件(1)上，
——第二构件，该第二构件具有通孔(6)和从第二构件(5)的上侧伸出的弯曲翘起的环绕所述通孔(6)周围延伸的凸缘(7)，
其中，所述第一构件(1)和第二构件(5)相互接合，使得从第一构件(1)伸出的球体(3)伸入到设置在第二构件(5)中的通孔(6)中或者甚至部分穿过所述通孔(6)，其中，第二构件(5)布置成使得所述凸缘(7)背离第一构件(1)，
其特征在于，第二构件(5)是夹层构件，该夹层构件具有由塑料材料制成的中间层(5a)，该中间层位于上方金属层(5b)与下方金属层(5c)之间。
8.根据权利要求7所述的构件连接系统，其特征在于，所述第一构件(1)和第二构件(5)相互粘接。
9.根据权利要求7或8所述的构件连接系统，其特征在于，所述凸缘(7)是夹紧凸缘，该夹紧凸缘从外部夹紧地贴靠在球体(3)的外周上。
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