CN214578135U - 铆接结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种铆接结构，所述铆接结构包括板和紧固件，所述板具有第一侧以及与所述第一侧相对的第二侧，所述板的第一侧具有壁部，所述壁部的两侧具有凹入区域，所述紧固件放置于所述凹入区域中，且所述紧固件与所述壁部的一侧相邻；所述壁部与所述紧固件不相邻的另一侧能在作用力作用下沿朝向所述壁部与所述紧固件相邻的一侧产生形变从而至少部分地包覆所述紧固件。本方案可以避免在板的背面上产生压痕。

Description

铆接结构

技术领域

本实用新型涉及铆接技术领域，具体的是一种铆接结构。

背景技术

将紧固件等零部件安装在板上的方式可以有很多种，常用的方式有压铆和胶水粘接。

在压铆过程中，紧固件受到的轴向压力也同时作用在板上，由于板的厚度较小，其背离紧固件的一侧上会产生压痕，对于外观质量、铆接结构力学性能要求很高的产品，该压痕会导致铆接后的结构成为不良品。胶水粘接的方式可以解决板出现压痕的问题，但是，胶水会对环境产生污染，且胶水粘接的结构，其耐候性差，当温度超过80℃时，该结构的力学性能大幅下降。

实用新型内容

为了克服现有技术中的缺陷，本实用新型提供了一种铆接结构，其用于解决上述问题。

在本申请中，提供了一种铆接结构，包括板和紧固件，所述板具有第一侧以及与所述第一侧相对的第二侧，所述板的第一侧具有壁部，所述壁部的两侧具有凹入区域，所述紧固件放置于所述凹入区域中，且所述紧固件与所述壁部的一侧相邻，所述壁部与所述紧固件不相邻的另一侧能在作用力作用下沿朝向所述壁部与所述紧固件相邻的一侧产生形变从而至少部分地包覆所述紧固件。

在一些实施例中，所述板的第一侧设有盲孔，所述盲孔的外侧设有沟槽，以使得所述盲孔与所述沟槽之间形成所述壁部，其中，所述盲孔与所述沟槽分别构成所述凹入区域的至少一部分。

在一些实施例中，所述紧固件包括相接的头部和杆部，所述头部用于放置在所述凹入区域内以在所述壁部形变后被所述壁部包覆。

在一些实施例中，所述头部和/或所述杆部的侧壁上设有抵抗扭矩的结构。

在一些实施例中，所述头部和/或所杆部的垂直于其轴线方向的截面是规则形状或不规则形状。

在一些实施例中，所述头部和/或所述杆部的侧壁上设有花齿。

在一些实施例中，所述规则形状是圆形、多边形或椭圆形中的一种或其组合。

在一些实施例中，所述板包括塑性材料。

在一些实施例中，所述作用力的合力至少在所述壁部不垂直于所述板的切平面。

在一些实施例中，所述作用力的合力在所述壁部与所述板的切平面的夹角为0度至45 度。

本实用新型至少具有如下有益效果中的一个或多个：

1.铆接过程中，壁部均被沿朝向紧固件的方向推，因此，可以避免或减少毛刺的产生。

2.该铆接结构通过在板上开设用于容置紧固件的盲孔、在盲孔的外侧开设环绕盲孔的沟槽，以使得盲孔和沟槽之间形成一圈具有一定厚度的壁部，壁部产生变形所受到的主要的力可以是垂直于盲孔的轴线的力而非平行于盲孔的轴线的力，也即，壁部(或者板)可以在受到的平行于盲孔的轴线的力很小时便能产生形变以包覆紧固件，因此，可以避免板上出现压痕。

3.铆接结构配合紧固件具有良好的抗扭矩和抗拉脱力性能。

为让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例中铆接结构铆接前的结构示意图；

图2是本实用新型实施例中壁部受力情况的示意图；

图3示出了根据本申请另一实施例的工具在进行铆接操作时的截面示意图；

图4a至图4c示出了工具的一些示例；

图5a和图5b示出了一些盲孔与沟槽的示例；

图6a至图6f示出了一些适于被铆接至板材上的紧固件的结构。

以上附图的附图标记：100、板；110、盲孔；120、沟槽；130、壁部；200、紧固件；210、头部；220、杆部；300、工具。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本申请的发明人发现，采用现有的将紧固件铆接在金属板等塑性板材上的方式会在板材上产生压痕或毛刺等缺陷的原因在于，这种铆接方式会在金属板的法向施加过大的作用力，而该作用力导致板材在铆接处产生不希望的形变。

发明人发现，如果在塑性板材上预先形成位于两个凹入区域之间的壁部，而后沿着塑性板材的切线方向或者其他非法向的方向向该壁部施加作用力以在壁部产生形变，该壁部的形变可以将紧固件约束在壁部相邻的一个凹入区域内，那么这种施力方式可以大大减小塑性板材在沿法向方向受到的作用力分量，从而有效减少或避免铆接过程中产生的压痕或毛刺。

根据上述实用新型构思，在一些实施例中，本申请提供了一种铆接方法，包括下述步骤：提供板，所述板具有第一侧以及与所述第一侧相对的第二侧；在所述板的第一侧形成壁部，所述壁部的两侧具有凹入区域；将紧固件放入所述凹入区域中，并使得所述紧固件与所述壁部的一侧相邻；以及从所述壁部与所述紧固件不相邻的另一侧对所述壁部施加作用力，以使得所述壁部产生形变从而至少部分地包覆所述紧固件。在一些实施例中，壁部一侧的凹入区域可以是盲孔，其适于容纳待铆接的紧固件；而壁部另一侧的凹入区域可以是沟槽，其例如环绕盲孔，并具有适于工具插入其中以对壁部施加作用力的空间。在另一些实施例中，壁部的一侧可以是沟槽，而另一侧是盲孔，可以将工具插入盲孔中并对壁部施加作用力，以将沟槽内容纳的紧固件铆接在沟槽中(沟槽可以是例如环形沟槽，而紧固件可以是具有通孔的紧固件)。在一些实施例中，盲孔和沟槽可以是凹入区域的一部分，也即紧固件的形状可以与凹入区域不精确匹配。可以理解，凹入结构的具体形态可以根据紧固件的形状来设计和调整。在本申请的下述实施例中，均以壁部两侧的凹入结构为盲孔和沟槽为例进行说明，但是本领域技术人员可以理解本申请并不限制于此构造。

结合图1和图2所示，本实施例的铆接方法用于将紧固件200铆接在板100上，当板100的厚度小于或等于3mm时，本实施例的铆接方法的优点尤为明显。但是本领域技术人员可以理解，本申请的铆接方法可以用于将紧固件铆接在具有更大厚度的板上。在该实施例中，该铆接方法包括以下步骤：

在板100上加工盲孔110。

在板100具有盲孔110的一侧上加工出沟槽120，其中，该沟槽120设置于盲孔110的外侧，该沟槽120和盲孔110之间形成有壁部130，该壁部130具有一定的厚度。在一些实施例中，壁部130的厚度为0.1mm至1cm。

将紧固件200放入盲孔110中，

对上述壁部130的朝向沟槽120一侧的侧壁施加作用力，以使得壁部130朝向紧固件 200发生变形(产生形变)以包覆住紧固件200的位于盲孔110内的部分。在一些实施例中，该作用力的合力F与盲孔110的轴线之间具有一个夹角α(如图2所示)，从而增加壁部130受到的垂直于盲孔110的轴线的力F1的作用，减少平行于盲孔110的轴线的力F2 的作用。可以理解，该夹角α可以大于0度但小于或等于90度，也即作用力的合力F不垂直于板100的切平面。对于板是平板的情况下，板的切平面即板所在的平面。对于板不是平板的情况下，前述板的切平面是指在施加作用力的位置处板的切平面。优选地，该夹角α可以是45度至90度，也即所述作用力的合力在所述壁部与所述板的切平面的夹角为0 度至45度。

借由上述方案，本实施例的铆接方法通过在板100上开设用于容置紧固件200的盲孔 110、在盲孔110的外侧开设的沟槽120，以使得盲孔110和沟槽120之间形成一圈具有一定厚度的壁部130，再对该壁部130施加特定取向的作用力。如此，壁部130的变形主要是因为受到垂直于盲孔110的轴线的力F1而非受到平行于盲孔110的轴线的力F2，也即，壁部130(或者板100)受到的平行于盲孔110的轴线的力F2很小，因此，可以减少或避免板100上出现压痕。

较佳地，本实施例的壁部130所受到的作用力的合力F可以完全垂直于盲孔110的轴线，换句话说，上述夹角α可以为90°，此时，壁部130和板100可以不受到轴向的压力，进一步避免板100上出现压痕。

具体地，本实施例的铆接方法中，可以沿壁部130的周向不连续地(也即分次地)或者连续地对壁部130施加作用力，也可以自壁部130的端面向其根部的顺序(或者自壁部130的根部向其端面的顺序)不连续地或者连续地对壁部130的不同部位施加作用力。较佳地，可以在壁部130的同一水平高度(假设金属板被水平放置于操作台上)上，采用工具 300沿壁部130的周向多次对壁部130施加作用力，待该水平高度上完成了一周的作用力之后，再将工具300移动至壁部130的另一个水平高度，再在该另一水平高度上沿壁部130 的周向多次对壁部130施加作用力。也即是说，本实施例的铆接方法中，可以采用沿壁部 130的周向多次或者连续施力和自其端面向根部的方向多次或者连续施力相结合的方式来实现壁部130的形变。

可以理解，在不同水平高度上施加的作用力的合力F相对于轴线方向的夹角可以不同或相同，而在不同水平高度上施加的作用力的合力F的大小也可以相同或不同。优选地，每次施加的作用力的合力F在垂直于盲孔110的轴线的力F1的大小可以保持不变，以使得壁部的不同位置可以均匀受力。

以三次为例，先将工具300伸入沟槽120中一个L1距离，在该水平高度位置上，采用工具300沿壁部130的周向多次对壁部130施加作用力。接着，将工具300继续伸入沟槽 120中一个L2距离，此时，工具300伸入沟槽120中的实际深度为L1+L2；在该水平高度位置上，采用工具300沿壁部130的周向多次对壁部130施加作用力。接着，将工具300 继续伸入沟槽120中一个L3距离，此时，工具300伸入沟槽120中的实际深度为 L1+L2+L3；在该水平高度位置上，采用工具300沿壁部130的周向多次对壁部130施加作用力。

采用上述方案，本实施例的铆接方法可以通过向壁部130多次施加较小作用力的方式来实现壁部130的变形，多次施加较小作用力的方式可以进一步减小每一次施力时壁部130 所受到的平行于盲孔110的轴线方向的力F2，因此，能够进一步避免金属板100上产生压痕。

本实施例的工具300，其具有第一轴线(在图1中，工具300的第一轴线是圆柱形工具 300的中心轴线)，工具300还具有垂直于第一轴线的非圆截面或圆形截面。在一些其他的实施例中，工具可以具有类似于图1所示的工具300的伸长形状，而第一轴线则可以是伸长形状的工具的中心轴线。进一步的，非圆截面可以包括椭圆截面、多边形截面等规则截面或其组合，还可以包括不规则图形截面；这些截面可以是对称或非对称图形截面。换句话说，工具300的垂直于第一轴线的截面所对应的图形可以呈非圆形，也可以呈圆形。当该截面呈非圆形时，其可以是椭圆形、多边形(例如，三角形、四边形、五边形、六边形等等)等规则图形或其组合，或者不规则图形等。图4a至图4c示出了工具的一些示例，可以看出其可以采用各种规则或不规则的截面形状。例如，图4a是圆形截面的一部分被切除的非规则截面，图4b是椭圆形截面，图4c是正六变形截面。

更具体地，在上述的沿壁部130的周向多次对壁部130施加作用力的过程中，可以有如下的几种方法。第一种方法：可以沿壁部130的厚度方向(本实施例中，壁部130的厚度是指壁部130朝向沟槽120的一侧与壁部130朝向盲孔110的一侧之间的距离)采用工具300多次对壁部130施加作用力；在多次施力的过程中，工具300可以不必始终保持与壁部130接触。第二种方法：先采用工具300沿壁部130的厚度方向对壁部300施加第一次作用力，以使得壁部130上产生一个朝向紧固件200凹陷的形变部；接着，将工具300 放置于形变部内并使工具300与壁部130相抵；接着，使工具300沿壁部130的周向从形变部的一侧移动至形变部的另一侧，并且，工具300在移动的过程中始终与壁部130相抵以对壁部130施加厚度方向的作用力。也可以说，在第二种方法中，工具300围绕着壁部 130转动，且在转动过程中工具300始终与壁部130相抵以对壁部130施加作用力。

进一步地，参考图1，在一些实施例中，工具300在沿壁部130的周向移动的过程中绕第一轴线转动，以避免或减少工具300与壁部130之间产生的摩擦力。换句话说，工具300在绕着壁部130的整体的外侧转动的同时，其还绕着自身的第一轴线转动(也即产生自转)。如此，可以将工具300与壁部130之间的摩擦由滑动摩擦变为滚动摩擦，有利于降低摩擦力，降低壁部130产生碎屑的风险。在一些实施例中，工具300可以包括一个或多个圆柱状抵接部，例如图1所示的两个圆柱形抵接部，其对称地分布在壁部130的两侧；可选地工具300也可以包括更多个抵接部，例如3个、4个或更多个，其可以等间隔地或不等间隔地分布在壁部130的周围，例如壁部的两侧。可以理解，工具300的多个圆柱状抵接部之间的距离可以变化，以适应于对具有不同外径的壁部130进行处理。在一些实施例中，在工具在沿所述壁部的周向移动过程中，所述第一轴线的运动轨迹是圆形、椭圆形、多边形、锯齿形等规则轨迹中的一种或其组合，或者也可以是其他不规则轨迹。

具体地，本实施例的盲孔110和/或沟槽120，或者其他形状的凹入区域可以采用机械或者非机械方法加工而出。图5a和图5b示出了一些盲孔与沟槽的示例。其中，图5a中，盲孔可以是椭圆形而沟槽可以是圆形，或者在图5b中，盲孔可以是正方形而沟槽可以是圆形。本领域技术人员可以认识到，根据实际应用，各种形状的盲孔和沟槽以及其配合都可以被采用。

本实施例的铆接结构，包括上述板100和紧固件200，其采用本实施例的铆接方法制备而成。

具体地，结合图1和图2所示，本实施例的紧固件200可以包括相接的头部210和杆部220，该头部210用于放置在上述盲孔110内以被上述壁部130包覆。紧固件200的头部 210的侧壁上可以设有花齿，当壁部130朝向紧固件200的头部210变形时，壁部130上的材料可以流入花齿中，以使得板100和紧固件200的头部210咬合在一起，从而可以提高紧固件200抵抗扭矩的能力。或者，紧固件200的头部210的垂直于其轴线方向的截面可以呈多边形或椭圆形等非圆形，该形状的头部210也能使其在被壁部130包覆时提高抵抗扭矩的能力。本实施例的紧固件200包括螺柱。

图6a至图6f示出了一些适于被铆接至板材上的紧固件的结构。本领域技术人员可以理解其他形状的紧固件也可以被采用。

仍参考图1和图2所示，具体地，本实施例的盲孔110的形状与紧固件200的头部210的形状仿形，沟槽120的形状也可以跟盲孔110的形状仿形，如此，可以使得壁部130的厚度较为均匀，有利于提高壁部130受力和变形的均匀性。

具体地，本实施例的盲孔110和/或沟槽120的底部为平面，有利于提高紧固件200放置时的稳定性。

具体地，本实例板的材料为带塑性的材料，包括金属和非金属材料，例如低碳钢，铜，铝，塑料，及橡胶等。

图3示出了根据本申请另一实施例的工具在进行铆接操作时的截面示意图。其中紧固件被设置在第一凹入区域中，而第一凹入区域的两侧各有一个凹入区域，即位于第一凹入区域外侧的第二凹入区域以及位于第一凹入区域内侧的第三凹入区域。其中，第一凹入区域与第二凹入区域限定了位于其间的第一壁部，而第一凹入区域与第三凹入区域限定了位于其间的第二壁部。工具可以被插入在第一凹入区域和/或第三凹入区域中，并且分别对第一壁部和/或第二壁部施加作用力，以在第一壁部和/或第二壁部产生形变部。这些形变部可以至少部分地包覆紧固件至于第一凹入区域内的端部，从而将紧固件铆接固定在其中。

本实用新型中应用了具体实施例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (10)

1.一种铆接结构，包括板和紧固件，其特征在于，所述板具有第一侧以及与所述第一侧相对的第二侧，所述板的第一侧具有壁部，所述壁部的两侧具有凹入区域，所述紧固件放置于所述凹入区域中，且所述紧固件与所述壁部的一侧相邻，所述壁部与所述紧固件不相邻的另一侧能在作用力作用下沿朝向所述壁部与所述紧固件相邻的一侧产生形变从而至少部分地包覆所述紧固件。

2.根据权利要求1所述的铆接结构，其特征在于，所述板的第一侧设有盲孔，所述盲孔的外侧设有沟槽，以使得所述盲孔与所述沟槽之间形成所述壁部，其中，所述盲孔与所述沟槽分别构成所述凹入区域的至少一部分。

3.根据权利要求1所述的铆接结构，其特征在于，所述紧固件包括相接的头部和杆部，所述头部用于放置在所述凹入区域内以在所述壁部形变后被所述壁部包覆。

4.根据权利要求3所述的铆接结构，其特征在于，所述头部和/或所述杆部的侧壁上设有抵抗扭矩的结构。

5.根据权利要求3所述的铆接结构，其特征在于，所述头部和/或所杆部的垂直于其轴线方向的截面是规则形状或不规则形状。

6.根据权利要求5所述的铆接结构，其特征在于，所述规则形状是圆形、多边形或椭圆形中的一种或其组合。

7.根据权利要求3所述的铆接结构，其特征在于，所述头部和/或所述杆部的侧壁上设有花齿。

8.根据权利要求1所述的铆接结构，其特征在于，所述板包括塑性材料。

9.根据权利要求1所述的铆接结构，其特征在于，所述作用力的合力至少在所述壁部不垂直于所述板的切平面。

10.根据权利要求9所述的铆接结构，其特征在于，所述作用力的合力在所述壁部与所述板的切平面的夹角为0度至45度。

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