專利名稱：借助夾緊鉚釘組裝至少兩個(gè)元件的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及借助包括頭部和桿部的夾緊鉚釘(crimping rivet)以及相關(guān) 配合工具組裝至少兩個(gè)元件的方法，該方法至少包括步驟 -將所述鉚釘插入待組裝元件的相應(yīng)孔中； -和通過所述配合工具夾緊所述鉚釘，方法，其包括在將所述鉚釘插入所述待組裝元件的相應(yīng)孔中之前，通過 模壓將所述鉚釘?shù)囊徊糠謼U部固緊到所述配合工具插入所述鉚釘桿部內(nèi)側(cè) 的牽引桿的相應(yīng) 一部分的步驟，以及所述配合工具從所述鉚釘分開的步驟。
背景技術(shù)：
為了固定至少兩塊面板、板或類似元件，傳統(tǒng)已知組裝方法使用具有內(nèi) 含柄部的盲(blind)夾緊鉚釘。如圖l所示，這種鉚釘IO通常包括頭部11 和主體12,所述主體設(shè)計(jì)為變形以形成夾緊墩粗部(upset),將所述組裝好 的面板固緊在所述墩粗部和所述頭部11之間。所述鉚4丁 10還包括內(nèi)含柄部 13,設(shè)計(jì)為插入執(zhí)行所述夾緊搡作的相關(guān)配合工具(圖1未示出)中。組裝兩個(gè)元件的方法還包括將鉚4丁 10插入待組裝元件的相應(yīng)孔中。然 后，柄部13插入所述配合工具一端以執(zhí)行鉚釘夾緊步驟。夾緊后，由于基 本上在鉚釘10頭部11的高度處斷裂，所以去除所述柄部13。雖然這種組裝方法相對簡單快速，但是從優(yōu)化組裝和組裝后的元件中鉚 釘定位的角度來看，這種方法不能提供全面保證。尤其是，必須除去斷裂后 殘留的柄部13且夾緊后配合的鉚釘10呈現(xiàn)非常隨機(jī)的保持，主體12在使 用中其尤其會(huì)在組裝好的元件中振動(dòng)。而且，鉚釘10變形不保證壓住組裝好的元件，且難于實(shí)現(xiàn)柄部13和鉚4丁 10之間的致密。也難于實(shí)現(xiàn)這種鉚4丁 10的自動(dòng)分布和配合。牽引桿通過模壓(die-stamping )而連接到鉚釘?shù)囊徊糠謼U部，然后所述鉚釘 插入待組裝元件的相應(yīng)孔中。該方法由鉚釘夾緊步驟和配合工具從所述鉚釘分開的步驟組成。所述夾緊步驟由施加有^t壓的那 一部分桿部的徑向變形來 實(shí)現(xiàn)。配合工具的分開步驟與夾緊步驟同時(shí)進(jìn)行，因?yàn)楫a(chǎn)生夾緊墩粗的徑向 變形伴隨者拉伸強(qiáng)度的逐漸降低。該文件提到了在鉚釘作為螺母的情況下， 擰松所述桿從而不破壞所述鉚釘?shù)目赡苄?。因此，在夾緊步驟結(jié)束后，所述 桿部模壓部分的內(nèi)側(cè)面軸向撕裂使分開步驟繼續(xù)進(jìn)行。換句話說，分開步驟 一方面包括與夾緊步驟同時(shí)發(fā)生且由施加有模壓的那一部分桿部徑向變形 執(zhí)行的第一子步驟，而另一方面還包括夾緊步驟之后，由所述桿部模壓部分 內(nèi)側(cè)面軸向撕裂而執(zhí)行的第二子步驟。這種組裝方法并不令人完全滿意，因?yàn)榉珠_步驟的第二子步驟容易損壞以前在夾緊步驟期間執(zhí)行的組裝操作，.特別是損壞夾緊墩粗部的質(zhì)量，因?yàn)?該第二子步驟是通過所述桿部模壓部分的變形來進(jìn)行的，此處發(fā)生軸向撕裂。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是改進(jìn)現(xiàn)有組裝方法。本發(fā)明的組裝方法的特征在于，通過施加有模壓的那 一部分桿部的徑向 變形，在鉚釘夾緊步驟之后進(jìn)行配合工具從鉚釘分開的步驟。通過連續(xù)為夾緊步驟執(zhí)行第一徑向變形，接著為分開步驟執(zhí)行不同于第 一徑向變形的第二徑向變形，本發(fā)明的組裝方法能允許連續(xù)配合鉚釘。在一種具有優(yōu)勢的替代實(shí)施例中，在夾緊步驟中，通過位于所述頭部和 施加了模壓的那一部分桿部之間的一部分桿部徑向變形而實(shí)現(xiàn)了夾緊墩粗 部。這樣導(dǎo)致由所述模壓部分的變形隨后執(zhí)行的分開步驟不會(huì)對所述夾緊墩 粗部產(chǎn)生任何破壞，因?yàn)楹笳邚乃瞿翰糠州S向隔開。根據(jù)本發(fā)明的一項(xiàng)特征，在所述鉚釘桿部自由端的高度處，在預(yù)定高度 范圍內(nèi)執(zhí)行所述模壓步驟。


從以下僅用于非限制性示例的目的并呈現(xiàn)在附圖中的本發(fā)明特別實(shí)施例的詳細(xì)說明中，其他優(yōu)勢和特征將變得更為清晰明顯，其中圖l表示帶有內(nèi)含柄部的盲鉚釘，其用于執(zhí)行現(xiàn)有技術(shù)中組裝至少兩個(gè) 元4牛的方法；圖2-7以局部截面示意性地表示了本發(fā)明的組裝方法特別實(shí)施例的不同 的連續(xù)步驟。
具體實(shí)施方式
參照圖2至7，根據(jù)本發(fā)明的組裝方法特別設(shè)計(jì)用于借助夾緊鉚釘16 和配合工具17組裝至少兩個(gè)元件14、 15，例如面板、板等(圖2至4)。根 據(jù)本發(fā)明的組裝方法的原理特別包括在將鉚釘16插入待組裝的元件14、 15 各自的孔19、 20之前，通過模壓將鉚釘16的一部分固緊在配合工具17的 牽引桿18上，并夾緊鉚4丁16，從而保證組裝兩個(gè)元件14、 15。在圖2至7所示的特別實(shí)施例中，用于所述組裝方法的鉚釘16是傳統(tǒng) 鉚釘，包括平坦頭部21和優(yōu)選為柱形的桿部22,所述鉚釘被鉆孔并敞開(圖 2 )且優(yōu)選在桿部22內(nèi)側(cè)包括模壓區(qū)域23。鉚釘16用模壓操作下可以變形 的材料制成，例如鋼、不銹鋼、黃銅或鋁。配合工具17包括砧座24,所述砧座位于牽引桿18每一側(cè)并設(shè)計(jì)成在執(zhí) 行兩個(gè)元件14、 15的組裝時(shí)壓靠鉚釘16頭部21。在圖2至7的特別實(shí)施例 中，牽引桿18設(shè)計(jì)成插入鉚釘16內(nèi)側(cè)并包括端部25,該端部例如開有槽。 用來將鉚釘16固緊到牽引桿18上的模壓操作在相對于頭部21的鉚釘16桿 部22自由端高度進(jìn)行，從而特別與牽引桿18的開槽端25協(xié)作(圖3)。在未示出的替代實(shí)施例中，鉚釘16桿部22可以閉塞和/或可以包括位于 鉚4丁 16頭部21下的外肩部。鉚4丁 16頭部22可以專交薄或?yàn)槁耦^式 (countersunk),且牽引桿18可以包括開螺紋端或錐形端25。以下針對圖2至7更為詳細(xì)地說明借助鉚釘16和配合工具17組裝兩個(gè) 元件14和15的方法。在圖2中，該方法的第一步包括將鉚4丁 16頭部21貼 靠配合工具17的砧座24定位并將鉚釘16定位在模壓工具26中，所述砧座 例如用鋼制成，所述模壓工具例如由兩個(gè)或者更多個(gè)塑形為在鉚釘16上進(jìn) 行模壓所需形狀的鋼部段形成。在圖3中，下一步包括執(zhí)行模壓操作，即在鉚釘16桿部22外表面上沿 著箭頭F1的方向，在特別相應(yīng)于模壓工具26部段高度的預(yù)定高度范圍內(nèi)， 施加徑向力。模壓步驟讓鉚釘16固緊到配合工具17的牽引桿18,鉚釘16 內(nèi)側(cè)材料將其自身置于配合工具17牽引桿18端部25的槽中。在圖2至7 的特別實(shí)施例中，^f莫壓高度基本上相應(yīng)于配合工具17牽引桿18端部25的高度以及鉚釘16桿部22內(nèi)側(cè)模壓區(qū)域23的高度。而且，模壓工具26的部 段相接觸特別決定了模壓步驟的結(jié)束。在圖4中，如此固緊在牽引桿18上的鉚釘16接著從模壓工具26上取 下并置于待組裝的元件14、 15的相應(yīng)孔19、 20中。元件14、 15的孔19、 20直徑特別經(jīng)過選擇，諸如略微大于鉚釘16桿部22直徑。而且，鉚釘16 高度也經(jīng)過計(jì)算，使得待組裝的元件14和15厚度之和相當(dāng)于鉚釘16的夾 緊操作，即相當(dāng)于如下所述建立夾緊墩粗部。換句話說，桿部22的高度使 得模壓操作后桿部22未變形部分保留在頭部21和施加了模壓的那一部分桿 部22之間，所述未變形部分高度大于元件14和15厚度之和。更準(zhǔn)確地說， 未變形部分高度和元件14、 15厚度之和之間的差異經(jīng)過選擇，使得后續(xù)能 建立夾緊墩粗。在圖5中，該方法的下一步是在待組裝的元件14、 15上進(jìn)行鉚釘16夾 緊步驟。所述夾緊步驟包括相反于砧座24沿箭頭Cl方向在鉚釘16頭部21 施加的壓縮力而沿箭頭Tl方向在牽引桿18上施加牽引力，從而獲得具有夾 緊操作特征的夾緊墩粗部27。形成在元件15以下的4jt粗部27然后設(shè)計(jì)成將 兩個(gè)元件15、 16彼此擋靠并使這兩個(gè)元件位于其自身與鉚釘16頭部21之 間。如前所述，鉚釘16桿部22高度以及牽引桿18上的鉚釘16模壓區(qū)域高 度特別經(jīng)過計(jì)算，使得桿部22保持足夠的高度，從而能變形以實(shí)現(xiàn)夾緊墩 粗部27，正如圖5所示，在夾緊步驟中，通過位于頭部21和施加有模壓的 那一部分桿部22之間的一部分桿部22徑向變形而產(chǎn)生了夾緊墩粗部27。更 準(zhǔn)確地說，通過模壓步驟期間未變形的一部分桿部22節(jié)段的徑向變形，即 直接靠近施加有模壓的那一部分桿部22的節(jié)段的徑向變形而產(chǎn)生了夾緊墩 粗部27。剩下的在模壓步驟期間未變形的一部分桿部22的節(jié)段，即頭部21 和夾緊墩粗部27之間的節(jié)段呈現(xiàn)出基本上等于元件14、 15厚度之和的高度， 且在夾緊步驟中原封不動(dòng)。在圖6中，然后組裝方法包括配合工具17從鉚釘16分開的步驟。所述 分開步驟包括在配合工具17牽引桿18上沿箭頭T2方向施加牽引力，并在 砧座24上沿箭頭C2方向施加壓縮力，所述力不同于圖5所示夾緊步驟中的 牽引力(箭頭T1)和壓縮力(箭頭C1)。特別以配合工具17經(jīng)標(biāo)定的力來執(zhí)行所述分開步驟。因此，對于配合 工具17的分開步驟，根據(jù)箭頭T2(圖6)的牽引力優(yōu)選大于根據(jù)箭頭Tl(圖5)的牽引力，而根據(jù)箭頭C2 (圖6)的壓縮力大于根據(jù)箭頭C1 (圖5)的 壓縮力。這種根據(jù)所述方法的步驟來標(biāo)定牽引力和壓縮力特別保證了將鉚釘 最優(yōu)化地夾緊在元件14和15上。然后這種由配合工具17施加的力沿著箭頭F2的方向?qū)е裸T釘16桿部 22徑向變形以及將最初通過模壓而插入牽引桿18端部25的桿部22材料去 除。這種結(jié)果導(dǎo)致鉚釘16的拉伸強(qiáng)度逐漸減小，并且通過將配合工具17簡 單地平移出鉚釘16而促使了牽引桿18抽出，其中所述的拉伸強(qiáng)度根據(jù)應(yīng)用 場合幾乎變成零或者甚至變成零。施加有模壓的那一部分桿部22的徑向變 形發(fā)生在相對于頭部21的桿部22端和夾緊墩粗部27之間。在未示出的替代實(shí)施例中，牽引桿18包括螺紋端25，配合工具17和鉚 釘16的分開步驟包括擰松牽引桿18的額外步驟，從而在施加有模壓的那一 部分桿部22變形之后，執(zhí)行牽引桿18從鉚釘16中完全抽出。以此方式， 可以將鉚釘16用于額外的螺母功能。在圖7中，配合工具17完全從鉚釘16中退出。兩個(gè)元件14、 15則組 裝牢固，鉚釘16以優(yōu)化方式保持在現(xiàn)在組裝好的元件14、 15的相應(yīng)孔19、 20中。根據(jù)本發(fā)明的這種組裝方法因此使用了模壓原理，從而一方面快速有效 地將鉚釘16固緊到牽引桿18,另一方面將鉚釘16牢固固定在待組裝的元件 中，從而保證優(yōu)化組裝。在夾緊之后，根據(jù)本發(fā)明的這種組裝方法還使用了 鉚釘16從配合工具17中抽出的原理，該原理簡單、快速并且不會(huì)損壞以前 執(zhí)行的組裝操作。而且，不論牽引桿18端部25的形狀如何，用于這種組裝方法的配合工 具17都使用筒單。另外，用于本發(fā)明組裝方法的鉚釘16是由簡單中空金屬部件形成、包 括頭部和中空筒狀桿部的簡單鉚釘，而不具有內(nèi)含的牽引系統(tǒng)，即內(nèi)螺紋或 柄部。鉚釘16的尺寸和材料能承受并適應(yīng)模壓處理，即它們適合這樣的鉚 釘，該鉚釘能配合在任何類型的需要夾緊式盲鉚釘配合的應(yīng)用場合。另外，首先通過執(zhí)行鉚釘16夾緊在元件14和15上，然后抽出牽引桿 18，而不破壞鉚釘16或配合工具17牽引桿18,在鉚釘16桿部22上執(zhí)行模 壓的高度和深度保證可以如此連續(xù)配合鉚釘16。通過順序進(jìn)行為夾緊步驟執(zhí) 行第一徑向變形(夾緊墩粗部27),接著為分開步驟執(zhí)行從所述第一變形軸向偏移的第二徑向變形，從而執(zhí)行鉚釘16的連續(xù)配合。這樣使得通過施加有模壓的那一部分的變形所執(zhí)行的分開步驟不會(huì)對夾緊墩粗部27造成任何破壞，因?yàn)楹笳邚氖┘佑心旱哪且徊糠州S向隔開。本發(fā)明并非限于上述實(shí)施例。鉚釘16可以由任何能通過模壓而變形的 材料制成。鉚釘16 (頭部21和桿部22)和配合工具17的尺寸和形狀并非 受到限制，而是特別取決于待組裝元件14、 15的尺寸以及要求的應(yīng)用場合。 使用盲鉚釘16，再在盲鉚釘16頭部21下加上配合密封件或鑄造的模制密封 件或塑料墊片，特別能在待組裝的兩個(gè)元件14、 15之間產(chǎn)生總體致密功能。另外，鉚釘16長度和在其桿部22上執(zhí)行模壓的高度特別取決于鉚釘16 的直徑以及待夾緊的元件14、 15的厚度。鉚釘16可以通過任何類型的模壓 方法，即鉚釘16材料的任何類型的冷加工方法而固緊到配合工具17的牽引 桿18。
權(quán)利要求
1.一種借助包括頭部(21)和桿部(22)的夾緊鉚釘(16)和相關(guān)配合工具(17)組裝至少兩個(gè)元件(14、15)的方法，所述方法至少包括以下步驟-將所述鉚釘(16)插入待組裝元件(14、15)的相應(yīng)孔(19、20)中；-和通過所述配合工具(17)夾緊所述鉚釘(16)；所述方法包括在將所述鉚釘(16)插入待組裝元件(14、15)的相應(yīng)孔(19、20)中之前，通過模壓(F1)將所述鉚釘(16)一部分桿部(22)固緊到插入所述鉚釘(16)桿部(22)的所述配合工具(17)牽引桿(18)的相應(yīng)一部分的步驟，以及所述配合工具(17)從所述鉚釘(16)分開的步驟，該方法特征在于，在所述鉚釘(16)的夾緊步驟之后，通過施加有模壓的所述鉚釘(16)那一部分桿部(22)徑向變形(F2)來執(zhí)行所述配合工具(17)從所述鉚釘(16)分開的步驟。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在所述夾緊步驟中，通過 位于所述頭部(21)和施加有模壓的那一部分桿部(22)之間的一部分桿部(22)徑向變形而實(shí)現(xiàn)夾緊墩粗部(27)。
3. 如權(quán)利要求l和2之一所述的方法，其特征在于，在所述鉚釘(16) 桿部(22)自由端高度處，在預(yù)定高度范圍內(nèi)執(zhí)行所述模壓步驟。
4. 如權(quán)利要求1和2之一所述的方法，其特征在于，所述配合工具(17) 從所述鉚釘(16)分開的步驟包括所述牽引桿(18)螺紋端(25)擰松的步 驟。
5. 如權(quán)利要求1和2之一所述的方法，其特征在于，所述鉚釘(16) 包括位于所述桿部(22)內(nèi)側(cè)的模壓區(qū)域(23)，其相應(yīng)于設(shè)計(jì)來接受所述 模壓的那一部分桿部(22)的高度。
6. 如權(quán)利要求1和2之一所述的方法，其特征在于，所述配合工具(17) 牽引桿(18)包括開槽的、帶螺紋的或錐形的端部(25)。
7. 如權(quán)利要求1和2之一所述的方法，其特征在于，所述鉚釘(16) 利用從鋼、不銹鋼、黃銅或鋁中選擇的材料制成。
全文摘要
根據(jù)本發(fā)明的組裝方法設(shè)計(jì)用于借助包括頭部(21)和桿部(22)的夾緊鉚釘以及包括牽引桿(18)的相關(guān)配合工具(17)來組裝至少兩個(gè)元件(14、15)。所述方法包括以下連續(xù)步驟通過模壓將所述鉚釘(16)一部分桿部(22)固緊到插入所述鉚釘(16)桿部(22)內(nèi)側(cè)的所述配合工具(17)牽引桿(18)的相應(yīng)一部分；將所述鉚釘(16)插入待組裝元件(14、15)的相應(yīng)孔(19、20)中；通過所述配合工具(17)夾緊所述鉚釘(16)；通過施加有模壓的那一部分桿部(22)徑向變形來分開所述配合工具(17)。
文檔編號B21J15/00GK101244447SQ20081000457
公開日2008年8月20日 申請日期2008年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月13日
發(fā)明者菲利普·戈里 申請人:博爾霍夫·奧塔陸股份有限公司