本發(fā)明涉及一種用于連接兩個(gè)工件的沖壓鉚釘，所述沖壓鉚釘具有頭部和桿，其中，桿實(shí)現(xiàn)為具有桿內(nèi)徑、桿外徑和桿端面的中空桿，其中，在桿端面上實(shí)現(xiàn)有環(huán)形切割邊緣，所述環(huán)形切割邊緣的直徑小于桿外徑，其中，桿內(nèi)徑通過(guò)切割半徑結(jié)合到環(huán)形切割邊緣。

從文獻(xiàn)de102005052360b4和文獻(xiàn)de102009039936a1中獲知這種類(lèi)型的沖壓鉚釘。

本發(fā)明還涉及一種用于在至少兩個(gè)工件之間產(chǎn)生沖壓鉚接連接部的方法，其中一個(gè)工件具體由強(qiáng)度為至少600mpa且優(yōu)選地最大為1000mpa的高強(qiáng)度材料組成，并具體包括至少0.5mm的厚度。此外，本發(fā)明涉及一種工件裝置，所述工件裝置由通過(guò)至少一個(gè)這種類(lèi)型的沖壓鉚釘或通過(guò)使用這種類(lèi)型的沖壓鉚接方法而進(jìn)行連接的至少兩個(gè)工件產(chǎn)生。

沖壓鉚接是一種變形連接工藝，并可使用所謂的實(shí)心鉚釘和所謂的半空心鉚釘來(lái)執(zhí)行。當(dāng)前實(shí)例考慮使用實(shí)現(xiàn)有中空桿的半空心鉚釘進(jìn)行沖壓鉚接。該方法的特征在于半空心鉚釘被驅(qū)動(dòng)到兩個(gè)工件(具體為兩個(gè)金屬板)的裝置中，最上面的工件被中空桿穿透(穿孔)。最底部的工件安放在其上的模具被設(shè)計(jì)為使得中空桿隨后徑向地?cái)U(kuò)張并被徑向地驅(qū)動(dòng)到底部工件中，從而形成底切部(undercut)。在這種情況下，底部工件通常不會(huì)被切斷，以使底部工件的面對(duì)模具的側(cè)部保持封閉并因此更不易于生銹。多年來(lái)，利用半空心鉚釘?shù)臎_壓鉚接方法已被越來(lái)越廣泛地應(yīng)用于汽車(chē)產(chǎn)業(yè)。沖壓鉚接方法具體適用于連接由不同材料(例如，鋼和鋁)制成的工件。由于具體在車(chē)身結(jié)構(gòu)方面存在傾向于將適用于各個(gè)預(yù)期目的的不同材料進(jìn)行組合的趨勢(shì)，所以相比于焊接來(lái)說(shuō)，沖壓鉚接方法對(duì)于這種情況來(lái)說(shuō)是優(yōu)選的連接方法。

在這種情況下明顯的是至少位于模具側(cè)的底部工件的材料應(yīng)具有良好的冷成型特性并應(yīng)具有盡可能均質(zhì)的材料特性。

由于在上述應(yīng)用領(lǐng)域中，存在傾向于高強(qiáng)度材料(例如，位于沖頭側(cè)的上工件的強(qiáng)度高達(dá)1000mpa)的趨勢(shì)，所以(具體地)為了能夠穿透由高強(qiáng)度材料制成的這種工件，用于這個(gè)目的的沖壓鉚釘必須具有對(duì)應(yīng)的高強(qiáng)度(鉚釘硬度)。與此同時(shí)，沖壓鉚釘在其桿區(qū)域具有適當(dāng)?shù)淖冃文芰σ栽谧罱K的沖壓鉚接連接部處提供良好的底切部。在對(duì)高強(qiáng)度金屬連接部進(jìn)行沖壓鉚接時(shí)的另一準(zhǔn)則是足夠高的剛度水平以用于穿透這種高強(qiáng)度金屬板和足夠大的桿內(nèi)部體積以容納來(lái)自沖頭側(cè)的金屬板層的沖壓廢料。

在半空心鉚釘?shù)念I(lǐng)域中，存在不同的標(biāo)準(zhǔn)模型，例如，如從文獻(xiàn)wo95/09307中獲知的所謂的c鉚釘。所描述的半空心鉚釘包括圓筒形的中空桿、實(shí)現(xiàn)在桿的端面的外部邊緣上的尖銳的環(huán)形切割邊緣。為了這個(gè)目的，內(nèi)徑通過(guò)切割半徑結(jié)合到桿外徑。最初開(kāi)發(fā)所述c鉚釘用于純鋁連接或低強(qiáng)度鋼板的結(jié)合。然而，由于在沖壓鉚接操作期間c鉚釘具有極強(qiáng)地?cái)U(kuò)張趨勢(shì)，使得僅有少量的材料存在于底部工件的底切部區(qū)域中，所以c鉚釘不適用于沖壓鉚接高強(qiáng)度工件。因而，可獲得的強(qiáng)度是相對(duì)較小的。從文獻(xiàn)de20319610u1獲知具有尖銳的環(huán)形切割邊緣(不過(guò)該環(huán)形切割邊緣與桿外徑間隔開(kāi))的改進(jìn)的c鉚釘。

此外，例如，從文獻(xiàn)de102005052360b4中獲知現(xiàn)有技術(shù)中的所謂的p鉚釘。

在該沖壓鉚釘?shù)膶?shí)例中，環(huán)形切割邊緣實(shí)現(xiàn)在桿端面上，其直徑小于桿外徑。環(huán)形切割邊緣實(shí)現(xiàn)為平坦的環(huán)形表面，該環(huán)形表面沿徑向方向定向并通過(guò)桿外斜面結(jié)合到桿外徑，其結(jié)果是該環(huán)形切割邊緣與桿外徑間隔開(kāi)。桿內(nèi)徑通過(guò)相對(duì)較小的半徑結(jié)合到所述環(huán)形表面。

當(dāng)沖壓鉚接高強(qiáng)度工件時(shí)，p鉚釘?shù)拇_具有比c鉚釘好的特性。盡管如此，在這方面即使是p鉚釘，仍然存在改進(jìn)的需要。

由于使co2排放顯著降低對(duì)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的壓力不斷增加，所以由具有對(duì)應(yīng)的板材厚度的高強(qiáng)度和最高強(qiáng)度金屬板制成的輕質(zhì)結(jié)構(gòu)以及因此可實(shí)現(xiàn)的重量的減小變得越來(lái)越重要。

從在上文所提及的文獻(xiàn)de102009039936a1知曉的半空心沖壓鉚釘通常適用于連接高強(qiáng)度板層。然而，通常需要對(duì)已知的半空心沖壓鉚釘進(jìn)行改進(jìn)。

因此，本發(fā)明的目的在于提供一種改進(jìn)的沖壓鉚釘和一種用于產(chǎn)生沖壓鉚接連接部的改進(jìn)的方法，通過(guò)該方法可按照可靠的方式連接高強(qiáng)度工件。

利用上文所提及的那種類(lèi)型的沖壓鉚釘實(shí)現(xiàn)以上目的，其中，環(huán)形切割邊緣的直徑大于桿內(nèi)徑，其中，環(huán)形切割邊緣與桿外徑和桿內(nèi)徑兩者都間隔開(kāi)中空桿的徑向桿厚度的至少20％，其中，環(huán)形切割邊緣包括小于中空桿的徑向桿厚度的10％的切割環(huán)形表面寬度，其中，桿內(nèi)徑與桿外徑的比率小于0.6。

特別優(yōu)選的是桿內(nèi)徑與桿外徑的比率小于0.55。此外，優(yōu)選的是所述比率大于0.52。

此外，通過(guò)在至少兩個(gè)工件之間產(chǎn)生沖壓鉚接連接部的方法實(shí)現(xiàn)上述目的，所述至少兩個(gè)工件中的一個(gè)具體由強(qiáng)度為至少600mpa的高強(qiáng)度材料組成并具體包括至少0.5mm的厚度，所述方法具有以下步驟：

準(zhǔn)備根據(jù)本發(fā)明的沖壓鉚釘；

執(zhí)行沖壓鉚接操作，其中，上部的工件被穿透。

當(dāng)實(shí)現(xiàn)桿內(nèi)徑與桿外徑的比率小于0.6時(shí)，其結(jié)果可能是徑向桿厚度相對(duì)較大。因此，在沖壓鉚接工藝期間這種沖壓鉚釘達(dá)到相對(duì)較高水平的剛度以穿透高強(qiáng)度板。然而，在另一方面，它還要具有足夠的變形能力以實(shí)現(xiàn)底切部并且還具有桿內(nèi)部容積(孔口容積)，桿內(nèi)部容積還要足夠大以容納沖頭側(cè)的板層的沖壓廢料。

此外，即使在汽車(chē)結(jié)構(gòu)中輕型結(jié)構(gòu)連接部的高強(qiáng)度板連接部的情況下，也可獲得足夠高的剩余底部厚度。所述剩余底部厚度是沖頭側(cè)的板層材料在板層的軸向高度最小的位置(例如，在軸向投影中這個(gè)位置通常位于桿內(nèi)徑與桿外徑之間的桿端面的區(qū)域中)處的軸向厚度。

與從文獻(xiàn)de102009039936獲知的沖壓鉚釘相比，在根據(jù)本發(fā)明的沖壓鉚釘?shù)膶?shí)例中獲得較小的擴(kuò)張，這實(shí)質(zhì)上是由于與現(xiàn)有技術(shù)相比較大的徑向桿厚度而獲得的結(jié)果。在根據(jù)本發(fā)明的沖壓鉚釘?shù)膶?shí)例中，所述徑向桿厚度優(yōu)選地大于1.1mm，優(yōu)選地大于1.2mm。具體地，桿厚度小于1.7mm。

在根據(jù)本發(fā)明的沖壓鉚釘?shù)膶?shí)例中，桿外徑與桿內(nèi)徑之差優(yōu)選地大于2.2mm，具體地，大于2.4mm且優(yōu)選地小于3.0mm。按照特別優(yōu)選的方式，所述差大于2.45mm且小于2.6mm。

根據(jù)本發(fā)明的沖壓鉚釘包括環(huán)形切割邊緣，所述環(huán)形切割邊緣的直徑小于桿外徑。因此，防止沖壓鉚釘?shù)臄U(kuò)張像在c鉚釘?shù)膶?shí)例中出現(xiàn)的擴(kuò)張那樣過(guò)于強(qiáng)烈。

根據(jù)本發(fā)明的方法可用于強(qiáng)度為至少600mpa的高強(qiáng)度材料以及因此由鋼制成的工件，還可用于諸如輕質(zhì)金屬的不太密實(shí)的材料。還可以將由鋁制成的兩個(gè)工件連接在一起。按照優(yōu)選的方式，工件具有在0.8mm與2.5mm之間的厚度。特別是在強(qiáng)度高達(dá)1000mpa或甚至1500mpa或更高的高強(qiáng)度材料的實(shí)例中，按照優(yōu)選的方式，所使用的工件相對(duì)較薄，例如，0.8mm。

因此，完全實(shí)現(xiàn)了所述目的。

根據(jù)另一優(yōu)選實(shí)施例，其與權(quán)利要求1的前序部分相結(jié)合而提供本發(fā)明，環(huán)形切割邊緣通過(guò)包括切割半徑和可選的錐形表面的輪廓結(jié)合到桿內(nèi)徑，其中，切割半徑與桿外徑的比率小于0.3。

在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，具體地，與從文獻(xiàn)de102009039936a1獲知的沖壓鉚釘相比，在所述端面的區(qū)域中可由該方法實(shí)現(xiàn)桿的不尖銳的幾何形狀。這可有助于在沖壓鉚接工藝期間沖壓鉚釘更少地徑向擴(kuò)張的事實(shí)，但是仍然能提供足夠的變形能力來(lái)實(shí)現(xiàn)底切部。

根據(jù)優(yōu)選的實(shí)施例，環(huán)形切割邊緣通過(guò)包括切割半徑的輪廓結(jié)合到桿內(nèi)徑，所述切割半徑鄰接環(huán)形切割邊緣并切向地結(jié)合到桿內(nèi)徑，其中，切割部高度與桿外徑的比率小于或等于0.25。

具體地，所述比率可小于0.23，優(yōu)選地，小于0.2。

在從切割半徑過(guò)渡到環(huán)形切割邊緣的區(qū)域中，在本實(shí)例中，開(kāi)口角度被優(yōu)選地設(shè)置為大于90°而優(yōu)選地小于135°。

在本實(shí)例中，特別的優(yōu)點(diǎn)是環(huán)形切割邊緣通過(guò)包括切割半徑的輪廓結(jié)合到桿內(nèi)徑，所述切割半徑鄰接環(huán)形切割邊緣并切向地結(jié)合到鄰接桿內(nèi)徑的錐形表面。

錐形表面與桿內(nèi)徑之間的交界處可通過(guò)合適的小半徑進(jìn)行倒圓角。

由該方法導(dǎo)致的結(jié)果是，鄰接環(huán)形切割邊緣的開(kāi)口角度可能是相對(duì)較大的，然而，由于錐形表面，可能建立體積不是非常大的桿的幾何形狀。

錐形表面優(yōu)選地限定小于50°的開(kāi)口角度。

在該連接中，開(kāi)口角度可具體小于40°，優(yōu)選地小于35°。在任何實(shí)例中，錐形部角度優(yōu)選地大于20°。

根據(jù)可選實(shí)施例，環(huán)形切割邊緣通過(guò)包括切割半徑的輪廓結(jié)合到桿內(nèi)徑，所述切割半徑鄰接桿內(nèi)徑并切向地結(jié)合到鄰接環(huán)形切割邊緣的錐形表面。

在所述實(shí)施例的實(shí)例中，在環(huán)形切割邊緣與桿內(nèi)徑之間的過(guò)渡部?jī)?nèi)部的區(qū)域中，桿最初包括錐形表面，其隨后通過(guò)切割半徑結(jié)合到桿內(nèi)徑。因而可精確地限定開(kāi)口角度。

相應(yīng)地，錐形表面優(yōu)選地包括大于55°的開(kāi)口角度。

具體地，開(kāi)口角度可大于60°，優(yōu)選地，大于80°。錐形表面的開(kāi)口角度優(yōu)選地小于90°。

根據(jù)另一可選實(shí)施例，環(huán)形切割邊緣通過(guò)包括錐形表面的輪廓結(jié)合到桿內(nèi)徑，所述錐形表面鄰接環(huán)形切割邊緣并鄰接桿內(nèi)徑。

在兩個(gè)表面彼此鄰接的情況下，如同本實(shí)例中錐形表面和桿內(nèi)徑，可能優(yōu)選的是通過(guò)小的曲率半徑影響所述表面之間的過(guò)渡部。

根據(jù)另一優(yōu)選實(shí)施例，桿外徑通過(guò)頭部下方半徑和頭部錐形部結(jié)合到頭部的外周，其中，頭部下方半徑與桿外徑的比率小于0.13。

頭部錐形部?jī)?yōu)選地直接鄰接頭部的外周。

與通過(guò)單獨(dú)一個(gè)頭部下方半徑(即，沒(méi)有頭部錐形部)從桿外徑過(guò)渡到頭部的外周相比，在適當(dāng)?shù)那闆r下，可因此產(chǎn)生沖壓鉚接連接部的較高的軸向保持力。

此外，優(yōu)選的是環(huán)形切割邊緣通過(guò)桿外斜面結(jié)合到桿外徑，桿外斜面相對(duì)于徑向平面以小于40°的斜面角度定向和/或包括小于或等于0.3mm的軸向外斜面高度。

因此，可在沖壓鉚接工藝期間適當(dāng)?shù)卣{(diào)整桿的擴(kuò)張。

此外，有利的是切割半徑與桿外徑的比率小于0.7。因此，防止桿在端面的區(qū)域中變得太薄。因而，即使在高強(qiáng)度鋼的實(shí)例中也能獲得高水平的沖壓效果。

可能有利的是桿外斜面通過(guò)過(guò)渡半徑結(jié)合到桿外徑。過(guò)渡半徑可能是非常小的半徑，例如，小于0.2mm，具體地，小于0.15mm。由于過(guò)渡半徑而避免在沖壓操作期間在這個(gè)區(qū)域中產(chǎn)生應(yīng)力。

根據(jù)另一優(yōu)選實(shí)施例，頭部外徑與桿外徑的比率小于1.44。

由于該方法，沖壓鉚釘設(shè)置有相對(duì)較大的桿外徑。在軸向投影中桿所包括的環(huán)形表面可因此而增大。在沖壓操作期間沖壓鉚釘?shù)姆€(wěn)定性可因此增大。

總體來(lái)說(shuō)，還優(yōu)選的是環(huán)形切割邊緣包括切割環(huán)形表面，所述切割環(huán)形表面沿著徑向定向，其徑向?qū)挾缺贿x擇為使得切割環(huán)形表面寬度與桿的徑向厚度的比率在0.02與0.08之間的范圍內(nèi)。

與p鉚釘相比，環(huán)形表面寬度因此通常較小，使得在沖壓操作期間更容易防止桿被破壞或擠壓。

應(yīng)理解，上述特征和下面將要解釋的特征不僅可以以各個(gè)提供的組合的方式使用還可以以其它組合的方式使用，或者在不脫離本發(fā)明的框架的情況下可以單獨(dú)使用。

本發(fā)明的示例性實(shí)施例示出在附圖中并在下面的描述中更詳細(xì)地進(jìn)行解釋，在附圖中：

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的沖壓鉚釘?shù)膶?shí)施例的縱向截面圖；

圖2示出了圖1的細(xì)節(jié)ii的視圖；

圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的沖壓鉚釘?shù)牧硪粚?shí)施例的縱向截面圖；

圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的沖壓鉚釘?shù)牧硪粚?shí)施例的縱向截面圖；

圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的沖壓鉚釘?shù)牧硪粚?shí)施例的縱向截面圖；

圖6示出了沖壓鉚接裝置的示意性表示；

圖7示出了根據(jù)本發(fā)明產(chǎn)生的沖壓鉚接連接部的示意性表示；

圖8示出了根據(jù)本發(fā)明產(chǎn)生的另一沖壓鉚接連接部的示意性表示。

沖壓鉚接裝置指定為圖6中的總體標(biāo)號(hào)10。

沖壓鉚接裝置10用于將第一工件12和第二工件14連接在一起的目的。工件12、14具體可以是板材，諸如用于車(chē)身結(jié)構(gòu)的板材。工件12、14的厚度可以在(例如)0.5mm與4mm之間的范圍內(nèi)，具體地，在1mm與2.5mm之間的范圍內(nèi)。工件12、14的材料必須滿足能夠冷成型的材料的一般要求。這些材料通常是合金化金屬，諸如鋼、鋁和鎂。然而，還可能由塑性材料制造工件12、14中的一個(gè)(具體地為上部的工件)。

沖壓鉚接裝置10包括模具16，工件12、14以一個(gè)疊另一個(gè)的方式直接放置在模具16上。以一定壓緊力20壓在工件裝置上的壓緊夾具用于固定工件。沖頭22布置在壓緊夾具18之間，并可以以預(yù)定沖壓鉚接力24沿著縱軸線26朝向模具16運(yùn)動(dòng)。沖頭22用于將沖壓鉚釘30驅(qū)動(dòng)到工件裝置12、14中的目的。沖壓鉚釘30實(shí)現(xiàn)為半空心沖壓鉚釘，其具有頭部32和中空桿34，桿34從所述頭部沿著軸向延伸并且在桿34的端面上實(shí)現(xiàn)切割邊緣36。

當(dāng)沖頭22向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，桿34先穿透位于沖頭側(cè)的上部的工件14，使得從所述上部的工件切除所謂的沖壓廢料。隨著沖壓操作的進(jìn)行，自由桿端34被驅(qū)動(dòng)到模具側(cè)的工件14中。在模具16中實(shí)現(xiàn)有腔38，隨著沖壓鉚接操作的進(jìn)行，腔38以公知的方式使桿34徑向地?cái)U(kuò)張，使得當(dāng)沿著軸向觀察時(shí)桿34的自由端穿入模具側(cè)的工件14的后部材料。一般來(lái)說(shuō)，沖壓鉚釘30以一定的量驅(qū)動(dòng)到工件裝置12、14中直到頭部以與沖頭側(cè)的工件12的表面齊平的方式閉合。

不同類(lèi)型的沖壓鉚釘30通常適用于連接由各種各樣的材料制成的工件。

圖1和圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的沖壓鉚釘30的實(shí)施例，具體地，沖壓鉚釘30適于與由高強(qiáng)度材料制成的工件12、14結(jié)合。在這種實(shí)例中，模具側(cè)的工件14可包括例如大于400mpa的強(qiáng)度，然而優(yōu)選地，包括不大于1200mpa的強(qiáng)度。沖頭側(cè)的工件可包括具有高達(dá)1000mpa、大于1000mpa或大于1200mpa的強(qiáng)度的高強(qiáng)度材料。

沖壓鉚釘30自身也由高強(qiáng)度材料制成，例如，鉚釘硬度大于1500mpa，具體地，大于1700mpa。

沖壓鉚釘30實(shí)現(xiàn)為繞縱軸線26旋轉(zhuǎn)對(duì)稱并包括頭部32和桿34。桿34被劃分為連接到頭部32的桿部40和切割部42。桿部40以中空?qǐng)A筒的方式實(shí)現(xiàn)并包括桿外徑d1和桿內(nèi)徑d3。切割部42包括切割部高度m2。

頭部32包括平坦的頭部頂表面44和圓筒形的頭部外表面46。頭部頂表面44包括頭部外徑d2。頭部外表面46包括頭部外表面高度m1。在桿34內(nèi)部，頭部32包括頭部下表面48，在本實(shí)例中，頭部下表面48以鈍角錐形化或圓角減小的方式實(shí)現(xiàn)并通過(guò)頭部?jī)?nèi)半徑r3結(jié)合到桿內(nèi)徑d3。在外周上，桿外徑d1通過(guò)頭部下方半徑r1結(jié)合到頭部外表面46的下表面。在這種實(shí)例中，頭部下方半徑r1被布置為使得其切向地結(jié)合到桿外徑d1和錐形表面49兩者中，錐形表面49相對(duì)于頭部頂表面44以頭部錐形部角度α0布置。頭部32包括從頭部頂表面44延伸到頭部下表面48的頭部高度h。

在桿部40的區(qū)域中桿30包括桿厚度m5，m5等于桿外徑d1與桿內(nèi)徑d3之差的一半。在軸向投影中，桿34還包括環(huán)形表面，環(huán)形表面通過(guò)桿外徑d1對(duì)其外周進(jìn)行限定并通過(guò)桿內(nèi)徑d3對(duì)其內(nèi)周進(jìn)行限定。

環(huán)形切割邊緣50實(shí)現(xiàn)在桿32(更精確地，切割部42)的端面上，并實(shí)現(xiàn)為平面的切割環(huán)形表面并沿著徑向延伸(參見(jiàn)圖2)。切割環(huán)形表面的內(nèi)徑以d4示出。此外，切割環(huán)形表面包括徑向?qū)挾萴3。在軸向投影中，環(huán)形切割邊緣50因而位于桿中徑的稍微偏外部的位置，桿中徑通過(guò)桿外徑d1和桿內(nèi)徑d3之間的平均值形成。

切割環(huán)形表面的外周通過(guò)桿外斜面52結(jié)合到桿外徑d1。桿外斜面52顯示為相對(duì)于徑向平面成角度α1。此外，桿外斜面52通過(guò)過(guò)渡半徑(其沒(méi)有被更詳細(xì)地指出)結(jié)合到桿外徑d1。桿外斜面高度在圖2中以m4示出。

切割環(huán)形表面的內(nèi)周通過(guò)切割半徑r2結(jié)合到桿內(nèi)徑d3。在這個(gè)實(shí)例中，切割半徑r2切向地結(jié)合到桿內(nèi)徑d3中并通過(guò)實(shí)現(xiàn)切割環(huán)形表面的開(kāi)口角度而結(jié)束。更精確地，半徑r2按照桿的內(nèi)部表面產(chǎn)生大致100°的開(kāi)口角度α2的方式從桿內(nèi)徑d3朝向切割環(huán)形表面延伸。在所述實(shí)施例的實(shí)例中，開(kāi)口角度α2應(yīng)大于80°并優(yōu)選地小于135°。

在下面的表1中提供沖壓鉚釘30的上述尺寸。在另一方面，針對(duì)各個(gè)值給出了優(yōu)選的值范圍，此外，具體的優(yōu)選實(shí)施例的示例如圖2中所示出的。此外，表1給出了所述尺寸的優(yōu)選的比率，從表1可以看出如何針對(duì)應(yīng)用示例來(lái)限定根據(jù)本發(fā)明的沖壓鉚釘?shù)某叽纭?/p>

表1：

此外，明顯的是，在桿部40的長(zhǎng)度變化的每個(gè)實(shí)例的這種連接中，沖壓鉚釘30可以以不同的長(zhǎng)度實(shí)現(xiàn)。相反，在所有的實(shí)施例具有不同長(zhǎng)度的情況下，切割部42優(yōu)選地保持不變。

圖1以m6示出了沖壓鉚釘30的軸向總長(zhǎng)度。

由于比率d2/d1小于1.45，所以沖壓鉚釘30可實(shí)現(xiàn)有相對(duì)較大的桿外徑，由此導(dǎo)致的結(jié)果是在沖壓鉚接操作期間穩(wěn)定性增大。由于比率d3/d1小于0.6，所以在軸向投影中桿34可實(shí)現(xiàn)有相對(duì)較大的環(huán)形表面。

由于比率d4小于(d1-d3)/2，所以可確保在沖壓操作期間桿具有稍微徑向向外運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，并因此為了在模具側(cè)的工件中形成底切部的目的而支持冷成型。

比率m2/d1大于0.25的結(jié)果可能是在沖壓操作期間相對(duì)較大的體積可被容納在桿的內(nèi)部。因此，桿可以至少大量地容納從位于模具側(cè)的工件切掉的沖壓廢料。這防止沖壓廢料被桿軸向向下擠壓，其將導(dǎo)致沖壓鉚釘被擠壓或在模具側(cè)的工件中產(chǎn)生斷裂。

由于切割環(huán)形表面寬度m3和桿厚度m5之間的比率，所以可確保能實(shí)現(xiàn)良好的沖壓效果，并具有高度穩(wěn)定性。這同樣適用于外斜面高度與桿外徑之間的比率(m4/d1<0.05)。

比率r2/d1小于或等于0.3或者小于0.3的結(jié)果是從環(huán)形切割邊緣到桿內(nèi)徑的過(guò)渡部能夠稍微更圓滑地實(shí)現(xiàn)，使得盡管徑向桿厚度相對(duì)較大，也支持?jǐn)U張操作以在產(chǎn)生的沖壓鉚接連接部中實(shí)現(xiàn)良好的底切部。

圖3和圖5示出了沖壓鉚釘?shù)倪M(jìn)一步實(shí)施例，關(guān)于設(shè)計(jì)和操作方法方面該沖壓鉚釘總體上對(duì)應(yīng)于圖1和圖2的沖壓鉚釘30。相同的元件因而由相同的標(biāo)號(hào)來(lái)表示。必不可少地，下面描述不同之處。

在圖3的沖壓鉚釘30’的實(shí)例中，環(huán)形切割邊緣通過(guò)包括切割半徑r”的輪廓而結(jié)合到桿內(nèi)徑，該切割半徑r”鄰接環(huán)形切割邊緣并切向地結(jié)合到鄰接桿內(nèi)徑的錐形表面60。在這種實(shí)例中，錐形表面60包括小于50°的開(kāi)口角度α2’，在本實(shí)例中，開(kāi)口角度α2’等于30°。

所述實(shí)施例在環(huán)形切割邊緣的區(qū)域中將相對(duì)圓滑的部分結(jié)合到錐形表面60，該相對(duì)圓滑的部分由切割半徑r2’限定，例如，切割半徑r2’可以是1.5mm。限定相對(duì)較小的開(kāi)口角度α2’的錐形表面相對(duì)地設(shè)置在從切割半徑r2’到桿內(nèi)徑的過(guò)渡部處。在所述實(shí)施例的實(shí)例中，錐形表面60在切割錐形部高度m7上延伸。在所述實(shí)施例的實(shí)例中并且在后續(xù)實(shí)施例的實(shí)例中，切割錐形部高度m7通常可處于大于0.2mm且小于或等于1.4mm的范圍內(nèi)。在圖3中的實(shí)施例的實(shí)例中，切割錐形部高度m7具體可處于0.9mm與1.2mm之間的范圍內(nèi)。

圖4示出了沖壓鉚釘30”進(jìn)一步的實(shí)施例，其中，環(huán)形切割邊緣通過(guò)包括切割半徑r2”的輪廓結(jié)合到桿內(nèi)徑，該切割半徑r2”鄰接桿內(nèi)徑并切向地結(jié)合到鄰接環(huán)形切割邊緣的錐形表面60”。

在該連接中錐形表面60”限定60°的開(kāi)口角度。

在該連接中，獲得另一相對(duì)較大的開(kāi)口角度，這可支持桿部擴(kuò)張。此外，所述錐形區(qū)域通過(guò)相對(duì)較小的切割半徑r2”(例如，r2”能夠是1.5mm)結(jié)合到桿內(nèi)徑。在所述實(shí)施例的實(shí)例中，切割錐形部高度m7”的值可以是(例如)小于0.9mm且大于0.2mm。

圖5示出了沖壓鉚釘30”’進(jìn)一步的實(shí)施例，關(guān)于設(shè)計(jì)方面沖壓鉚釘30”’總體上類(lèi)似于圖4中的沖壓鉚釘30”。然而，在該連接中，錐形表面60”’包括大于60°的開(kāi)口角度α2”’，在本實(shí)例中，開(kāi)口角度為85°。然而，在該連接中，切割半徑r2”’就如同圖4的沖壓鉚釘30”的實(shí)例中的切割半徑一樣大。在圖5的實(shí)施例的實(shí)例中，切割錐形部高度m7”’可相對(duì)較小，具體地，小于0.4mm。在適用的情況下，具有非常小的開(kāi)口角度(小于30°)的另一個(gè)錐形部可設(shè)置在具有半徑r2”’的部分與桿內(nèi)徑之間(在圖5中沒(méi)有更詳細(xì)地指出)。

圖7和圖8示出了在每個(gè)實(shí)例中的沖壓鉚釘30^iv和30^v的進(jìn)一步實(shí)施例，沖壓鉚釘30^iv和30^v可對(duì)應(yīng)于上述實(shí)施例中的任意一個(gè)。在這兩個(gè)實(shí)例中，示出了每個(gè)實(shí)例中的最終的沖壓鉚接連接部。

必須認(rèn)識(shí)到，在這兩個(gè)實(shí)例中，能夠獲得相對(duì)較高的剩余底部厚度62。