盲铆钉及其连接方法

文档序号:3167770阅读:528来源:国知局
专利名称:盲铆钉及其连接方法
技术领域
木发明涉及盲铆钉及其连接方法。
背景技术
搅拌摩擦焊接(FSW)是一种用于接合金K丄件的方法,如金属板焊接。典型的搅拌摩擦焊接是利用旋转丄具与金属丄件之间的接缝接触而进行。焊接时,旋转工具沿接缝移动,工具与丄件之间发'+:摩擦而产牛的热 使丄件在达到熔点前被软化或斯化。山于旋转丄具是沿着丄件之间的接缝移动,槊化的材料相混合,然后冷却硬化使两丄件接合在FSW技术U1被应用于币铆钉连接丄件的方法中。这些方法被称为搅拌摩擦铆接法 (FSR)。在这些方法中,铆钉旋转并与金W丄件的Sfi部分相接触。铆钉旋转与工件发'+:摩擦而产屮的热M使丄件软化或槊化,然后铆钉穿过斯化的丄件形成-个孔。于是铆钉被Ifil 定在孔内将工件连接在一起。盲铆钉U1被应用于利用FSR技术进行焊接的方法中,小要求从待连接重fi工件的 而进入。使用盲铆钉的FSR技术Li知的缺点是,山于铆钉头穿过丄件形成通孔而产牛的被挖去村料或溢料常常会被推向孔的周围或与工件完企分离。孔周围的溢料使铆钉小能正确的设置而影响工件的连接,如果溢料与工件完脱离,则脱离的物料散落在已连接的丄件之间或一而上,在工件移动时格格做响。在5V -项应ffl巾,丄件4能是Π丨了—ι巾的金W 板,任何噪声都会对使用者造成烦扰。具有一带有坚凼头部的钉芯的盲铆钉U1被应ffl于利ffl FSR技术进丨了-焊接的方法巾。因此,使ffl盲铆钉的FSR技术已知的缺点是,Iii然铆钉穿透工件形成通孔所要求的力度小于穿透当工件处于冰冷坚硬状态时的力度.似需要的力度仍然相对较大.这就要求币一铁砧來支》丄件。当需要进行不能使用铁砧的中而铆接操作时,就小适合使ffl现有的使用盲铆钉的FSR技术。

发明内容
-方而,木发明提供丫 -种使用盲铆钉连接两个或更多丄件的方法,包括-将盲铆钉设置在丨场个或更多丄件重fi部分的』点,所述盲铆钉fe括-铆体和一钉芯;-使钉芯绕其纵轴旋转并使钉芯与重fi的工件接触,在这个过程巾,钉芯以一定速度旋转使重fi的丄件朔化;-使钉芯穿过槊化的Sfi丄件形成一穿透丄件的孔-捕获钉芯穿透Sfi丄件时被挖去的重δ丄件部分;-将铆体固定在孔内连接重S丄件。上述木发明形式的优点在于,捕获(捕集)钉芯穿透过程中被挖去的重fi工件部分》1以防Ih被挖去部分被推向孔的周围或完企与丄件分离。因此.这种形式有利于正确设置铆钉或防Ih被挖去部分与丄件完企分离后散落在丄件的一面造成丄件格格做响。另外, 木发明的这些方式4以控制钉芯穿透重S丄件后被挖去部分的位置.此外,钉芯穿透SS 丄件时产牛的溢料M被减至最低。在S—种形式中,捕获在钉芯穿透过程巾被挖去的Sfi丄件部分的丄序ti括,山钉芯捕获所述SS丄件部分。因此,在钉芯穿透Sfi丄件过程巾产'+:的溢料大部分被钉芯捕获。在又一种形式中,捕获在钉芯穿透过程被挖去的Sfi丄件部分的丄序ti括,捕获所述重S丄件部分于钉芯巾的开口内。木方法还包括,钉芯的开口 "I容纳在钉芯穿透丄件过程巾被挖去的丄件部分,所述钉芯开口方向为钉芯穿透Sfi丄件的运动方向。留在钉芯的开口内的被挖去部分加固丫钉芯头部,同时钉芯头部增强J'铆体的钉杆对抗重S丄件施加的向内的径向力的能力,并》1以在连接的丄件受到剪切负荷时捉供一附加阻力。因此,捕获被挖去部分使铆钉更加坚Ifil,捉高」'铆钉和重叠工件连接的效率和耐用性。另一方而,木发明提供丫 "种用盲铆钉连接两个或更多丄件的方法,包括-将盲铆钉设置于个或更多丄件的重叠部分的一点,所述盲铆钉ti括铆体和钉-使钉芯绕其纵轴旋转并使钉芯与重fi的工件接触,在这个过程巾,钉芯以一定速度旋转使重fi的丄件朔化;-使钉芯穿过斯化的重δ丄件形成一穿透工件的孔,在这过程中,钉芯挖去在穿透过程巾被挖去的Sfi丄件部分;-将铆体固定在孔内连接重fi丄件。木连接方法的优点在于,不需要预先对重S丄件钻孔或以其它方式在重S丄件上制孔,以使铆钉通过所制的孔穿过重S丄件。相反,在上述方法中,所述铆钉穿透重叠丄件形成通孔。木发明的优势在于,如果对钉芯施加--个力使其穿透Sfi丄件,所施加的这个力远远小于现有FSR技术中所需的力。这是因为现有的FSR技术未挖去在钉芯穿透过程中被挖去的Sfi丄件部分而形成一通孔。在一种形式巾,使钉芯穿透槊化的Sfi丄件,借此,钉芯挖去在穿透时被挖去的重 S丄件部分,其巾ti括移走《 ^SS丄件呈圆柱形的部分。在木方法的另一种形式巾,本方法还ti括钉芯的开口对容纳在钉芯穿透丄件过程巾被挖去的Sfi丄件部分,所述钉芯开口方向为钉芯穿透重fi工件的运动方向。在木方法的又一种形式中,木方法还包括捕获重fi工件的被挖去部分。在一种形式中,使钉芯绕其纵轴旋转并使钉芯与Sfi丄件接触,其中包括使从钉芯开口径向向外的表而旋转并与重S丄件接触。在S—种形式中,使钉芯穿透斯化的重S丄件,其中包括驱动钉芯穿过朔化的重
S丄件。在木方法的一种形式巾.铆体包括一钉杆和外表而,所述钉杆具有第一端,第端和轴向通道,所述轴向通道在第一端与第端之间穿过所述钉杆,所述外表面径向向外背对所述轴向通道.所述外表而具有从外表而向外延仲的突起,ffl于在重S丄件的通孔内与重S丄件啮合。在木方法的另一种形式中,钉芯包括一轴,所述轴的一端具有一头部,所述轴设置在轴向通道内’头部在钉杆的第端处,借此铆体被Ifil定在孔内连接重S丄件.其中包括将头部拉进轴向通道内.山此钉杆在孔内径向向外膨胀,使外部的突起与重叠丄件进一步啮所述突起的优点在于,它们U/以在孔内与 叠丄件强制啮合,增强铆钉抵抗拉仲剪切负荷和任何山此引起的Sfi丄件的相对移动。在一种形式中’所述铆体在钉杆第一端处具有-铆钉帽’所述铆钉相从钉杆径向向外延仲,铆钉β包括一以小同ft度而对钉杆的丄件啮合表而,将铆体凼定在孔内连接 fi工件,ti括使工件啮合而与Sfi丄件啮合。在K一种形式中,所述头部包括一纵轴和-丄件接触而,所述丄件接触面从所述头部的纵轴径向向外设置,其巾,使钉芯与重S丄件接触,包括使丄件接触而与丄件相接触,并使丄件的将要被挖去和被捕获的部分径向位于工件接触面内。在木方法的一种形式巾,旋转钉芯包括以每分钟约1000 Φ 2000转的速度旋转钉在木方法的S—种形式中,使钉芯穿透斯化的Sfi丄件的丄序,包括驱动钉芯前进的速度为每分钟约10到1000毫米。在另一种形式中,木方法还包括一停Ih期,在此期间内,当钉芯穿入重fi工件到预定深度时会暂时停Ih穿透重S工件,似钉芯仍保持继续旋转。木发明上述形式的优点在于,在钉芯穿透丄件过程巾辛少有一个停丨卜_期,这样就产牛丫更多的摩擦热’减小/钉芯穿透丄件所需的力。另一方而,木发明提供丫 "种用于穿透工件的盲铆钉.包括- J铆体.包括-具有第-端,第端和轴向通道的钉杆.所述轴向通道在第一端和第端之间穿过所述钉杆;-』钉芯,ti括-位于所述轴向通道内的轴和一在所述钉杆的-端用于与丄件接触的头部,-其巾,钉芯在与工件接触时以J定速度绕纵轴旋转使工件槊化,并穿透LlS化的丄件’钉芯挖去并置换匕槊化工件的一部分’在丄件中形成一个孔。在一种形式中,所述钉芯的头部包括--工件接触而和一开口 ’所述丄件接触面从所述纵轴径向向外设置,所述开口从所述工件接触而径向向内设置,其巾,丄件接触而挖去丄件的一部分,所述开口的开口方向为钉芯穿透工件的运动方向,ffl于容纳工件的被挖去部分。在又一种形式中,所述开口 4以捕获钉芯穿透丄件时被挖去的丄件部分。在一种形式中’所述开口大致早.圆柱形。在K一种形式中,所述开口具有一近端和-远端,开口的直径从近端向远端逐渐减小。在又一种形式中,所述开口具有一近端和-远端,开口的直径从近端向远端逐渐增加。
在一种形式中,所述开口山在钉芯头部内的壁构成,一个或多个突起从所述壁向开口内延仲,ffl于与被捕获的丄件部分强制啮合。在K 一种形式中,-突起从钉芯头部的_ -外表而远离所述开口延仲,所述从钉芯头部外表而延仲的突起4为一螺纹。在又一种形式中,所述开口山钉芯头部内的壁构成,或者,所述壁Ujfe括一凹槽, 用于与被捕获的丄件部分强制啮合。在又一种形式中,所述开口 U/山钉芯头部内的壁构成,一螺纹从所述壁延仲进入所述开口,用于与被捕获的丄件部分强制啮合。在另一种形式中,所述开口⑷ι山钉芯头部内的壁构成,一孔从所述开口横向延仲通过所述壁,ffl于与被捕获的丄件部分强制啮合。在K 一种形式中,所述钉杆具有一径向向外背对轴向通道的外表而,所述外表面 ti括一外部突起,ffl于在丄件的孔内与丄件啮合。所述钉杆外表而上的外部突起Mj以是一螺纹。所述铆体对包括-铆钉相,所述铆钉β位于钉杆的第一端并从钉杆径向向外延仲。所述铆钉帽还包括一以小同角度朝向钉杆的丄件啮合面。在一种形式中,所述钉芯包括一与工件最初接触的环形而,所述环形面位于相对钉芯纵轴横向设置的平面上。在K一种形式中,所述钉芯包括一与工件最初接触的环形而,所述环形面朝向并与钉芯的纵轴成一锐角。在又一种形式中,所述钉芯包括一与工件最初接触的环形而,所述环形面背对并与钉芯的纵轴成一锐角在另一种形式巾,所述钉芯ti括一与丄件最初接触的环形而和从所述环形表而突起的锯S。在又一种形式中,所述钉杆包括与工件最初接触的第一环形而和第环形而,所述第一环形而而对着并与所述头部的纵轴成-锐角’所述第环形而背对着并与所述头部的纵轴成一钝ft,所述第-环形而和第环形而相交于一顶点。另一方而,木发明提供辛少丨场个通过一盲铆钉连接的Sfi丄件-所述盲铆钉包括一钉芯和一铆体;-所述丄件具有一通孔,所述钉芯与所述丄件接触,钉芯以-定速度绕其纵轴旋转使丄件斯化并穿过斯化的丄件,借此钉芯挖去并从丄件置换已槊化的丄件的一部分,山此形成所述通孔-所述铆体包括一钉杆,所述钉杆具有第一端,第端和轴向通道.所述轴向通道在第一端和第端之间穿过所述钉杆.所述铆钵被置于通孔内,所述钉芯置于轴向通道内. 借此所述钉杆向外轴向膨胀与丄件啮合.将Sfi的丄件连接在一起。在一种形式中’所述钉芯捕获丫 Sfi丄件的被挖去部分。在一种形式中,所述钉芯包括一开口,所述开口的开口方向为钉芯穿透重fi丄件的运动方向,ffl于容纳重S丄件的被挖去部分。


在下文中,结合附图更详细说明本发明。根据本发明,

了盲铆钉、盲铆钉的钉芯以及重δ丄件连接方法的优选实施例。似以下说明并小能置换此前规范的通用性。阁1所示为根据木发明一种形式的铆钉的侧视剖视阁’所述铆钉ti括一铆体和一钉芯。所述铆体包括一钉杆和一铆钉β.所述钉杆具有一贯穿其巾的轴向通道,所述铆钉帽位于钉杆的一端。所述钉芯的头部包括-开口’所述开口的设置》1捕获山于钉芯头部穿透丄件而被挖去的部分丄件。图2所示为图1中铆钉的透视图。阁3Α至阁3Η所示为根据木发明-、种形式的连接方法。阁4所示为根据木发明_种形式的铆钉的侧视剖视阁,其中,所述钉芯头部的丄件接触而而对所述头部的纵轴并所述头部的纵轴成-锐角。阁5所示为根据木发明另"种形式的铆钉的侧视剖视阁,其中,_构成所述钉芯头部内开口的壁具有一凹槽,用于与开口内的被挖去丄件部分强制啮合。阁6所示为根据木发明另-种形式的铆钉的侧视剖视I冬I ,其中,构成所述钉芯头部内开口的壁包括一环形突起,所述环形突起延仲进入开口内,用于与开口内的被挖去丄件部分强制啮合。阁7所示为根据木发明另-种形式的铆钉的侧视剖视阁.其中,_横向孔延仲通过构成所述钉芯头部内开口的壁,ffl于与开口内的被挖去丄件部分强制啮合。阁8所示为根据木发明另-种形式的铆钉的侧视剖视I冬I ,其中,构成所述钉芯头部内开口的壁包括内螺纹,用于与开口内的被挖去丄件部分强制啮合。阁9所示为为根据木发明另-种形式的铆钉的侧视剖视钆其巾,所述开口具有 -近端和一远端,所述开口的直径从远端向近端逐渐减小。阁10所示为根据本发明另一种形式的铆钉的侧视剖视阁,其巾.所述开口的直径从远端向近端逐渐增加。阁11所示为根据本发明另一种形式的铆钉的侧视剖视钆其巾.所述工件接触而包括第一次表而和第次表而,所述第一次表而和第次表而分别朝向和远离所述头部的纵轴并相交于一顶点。阁12所示为根据本发明另一种形式的铆钉的侧视剖视钆其巾.所述工件接触而背对所述头部的纵轴并与所述头部的纵轴成-钝角。阁13所示为根据本发明另一种形式的铆钉的剖视阁,其巾,构成所述钉芯头部内开口的壁的内表而包括一内部环形突起,与之相对的外表而ti括一外部环形突起。阁14所示为根据本发明另一种形式的铆钉的侧视剖视阁,其巾.所述铆体的钉杆的内表而包括一内螺纹,用于在穿透丄件后与丄件强制啮合。阁15所示为根据本发明另一种形式的铆钉的侧视剖视阁,其巾.所述铆钉β的工件接触而的各部分以不同的角度朝向钉杆。阁16更为详细地显示丫阁3Β所示连接方法的步骤。阁17更为详细地显示丫阁3Η所示连接方法的步骤。阁18所示为根据本发明另一种形式的铆钉钉芯的侧视阁,其巾,初始接触而包括 -套轮廓相对较钝的锯S。阁19所示为根据本发明另一种形式的铆钉钉芯的侧视阁,其巾,初始接触而包括J套轮廓相对较尖锐的锯S。阁20所示为根据本发明另一种形式的铆钉钉芯的仰视阁,其巾,构成所述钉芯头部内开口的壁的内表面包括多个内部环形突起。阁21所示为根据本发明另一种形式的铆钉的侧视剖视钆其巾.所述芯和铆体分别包括螺纹形式的内部突起。
具体实施例方式盲铆钉图1至图15所示为盲铆钉10和连接上丄件112和下丄件114重叠部分的方法。 所述铆钉10包括,体20和一钉芯40。所述铆体20包括一具有第--端22、第端24和轴向通道30的钉杆25,所述轴向通道30在第一端Tl和第端;M之间延仲。所述钉芯40 包括一纵轴X, —芯杆50和一与芯杆50连接的头部60。所述芯杆50位于铆体20内的轴向通道30内,所述头部60与铆体20的第端相邻设置。所述头部60包括近端70、远端 80、在远端80的入口 85以及从所述远端的入口 85向头部60近端70延仲的开口 90。所述头部60还包括-初始接触而100.所述初始接触而100在远端80处环绕在头部60远端80处的入口 85。在附图所示的实施例中,初始接触面100为环形。但所述初始接触面100也4以是其它有弯曲边或直边的合适的形状。所述丄件最初接触面100对以以
-定速度旋转与重fi的上工件U2和下丄件114中的一个做初始接触,致使或者至少是有助于槊化上丄件112和下丄件114的Sfi部分,使头部60 4以穿透所述丄件。旋转的初始接触而100与重S的工件112和114接触产屮摩擦热,这辛少是重叠的上工件112和下丄件114朔化的部分原因。这样,摩擦热使重S的丄件112和114在达到其熔点前软化。囚此,重叠的工件112和114在达到其熔点前被塑化即重叠工件112和114被软化。当构成上丄件112的材料和构成下丄件114的材料斯化并软化后,对钉芯40施加 』个力,使钉芯40的头部60穿过上工件112和下工件114。穿透塑化并软化的上工件112
和下工件114所需的力远远小于穿透当上丄件112和下丄件114在冰冷坚硬状态时所需要的力。通过使钉芯40穿透塑化的重叠工件112和114,钉芯40置换重叠工件112和114的 』部分120,形成--个通孔。在本发明的一些形式中,头部60穿透重叠的上工件112和下工件114,可使钉芯40的头部60从重叠的上工件112和下工件114中挖去被挖去的部分 120。在木发明的其他形式巾,头部60穿透重S的上丄件112和下丄件114 ^使被挖去部分120被钉芯40的头部60容纳和/或捕获。参见图1到图15’铆体20的钉杆25包括一圆柱形的侧壁27,所述侧壁27可由适当硬度的材料制成。侧壁27包括而朝外的外表面劝和-与之朝向相反的内表而29,内表面29从钉杆的第_ -端22向第端24延仲。山于侧壁27呈圆柱形,外表面28和内表面29 也都早.圆柱形》Iii然木文所描述的实施例巾侧壁27为圆柱形.似侧壁21也uj以为其他形状或构造。例如,侧壁27 4以为方形、八边形、八边形或任何其他合适的形状。同样的,侧壁27的外表而; 8和内表而29 u丨以为方形、六边形、八边形或仟何其他合适的形状。内表而29构成延仲通过钉杆25的轴向通道30。所述轴向通道30与铆体的纵轴 Y同轴。轴向通道30从钉杆25第一端Tl的第-入口 132延仲辛钉杆25第端24的第.. 入口 34。轴向通道30的直径和/或形状可以始终保持不变.也可以从第一入口 32向第端34逐渐变化。所述铆体20包括-与钉杆25的第端22连接的铆钉帽12。所述铆钉帽12包括 -顶而14和--相反的丄件啮合面16。顶而14和丄件啮合而16均为从钉杆25延仲出的方
向平厅的突缘,并相对于铆体20的纵轴Y横向设置。顶而14从第-入口 32的边缘33沿从铆体20的纵轴Y径向向外的方向延伸。工件啮合面16从钉杆25的外表而28沿从铆体 20的纵轴Y径向向外的方向延仲。外周而13构成铆钉β 12的径向的外部边缘,并在顶面 14和工件啮合面16之间延伸。参见图2.铆钉帽12可以为具有顶面14和工件啮合面16 的圆盘状,所述顶而14和丄件啮合面16基木为平面。钉杆25的圆柱形的侧壁27沿铆体的纵轴Y从铆钉帽12的工件啮合面16向钉芯啮合而26延仲。钉芯啮合而26为一环形而,在侧壁27的外表而28和内表而29之间延伸。 钉芯啮合面26朝着钉芯40的头部60的方向。在图1至图15所示的实施例中,钉芯40具有一基本呈圆柱形的头部60。但钉芯 40的头部60也可以有其他合适的形状和结构。例如,头部60可以为方形、六边形、八边形或其他任何合适的形状。头部60的近端70与芯杆50的远端52连接。芯杆50沿大致与钉芯40的纵轴Y相同的方向从远端52向芯杆50的近端51延仲。当钉芯40的芯杆50位于铆体20中的轴向通道30内时,钉芯40的纵轴X基本上与铆体20的纵轴Y同轴。芯杆 50的纵向长度大于钉杆50的轴向通道30的长度,这样芯杆50的近端51突出于钉杆25第
』端22处的第_ -入口 32,而芯杆50的远端52突出于钉村25第端24处的第入口 24。 芯杆50的突出的远端52与头部60的近端70连接。钉芯40的头部60 ti括一侧壁62,在附I冬I所示的实施例巾,侧壁62基木上早.圆柱形并围绕钉芯40的纵轴X设置。侧壁62具有一外表而64和一相反的内表而66,所述外表而64和内表而66沿与钉芯40的纵轴X 本相同的方向以大体平丨T的方式延仲。在所述实施例巾,山于侧壁62呈圆柱形,外表面64和内表而66也*木上早.圆柱形。头部60的近端70具有一基痤68,侧壁62从基痤68延伸至头部60远端80处的初始接触而100。在附阁所示的实施例巾,初始接触面100早.环形,并在径向外缘104与径向内缘102之间延伸,所述径向外缘104为初始接触而100与外表面64的交汇处,所述径向内缘102为初始接触面100与内表而66的交汇处。开口 90大体上沿钉芯40的纵轴X 方向延仲。因此,开口 90与钉芯40的纵轴X基木同轴。开口 90包括在头部60近端70处的近端92和在头部60远端80处的远端94。头部60内的开口 90的入口 85位于开口 90的远端94处。入口 85山初始接触而 100及其内缘102围绕而成。因此,环形初始接触面100环绕头部60内的开口 90延伸并构成头部60内的开口 90的周缘。在本发明的一些形式中,初始接触面100不呈环形,但仍然环绕头部60内的开口 90延仲并构成头部60内的开口 90的周缘。钉芯40的头部60内的开口 90的开口 85径向形成于初始接触而100的内缘102内。在开口 90的近端92处,一端面65盖住侧壁62的内表面66。因此’入口 85和端面65为开口 90相对的两端。在附图所示的实施例中,端而65为圆形表而,或者为平而或者为凹而.似端而65对以做任何类型的光滑的或小规则的处理。通过芯杆50的远端52和头部60的基座68之间的连接,芯杆50与头部60连接。 芯杆50的远端52与基痤68 Ml采用任何一种适当的方式进行连接。在附阁所示的实施例中,芯杆50的远端52在-基木纵向的位置与《痤68形成-个整体。头部60的近端70具有-铆体啮合而72,所述铆体啮合而72而对铆体20的钉芯啮合面26。因此,铆体啮合面 72和钉芯啮合而26的设置*木上为相对设置。在附图所示的实施例中,钉芯40的铆体啮合面72是芯杆50在其远端52处的扩大的外表面。附阁中所示的铆体啮合而72大体呈圆台形。圆台形的铆体啮合而72包括一径向宽部72Α和一径向窄部72Β。圆台形的铆体啮合而72和至少一部分芯杆50沿朝向芯杆50的近端51的方向从芯杆50的远端52处的径向宽部72Α延仲辛径向窄部72Β。芯杆 50在径向上窄于头部60的外表而64,而铆体啮合面72从径向较窄的芯杆50向头部60的径向较宽的外表而64渐成锥形。连接方法根据本发明的一种形式,图3Α到3Η显示了用一盲铆钉将上工件112连接到下工件114的方法。在图3Α中,铆钉10的设置使得钉芯40的头部60的初始接触面100在上丄件112与下丄件114相肖重S的一点处接触到上丄件112的上表而113。如上所述,环形初始接触而100环绕头部60内的开口 90延仲并界定出头部60的开口 90。因此,环形初始接触面100接触到上丄件112上表面113的一环形区域。钉芯40的延长的芯杆50与一可使钉芯40旋转的工具(未显示)啮合。所述用于旋转钉芯的工具可以采用各种形式。当所述用于旋转钉芯的工具启动后,该丄具使钉芯40转动。优选的,当初始接触面100开始与上丄件112的上表而113接触时,钉芯40正处于旋转状态。旋转的初始接触面100与上丄件112的上表而113接触时得摩擦产屮热Μ.在所述ffl于旋转钉芯的丄具的驱动下,初始接触面100转速的大小需使产牛的摩擦热对以使构成上丄件112和/或下丄件114的材料发牛至少一些朔化和软化。能够使上丄件112和下工件114产屮至少-些朔化和软化的钉芯40的转速取决于构成上丄件112和下丄件114的村料性质。如果构成上丄件112和下丄件114的材料为 I吕合金,则钉芯40的转速约为每分钟1000转到20000转。如果构成上工件112和下丄件 114的材料为如钢合金、镁合金或合金组合等合金,能够使上丄件U2和下丄件114槊化和软化的转速也可以为每分钟约1000转至20000转。构成上工件112和下工件114的材料可以为任何一种刚性材料,包括非金属材料,如聚合物和合成材料。》丨以使构成上工件112和下工件114的刚性材料塑化的合适转速都可以采用。可根据构成上工件112和下丄件114 的村料的物理性质选择实P小转速,如拉仲性能、厚度以及待连接的上丄件112和下丄件114 的层数。初始接触而100与上丄件112的上表而113之间的摩擦产牛热S,使初始接触而 100下面的构成上工件112的材料和上表面113塑化和软化。下面将做详细说明,沿图3B 巾箭头A所示的方向对钉芯40施加-个力,使所述钉芯穿过Li: 化和软化的材料和上丄件 112的上表而113,这样钉芯40向前运动穿透上工件112。在钉芯40向前穿过上丄件112 时,钉芯40前构成上工件1 12的材料发生塑化和软化,这样便于钉芯40穿透上工件112。 钉芯40 —穿透上丄件112,就与下丄件114相遇。钉芯40继续向前斯化并穿过在其前而的构成下工件114的材料,直到如图3B所示钉芯40完全穿过下工件114。参见阁3B,构成上丄件112的村料和构成下丄件114的村料已被斯化和软化,钉芯 40在穿过上丄件112和下丄件114的方向上,以-预定速度被如箭头A所示的力所驱动。按箭头A所示方向施加在钉芯40上的力町通过适当的方式施加在钉芯40上,如通过旋转钉芯40的丄具。在穿过上丄件112和下丄件114的方向上,钉芯40在箭头A所示方向的力的驱动下的预定旋转速度uL为毎分钟约10到1000转巾的任一数值。从阁3Β U/以卷出,在穿透上丄件112和下丄件114的方向上驱动钉芯40,使得初始接触而100连同头部60的侧壁62穿过塑化和软化的上工件112和下工件114’使初始接触面100从下丄件114的下表面109穿出。山于头部60穿透/上工件112和下工件114,在上工件112中形成一个通孔111Α,在下工件114中形成--个通孔111Β。通孔IllA和IllB 分别山侧表面115Α和115Β所构成’所述侧表面115Α和115Β环绕所述通孔并从上表面113 延仲到下表面109穿过上工件112和下丄件114。侧表而U5通常具有圆形轮廓,对早.圆柱形、圆台形等。如上所述,环形的初始接触而100绕头部60内的开口 90延伸并界定出头部内开口 90的周缘。囚此,环形的初始接触面100与上丄件112的上表而113的-环形K域接触》当钉芯40在穿透上丄件112和下丄件114的方向上被推进时,初始接触而100穿透匕经斯化和软化的上丄件112并对其取芯,其巾,_ -环状上丄件112材料被从上工件112巾置换,同时--上丄件112的*本为圆形的核部121被从上丄件112中移除,这里所指的核部称为上置换部121。同样,初始接触而100穿透Li经斯化和软化的下丄件114并对其取芯,其巾,一环状下丄件114村料被从下丄件114巾置换,同时-下丄件114的基本为圆形的核部被从下丄件114巾移除,这里所指的核部称为下置换部122。被从上丄件112和下工件114 巾置换的环状材料被挖去至少是部分因为初始接触而100相对上工件112和下丄件114旋转。这样,初始接触而100有助于将环状材料从上丄件112和下丄件114切割和/剪切下来,借此基木早.环形的上置换部121和下置换部122被从上工件112和下丄件114巾移除, 形成第一通孔IllA和第通孔111Β。通过对从工上件112和下工件114中置换的被挖去部120的上置换部121和下置换部1 进行取芯,当上丄件112和下丄件114通过如上所述的方式槊化和软化时,只需按箭头A对钉芯40在穿透上丄件112和下丄件114方向上施加较小的力即可使钉芯40穿透丄件。当钉芯40的头部60开始穿过上丄件112并开始形成穿透上丄件112的第一通孔 IllA时’不仅初始接触面100与上工件112接触,侧壁62的内表面66和外表而64也开始接触上丄件112。内表而(56开始接触上丄件112的一部分,这个部分最后形成被挖去部分 120的-部分,外表而64开始接触第一侧表面115A,所述第一侧表面115A界定了在钉芯40 的头部60穿透上工件112时形成的第一通孔111A。当钉芯40旋转时,钉芯40的头部60 的侧表面62的的内表面66和外表面64与上工件112的接触在两者之间产生了更多的摩擦热。所产'+:摩擦热增强丫Sfi的上工件112和下丄件114的斯化,使钉芯40的头部60 可穿透工件。因此,初始接触面100和内表面66以及外表面64 一起组成了钉芯40的丄件接触而,当钉芯40以足够速度旋转时,所述丄件接触而与上工件112和下丄件114接触使其槊化。如上所述,当初始接触面100穿过塑化的上工件112和塑化的下工件114时,初始接触而100对斯化的上丄件112和槊化的下工件114进厅切割和/或剪切。山于钉芯40 对斯化的上工件112和斯化的下丄件进厅切割和/或剪切,被挖去部分120被钉芯40从上工件112和下丄件114巾取芯。界定头部60巾开口 90的入口 85的初始接触而100的内缘102的大小决定j'被钉芯40从上丄件112和下工件114置换的被挖去部分120的直径。 因此,内缘102决定了被钉芯40从塑化的上工件112和下工件114取芯的被挖去部分120 的直径。另夕卜,钉芯40穿透塑化的上工件112和下丄件114形成的通孔IllA和IllB的直径山钉芯40的侧壁62的外表而64的最大直径所决定。在头部60穿透重fi丄件112和114之前,在头部(30穿过Sfi丄件112和114时被挖去的重叠工件112和114的被挖去部分120径向位于头部60的初始接触而100之内。 被挖去部分120 ti括山上工件112村料构成的上置换部121和山下丄件114村料构成的下置换部122。上述本发明形式的优点在于通过斯化和软化构成上工件112和下丄件114的材料并取芯从上丄件112和下丄件114置换下来的包括上置换部121和下置换部122的被挖去部分120,施加在钉芯40上的使其穿过上丄件112和下丄件114的力大大小于现有FSR 技术巾的所需的力或当构成上丄件112和下工件114的材料冰冷坚硬时所需的力。钉芯40的头部60首先穿透上工件112并从上丄件112巾取芯上置换部121,形成第一通孔111A。但在此过程中,当钉芯40被推动穿透上工件112时,下工件114仍保持完整并紧靠上置换部121,使上置换部121通过入口 85进入钉芯40的头部(30的开口 90巾。 穿透上工件112后,钉芯40的头部60开始穿过下工件114。当钉芯40的头部60未完个穿透下丄件114时,下丄件114的下表而109仍保持完整。囚此,下丄件114完整的下表而 109使下置换部122相对钉芯40的头部60保持稳定,这样,下置换部122开始通过入口 85 进入钉芯40的头部60内的开口 90中。于是钉芯40的头部60完企穿过下丄件114并从下丄件114取芯下置换部122,形成第通孔111B。当钉芯40的头部60完全穿过下工件 114时,下置换部122被完全从下工件114挖出,至少有部分下置换部122通过入口 85进入钉芯40的头部60内的开口 90。因此,上置换部121和下置换部122至少有-部分通过入口 85进入钉芯40的头部60内的开口 90,并被容纳在开口 90内。头部TO内的开口 90提供./ -个容纳上置换部121和下置换部122的空间。包括上置换部121和下置换部122的被挖去部120通过入口 85被容纳在钉芯40 的头部60内的开口 90内。被挖去部120具有顶面126、底面128、及在顶面126和底面128 之间延伸的侧面124。在上置换部121从上工件112中被挖去前,顶面126是上工件112上表而113的一部分。在下置换部122从下工件114中被挖去前,底而128是下丄件114下表面109的一部分。侧而124的形状和尺寸基本与钉芯40的头部60内的侧壁62的内表而一致。在钉芯40穿透重叠的上丄件112和下丄件114的方向上,按阁3A中箭头A所示施加在钉芯40上的力的大小也取决于钉芯40的转速,所述钉芯40在穿透上丄件112和下工件114的方向上被推动并旋转。例如,增加钉芯40的旋转速度将增强重叠的上工件112 和下工件114的塑化和软化程度,有此,减小了需要施加在钉芯40上以穿透上工件112和下丄件114的力。或者说,钉芯40在穿透上丄件112和下丄件114方向上的推进速度的增加^导致施加在钉芯40上的、使其穿透上丄件112和下丄件114的力增大。因此,通过改变钉芯40 的转速和其在穿透上丄件112和下丄件114方向上的前进速度,4以对施加在钉芯40上的、使其穿透上丄件112和下丄件114的力进丨了-调整。因此,对于-给定的旋转速度,以较低速度推动钉芯40穿透上丄件112和下丄件114所需的、施加在钉芯40上使其穿透重叠的上工件112和下工件114的力处于一较低峰值。似是,对于-给定的旋转速度,以较低速度推动钉芯40穿透上丄件112和下丄件114 意味着钉芯40穿透上丄件112和下工件114所花费的时间相对较K。这样就使得完成所述连接方法的总时间相对较Ii。在推动钉芯40穿透上工件112和下工件114的过程中,可通过推动钉芯40以不同的速度穿过上工件112和下丄件U4来减少完成本连接方法的时间。例如,当钉芯40最初与上工件112的上表而113接触直至钉芯40穿过上丄件112和下丄件114厚度的一部分时,被驱动的钉芯40在穿透上丄件112和下工件114方向上的初始速度为相对较低的第
-速度。接下来,被驱动的钉芯40在穿透上丄件112和下工件114的方向上的速度增加到相对较大的第速度,直到钉芯40完全穿过上工件112和下工件114。--旦钉芯40穿透工件112和下丄件114,被驱动的钉芯40在穿透上工件112和下丄件114的方向上的速度冉次增加,达到高于第速度的第三速度,直到钉芯40的头部60完全穿过并穿出下工件114 的下表而109,而且直到铆体20的钉杆25也穿过形成在上工件112和下工件114中的通孔 Illa 和 111b。因此,对于-给定的钉芯40转速,在穿过上工件112和下工件114的整个过程中, 被驱动的钉芯40在穿透上工件112和下丄件114的方向上的速度对提升一次或更多次,以减少用铆钉10连接上丄件112和下丄件114所用的时间。参见图3C,当钉芯40的头部60穿过上工件112和下丄件114后’头部60继续穿过形成于重fi工件112和114巾的第一通孔IllA和第通孔111B,并穿出下丄件114的下表而109 -段距离。上置换部121和下置换部122被钉芯40的头部60内的开口 90所容纳和捕获。开口 90也被构造成可在钉芯40穿透上工件112和下工件时容纳上置换部121 和下置换部122。铆体20的钉杆25跟随钉芯40的头部60进入形成于上工件112和下丄件114巾的通孔IllA和111B。如图3D所示,钉芯40和铆体20的钉杆25 G穿过形成于重叠的上工件112和下丄件114中的通孔IllA和111B,直到铆钉帽12.尤其是铆钉帽12的工件啮合面16紧靠上丄件112的上表而113。铆钉帽12紧靠上工件112的上表而113防止了铆体20的钉杆25 完全穿过形成于上工件112和下工件114中的通孔IllA和IllB =参见图3E,当铆钉10穿过重叠工件112和114,达到铆钉帽12与上工件112的上表面113相接触的点时,按如图3E箭头所示,基本上沿纵轴Y从铆体20的第端24向第
-端22的力施加在钉芯40上。基本上沿纵轴Y从铆体20的第端24向第一端22施加在钉芯40上的力使钉芯40被拉进或缩进铆体20的钉杆25内的轴向通道30中。为了对钉芯40施力以达到拉回或收缩钉芯的效果,4通过任-适当丄具火住钉杆25,所述丄具包括火取工具(未 示),并通过所述火取丄具,沿与钉芯40的纵轴Y基木-致的方向从芯杆 50的远端52至近端51对钉芯40施力。可沿与铆体20的纵轴Y基本一致的方向,从铆体 20的第一端22至第端24对铆钉帽12施加一反力,以防止铆体20被从上丄件112和下丄件114内的通孔IllA和IllB抽出。对钉芯40的最初拉拽和收缩使铆体啮合而72的径向较窄部分72A与铆体20的钉芯啮合面26接触并啮合。当对铆钉40施加-外足够大的拉力或回缩力时,铆体20的钉杆25的第端24从铆体20的纵轴向外径向变形扩大与锥形的铆体啮合面72形状一致。山于铆体20的钉杆25向外径向变形扩大,径向较窄部分72Α继续向铆体20的轴向通道30 内运动。而且,铆体20的钉杆25的第端24的径向扩张使钉杆25的侧壁27的外表而28 在下工件114的下表面109的一部分上铺展并与其紧紧贴靠。铆体20的钉杆25的第端 24的径向扩张还使钉杆25的侧壁27的外表而28与第-侧表而115Α和第二侧表面115Β 接触并啮合,所述第-侧表而115Α和第侧表而构成在钉芯40穿透上丄件112和下丄件 114过程中形成的第一通孔IllA和第通孔111Β。在拉拽或收缩钉芯40的力的作用下. 铆体20并未通过第-通孔IllA和第通孔IllB缩回,这是因为钉杆25的外表面28抵靠下丄件114和下表面109,以及/或者钉杆25的外表而S!8与构成第一通孔IllA和第通孔IllB的第--侧表面115A和第侧表面115B啮合。参见I冬I 3F,在从铆体20第端M向第一端22的方向上,所示钉芯40匕被进一步拉进轴向通道30内,这样就使得钉芯40的头部60几乎全部位于铆体20中的轴向通道30 内。另外,被挖去部分120仍然被钉芯40的头部60内的开口 90所容纳和捕获,这就使得被挖去部分120也几乎完全位于铆体20的钉杆25的轴向通道30内。使用具有钉芯的盲铆钉的FSR法有-个众所周知的问题,那就是当所述头部穿透丄件并形成一个通孔时,被挖去部分或溢料趋向于形成与所述头部-致的形状并留在所述头部处。被挖去部分或溢料》1能被推向-边而环绕所述通孔和钉芯.或完个与所述工件脱离。研究发现,木文所公开的本方法和盲铆钉10的各种形式能够在钉芯40穿透上丄件112 和下丄件114并形成第一通孔11IA和第通孔1 IlB的过程巾,将被挖去部分120取芯、容纳和捕获于钉芯40的头部60内的开口 90中。所以,被挖去部分120小冉是上丄件112和下工件114的一部分,而IL小会被推向 』边环绕在第一通孔11IA和第通孔IllB周围。因此,环绕在第一通孔IllA和第通孔
IllB周围的溢料或其他被挖去物质的量被减至最低。当对钉芯40施加一个如图3E和3F 中箭头B所示的力’使钉芯40被拉进或缩进铆体20的钉杆25中的轴向通道30内时,在某种程度上来说,总会有-点溢料和其他被挖去物质围绕在第-通孔IllA和第通孔IllB 周围,这并不影响铆体20的钉杆25的第二端24进行变形和向外径向扩张。另外.如图3F、 3G和3H所示,在某种程度上來说,总会有一点溢料和其他被挖去物质围绕在第-通孔ΠIA 和第二通孔IllB周围,也不会对防止钉芯40的头部60几乎全部进λ铆体20中的轴向通道30内有不利影响。参见图3G,通过在芯杆50远端52处切断芯杆50’使其与钉芯40的头部60断开。 从钉芯40的头部60上切断芯杆50 uH昔助合适的丄具。切断芯杆50的-种方式是用手在与钉芯40纵轴X相同的方向上对芯杆50的近端51施加一个力,-足够大的拉力被施加在芯杆50上,使芯杆50在其远端52处折断。在芯杆50的远端52处设置-薄弱部分(未 示)可有助于折断芯杆50。山于芯杆50与头部60断开,如图3G所示’只有铆体20和头部 60留下来连接上工件112和下工件114。如图3Η所示,上工件112和下工件114的重叠部分被铆钉10连接在一起。从图 3Η可以看出,铆体20的钉杆25的外表面28位于钉芯40穿透上工件112和下工件114时形成的第一通孔IUA和第IJliUllB内。而H,如阁所示,铆钉巾0 12的工件啮合而16紧靠上工件112的上表面113。另外,铆体20的钉杆25的外表面28匕向外径向扩张并与上工件112和下丄件114内的第一通孔IllA和第通孔1 IlB的第一侧表面115Α和第侧表而115Β啮合,这就使得第端M的外表而64至少有一部分紧靠下工件114和下表而109。 因此,通过连接第-通孔IllA和第通孔IllB的第一侧表面115Α和第侧表而115Β,上丄件112和下丄件114的重 部分被铆体20连接在-起。在某种程度上,上丄件112和下丄件114的重叠部分是在铆钉帽12的工件啮合面16与铆体20的外表而28之间被夹在 -起,所述外表而与第一通孔IllA和第通孔IllB的第一侧表而115Α和第侧表而 115Β以及工下件114的下表而115啮合。最适宜的是,在用铆钉10连接上工件112和下工件114的重叠部分结束后,被挖去部分120仍被捕获并留在头部60中的开口 90内。因此,铆钉10和上面公开的连接方法的优点在于被挖去部分120小会山于铆钉10穿透并连接上工件112和下丄件114而与上工件112或下丄件113脱离。而IL,被挖去部分120留在被铆钉10连接的上工件112和下工件114中的方式可以使被挖去部分120不因时间推移和/或上工件112和下工件114的移动或振动而与上丄件112和下丄件114分离。参见图3F、图3G和图3Η,当用铆钉10连接上工件112和下工件114的重叠部分结束后,被挖去部分120留在钉芯40的头部60内的开口 90内。由于被挖去部分停留在钉芯40的头部60内的开口 90内’被挖去部分120使铆体20的侧壁62增强了对抗向铆体纵轴Y径向向内施加在侧壁27的外表而S!8上的力。因此,被挖去部分1 )基本上可以防止钉芯40的侧壁62和铆体20的侧壁27发生径向收缩,否则.在第一侧表面115A和第侧表面115B对铆体20的外表而28和侧壁27施加的力的作用下,会产生上述朝向铆体20纵轴Y的向内的径向收缩。这样,被挖去部分120抵抗第-侧表而115A和第侧表而U5B 施加在铆体20的外表面28和侧壁27上侧力,防止了钉芯40的侧壁62和铆体20的侧壁 27发牛弯曲或径向收缩。当铆体20处于图3F、图3G和图3H中所示的连接上工件112和下工件114重叠部分的位置时,由于钉芯可以接收、捕获和容纳被挖去部分120于头部60的开口 90内’铆体20的结构完整性得到增强。由此可见,由于钉芯40的头部60可以接收、捕获和容纳被挖去部分120于头部60的开口 90内,铆钉10对上工件112和下工件114 Sfi部分连接的强度和耐久性增强。如图3B至图3E所示.被挖去部分120通过入口 85进入并留在头部60中的开口 90内。被挖去部分120在开口 90内与开口 90吻合,使得被挖去部分120的侧表而124与头部60的侧壁62的内表面66相啮合。被挖去部分120的侧表面124与头部60的侧壁62 的内表而66之间的摩擦力足⑷ι以使被挖去部分120留在开口 90内,*木上》1防Ih被挖去部分120从开口 90中移动出来。或者,侧壁62的内表面66的形状和结构可以以一种松动配合的方式捕获和容纳被挖去部分120于开口 90内。因此,木发明的优点在于,通过捕获和容纳被挖去部分120于钉芯40的头部60的开口 90内’可以防止被挖去部分120与上工件112和下丄件114脱离。此外,木发明还能够在钉芯40穿透上丄件112和下丄件114 Jfi 控制被挖去部分120的位置。阁3A至阁3H所示的方法还包括一停顿期,在此期间,钉芯40的头部60暂时停lh 穿过重S的上丄件112和下丄件114,此时头部60匕穿过重S的上丄件112和下丄件114
-预定深度。在停顿期间,尽育头部60停Ih穿过重S的上丄件112和下丄件114,似仍保持旋转状态。因此,在停顿期间,重S的上工件112和下丄件114与旋转的初始接触而100以及侧壁62的内外表66和外表而64相接触产'+:的摩擦热逐渐增加。在停顿期间增加的摩擦热增强丫重S的上工件112和下工件114的斯化和软化程度,这样一 S停顿期结束,钉芯40重新穿过上丄件112和下工件114时’钉芯40的头部60可以置换并接收重叠的上工件112和下工件114的被挖去部分120,更容易在上丄件112和下丄件114中分别形成通孔 IllA和111Β。因此,停顿期的优点在于它可以减少使钉芯40的头部60穿透重叠的上工件 112和下丄件114所需的力。为了使钉芯40的头部60内的开口 90更有效地捕获和容纳被挖去部分120’可以增加开口 90的内体积以确保开口 90内有足够的内部空间来接收所有或几乎所有被挖去部分。这可以通过在X轴方向增加开口 90的尺寸来实现.例如增加钉芯40的头部60的侧壁 62在X轴方向上的长度。侧壁62的Ii度最好足够大以确保开口 90内的体积4接收和容纳进而捕获最多it (如果小能捕获企部)的被挖去部分。在-种形式中,侧壁62在X轴方向上的长度至少与重叠的上工件112和下丄件114的总厚度相同ο在另一种形式中,侧壁62 的Ii度大大K于上丄件112和下工件114的总厚度。如果钉芯40的头部60内的开口 90 的内体积足够大》1以捕获和容纳最多S (如果小能容纳企部)的被挖去部120,钉芯40的头部60的内表面66可与足够大面积的下置换部122接触,这样就减少了下置换部122从开口 90中意外脱落的可能性。参见阁4所示的钉芯40的-个实施例,其巾,初始接触面100为圆台形,而对钉芯 40的纵轴X并与其成一锐角。侧壁62的内表而66与初始接触而100成锐角相交于初始接触面100的内缘102。初始接触面100从与钉芯40的纵轴X成锐角的内缘102延伸至外缘 104,初始接触面100与侧壁62成锐角相交于外缘104。因此,初始接触面100具有一相对尖锐的外缘104与上丄件112的上表而113接触。木发明的这种形式优点在于,山于初始接触面100具有相对尖锐的外缘104,使钉芯40的头部60穿过塑化和软化的上工件112和下丄件114所需的力小于使具有基木为平的并相对钉芯40大致成横向的初始接触而100的钉芯40穿过所述工件所需的力。这是囚为,初始接触面100的尖锐外缘104将沿穿透上工件112和下丄件114方向上施加给钉芯40上的力集巾在上丄件112的上表而113的一个较小的表面积上,由此增强切割动作。初始接触而100的尖锐的外缘104增强了切割动作, Il初始接触而100的旋转产牛摩擦热而达到槊化效果,上述W种作用结合起来增强丫钉芯 40穿透上丄件112和下工件114的能力。参见阁5,阁巾所示钉芯40的另一实施例,包括一环形杷96,所述环形槽96位于钉芯40的头部60内的侧壁62的内表面66中。当钉芯40的头部60穿过上工件112和下丄件114时,通过入口 85进入开口 90的被挖去部分120紧靠内表而66并与其强制啮合。 此外,被挖去部分120的侧表而124被斯化和软化,于是被挖去部分120的侧表而124的一部分会径向外向膨胀进入槽96。当被挖去部分120冷却变硬后,被挖去部分120的径向向外膨胀进入槽96内的那部分侧表面1 与槽96强制啮合,增强了钉芯40防止被挖去部分 120从钉芯40的头部60内的开口 90掉落的能力。因此,本发明的这种形式的优点在于,它增加了防止被挖去部分120从钉芯40的头部60内的开口 90内意外脱落的安全性。参见图6’图中所示为钉芯40的另-』个实施例,其中,-环状突起97从内表面66 延仲进入开口 90。当头部60穿过上丄件112和下丄件114 IL被挖去部分120通过入口 85 进入开口 90时.被挖去部分120的侧表而1 被斯化和软化,这样所述突起97使被挖去部分120的侧表而124发屮变形以容纳所述突起。被挖去部分120的侧表而1 在突起97 的作ffl下发'+:变形,这样在侧表而124巾形成丫一个杷或类似的结构,而突起97在杷内与其相吻合。所述被挖去部分一冷却变硬,突起97就与形成于被挖去部分120的侧表而1 中的槽强制啮合以防止被挖去部分120从钉芯40的头部60内的开口 90中意外脱落。参见图7,图中所示为钉芯40的另--个实施例,其中,-横向孔98在基本与钉芯 40的纵轴X垂直的方向上从开口 90开始延仲穿透侧壁62。所述横孔98在侧壁62的侧表而66上具有-入口。当头部60穿过上丄件112和下丄件114时,被挖去部分120穿过入口 85进入开口 90,被挖去部分120的被槊化和软化的侧表而124的-部分向外径向膨胀通过入口 99进入横孔98。被挖去部分120的被塑化和软化的侧表面124的-部分向外径向膨胀,通过入口 99进入横孔98后,逐渐冷却硬化,与横孔98强制啮合,因而防Ih丫被挖去部分120从钉芯40的头部60内的开口 90内意外脱落。参见图8,图中所示为铆钉10的另一种形式,其中,头部60的侧壁62的内表面66 包括多个向外突出的脊状突起67。所述脊状突起67可以是侧壁62的内表面66上的内螺纹。脊状突起67的优点在于它们与被挖去部分120的外表而124强制啮合.防Ih丫被挖去部分120从钉芯40的头部60内的开口 90内意外脱落。参见图9,图中所示为钉芯40的另一实施例,其中,所述钉芯的头部60的侧壁62 在头部60的远端90处径向向内渐成锥形。这样,开口 90的径向直径向开口 90的远端94 逐渐减小》因此,开口 90在远S 94处的径向直径小于近端!32处的直径,侧壁62的内表面 66朝向钉芯40的纵轴X径向向内逐渐减小。当头部60穿透丄件112和下丄件114, IL被挖去部分120匕通过开口 90的远端94的较小直径部分进入开口 90的近端94的较大直径部分时,被挖去部分120被斯化的外表而124径向向外膨胀。被挖去部分120的膨胀的外表面124的形状与成锥形的侧壁62的内表面66的形状-致。由于与侧壁62的内表面66 的形状一致’被挖去部分120在开口 90内与开口 90契合,增加T被挖去部分120从钉芯40 的头部60内的开口 90内意外脱落的阻力。因为阁9所示实施例中的头部60的侧壁62渐成锥形以至于开口 90的径向直径朝向其远端94逐渐减小,所以开口 90的内体积小于当头部60的侧壁62小成锥形而在X 轴方向*木成直线形时的内体积。在木钉芯40实施例中,为丫提高开口 90接收和捕获被挖去部分1 的效率,与在X轴方向上成直线形的头部60的侧壁62或与以下所述阁 10所示实施例中的向外呈嗽形扩张的侧壁62相比,需增加成锥形的侧壁62在X轴方向上的总K度。参见图10,图中所示为钉芯40的另- 施例,其中,所述钉芯的头部60的侧壁62 在头部60的远端80早.嗽叭形径向向外扩张。囚此,开口 90的径向直径朝向开口 90的远端94逐渐增加。所以,开口 90的径向直径在远端94处的径向直径大于近端92处的径向直径’侧壁62的内表面66从钉芯40的纵轴X呈喇叭形径向向外扩张。这样,外表面64在头部60的远端80处的直径大于近端74处的直径。此外,从开口 90的远端94至近端92, 侧壁62的内表面66朝向钉芯40的纵轴X径向向内渐成锥形。这种形式钉芯40的优点在于,外表面64与初始接触面100的外缘104相交处的直径最大。这样.钉芯40的头部60 穿透上丄件112和下丄件114时,形成于所述丄件巾的第一通孔IllA和第通孔IllB的直径大于接近近端70处的侧壁62的直径。因此,所需使钉芯对60穿过斯化和软化的上丄件112和下丄件114的力较小,大大减少了溢料的产生,如有溢料产生的话,在钉芯40的头部60穿透上丄件112和/或下丄件114时形成的第通孔1 IlB处产'+:溢料。参见阁11,阁巾所示为钉芯40的另一形式,其巾,初始接触面100包括第一次表面107和第次表而106。第一次表而107为-而向钉芯40的纵轴X的圆台形表而。另外,第一次表而107与钉芯40的纵轴X成_ -Ijift O。第次表而106也早.圆台形,背对钉芯40的纵轴X与其成-钝角{5。从Mil 4以卷出,第_ -次表而107和第次表而106分别从侧壁62的内表面66和外表而64延伸并相交于顶点108。由于具有分别与钉芯40的纵轴X成锐角和钝角的第一次表面107和第次表面106,减小了施加在钉芯40的使其穿过槊化和软化的上丄件112和下丄件114的力。通过减小第-次表而107与纵轴X所成的锐角和/或增大第次表而106与钉芯40的纵轴X所成的钝角,4进-步逐渐减小施加在钉芯40的钉芯60上的使其穿过塑化的软化的上工件112和下工件114的力。通过减小第
-次表而107与纵轴X所成的锐角和/或增大第次表面106与钉芯40的纵轴X所成的钝角,第--亚表同107和第次表而106相交的顶点108变得更加尖锐。如上所述,更为尖锐的顶点108增强/对上丄件112和下丄件114的切割运动。因此,与其它顶点108小太尖锐的实施例相比,更为尖锐的顶点与钉芯40旋转带来的槊化效果相结合使所述钉芯对以在较小的沿穿透方向施加在钉芯40的力的作用下在穿透上丄件 112和下工件114过程中对其取芯。图12所示为钉芯40的另-4中形式,其中,初始接触面100与钉芯40的纵轴X成 -钝角。山于初始接触而100与钉芯40的纵轴X成_ -钝角,内缘102变得尖锐。与阁11
所示的实施例相类似,阁12所示的实施例要求沿阁3B和3C巾所示的箭头A方向对钉芯40 施加一较小的力使头部60穿透斯化和软化的上工件112和下丄件114。这是因为初始接触而100尖锐的内缘102增强丫对上工件112和下工件114的切割运动。与其他上述小具有尖锐内缘102的实施例相比.山于初始接触而100尖锐的内缘102而增强的切割运动与因钉芯40旋转产牛磨擦热而达到的槊化效果相结合使所述钉芯40 u丨以在较小的沿阁3B和阁3C所示箭头A方向施加在钉芯40的力的作用下穿透上丄件112和下工件114并对其取阁13所示为铆钉10的H—种形式,其中,-内部环形突起69从内表面(56延仲进入开口 90,』外部环形突起71从侧壁62的外表而64延仲。当头部60穿透上工件112和下工件114 IL被挖去部1 通过入口 85进入开口 90时,被挖去部120的侧表而124被朔化和软化,这样在突起69的作用下,被挖去部分120的侧表而1 发牛变形而容纳突起69。 被挖去部分120的侧表面124在突起69的作ffl下变形.从而在侧表而124中形成一个槽或类似槽的结构,突起69在tf!内与杷吻合。--被挖去部分120冷却变硬,突起69就与形成于被挖去部分120的侧表而124中的槽强制啮合,进而防止被挖去部分120从钉芯40的头部60内的开口 90内意外脱落。当头部60穿透上工件112和下丄件114时’外部突起71 使形成的通孔11IA和11IB的直径大于侧壁62的外表面64的直径.这样在所述通孔和外表而64间形成-缝隙。因此,所需使头部60穿透上工件112和下工件114的力较小,而Il 大大减少丫溢料的产牛:,如果有溢料产牛,则溢料出现在钉芯40的头部60穿透上工件112 和/或下丄件114时形成的第通孔111B处。参见图14’图中所示为铆钉10另-种形式,其巾,铆体20的外表面28包括多个从外表面28径向向外突出的突起或脊状突起29。脊状突起29可以是铆体20外表面28上的外螺纹。铆体20外表而; 8上的脊状突起29与穿透上丄件112和下工件114的第一通孔 11IA和第二通孔11IB的侧表而115Α和115Β啮合,以进一步确保防Ih铆体20从通孔11IA 和IllB中意外脱落。通过与通孔IllA和IllB的侧表而115A和115B哨合’脊状突起29 增强了铆体20连接上丄件112和下丄件114的能力。脊状突起29的优点在于它们增强T 铆体20抵抗拉仲剪切负荷及山此产牛的上工件112和下丄件114相对移动的能力。参见图15’图中所示为铆钉10的另』种形式.其中.铆钉帽12的工件啮合面16包括与铆体20的纵轴Y成多种角度的部分。工件啮合面16的第-部分16A径向向内面对铆体20的纵轴Y并与之成-锐角。丄件啮合而16的第部分16B从第-部分16A径向向外而对铆体!0的纵轴Y并与之成-比第一部分16A更大的锐角。丄件啮合而16的第三部分 16C从第-部分16A和第部分16B径向向外不面对或远离铆体20的纵轴Y并与纵轴Y基木垂直。丄件啮合而16的第四部分16D从第一部分16A,第部分16B和第部分16C径向向外背离铆体!0的纵轴Y并与之成-钝角。因此,丄件啮合面16的第1、第、第三和第四部分16A、16B、16C和16D与铆体20的钉杆25成不同角度。这种形式的铆钉10便于影响工件啮合面16施加在上工件112的上表面113上的力的大小,并可以使附近的巳塑化和软化的上工件112和下工件U4立即包围通孔IllA和111B,在上工件112和下工件114之间形成另外一种连接。这种形式的铆钉β 12还4以容纳和Ji挤任何形成在围绕通孔IllA 周围的上丄件112的上表而113上溢料。参见图1至图15,上述的不同形状和结构的钉芯40的头部60可分别形成不同形状和结构的被挖去部分120。囚此,阁4所示实施例具有带有尖锐外缘104的初始接触面 100.其山头部60形成的被挖去部分120的形状和结构与阁12所示具有尖锐内缘102的实施例巾山头部60形成的被挖去部分120的形状和结构差.异显著。同样的,山于具有较钝外缘104和较钝内缘102以及尖锐顶点108,图11所示实施例的头部60形成了又一种形状和结构明 小同的被挖去部分120。阁16和阁17所示照片更详细地说明丫阁3Β和阁3Η所示连接步骤^在阁16巾, 初始接触而100匕穿透丫上丄件112和下丄件114并IL匕从上丄件112和下丄件114容纳接收丫被挖去部分120,所述被挖去部分包括上置换部121和下置换部122。上置换部121 和下置换部122位于钉芯40的头部60中的开口 90内’第-通孔IllA和第:通孔IllB由于头部60穿透工件分别形成于上工件112和下丄件114中。上置换部121和下置换部122 的第一侧表面115Α和第侧表而115Β分别朝向并接触钉芯40的头部60中开口 90的内表面66。在图17中,铆体20的钉杆25的外表面28 G径向向外扩大与穿透上工件112和下工件114的第一通孔IllA和第二通孔IllB的第一侧表面115Α和第二侧表面115Β啮合。通过与第一通孔IllA和第:通孔IllB的第-侧表面115Α和第侧表面115Β啮合, 上工件112和下工件114的重S部分被铆体!0连接在一起。此外,上置换部121和下置换部122仍位于钉芯40的头部60中开口 90内。图18和图19进一步说明了钉芯40的实施例,其中,初始接触面100为锯齿状。因此’图18和图19所示实施例的初始接触面100分别包括锯齿131a和131b。在图18所示实施例中’每个锯齿131a都包括-斜而132a和一直面133a,所述直面133a沿钉芯40的纵轴X延仲。斜面132a和直而133a通过-平而134a连接,所述平面134a与X轴基本垂直。阁19所示的钉芯40也包括一套锯S 131b,每个锯S 13 Ib都包括一斜而13 和一直面133b,所述直面133b沿钉芯40的纵轴X延仲。斜面132b和直而133b通过-平面134b 连接,所述平而134b与X轴基木垂直.似是,与阁18中的钉芯40的平而13 相比,阁19 巾钉芯40的平面134b在垂直于X轴方向上的宽度要小得多。这样,阁19中钉芯40的锯齿131b与相对较钝的图18中钉芯40的锯齿131a相比尖锐得多。在另一种形式中,图19 中钉芯40的平面134b可以被完全去掉,这使得斜面132b和直面133b直接相交于一点而构成锯齿,这样的锯齿与图18和图19中的锯齿131a和131b相比更为尖锐。阁18和阁19所示钉芯40的实施例优点在于山于具有锯S 131a和131b,对于 』给定的钉芯40转速,在穿透上丄件112和下丄件114方向上施加给钉芯40使其穿透丄
件的力远远小于例如图1至15所示的钉芯40的实施例中钉芯40的初始接触面100基本为连续或为平而时所需的力。此外,锯齿131a和131b深度的变化4以改变在穿透上丄件 112和下丄件114方向上施加给钉芯40的力的大小。特别地,具有深度较大锯齿的实施例 131a和131b所需的在穿透上工件112和下丄件114方向上施加给钉芯40穿透丄件的力小于具有深度较小锯齿的实施例。而且,与图18所示具有相对较钝锯齿131a的实施例相比, 1冬I 19所示的实施例巾锯齿131b更为尖锐,所需的在穿透上丄件112和下工件114方向上施加给钉芯40的力明显减小。阁20所示为钉芯40的另一实施例,包括多个内突起140,所述内突起140从内表而66径向向内延仲进入钉芯40的头部60巾开口 90中。毎一内突起140都沿内表而(56的圆周方向与其他内突起分开。与阁13所示实施例小同,阁20巾所示的设置中未在钉芯40 的头部60的侧壁62的外表而64上设置外突起。所述内突起140的作用是抓住在钉芯40 的头部60穿过上工件112和下丄件114时被从所述工件置换下来的被挖去部分120。与图 13所示实施例类似,当图20中钉芯40的头部60穿过上工件112和下丄件114时,被挖去部分120的处于槊化状态的侧表而124在内突起140的作用下变形,在侧表而124巾形成
-槽或与tf!类似的结构,内突起140被容纳在所述杷中。-H一被挖去部分120冷却硬化,内突起140与形成在被挖去120部分侧表而124巾的杷强制啮合,W I卜.被挖去部分120从钉芯40的头部60内的开口 90内意外脱落。图21所示为铆钉10的另一实施例,其中,铆体20的外表面28包括从外表面28径向向外突出的多个突起或脊状突起或者较为特殊的螺纹145。钉芯40的头部60的外表而 64也包括从外表而64径向向外突出的多个突起或脊状突起或者较为特殊的螺纹147。当钉芯40旋转IL对钉芯40在穿透上丄件112和下工件114方向施加一个力而使上丄件112 和下丄件114槊化并开始穿过所述丄件时,钉芯40的螺纹147与形成于上丄件112和下丄件114内的第一通孔Illa和第通孔1 lib的侧表面115a和115b啮合。钉芯40上的螺纹147与侧表面115a和115b之间的啮合在与钉芯40穿透上工件112和下丄件114相反的方向将从上丄件112和下丄件114掉落的材料碎屑送出通孔11 Ia和11 lb。同样的,当钉芯40的头部60穿过上丄件112和下丄件114 Il铆体20开始穿过上工件112和下工件114 时’铆体20的外表面28上的螺纹145同样在直接在与钉芯40和铆体20穿透所述工件相反的方向上将从上丄件112和下丄件114掉落的材料碎屑送出第一通孔11 和第通孔 112b。
阁21所示实施例的优点在于,上工件112和下丄件114之间界而上的溢料的产屮被减至最低,因此在木连接方法结朿后,上丄件112和下工件114之间缝隙的产屮被减至最低。此外,木实施例最大限度地减少丫在第通孔Illb附近山下工件114的下表而109产生的溢料。而且,铆体20和头部60的外表面28和64上的螺纹145和147使得只需在穿透上工件112和下工件U4方向上施加较小的力使钉芯40的头部60和铆体20穿透所述丄件。但是,为了使铆体20和头部60的外表而28和64上的螺纹145和147导致钉芯40 的头部60的侧壁62和铆体20薄弱的可能性减至最低,最好确保钉芯40的头部60的侧壁 62和铆体20的厚度不能因为在其外表面64和28上设置螺纹145和147而过度减小。在另一种形式中,铆体!0的外表而:!8 ti括从外表而径向向外突出的多个突起或脊状突起或者更为特殊的螺纹145,钉芯40的头部60的外表面64从外表面64径向向外突出的多个突起或脊状突起或者更为特殊的螺纹147。在图16和图17所示的铆钉10中,芯杆50包括一槽59,用于形成在远端M处的芯杆50的薄弱部。因此,如图16所示,槽59有助于将芯杆50从头部60折断,这样只有铆体20和头部60留下来连接上丄件112和下丄件114。上述的方法和铆钉10用于连接山小同材料制成的上丄件112和下工件114,包括铝、镁和其他金属、合金、金属《复合材料以及包括聚合物及其复合材料在内的非金K材料’不论它们是板材或上其他可被铆钉10穿透的形式。用来制成铆钉10的典型材料,尤其是制成钉芯40的材料,其熔点应商于制成上工件112和下丄件114的材料的熔点,似也有 J能制成钉芯40的材料,或制成部分钉芯40的材料的熔点低于制成上丄件112和下工件 114的村料的熔点。显而易见的是,任何对于各种形式铆钉10和连接方法的变更、修改、更改和添加都是4能存在的,其巾,所述连接方法的优点是对容纳和捕获山于钉芯40的头部60穿透上丄件112和下丄件114而被挖去的所述丄件的被挖去部分120。在这里公开的在技术改进范围内的所有这 解决方法均在木发明保护范围内。因此,只要小脱离木发明精神和/或范围,各种变更、修改和/添加》1被引入上述部件的结构和解决方法中。
权利要求
1.-种利用盲铆钉连接W个或更多工件的方法.包括下述工序“将盲铆钉定位于个或更多丄件重ffl部分的一点’所述盲铆钉ti括-铆体和一钉-绕所述钉芯的纵轴旋转钉芯并使其与所述Sfi丄件接触,其中,钉芯以-定速度旋转使所述SS丄件槊化;-使钉芯穿透朔化的重fi工件,形成j穿透所述重S丄件的通孔-捕获钉芯穿透工件时被挖去的重S丄件部分;-将铆体Ifil定在所述通孔内连接所述Sfi丄件。
2.根据权利要求ι所述的方法,其特征在于,捕获钉芯穿透丄件时被挖去的重fi丄件部分的丄序包括,山钉芯捕获所述重S丄件部分。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法,其特征在于,捕获钉芯穿透工件时被挖去的重δ丄件部分的丄序包括’捕获所述Sfi丄件部分于钉芯内的开口巾。
4.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述钉芯的开口对容纳在钉芯穿透丄件过程巾被挖去的丄件部分,所述开口的开口方向是钉芯穿透所述重fi工件的方向。
5.-种利用盲铆钉连接W个或更多丄件的方法,包括下述工序-将-盲铆钉定位于重叠的《个或更多丄件的一点,所述盲铆钉ti括-铆体和一钉-绕所述钉芯的纵轴旋转钉芯并使其与所述Sfi丄件接触,其中,钉芯以-定速度旋转使所述SS丄件槊化;-使钉芯穿透斯化的重δ丄件,形成-穿透所述Sfi丄件的通孔,借此钉芯挖去在穿透过程中SS丄件的一部分,所述重S丄件部分在钉芯穿透丄件时被挖去;-将铆体Ifil定在所述通孔内连接所述Sfi丄件。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,使钉芯穿透斯化的重S丄件,借此钉芯挖去穿透丄件时被挖去的Sfi丄件部分的工序包括移走大体呈圆柱形的这部分Sfi工件。
7.根据权利要求5或权利要求6所述的方法,其特征在于,所述方法还ti括接收重a 丄件的被挖去部分于钉芯的开口内的工序,所述开口的开口方向是钉芯穿透所述重fi丄件的方向。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,绕钉芯的纵轴旋转钉芯并使钉芯与SS 丄件相接触的丄序ti括使从钉芯的开口径向向外的表面旋转并使其与Sfi丄件接触。
9.根据权利要求5至8巾任-权利要求所述的方法,其特征在于,所述方法还包括,捕获重fi工件的被挖去部分。
10.根据权利要求5Φ 9中任一权利要求所述的方法,其特征在于,使钉芯穿透斯化的 Sfi丄件的丄序包括驱动钉芯穿过朔化的Sfi丄件》
11.根据上述仟一项权利要求所述的方法,其特征在于,所述铆体包括一具有第一端、 第端和轴向通道的钉杆和-外表而,所述轴向通道在第一端和第端之间穿过所述钉杆,所述外表而径向向外背对所述轴向通道并具有从所述外表面向外延仲的突起,所述突起用于在丄件的通孔内与重δ丄件啮合。
12.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,钉芯包括一轴,所述轴的一端具有一头部,所述轴连同其在所述钉杆第端的头部位于轴向通道内,山此将所述铆体固定在通孔内连接所述Sfi工件.其中包括将所述头部拉进轴向通道,借此所述钉杆在通孔内径向向外膨胀使外部的突起进一步与所述重fi工件啮合。
13.根据上述任一项权利要求所述的方法,其特征在于,旋转钉芯包括,旋转钉芯的速度约为每分钟1000至20000转。
14.根据上述仟一项权利要求所述的方法,其特征在于,使钉芯穿透朔化的重fi工件的工序包括,驱动钉芯以毎分钟约10至IOOOmm的速度前进。
15.根据上述仟一项权利要求所述的方法还包括一停顿期,其特征在于,当钉芯穿过一预定深度的Sfi丄件时,钉芯暂时停丨卜.穿过重S丄件,而钉芯保持继续旋转。
16.根据上述仟一项权利要求所述的方法,其特征在于,钉芯穿过所述重S丄件的速度改变一次或多次。
17.-种用于穿透并连接丄件的盲铆钉,其特征在于,包括-铆体,包括具有第-端、第端和轴向通道的钉杆,所述轴向通道在所述第一端和第 端之间穿过所述钉杆-钉芯’包括一位于所述轴向通道内的轴和在所述轴一端的头部’所述头部用于接触金属工件’-其巾,钉芯的构造使其当接触丄件并以一速度绕其纵轴旋转槊化所述丄件从而穿透槊化的丄件时,钉芯挖去槊化的丄件的一部分并从丄件中置换这部分,在丄件中形成一通
18.根据权利要求17所述的铆钉,其特征在于,所述钉芯的头部包括-从钉芯纵轴径向向外设置的工件接触面和-从所述丄件接触而径向向内设置的开口,其巾,所述丄件接触而挖去部分丄件,所述开口的开口方向为钉芯穿透丄件的方向,用于容纳所述部分丄件。
19.根据权利要求18所述的铆钉,其特征在于,所述开口的构造μ丨以捕获钉芯穿过丄件时被挖去的丄件部分。
20.根据权利要求18或19所述的铆钉,其特征在于,所述开口《本早.圆柱形。
21.根据权利要求18至20中任一项所述的铆钉,其特征在于,所述开口具有一近端和 -远端’所述开口的直径从近端向远端减小。
22.根据权利要求18至21巾任一项所述的铆钉.其特征在于.所述开口具有-近端和 -远端.所述开口的直径从近端向远端增大。
23.根据权利要求18Φ:22巾仟一项所述的铆钉.其特征在于,所述开口山一壁构成于所述头部内’而IL J个或多个突起从所述壁延仲进入所述开口 ’用于强制啮合被捕获的工件部分。
24.根据权利要求18至22中任一项所述的铆钉,其特征在于,所述开口山一壁构成于所述头部内.而Il -螺纹从所述壁延仲进入所述开口用于强制啮合被捕获的工件部分。
25.根据权利要求17至24中任一项所述的铆钉,其特征在于,-突起从钉芯头部的外表而远离所述开口延仲。
26.根据权利要求25所述的铆钉,其特征在于,所述从头部的外表而延仲的突起为一螺纹。
27.根据权利要求17至26中任一项所述的铆钉,其特征在于,所述钉杆具有一径向向外背对所述轴向通道的外表而,所述外表而包括一用于在丄件的通孔内与丄件啮合的外部突起。
28.根据权利要求27所述的铆钉,其特征在于,所述钉杆外表而上的外部突起为一螺
29.根据权利要求17Φ 28中任一项所述的铆钉,其特征在于,所述铆体包括一在钉杆第一端的铆钉帽’所述铆钉相从钉杆径向向外延仲.所述铆钉β ti括-而向钉杆并与钉杆成小同角度的丄件啮合面。
30.根据权利要求17Φ 29巾仟一项所述的铆钉,其特征在于,所述钉芯包括一环形表而’用于与丄件做初始接触’所述环形表而位于与相对钉芯纵轴横向设置的平而内。
31.根据权利要求17至30巾任一项所述的铆钉,其特征在于,所述钉芯包括一环形表而,ffl于与丄件做初始接触,所述环形表而而向钉芯的纵轴并与钉芯的纵轴成一锐角。
32.根据权利要求17至31中任一项所述的铆钉,其特征在于,所述钉芯ti括一环形表而,用于与丄件做初始接触,所述环形表而背对钉芯的纵轴并与钉芯的纵轴成一钝角。
33.根据权利要求17Φ 32巾任一项所述的铆钉,其特征在于,所述钉芯包括一环形表而,ffl于与工件做初始接触,还包括从所述环形表而突出的锯S。
34.根据权利要求17Φ 32巾仟一项所述的铆钉,其特征在于,所述钉芯包括第一环形而和第环形而,用于与丄件做初始接触,第一环形而而向所述头部的纵轴并与其成一锐角.第环形而背对所述头部的纵轴并与其成_ -钝ft,第一环形而与第环形而相交于一顶点。
35.辛:少_|场个被盲铆钉连接在一起的重S丄件,其特征在于,-所述盲铆钉ti括钉芯和铆体-所述丄件具有一通孔,所述钉芯与所述丄件接触并以一速度绕钉芯纵轴旋转槊化所述丄件,使所述钉芯穿透朔化的丄件,借此,钉芯挖去斯化工件的-部分并从工件中置换这部分,进而在丄件巾形成所述通孔。-所述铆体包括一具有第一端、第端和轴向通道的钉杆,所述轴向通道位于第一端与第端之间穿过所述钉杆,所述铆体位于所述通孔内’所述钉芯位于轴向通道内’借此所述钉杆径向向外膨胀与所述工件啮合将所述SS丄件连接在j起。
36.根据权利要求35所述的至少《个连接在一起的重fi丄件,其巾,所述钉芯捕获被挖去的丄件部分。
37.根据权利要求35或36所述的辛少W个连接在一起的重叠工件,其中,所述钉芯ti 括一开口,所述开口的开口方向为钉芯穿透Sfi工件的方向,IL所述开口容纳重S丄件的被挖去部分。
全文摘要
本发明涉及盲铆钉及其连接方法。本发明的连接方法适用于用一盲铆钉连接两个或更多工件。本方法包括首先,将一盲铆钉设置于两个或更多工件重叠部分的一点,所述盲铆钉包括铆体和钉芯;其次,绕钉芯的纵轴旋转钉芯使其与重叠的工件相接触,以一定速度旋转重叠的工件塑化;然后使钉芯穿透塑化的重叠的工件,在所述工件中形成通孔;最后,捕获在钉芯穿透过程中被挖去的一部分重叠工件,并将铆体固定在通孔内连接所述重叠工件。本发明还涉及一种用于穿透和连接工件的盲铆钉。所述盲铆钉包括铆体,铆体包括一具有第一端,第二端和轴向通道钉杆,所述轴向通道在第一端和第二端之间穿过钉杆。盲铆钉还包括钉芯,所述钉芯包括一位于轴向通道内的轴和在所述轴一端的头部,头部用于与工件接触,其中,钉芯可以在接触工件并以一定速度绕其纵轴旋转使工件塑化以并穿过塑化的工件时,挖去塑化工件的一部分,并从工件上置换这部分在工件内形成一通孔。
文档编号B21J15/04GK102203436SQ200980126127
公开日2011年9月28日 申请日期2009年5月11日 优先权日2008年5月13日
发明者D·J·B·里奇, D·R·古纳塞加拉姆, G·M·D·康坦, I·C·托马斯, S·D·克里斯丁, S·拉塔拜, T·N·科尔尼, V·K·泰亚吉 申请人:先进汽车技术有限公司合作研究中心
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