用于自冲铆钉/冲模和机械手组合共用性的调节板的方法与流程

本发明总体上涉及制造和装配领域以及，更具体地，涉及一种为了铆钉/冲模共用性和生产效率而局部调节穿过多个接头堆厚度的板的方法。

背景技术：

可以通过限制对于任何给定装配/制造应用所需的自冲铆钉(Self-Piercing Rivet，SPR)枪和机械手组合的数量来减少装配线和制造复杂性。为此目的，必须认识到的是自冲铆钉特别地旨在铆接或接合特定厚度的材料堆。

图1所示的三个接头：接头1、接头2和接头3。每个接头包含两个板。第一接头包括板P₁和板P₂，第二接头包括板P₃和板P₄以及第三接头包括板P₅和板P₆。如图所示，板P₂、P₄和P₆享有共用的厚度然而板P₁具有大于板P₃的厚度，板P₃具有大于板P₅的厚度。因此，接头1的自冲铆钉配合面厚度T₁大于接头2的自冲铆钉配合面厚度T₂，接头2的自冲铆钉配合面厚度T₂大于接头3的自冲铆钉配合面厚度T₃。应该理解的是，每个不同的自冲铆钉配合面厚度T₁、T₂、T₃为了完成装配需要不同的铆钉/冲模和机械手组合。

本发明涉及一种方法以及一种金属板，该金属板提供在材料堆的自冲铆钉配合面的局部调节以便提供用于多个堆的共用自冲铆钉配合面厚度，从而允许该多个堆使用单个铆钉/冲模和机械手组合来接合。有利地，这个方法提供若干明显的优点，包括，但是不是必要地限制为：接头开发成本的降低，生产变化期间接合可行性的保持，制造灵活性/共用性的保持，制造成本的降低，制造复杂性的降低，装配线投入的降低和共用铆钉/冲模工具的优势。

技术实现要素：

根据本文所描述的目的和有益效果，提供一种用于制备用于与共用自冲铆钉接合的多个材料堆的方法。该方法可以被描述为包含以下步骤：(a)确定用于该多个材料堆的目标共用自冲铆钉配合面厚度以及(b)在自冲铆钉配合面冲击第一单独材料堆的至少一个金属板以减少该至少一个金属板在经调节区域中的厚度并且将目标自冲铆钉配合面厚度提供给第一单独材料堆而与第一单独材料堆的初始总金属厚度无关。

在一个可行的实施例中，方法还包括在冲击期间在经调节区域中形成过渡加强件，以便在经调节区域周围占据被替代的金属并且使变形最小化。这个可以包括相对于经调节区域中的点径向排列过渡加强件。

根据一个可行的实施例中，方法还包括在自冲铆钉配合面冲击第二单独材料堆的至少一个金属板以减少该至少一个金属板在第二经调节区域中的厚度并且将目标自冲铆钉配合面厚度提供给第二单独材料堆而与第二单独材料堆的初始总金属厚度无关。

在一个可行的实施例中，方法还可以包括在冲击期间在第二经调节区域中形成第二过渡加强件，以便在第二经调节区域周围占据被替代的金属并且使变形最小化。

方法还可以包括基于该多个材料堆的初始总金属厚度来识别多个材料堆中具有最薄自冲铆钉配合面厚度的材料堆并且选择最薄自冲铆钉配合面厚度作为用于全部材料堆的目标自冲铆钉配合面厚度。

根据附加方面，本发明描述和涉及一种用在包括多个材料堆的制造过程中的方法。该方法包含通过将共用自冲铆钉配合面厚度提供给多个材料堆中的每个来调节为了自冲铆钉接头共用性和制造简易性的板。更具体地，该方法包括在自冲铆钉配合面局部冲击单独材料堆的金属板以减少其在经调节区域中的厚度并且将共用自冲铆钉配合面厚度提供给单独材料堆而与单独材料堆的初始总金属厚度无关。

更进一步，方法包括在冲击期间在经调节区域中形成过渡加强件，以便在经调节区域周围占据被替代的金属并且使变形最小化。

根据另一方面，提供一种用于通过自冲铆钉接合到材料堆中的金属板。该金属板包含具有减小厚度的经调节区域的成形薄板，经调节区域形成用于接收自冲铆钉的自冲铆钉配合面。

在一个可行的实施例中，经调节区域包括底壁和侧壁。金属板还包括在经调节区域的侧壁和底壁之间延伸的多个过渡加强件。该多个过渡加强件可以径向地排列在经调节区域周围，形成在侧壁和底壁之间的间隔角板。更进一步，在一个可行的实施例中，板是由铝或铝合金制成的。

根据另一方面，提供一种包含如所述金属板的材料堆。

在下面的说明书中，存在示出的和描述的几个制造方法和经调节板的优选实施例。应当认识到，制造方法和经调节板能够具有其它不同的实施例，并且其若干细节能够在各种明显的方面修改，所有修改不脱离在如前所述和以下权利要求中说明的方法和板。因此，附图和说明书应该理解为实际上说明性的并非限制性的。

附图说明

这里包含的并形成本说明书的一部分的附图图示了制造方法和经调节板的若干方面，并且与说明书一起用于解释本发明的某些原理。在附图中；

图1说明为了完成装配要求三个不同铆钉/冲模和机械手组合的三个材料堆接头和三个不同的自冲铆钉配合面厚度；

图2说明了根据本发明的教导为了实现允许全部三个接头借助于单个铆钉/冲模和机械手组合进行接合的目标共用自冲铆钉配合面厚度而经调节的相同的三个接头；

图3是说明板如何可以被调节以适应需要更大规格的板的设计变化、同时仍保持初始或共用自冲铆钉配合面厚度使得材料堆可以仍与用于接合初始材料堆的相同的铆钉/冲模和机械手组合接合的透视图；

图4a-4c说明材料堆的板的冲击，以便提供用于保持提供有板的材料堆的目标共用自冲铆钉配合面厚度的经调节区域；

图5是说明在板中提供的经调节区域的详细透视图，经调节区域包含侧壁、底壁和在侧壁和底壁之间延伸以便在它们之间形成间隔角板的多个过渡加强件。

现在将详细地参考方法和经调节板的优选实施例，其示例如附图中所示。

具体实施方式

现再次参考图1，其说明三个不同的接头，接头1、接头2和接头3，三个接头包括均需要分开的或单独的铆钉/冲模和机械手组合的三个不同的自冲铆钉配合面厚度T₁、T₂、T₃。为了完成三个接头，三个不同的铆钉/冲模和机械手组合的需求显著地增加了制造投入、复杂度和生产成本。

这些问题通过调节在材料堆中的至少一个板P₁以提供用于自冲铆钉接头共用性和制造简易性来克服。更具体地，这是通过将共用自冲铆钉配合面厚度提供给材料堆中的每一个来完成的。如图2所示，板P₁包含提供自冲铆钉配合面厚度T₁的经调节区域A₁。同样地，提供具有经调节区域A₂的板P₃，经调节区域A₂提供整体自冲铆钉配合面厚度T₁。

应该理解的是，自冲铆钉配合面厚度T₁现由在接头1、2和3的全部三个材料堆共享以便全部三个材料堆可以利用单个铆钉/冲模和机械手组合来接合。

现参考图3，其说明在顶部材料堆10包含第一板12和第二板14，其中板是初始设计的规格，该规格为了完成板的接合需要特定的铆钉/冲模和机械手组合。

进一步如图3所示，第二材料堆16包括第一板18和第二板20。做出设计改变并且，因此，第二材料堆16的第一板18具有比第一材料堆10的第一板12更大的规格。因此，第二材料堆16的自冲铆钉配合面厚度T_M比第一材料堆10的自冲铆钉配合面厚度T更大。这个厚度上的增加会迫使装配线的改变以适应设计上的改变。更具体地，不同的铆钉/冲模和机械手的组合会被需要以完成第二材料堆16的板18、20对第一材料堆10的板12、14的接合。

为了避免这样的复杂性，在图3中说明的第三材料堆22包含具有新的、较重规格的第一板18和如在第二堆16中提供的第二板20。然而，应该理解的是第一板18包含通常由附图标记24标明的经调节区域。该经调节区域24包括底壁26、侧壁28和一系列过渡加强件30。

现参考图4，其说明板18是如何被调节的。

首先，确定一目标共用自冲铆钉配合面厚度。如图4a-4c所示，接下来在自冲铆钉配合面32用冲压机或冲模34冲击金属板18以减小金属板18在经调节区域24中的厚度并且将目标自冲铆钉配合面厚度提供给材料堆22，其中提供与材料堆的初始总金属厚度无关的板18。如图4c和5所示，这包括在冲击期间在经调节区域24中形成过渡加强件30。加强件30在经调节区域24周围占据被替代的金属并且使变形最小化。当板18由铝或铝合金制成时，这样的方法是特别地有益的。

如图5所示的实例中，加强件30在经调节区域24中在点36周围径向地排列，点36恰巧是用于接合铆钉的中心线。

此处公开了使用该方法和经调节板18的众多有益效果。自冲铆钉配合面厚度的共用性可以保持在多个材料堆之间。甚至当设计变化需要使用新的、较厚规格的板时保持共用性是可能的。这是通过仅仅冲击经改变规格的板以提供如所描述的经调节区域24来实现的。因此，在生产改变期间，减少了接头开发成本并且保持了接合可行性。进一步地，保持了制造灵活性/共用性，同时均减少制造成本、制造复杂度和装配线投入。

为了说明和描述的目的已经提出前述内容。这样不是为了详尽描述或限制实施例到所公开的准确形式。对依据上述教导的明显修改及改变是可能的。当按照权利要求公平，合法和公平享有的宽度解释时，所有这些修改和改变均包括在所附权利要求的范围内。