一种金属铆钉的制作方法

本实用新型涉及紧固连接方案，具体涉及锁铆技术。

背景技术：

新能源汽车的迅猛发展，汽车轻量化技术日趋重要；应用铝合金是一种重要的轻量化技术，这就需要新的车身紧固技术。SPR(自冲铆接)工艺就是在此背景下开发而出，自冲铆接工艺是一种用于连接两种或两种以上金属板材的冷连接技术，通过相应的自冲铆钉穿透顶层板材之后，在铆模的作用下铆钉尾部的中空结构扩张刺入而并不穿刺底层板材，从而形成牢固的铆接点。

参见图1，其所示为现有常规的自冲铆钉结构。由图可知，常规的自冲铆钉10主要由钉帽部11以及形变钉腿部12配合构成，其中形变钉腿部12一体成型在钉帽部11下部，整体为圆柱形，并沿轴向开设有一段内孔13，由该内孔13在形变钉腿部12上形成的圆筒状侧壁作为钉腿主体。

再者，常规的自冲铆钉10为了保证具有较高的强度，保证自冲铆接的效果，形变钉腿部12上的内孔13，并没有贯穿整个形变钉腿部12，在内孔13的底部与钉帽部11之间还有预留有一段较厚的实心加强部14。

如此结构的自冲铆钉10基于其内孔13结构，不适用厚板铆接，导致铆接过程中板材的材料无法相似流动。进而使得钉腿出现屈服、滑移等失效现象，影响SPR工艺的铆接适用范围，特别是较厚的搭接(如上层板总厚6mm以上)时，出现互锁不够及铆接质量不稳定的情况。

技术实现要素：

针对现有自冲铆钉结构进行较厚搭接时存在互锁不够及铆接质量不稳定的问题，需要一种新的金属铆钉方案。

为此，本实用新型的目的在于提供一种金属铆钉，可提供稳定可靠的铆接结构，大大降低失效风险。

为了达到上述目的，本实用新型提供的金属铆钉，包括钉帽部以及形变钉腿部，所述形变钉腿部沿轴向开设有内孔，所述内孔贯穿整个形变钉腿部直至钉帽部。

进一步的，所述形变钉腿部的内侧壁表面为润滑层。

进一步的，所述形变钉腿部的外侧壁表面为润滑层。

进一步的，所述内孔的顶部为圆弧面，并且与形变钉腿部的内侧壁之间采用圆弧过渡。

进一步的，所述形变钉腿部通过热处理形成加强结构。

进一步的，所述形变钉腿部的底部在铆接过程中同步外扩形变，形变后的最大外径与钉帽部的外径相对应。

本实用新型提供的金属铆钉方案，有效避免钉腿出现屈服、滑移等失效现象，铆接性能稳定可靠，解决互锁不够及铆接质量不稳定的问题，能够适用于厚板铆接。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本实用新型。

图1为现有自冲铆钉的结构示意图；

图2为本实用新型提供的金属铆钉的结构示意图；

图3为本实用新型提供的金属铆钉的应用效果图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

针对现有自冲铆钉铆，发明人经过大量试验及研究发现，现有自冲铆钉在铆接较厚搭接组合时存在排料空间不足、铆接压力过大、钉腿屈服等问题，由此造成现有的自冲铆钉铆不适合铆接较厚搭接组合。

为此，本实例提供一种适合铆接较厚搭接组合的改进型金属铆钉。

参见图2，其所示为本实例给出的改进型金属铆钉的剖视图。由图可知，本金属铆钉100为一体成型结构，主要由上部的钉帽部110以及钉腿部120配合构成。

其中，钉帽部110用于承载外界压力，同时对铆接行程形成限位。该钉帽部110的径向截面为圆形，其侧面设置有圆弧过渡面111，用于与钉腿部120衔接，同时可有利于降低铆接力，提高铆接的可靠性。

钉腿部120一体成型在钉帽部110的下部，与钉帽部110同轴分布，用于刺入待铆接组件，并向外扩张形变完成铆接。

本方案中的钉腿部120在常规状态下呈中空的圆筒状，其顶部一体成型在钉帽部110的下部，外侧面与钉帽部110侧面之间采用圆弧过渡面111。

该钉腿部120中沿其轴向开设有内孔121，该内孔121贯穿整个形变钉腿部直至钉帽部，即直接以钉帽部110的底面作为内孔121的顶面。由于内孔121贯穿整个形变钉腿部，即内孔121的深度与钉腿部120可刺入待铆接组件的行程对应，从而使得钉腿部120内部具有足够的容料空间。

进一步的，该内孔121的顶部122优选为圆弧面，同时该圆弧的顶部122与形变钉腿部的内侧壁之间采用圆弧面123过渡。由此能够提高对进入钉腿部120内部的物料形成形变导向，避免在端角形成堆积和挤压。

针对上述的钉腿部120，本实例采用热处理形成加强结构，由此来提高钉腿部120的整体强度。

具体的，该钉腿部120通过热处理，将其外表面和内表面形成一定厚度的加强层，由此来提高钉腿部120的整体强度。

作为替代方案，该钉腿部120整体通过热处理形成加强结构。

钉腿部120的底部端口124采用喇叭状，同时喇叭状底部端口对应的钉腿部120的底部125作为外扩形变部，可与喇叭状底部端口配合，在铆接过程中同步外扩形变，形成铆接结构。其中，通过喇叭状底部端口导向，便于物料进入到钉腿部120上的内孔121中，同时在进入过程中，进入内孔121中的物料会对喇叭状底部端口的弧形内侧面126形成向外的挤压力，继而同步驱动钉腿部底部125外扩形变。

进一步的，本实例在钉腿部底部端口124相对于其上的弧形内侧面126设置一倾斜面127，该倾斜面127与弧形内侧面126配合在钉腿部底部端口124的端面上形成一刀刃结构128，基于该刀刃结构128能够便于铆钉进入待铆接组件的物料中。

在上述放方案的基础上，为了进一步降低铆接过程中的摩擦力，本实例对钉腿部120的内侧壁表面和外侧壁表面进行处理，形成润滑层129，这样能够减小铆接过程中的摩擦力，便于材料在铆钉孔内的流动，降低铆接力

由此构成的金属铆钉在铆接过程中，其钉腿部120的上部和中部基本保持不变，而底部125在铆接过程中同步外扩形变，且形变后的最大外径与钉帽部的外径相对应，由此能够大大提高铆接的可靠性。

本实例提供的金属铆钉在进行操作操作时，由于内孔贯穿整个形变钉腿部，有效的增加了容料空间，减少材料在钉腿处的挤压，让材料能够有空间流到铆钉上部；具有润滑层的内外表面，能够有效的减小摩擦力，便于材料在铆钉孔内的流动，降低铆接力；具有加强结构的钉腿部有效避免钉腿的屈服，同时也有利于降低铆接力。

参见图3，其所示为本金属铆钉进行铆接后的效果图。由图可知，该铆接结构中，钉帽部嵌入上层铆接组件中，与上层铆接组件平齐；而钉腿部的上部和中部基本保持不变，而底部同步外扩形变，且形变后的最大外径与钉帽部的外径相对应，钉腿没有任何的屈服，整个铆接效果稳定可靠性，失效风险小。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。