[發明專利]自沖凸焊鉚釘和使用該鉚釘的連接結構和連接方法

在審

• 申請號: 201410818188.0
• 申請日: 2014-12-24
• 公開（公告）號: CN105422573A
• 公開（公告）日: 2016-03-23
• 發明（設計）人: 鄭允盛;李文庸
• 申請（專利權）人: (株)星宇HITECH
• 主分類號: F16B19/08
• 分類號: F16B19/08;B21J15/10
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 孫靜;鄭霞

相關申請的交叉引用

本申請要求2014年9月18日在韓國知識產權局提交的韓國專利申請號10-2014-0124565的優先權和利益，其全部內容通過引用被并入本文。

技術領域

本發明的示例性實施方式涉及鉚釘。更具體地，本發明涉及用于通過機械連接和熔融結合來連接不同的基本材料的自沖凸焊鉚釘(selfpiercingprojectionweldingrivet)以及使用鉚釘的連接結構和連接方法。

背景技術

在交通工具工業中，為了提高里程，通過使用非鐵材料例如鋁合金、鎂合金和復合材料來設計交通工具主體的重量減少。為此，交通工具工業研究可代替用于交通工具主體的組裝的普通點焊的連接方法。

在這種情況下，復合材料可以例如是FRP(纖維增強塑料)或CFRP(碳纖維增強塑料)。

同時，雖然存在用于處理和形成非鐵材料的產品的技術的積極進展，但是用于結合非鐵材料和鋼材料的不同材料的方法最近正在發展中。

作為用于連接非鐵材料和鋼材料的一般方法，使用這樣一種方法，在該方法中分別在非鐵材料和鋼材料中形成用于鉚接的孔，鉚釘穿過孔放置，且這樣放置的鉚釘受到塑性變形以將非鐵材料和鋼材料機械地連接在一起。

最近，介紹了用于使用鉚釘來連接非鐵材料和鋼材料的方法，其中鉚釘連接孔僅在非鐵材料中形成，且電流和壓力在鉚釘放置在孔中的狀態中被施加到鉚釘和鋼材料，用于使用來自電阻的熱來即時地焊接鉚釘和鋼材料的接觸部分。

然而，相關領域技術由于用于在非鐵材料中制造鉚釘連接孔的過程的添加而有使生產率和可加工性差的傾向，且難以在連接的時刻精確地將鉚釘放置在非鐵材料中的鉚釘連接孔中。

而且，在非鐵材料中的鉚釘連接孔的制造易于在非鐵材料的經處理部分周圍形成細密裂縫或降低連接產品的外觀質量。

在背景部分中公開的上述信息僅用于增強對本發明的背景的理解，且因此它可包含未形成在這個國家中對本領域普通技術人員而言已經知道的現有技術的信息。

發明內容

本發明被做出以便提供自沖凸焊鉚釘和使用自沖凸焊鉚釘的連接結構和方法，其具有通過機械連接和熔融結合來連接不同的基本材料的優點。

根據本發明的示例性實施方式，用于連接非鐵材料和鋼材料的自沖凸焊鉚釘可包括頭部分、整體地連接到頭部分以用于穿透非鐵材料的柄部分和在柄部分的穿透端處形成的用于與鋼材料接觸的突出部分。

突出部分可由焊接電流熔化以用于將柄部分連接到鋼材料。

突出部分可具有三角形橫截面。

柄部分可具有中空圓柱形狀，具有在其中形成的至少一個狹縫。

至少一個狹縫可從突出部分朝著頭部分延伸而形成，在柄部分中以預設的間隔分隔開。

柄部分通過預定壓力穿透非鐵材料，且頭部分的邊緣可通過預定壓力被壓配合到非鐵材料的表面中。

頭部分可包括用于托住非鐵材料的表面的具有比柄部分的直徑大的直徑的凸緣。

凸緣可具有與非鐵材料的表面相對的凹表面。

凸緣可具有在其邊緣處形成的尖的壓配合端以壓配合到非鐵材料的表面中。

根據本發明的示例性實施方式，可提供使用自沖凸焊鉚釘的連接結構，自沖凸焊鉚釘包括頭部分、整體地連接到頭部分以用于穿透第一材料的柄部分和在柄部分的穿透端處形成的用于與第二材料接觸的突出部分，其中柄部分可壓配合到第一材料中并與第二材料熔融結合。

在連接結構中，柄部分可使用突出部分凸焊到第二材料。

在連接結構中，柄部分可具有中空圓柱形狀，具有在其中形成的至少一個狹縫，其中在柄部分內部的第一材料的一部分可整體地連接到與狹縫匹配的第一材料的另一部分。

在連接結構中，頭部分可包括用于托住第一材料的表面的具有比柄部分的直徑大的直徑的凸緣，且凸緣的邊緣可壓配合到第一材料的表面中。

在連接結構中，第一材料是選自鋁合金、鎂合金和復合材料的非鐵材料。

在連接結構中，第二材料可以是鋼材料。

根據本發明的示例性實施方式，使用包括頭部分、整體地連接到頭部分以用于穿透第一材料的柄部分和在柄部分的穿透端處形成的用于與第二材料接觸的突出部分的自沖凸焊鉚釘的連接方法可包括下列步驟：在可移動電極移動到上側的狀態中在固定電極上設置彼此重疊的鋼材料和非鐵材料，將自沖凸焊接鉚釘供給到在可移動電極之下的地方，使用可移動電極將壓力施加到自沖凸焊鉚釘以將柄部分壓配合到非鐵材料中并使突出部分與鋼材料接觸，以及將焊接電流施加到固定電極和可移動電極以用于熔化突出部分并使柄部分和鋼材料熔融結合。