[發明專利]外部熱鉚接件布置

有效

• 申請號: 201710525281.6
• 申請日: 2017-06-30
• 公開（公告）號: CN107662343B
• 公開（公告）日: 2020-12-18
• 發明（設計）人: T·斯佩羅
• 申請（專利權）人: 通用汽車環球科技運作有限責任公司
• 主分類號: B29C65/02
• 分類號: B29C65/02
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 董均華;安文森

一種外部熱熱鉚接件布置包括具有套環形熱鉚接件(具有內徑)的聚合物基部構件以及設置在套環形熱鉚接件內徑內的第二構件。套環形熱鉚接件可操作地配置為通過加熱元件變形以將第二構件周緣的至少一部分保持到聚合物基部構件上。

技術領域

本公開涉及關于塑料部件制造和組裝的方法和裝置的領域，并且更具體地涉及關于將金屬或塑料部件(諸如聯合螺帽)熱鉚接到聚合物基部構件的方法和裝置。

背景技術

參考圖1至圖2，已知在汽車工業中使用熱鉚接工藝接合汽車零件。在一個已知的應用中，可以提供多個第一熱塑性部件(通常被稱為熱鉚接件64)，并且第二汽車零件62可包括多個第二熱塑性部件(通常被稱為聚合物基部構件66)，限定每個熱鉚接件64的容納孔68。容納孔68可位于與第一汽車零件60的熱鉚接件相對應的位置。熱鉚接件64可插入到對應的聚合物基部構件66的容納孔68中，并且鉚接器件(未示出)可用于熱處理每個熱鉚接件64的前端65。鉚接器件的這種使用導致熱鉚接件加熱的前端變形，使得“蘑菇帽”67可形成。每個熱鉚接件64的蘑菇帽67通常覆蓋聚合物基部構件66的對應容納孔68。這產生的重疊導致第一和第二汽車零件60、62的機械聯接。已知任何熱鉚接工藝產生的保持力可取決于由熱鉚接件的蘑菇帽67接觸的聚合物基部構件66的表面積量以及聚合物基部構件66和熱鉚接件64的組成狀態。所謂“保持力”，是指分離、中斷或撤消由熱鉚接工藝產生的機械聯接所需的力。

盡管許多已知的熱鉚接方法對于其預期目的工作良好，但存在各種缺點。一個缺點涉及可用于接觸熱鉚接件的蘑菇帽的聚合物基部構件的緊固表面。通常可用的緊固表面相對較小。此外，加熱熱鉚接件前端的工藝可進一步減少緊固面積量。當聚合物基部構件由比熱鉚接件的組成更軟的組成構成時，可用于熱鉚接件的蘑菇頭接觸的少量表面積可能不足以實現高保持力。通常，來自熱鉚接工藝的熱量趨于熔化一些聚合物基部構件的較軟材料。這種熔化可產生松散狀態(可進一步減少保持力)。

因此，需要通過增加可用于與熱鉚接件的蘑菇帽接觸的緊固面積量同時還增加聚合物基部構件的保持特性來增加保持力的熱鉚接工藝。

發明內容

根據本公開的一個實施例，一種方法包括步驟：提供熱塑性聚合物基部構件(包括至少第一開口和熱鉚接套環，其中套環可以是或可以不是連續的)；在熱鉚接套環內的內徑內插入聯合螺帽(或第二構件)；加熱熱鉚接套環；并且，使熱鉚接套環的第一端變形以重疊或圍繞聯合螺帽(或第二構件)的至少一部分。

根據本公開的一個實施例，車輛包括第一汽車零件和第二汽車零件。第一汽車零件可以是具有由熱鉚接套環限定的第一開口的聚合物基部構件。熱鉚接套環可以是或可以不是連續的。第二汽車零件可以是金屬部件(諸如聯合螺帽)或聚合物部件。聯合螺帽容納在第一汽車零件的第一開口內，使得聯合螺帽設置在熱鉚接套環內的下基部。熱鉚接套環具有第一端和第二端。熱鉚接套環的第二端可以是封閉端或開口端。當金屬部件以聯合螺帽等形式提供時，聚合物基部部件的第二端是開口的。

當熱鉚接套環的第一端加熱時，熱鉚接套環的第一端變形以至少部分地覆蓋聯合螺帽或第二構件的周邊并形成第一構件到第二構件的機械聯接。

本公開的一個優點是本公開的外部熱鉚接件為第一構件到第二構件的機械聯接提供了增加的保持力。

本公開的另一優點是保持部件/聯合螺帽或第二構件可由與聚合物基部構件或外部熱鉚接件的組成不同的組成構成。這允許本領域技術人員基于特定于任何一個應用的各種因素和考慮(諸如所需的保持力和成本)來選擇保持部件的具體組成。

本公開的又一優點是保持部件或第二構件優化了第二構件和第一構件(或聚合物基部構件)之間的負載傳遞。配置和布置允許這種負載在比常規熱鉚接方法更大的表面積上分散。

通過閱讀和理解以下詳細說明書，本公開的其他益處和優點對本領域技術人員來說將變得顯而易見。

附圖說明