專利名稱：固定部件的制作方法
固定部件本發(fā)明涉及一種固定部件，其在沖擊式的運(yùn)動(dòng)中楔入到未打孔的基底中。已知有一種沖擊式鉚釘，其借助于沖擊設(shè)備楔入到未打孔的工件中。這種鉚釘芯棒在其面向工件的一端具有尖端，該尖端也可以構(gòu)造成金字塔形(EP 1085952)。在沖擊鉚釘上常見(jiàn)的這種尖端便于鉆入到未打孔的工件中。但已表明，在某些應(yīng)用情況下，工件的通過(guò)這種尖端產(chǎn)生的變形在固定部位的區(qū)域中導(dǎo)致不適宜的結(jié)果。本發(fā)明的目的在于，提出一種適合于楔入到未打孔的工件中的固定部件，該構(gòu)件在結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的情況下在由固定部件引起的固定的區(qū)域中導(dǎo)致工件較小的變形。為了實(shí)現(xiàn)該目的，本發(fā)明提出一種帶有在權(quán)利要求1中所述的特征的固定部件。從屬權(quán)利要求所述為本發(fā)明的改進(jìn)。固定部件因而在其面向工件的作為尖端的前端的區(qū)域中含有帶端面的沖壓區(qū)段，該端面被圓周邊界定。該端面進(jìn)而還有界定它的圓周邊于是并不位于垂直于縱軸線伸展的平面上。這導(dǎo)致端面最先在一部位以其圓周邊沖撞到工件上，從而在那里工件在一部位開(kāi)始開(kāi)孔。在沖壓區(qū)段進(jìn)一步楔入時(shí)，圓周邊的所有部位逐漸地與工件接觸，從而與剪切類似地逐漸地產(chǎn)生開(kāi)孔。這導(dǎo)致一方面工件在開(kāi)孔的區(qū)域中程度不大地變形，另一方面并不會(huì)引起固定部件過(guò)于強(qiáng)烈地止動(dòng)。附加地，由于工件的一部分被剪切掉，產(chǎn)生了帶有整齊的邊緣的孔。這種整齊的邊緣并不會(huì)趨向于斷開(kāi)，在通過(guò)尖端產(chǎn)生的孔上就會(huì)出現(xiàn)這種斷開(kāi)。于是一旦孔幾乎完全形成，沖壓尖端的頂壓區(qū)段就沖撞在鋼板的表面上，并沿楔入方向向前壓迫尚掛在鋼板上的沖壓毛邊，使得該沖壓毛邊豎起并轉(zhuǎn)向。由于沖壓尖端的頂壓區(qū)段也被圓周邊限定，所以圓周邊作用在沖壓毛邊上，并使得沖壓毛邊朝向下鋼板的背面翻轉(zhuǎn)。沖壓尖端的所述頂壓區(qū)段的形成方式可以為，使得端面的該區(qū)段的傾斜伸展的程度小于最先沖撞在工件上的沖壓區(qū)段。例如，頂壓區(qū)段可以相對(duì)于固定部件的垂直的橫向平面以大約10°的角度伸展。也可以規(guī)定，頂壓區(qū)段位于垂直于固定部件的縱軸線伸展的平面上。根據(jù)本發(fā)明可以規(guī)定，頂壓區(qū)段在端面的最靠近固定部件端頭的端部的區(qū)域中形成離開(kāi)固定部件端頭朝向的短的凸起。在帶有配設(shè)的圓周邊的端面的該端部到達(dá)工件時(shí)，工件的為了形成孔而被剪切掉的部分幾乎完全從工件去除。后一個(gè)短的該凸起也引起沖壓毛邊朝向工件背面轉(zhuǎn)向。頂壓區(qū)段的起始部分，或者換句話說(shuō)，沖壓區(qū)段與沖壓尖端的頂壓區(qū)段之間的界限，例如可以位于小于沖壓表面的直徑的25%或者與其大致相等的部位。為了即使在困難的條件下也能沖制出這種整齊的孔，根據(jù)本發(fā)明在改進(jìn)中可以規(guī)定，固定部件的前面的沖壓尖端具有柱形的特別是圓柱形的外輪廓。在本發(fā)明的又一改進(jìn)中可以規(guī)定，圓周邊由在固定部件端面與固定部件柱形外輪廓之間的切割線構(gòu)成，優(yōu)選由沖壓尖端的柱形外輪廓構(gòu)成。在本發(fā)明的又一改進(jìn)中可以規(guī)定，沖壓尖端的橫截面小于固定部件的實(shí)際上的主體。已表明，形成帶有比固定部件橫截面小的橫截面的孔既會(huì)在固定方式設(shè)計(jì)方面導(dǎo)致良好的結(jié)果，又會(huì)導(dǎo)致用于楔入這種固定部件的成本不會(huì)過(guò)大。為了實(shí)現(xiàn)此點(diǎn)，根據(jù)本發(fā)明可以規(guī)定，在前面的沖壓尖端與固定部件主體之間設(shè)置有過(guò)渡區(qū)段，該過(guò)渡區(qū)段在較大的橫截面與較小的橫截面之間產(chǎn)生過(guò)渡。該過(guò)渡區(qū)段可以具有不同的形狀。例如，過(guò)渡區(qū)段可以圓錐形地伸展，也就是說(shuō)，帶有直線伸展的側(cè)邊線。本發(fā)明提出，過(guò)渡區(qū)段也可以球形地伸展，側(cè)邊線因而凸形地彎曲。本發(fā)明提出的另一方案在于，過(guò)渡區(qū)段具有凹形彎曲的側(cè)邊線。尤其也可以規(guī)定，過(guò)渡區(qū)段的側(cè)邊線由不同設(shè)計(jì)的區(qū)段即球形區(qū)段、錐形區(qū)段和凹形區(qū)段組成。沖壓和/或頂壓區(qū)段可以分別平面地且分別相對(duì)于縱軸線傾斜地特別是以不同的角度伸展。但端面不必平整，它也可以具有其它形狀。因而本發(fā)明提出，沖壓尖端的前端例如可以具有附加的切割邊，該切割邊沿前端延伸并把端面分成兩部分。切割邊從圓周邊的一部分伸展至圓周邊的相對(duì)的區(qū)段，即在其兩端過(guò)渡至圓周邊。端面在切割邊的兩側(cè)也可以分別平整地構(gòu)造。但這僅是一個(gè)可行方案。根據(jù)本發(fā)明可以規(guī)定，該切割邊垂直于固定部件的縱軸線伸展。于是在沖壓毛邊的中間開(kāi)始產(chǎn)生開(kāi)孔。但本發(fā)明提出，該切割邊也可以相對(duì)于固定部件的縱軸線傾斜地伸展。有益的是，根據(jù)本發(fā)明的另一特征，切割邊延伸穿過(guò)固定部件的中軸線。根據(jù)本發(fā)明可以規(guī)定，切割邊形成直線的邊。但本發(fā)明提出，該切割邊也可以在固定部件的側(cè)視圖中被彎曲地構(gòu)造，其中，在固定部件的端視圖中，切割邊在這種情況下也應(yīng)直線地伸展。在個(gè)別情況下也可以有益的是，特別是在直徑較大時(shí)，固定部件可以具有多個(gè)這種切割邊。在端視圖中觀察，圓周邊沿閉合的線優(yōu)選圓圈伸展。固定部件例如可以是沖擊使鉚釘。但它也可以是螺釘，該螺釘可以釘入到工件中一定距離，直至在工件中按照通孔的方式形成開(kāi)孔，螺釘?shù)穆菁y可以擰入到該開(kāi)孔中，以便在那里形成配合螺紋。也可考慮的是，固定部件具有環(huán)繞的狹槽，這些狹槽并未形成螺紋，但可以有助于改善固定。本發(fā)明的其它特征、細(xì)節(jié)和優(yōu)勢(shì)可由權(quán)利要求書和摘要、對(duì)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式的如下說(shuō)明以及借助附圖得到，權(quán)利要求書和摘要這兩者的文字內(nèi)容均被引用為說(shuō)明書。

圖1為空心鉚釘形式的固定部件的側(cè)視 圖2為固定部件的從另一方向觀察的側(cè)視 圖3示出相對(duì)于根據(jù)圖2的實(shí)施方式變型的固定部件的前端；
圖4為又一改型的實(shí)施方式的相應(yīng)于圖3的視 圖5為帶有過(guò)渡區(qū)域的固定部件的側(cè)視 圖6為圖5的固定部件的從另一方向觀察的側(cè)視圖；圖7為根據(jù)圖5和6的實(shí)施方式的立體 圖8為第三實(shí)施方式的側(cè)視 圖9為圖8的實(shí)施方式的從另一方向觀察的側(cè)視 圖10為根據(jù)圖8和9的實(shí)施方式的立體圖。作為范例，圖1針對(duì)由本發(fā)明提出的固定部件示出了一種帶有主體I的空心鉚釘，在其一端構(gòu)造有端頭2。端頭2在徑向上突出于主體I的柱形區(qū)段。其底面形成接觸凸肩3，該接觸凸肩在固定狀態(tài)下接觸工件的頂面。固定部件在其面向工件的前端4的區(qū)域中具有僅在此示出的端面5。所述類型的能應(yīng)用本發(fā)明的固定部件的第二范例是芯棒斷裂鉚釘。能實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的固定部件的第三范例是沖壓螺釘。在固定部件的前端即背離螺釘頭2的端部的區(qū)域中形成一個(gè)沖壓尖端9，該沖壓尖端被傾斜伸展的端面5限定。該端面5是平整的，且相對(duì)于被構(gòu)造成空心鉚釘?shù)墓潭ú考目v軸線以大約45°的角度伸展。在該實(shí)施方式中，沖壓尖端9具有與空心鉚釘?shù)闹黧wI的柱形區(qū)段相同的橫截面形狀和相同的直徑。沖壓尖端9的相距固定部件的端頭2的接觸凸肩3具有最大距離的部位形成一個(gè)尖立而12。如由圖1可見(jiàn)，圓周邊11在該部位自然地彎曲，但形成了 1^尖2而12。沖壓尖立而9的與該尖端12連接的區(qū)域形成沖壓區(qū)段13。在沖壓尖端9楔入到工件中時(shí)，通過(guò)圓周邊11進(jìn)行沖壓過(guò)程。

在端面5的相距突伸的尖端12最遠(yuǎn)的部位形成向前突出的比頂壓區(qū)段短的凸起
16。該凸起16離開(kāi)鉚釘?shù)亩祟^2朝向工件。在穿透工件時(shí)，首先去除在鉚釘?shù)募舛?2上的沖壓毛邊。在沖壓斑點(diǎn)幾乎完全剪斷之前不久，凸起16沖撞到該沖壓斑點(diǎn)上。它負(fù)責(zé)在完全穿透之前不久沖壓毛邊并不斷開(kāi)，而是豎起、彎向旁側(cè)并轉(zhuǎn)向工件背面。圖3以相應(yīng)于圖2的視圖僅示出根據(jù)另一實(shí)施方式的固定部件的主體I的前部區(qū)域。而在圖1和2的實(shí)施方式中，沖壓尖端9的頂壓區(qū)段由凸起16構(gòu)成，該凸起指向離開(kāi)固定部件的端頭2的方向，圖3的實(shí)施方式示出具有垂直于縱軸線伸展的端面的頂壓區(qū)段23。在該實(shí)施方式中，該端面在楔入過(guò)程快結(jié)束時(shí)同時(shí)沖撞到?jīng)_壓毛邊上。由此也實(shí)現(xiàn)使得沖壓毛邊并未被去除，而是翻折。圖4示出另一實(shí)施方式，據(jù)此，頂壓區(qū)段具有端面，該端面沿與沖壓區(qū)段13的端面5相同的方向傾斜，但明顯更靠近垂直于縱軸線伸展的橫向平面。該端面23與該橫向平面夾成的角度例如約為10°。而在根據(jù)圖1至圖4的實(shí)施方式中，沖壓尖端9是固定部件的主體I的柱形延續(xù)部分，在隨后的附圖所示的實(shí)施方式中，在固定部件的主體I與沖壓尖端9之間設(shè)置有過(guò)渡區(qū)段10。該過(guò)渡區(qū)段10導(dǎo)致沖壓尖端9的直徑或橫截面大小明顯小于固定部件的主體I的直徑。由此可以實(shí)現(xiàn)使得由沖壓尖端9產(chǎn)生的孔小于與固定部件的直徑相應(yīng)的孔。這導(dǎo)致過(guò)渡區(qū)段10使得沖制的孔展寬，這在孔的邊緣區(qū)域中引起形成通孔。這種通孔形成會(huì)導(dǎo)致改善地把固定部件保持在鋼板部件的邊緣區(qū)域中。在圖5至圖7的實(shí)施方式中，沖壓尖端9的前部區(qū)段具有與根據(jù)圖1和圖2的前述實(shí)施方式相同的形狀。因而恰恰在沖壓區(qū)段前面形成傾斜伸展的平整表面5，該表面具有環(huán)繞的沖壓邊11。在最靠近端頭2的底面3的部位12處，形成已提到的向前朝向的短的凸起16。端面5的平面在此還相對(duì)于縱軸線大約以45°的角度伸展。圖7以立體圖僅示出固定部件的前部區(qū)域。在目前已處理的附圖中，端面5被構(gòu)造成平整的表面。但它也可以被構(gòu)造成彎曲的表面。固定部件的在圖8至10中示出的另一實(shí)施方式與圖5至圖7的實(shí)施方式的區(qū)別在于，在沖壓尖端9的前端形成兩個(gè)平整的端面15。兩個(gè)端面相對(duì)于縱軸線大約以45°的角度伸展，從而它們兩個(gè)相互夾成約90°的角度。由此在沖壓尖端的前端形成的切割邊14在所示范例中垂直于縱軸線伸展。兩個(gè)端面15在切割邊14兩側(cè)彼此對(duì)稱地布置。按照該實(shí)施方式，沖壓毛邊首先在中間被穿透，然后在通過(guò)切割邊14產(chǎn)生的分隔線兩側(cè)逐漸地被剪切掉。由此在最有利的情況下產(chǎn)生兩個(gè)沖壓毛邊，這些沖壓毛邊于是在完全穿透之前不久通過(guò)凸起16而翻轉(zhuǎn)。圖8中所示的垂直于鉚釘縱軸線的切割邊14也可以相對(duì)于固定部件的縱軸線傾斜地伸展，以便由此在待形成的孔的邊緣處開(kāi)始穿透。該切割邊也可以程度或大或小地彎曲成凹形或凸形。已經(jīng)提到過(guò)，固定部件的主體I與沖壓尖端9、19之間的過(guò)渡區(qū)段10用于使得通過(guò)沖壓尖端9、19產(chǎn)生的孔的邊緣變形，以便由此增大孔。在所示實(shí)施例中，過(guò)渡區(qū)段10的形狀構(gòu)造有凸形的側(cè)面輪廓。替代地，過(guò)渡區(qū)段也可以構(gòu)造成錐形，從而其側(cè)面輪廓直線地伸展。凹形的側(cè)面輪廓也是有益的。視具體情況而定，也可以采用這些形狀的組合。根據(jù)圖5至10的實(shí)施方式的沖壓尖端9的頂壓區(qū)段與根據(jù)圖1和2的實(shí)施方式相同。在這些實(shí)施方式中，頂壓區(qū)段也可以具有與根據(jù)圖3和4的實(shí)施方式相同的形狀和布置方式。但其細(xì)節(jié)未示出。
權(quán)利要求
1.一種用于楔入的固定部件，帶有: 1.1固定部件主體(1)，該固定部件主體具有 1.2端頭(2)，該端頭在其底面上帶有接觸凸肩(3);和 1.3沖壓尖端(9)，該沖壓尖端形成固定部件的前端，該沖壓尖端具有 1.4被圓周邊(11)限定的端面(5)，該端面具有 1.5最先沖撞到工件上的沖壓區(qū)段和 1.6最后沖撞到工件上的頂壓區(qū)段。
2.如權(quán)利要求1所述的固定部件，其中，沖壓尖端(9)具有柱形的特別是圓柱形的外輪廓。
3.如權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的固定部件，其中，圓周邊(11)由在固定部件的端面(5)與柱形外輪廓之間的切割線構(gòu)成，優(yōu)選由沖壓尖端(9)的柱形外輪廓構(gòu)成。
4.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的固定部件，帶有 4.1設(shè)置在沖壓尖端(9)與固定部件主體(I)之間的過(guò)渡區(qū)段(10)，其中， 4.2沖壓尖端(9)的橫截面小于固定部件主體(I)的橫截面。
5.如權(quán)利要求4所述的固定部件，其中，過(guò)渡區(qū)段(10)至少部分地圓錐形地或凹形地伸展。
6.如權(quán)利要求4或5所述的固定部件，其中，過(guò)渡區(qū)段(10)至少部分地球形地構(gòu)造。
7.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的固定部件，其中，端面(5)的沖壓區(qū)段和/或頂壓區(qū)段分別平面地構(gòu)造，且分別相對(duì)于固定部件的縱軸線傾斜地特別是以不同的角度伸展。
8.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的固定部件，帶有至少一個(gè)切割邊(14)，所述切割邊分割端面(15)并在其兩端過(guò)渡至圓周邊(11 )。
9.如權(quán)利要求8所述的固定部件，其中，切割邊(14)相對(duì)于固定部件的縱軸線垂直地或傾斜地伸展。
10.如權(quán)利要求8或9所述的固定部件，其中，切割邊(14)直線地或彎曲地構(gòu)造。
11.如權(quán)利要求8— 10中任一項(xiàng)所述的固定部件，其中，切割邊(14)穿過(guò)固定部件的中軸線伸展。
12.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的固定部件，其中，在端視圖中觀察，圓周邊(11)沿閉合的圓圈伸展。
13.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的固定部件，其中，固定部件主體被構(gòu)造成螺釘。
14.如前述權(quán)利要求1一 12中任一項(xiàng)所述的固定部件，其中，固定部件主體被構(gòu)造成鉚釘主體。
全文摘要
一種可以被構(gòu)造成盲鉚釘或螺釘?shù)墓潭ú考恢付ㄓ糜谛ㄈ氲轿撮_(kāi)孔的工件中。它在其被指定用于楔入到工件中的前部區(qū)域中含有沖壓尖端(9)，該沖壓尖端被柱形地構(gòu)造且具有相對(duì)于縱軸線傾斜地伸展的前端面(5)。沖壓尖端在直徑上可以小于固定部件的主體(1)，但也可以具有相同的直徑。端面(5)與沖壓尖端(9)的外側(cè)面的交線形成圓周邊。該圓周邊基于端面(5)的傾斜的走向而經(jīng)過(guò)適當(dāng)布置，使得在楔入固定部件時(shí)圓周邊最先在一個(gè)部位或者也可以在兩個(gè)部位沖撞到鋼板上，且在一個(gè)圍繞圓周的部位通過(guò)對(duì)鋼板的剪切而使得鋼板上的開(kāi)孔增大。
文檔編號(hào)F16B19/08GK103180621SQ201180040851
公開(kāi)日2013年6月26日 申請(qǐng)日期2011年8月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月24日
發(fā)明者U·弗蘭克 申請(qǐng)人:伍爾特國(guó)際股份公司