铆接结构的制作方法

1.本实用新型涉及铆接技术领域，具体的是一种铆接结构。


背景技术：

2.将紧固件等零部件安装在板上的方式可以有很多种，常用的方式有压铆和胶水粘接。
3.在压铆过程中，紧固件受到的轴向压力也同时作用在板上，由于板的厚度较小，其背离紧固件的一侧上会产生压痕，对于外观质量、铆接结构力学性能要求很高的产品，该压痕会导致铆接后的结构成为不良品。胶水粘接的方式可以解决板出现压痕的问题，但是，胶水会对环境产生污染，且胶水粘接的结构，其耐候性差，当温度超过80℃时，该结构的力学性能大幅下降。


技术实现要素：

4.为了克服现有技术中的缺陷，本实用新型提供了一种铆接结构，其用于解决上述问题。
5.在本技术中，提供了一种铆接结构，包括板和紧固件，所述板具有第一侧以及与所述第一侧相对的第二侧，所述板的第一侧具有壁部，所述壁部的两侧具有凹入区域，所述紧固件放置于所述凹入区域中，且所述紧固件与所述壁部的一侧相邻，所述壁部与所述紧固件不相邻的另一侧能在作用力作用下沿朝向所述壁部与所述紧固件相邻的一侧产生形变从而至少部分地包覆所述紧固件。
6.在一些实施例中，所述板的第一侧设有盲孔，所述盲孔的外侧设有沟槽，以使得所述盲孔与所述沟槽之间形成所述壁部，其中，所述盲孔与所述沟槽分别构成所述凹入区域的至少一部分。
7.在一些实施例中，所述紧固件包括相接的头部和杆部，所述头部用于放置在所述凹入区域内以在所述壁部形变后被所述壁部包覆。
8.在一些实施例中，所述头部和/或所述杆部的侧壁上设有抵抗扭矩的结构。
9.在一些实施例中，所述头部和/或所杆部的垂直于其轴线方向的截面是规则形状或不规则形状。
10.在一些实施例中，所述头部和/或所述杆部的侧壁上设有花齿。
11.在一些实施例中，所述规则形状是圆形、多边形或椭圆形中的一种或其组合。
12.在一些实施例中，所述板包括塑性材料。
13.在一些实施例中，所述作用力的合力至少在所述壁部不垂直于所述板的切平面。
14.在一些实施例中，所述作用力的合力在所述壁部与所述板的切平面的夹角为0度至45 度。
15.本实用新型至少具有如下有益效果中的一个或多个：
16.1.铆接过程中，壁部均被沿朝向紧固件的方向推，因此，可以避免或减少毛刺的产
生。
17.2.该铆接结构通过在板上开设用于容置紧固件的盲孔、在盲孔的外侧开设环绕盲孔的沟槽，以使得盲孔和沟槽之间形成一圈具有一定厚度的壁部，壁部产生变形所受到的主要的力可以是垂直于盲孔的轴线的力而非平行于盲孔的轴线的力，也即，壁部(或者板)可以在受到的平行于盲孔的轴线的力很小时便能产生形变以包覆紧固件，因此，可以避免板上出现压痕。
18.3.铆接结构配合紧固件具有良好的抗扭矩和抗拉脱力性能。
19.为让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。
附图说明
20.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1是本实用新型实施例中铆接结构铆接前的结构示意图；
22.图2是本实用新型实施例中壁部受力情况的示意图；
23.图3示出了根据本技术另一实施例的工具在进行铆接操作时的截面示意图；
24.图4a至图4c示出了工具的一些示例；
25.图5a和图5b示出了一些盲孔与沟槽的示例；
26.图6a至图6f示出了一些适于被铆接至板材上的紧固件的结构。
27.以上附图的附图标记：100、板；110、盲孔；120、沟槽；130、壁部；200、紧固件；210、头部；220、杆部；300、工具。
具体实施方式
28.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
29.本技术的发明人发现，采用现有的将紧固件铆接在金属板等塑性板材上的方式会在板材上产生压痕或毛刺等缺陷的原因在于，这种铆接方式会在金属板的法向施加过大的作用力，而该作用力导致板材在铆接处产生不希望的形变。
30.发明人发现，如果在塑性板材上预先形成位于两个凹入区域之间的壁部，而后沿着塑性板材的切线方向或者其他非法向的方向向该壁部施加作用力以在壁部产生形变，该壁部的形变可以将紧固件约束在壁部相邻的一个凹入区域内，那么这种施力方式可以大大减小塑性板材在沿法向方向受到的作用力分量，从而有效减少或避免铆接过程中产生的压痕或毛刺。
31.根据上述实用新型构思，在一些实施例中，本技术提供了一种铆接方法，包括下述步骤：提供板，所述板具有第一侧以及与所述第一侧相对的第二侧；在所述板的第一侧形成
130的根部向其端面的顺序)不连续地或者连续地对壁部130的不同部位施加作用力。较佳地，可以在壁部130的同一水平高度(假设金属板被水平放置于操作台上)上，采用工具 300沿壁部130的周向多次对壁部130施加作用力，待该水平高度上完成了一周的作用力之后，再将工具300移动至壁部130的另一个水平高度，再在该另一水平高度上沿壁部130 的周向多次对壁部130施加作用力。也即是说，本实施例的铆接方法中，可以采用沿壁部 130的周向多次或者连续施力和自其端面向根部的方向多次或者连续施力相结合的方式来实现壁部130的形变。
40.可以理解，在不同水平高度上施加的作用力的合力f相对于轴线方向的夹角可以不同或相同，而在不同水平高度上施加的作用力的合力f的大小也可以相同或不同。优选地，每次施加的作用力的合力f在垂直于盲孔110的轴线的力f1的大小可以保持不变，以使得壁部的不同位置可以均匀受力。
41.以三次为例，先将工具300伸入沟槽120中一个l1距离，在该水平高度位置上，采用工具300沿壁部130的周向多次对壁部130施加作用力。接着，将工具300继续伸入沟槽 120中一个l2距离，此时，工具300伸入沟槽120中的实际深度为l1+l2；在该水平高度位置上，采用工具300沿壁部130的周向多次对壁部130施加作用力。接着，将工具300 继续伸入沟槽120中一个l3距离，此时，工具300伸入沟槽120中的实际深度为 l1+l2+l3；在该水平高度位置上，采用工具300沿壁部130的周向多次对壁部130施加作用力。
42.采用上述方案，本实施例的铆接方法可以通过向壁部130多次施加较小作用力的方式来实现壁部130的变形，多次施加较小作用力的方式可以进一步减小每一次施力时壁部130 所受到的平行于盲孔110的轴线方向的力f2，因此，能够进一步避免金属板100上产生压痕。
43.本实施例的工具300，其具有第一轴线(在图1中，工具300的第一轴线是圆柱形工具 300的中心轴线)，工具300还具有垂直于第一轴线的非圆截面或圆形截面。在一些其他的实施例中，工具可以具有类似于图1所示的工具300的伸长形状，而第一轴线则可以是伸长形状的工具的中心轴线。进一步的，非圆截面可以包括椭圆截面、多边形截面等规则截面或其组合，还可以包括不规则图形截面；这些截面可以是对称或非对称图形截面。换句话说，工具300的垂直于第一轴线的截面所对应的图形可以呈非圆形，也可以呈圆形。当该截面呈非圆形时，其可以是椭圆形、多边形(例如，三角形、四边形、五边形、六边形等等)等规则图形或其组合，或者不规则图形等。图4a至图4c示出了工具的一些示例，可以看出其可以采用各种规则或不规则的截面形状。例如，图4a是圆形截面的一部分被切除的非规则截面，图4b是椭圆形截面，图4c是正六变形截面。
44.更具体地，在上述的沿壁部130的周向多次对壁部130施加作用力的过程中，可以有如下的几种方法。第一种方法：可以沿壁部130的厚度方向(本实施例中，壁部130的厚度是指壁部130朝向沟槽120的一侧与壁部130朝向盲孔110的一侧之间的距离)采用工具300多次对壁部130施加作用力；在多次施力的过程中，工具300可以不必始终保持与壁部130接触。第二种方法：先采用工具300沿壁部130的厚度方向对壁部300施加第一次作用力，以使得壁部130上产生一个朝向紧固件200凹陷的形变部；接着，将工具300 放置于形变部内并使工具300与壁部130相抵；接着，使工具300沿壁部130的周向从形变部的一侧移动至形变部的另一侧，并且，工具300在移动的过程中始终与壁部130相抵以对壁部130施加厚度方向
的作用力。也可以说，在第二种方法中，工具300围绕着壁部 130转动，且在转动过程中工具300始终与壁部130相抵以对壁部130施加作用力。
45.进一步地，参考图1，在一些实施例中，工具300在沿壁部130的周向移动的过程中绕第一轴线转动，以避免或减少工具300与壁部130之间产生的摩擦力。换句话说，工具300 在绕着壁部130的整体的外侧转动的同时，其还绕着自身的第一轴线转动(也即产生自转)。如此，可以将工具300与壁部130之间的摩擦由滑动摩擦变为滚动摩擦，有利于降低摩擦力，降低壁部130产生碎屑的风险。在一些实施例中，工具300可以包括一个或多个圆柱状抵接部，例如图1所示的两个圆柱形抵接部，其对称地分布在壁部130的两侧；可选地工具300也可以包括更多个抵接部，例如3个、4个或更多个，其可以等间隔地或不等间隔地分布在壁部130的周围，例如壁部的两侧。可以理解，工具300的多个圆柱状抵接部之间的距离可以变化，以适应于对具有不同外径的壁部130进行处理。在一些实施例中，在工具在沿所述壁部的周向移动过程中，所述第一轴线的运动轨迹是圆形、椭圆形、多边形、锯齿形等规则轨迹中的一种或其组合，或者也可以是其他不规则轨迹。
46.具体地，本实施例的盲孔110和/或沟槽120，或者其他形状的凹入区域可以采用机械或者非机械方法加工而出。图5a和图5b示出了一些盲孔与沟槽的示例。其中，图5a中，盲孔可以是椭圆形而沟槽可以是圆形，或者在图5b中，盲孔可以是正方形而沟槽可以是圆形。本领域技术人员可以认识到，根据实际应用，各种形状的盲孔和沟槽以及其配合都可以被采用。
47.本实施例的铆接结构，包括上述板100和紧固件200，其采用本实施例的铆接方法制备而成。
48.具体地，结合图1和图2所示，本实施例的紧固件200可以包括相接的头部210和杆部220，该头部210用于放置在上述盲孔110内以被上述壁部130包覆。紧固件200的头部 210的侧壁上可以设有花齿，当壁部130朝向紧固件200的头部210变形时，壁部130上的材料可以流入花齿中，以使得板100和紧固件200的头部210咬合在一起，从而可以提高紧固件200抵抗扭矩的能力。或者，紧固件200的头部210的垂直于其轴线方向的截面可以呈多边形或椭圆形等非圆形，该形状的头部210也能使其在被壁部130包覆时提高抵抗扭矩的能力。本实施例的紧固件200包括螺柱。
49.图6a至图6f示出了一些适于被铆接至板材上的紧固件的结构。本领域技术人员可以理解其他形状的紧固件也可以被采用。
50.仍参考图1和图2所示，具体地，本实施例的盲孔110的形状与紧固件200的头部210 的形状仿形，沟槽120的形状也可以跟盲孔110的形状仿形，如此，可以使得壁部130的厚度较为均匀，有利于提高壁部130受力和变形的均匀性。
51.具体地，本实施例的盲孔110和/或沟槽120的底部为平面，有利于提高紧固件200放置时的稳定性。
52.具体地，本实例板的材料为带塑性的材料，包括金属和非金属材料，例如低碳钢，铜，铝，塑料，及橡胶等。
53.图3示出了根据本技术另一实施例的工具在进行铆接操作时的截面示意图。其中紧固件被设置在第一凹入区域中，而第一凹入区域的两侧各有一个凹入区域，即位于第一凹入区域外侧的第二凹入区域以及位于第一凹入区域内侧的第三凹入区域。其中，第一凹
入区域与第二凹入区域限定了位于其间的第一壁部，而第一凹入区域与第三凹入区域限定了位于其间的第二壁部。工具可以被插入在第一凹入区域和/或第三凹入区域中，并且分别对第一壁部和/或第二壁部施加作用力，以在第一壁部和/或第二壁部产生形变部。这些形变部可以至少部分地包覆紧固件至于第一凹入区域内的端部，从而将紧固件铆接固定在其中。
54.本实用新型中应用了具体实施例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。