[发明专利]用于连结工件的方法

说明书

一种用于连结工件的方法，该方法可用于使用紧固件连结工件。紧固件包括第一头部和从第一头部沿紧固件轴线延伸的杆部。连结方法包括在以下步骤：(a)让紧固件绕紧固件轴线旋转；(b)在紧固件绕紧固件轴线旋转时让紧固件朝向第一和第二工件运动，使得紧固件增加第一和第二工件中的温度，以便使得第一和第二工件变软且紧固件轴线穿透第一和第二工件；和(c)在紧固件绕紧固件轴线旋转时让紧固件前进通过第一和第二工件且在穿透第一和第二工件之后朝向模具的敞开空腔运动，使得杆部部分地处于敞开空腔中，以便形成第二头部。

技术领域

本发明涉及连结至少两个工件的方法。

背景技术

在制造过程期间，工件有时需要连结在一起。例如，在车辆制造中，许多工件必须连结在一起，以便组装车辆车身以及车辆的其他部分。可使用几种过程将工件连结在一起。例如，粘接剂可被置于工件之间以连结它们。替换地，焊接可用于将工件连结在一起。

发明内容

紧固件可用于将工件联接在一起。为了维持紧固件的结构完整性，有用的是使得紧固件中的侵蚀最小化。为此，聚合物紧固件可用于将工件连结在一起。例如，通过采用下文所述的方法可将至少两个工件(例如碳纤维强化热朔性聚合物(CFRTP)板件)通过聚合物紧固件连结。

目前公开的连结方法使得紧固件绕紧固件轴线旋转。紧固件可以完全或部分地用聚合物材料制造且包括从第一头部沿紧固件轴线延伸的第一头部和杆部。不管采用的具体材料，形成紧固件的材料的软化温度大于形成第一和第二工件的材料的软化温度。如在本文使用的，术语“软化温度”意味着材料软化时的温度。连结方法进一步包括让紧固件朝向第一和第二工件运动同时紧固件绕紧固件轴线旋转。在紧固件旋转且前进通过第一和第二工件时，其在工件中产生摩擦，使得第一和第二工件中温度增加。该温度增加足以使得工件软化，由此允许紧固件在其直线地运动时穿透工件。紧固件连续前进通过第一和第二工件且在穿透第一和第二工件之后朝向模具的敞开空腔运动，而紧固件继续绕紧固件轴线旋转。由于其朝向模具的直线前进，紧固件的杆部最后部分地处于模具的敞开空腔中。紧固件的旋转和直线运动使得杆部摩擦接合模具。结果，杆部中的温度增加，由此软化杆部。因此，杆部的一部分需要模具的敞开空腔的形状且形成第二头部。紧固件的第二头部(以及第一头部)可夹持第一和第二工件。

在另一实施例中，第一和第二工件可使用另一紧固件连结。该紧固件用聚合物制造且包括从头部沿紧固件轴线延伸的头部和杆部。杆部限定第一杆部端部和与第一杆部端部相反的第二杆部端部。头部在第一杆部端部处联接到杆部。进一步地，紧固件包括锚固件，所述锚固件在第二杆部端部处联接到杆部。锚固件具有大致锥形形状。连结方法包括在以下步骤：(a)让紧固件绕紧固件轴线旋转；(b)在紧固件绕紧固件轴线旋转时让紧固件前进通过第一工件且进入第二工件，使得紧固件增加第一和第二工件中的温度，以便使得第一和第二工件软化并穿透第一和第二工件；和(c)让紧固件继续旋转和沿紧固件轴线朝向第二工件前进，直到在锚固件完全地经过第二工件之前锚固件至少部分地处于第二工件中。

本发明提供一种连结方法，包括：让紧固件绕紧固件轴线旋转，其中紧固件包括第一头部和从第一头部沿紧固件轴线延伸的杆部；在紧固件绕紧固件轴线旋转时让紧固件朝向第一工件和第二工件运动，使得紧固件增加第一和第二工件中的温度，以便使得第一和第二工件变软并沿紧固件轴线穿透第一和第二工件；和在紧固件绕紧固件轴线旋转时，让紧固件前进通过第一和第二工件且在穿透第一和第二工件之后朝向模具的敞开空腔运动，使得杆部部分地处于敞开空腔中，以便形成第二头部；和其中紧固件用第一材料制造、第一工件用第二材料制造、且第二工件用第三材料制造，第一材料具有第一软化温度、第二材料具有第二软化温度，第三材料具有第三软化温度，且第一软化温度大于第二和第三软化温度。

所述的连结方法进一步包括让第一工件相对于第二工件运动，使得在将紧固件朝向第一和第二工件运动之前，第一工件至少部分地处于第二工件上方。