[发明专利]外部热铆接件布置

说明书

一种外部热热铆接件布置包括具有套环形热铆接件(具有内径)的聚合物基部构件以及设置在套环形热铆接件内径内的第二构件。套环形热铆接件可操作地配置为通过加热元件变形以将第二构件周缘的至少一部分保持到聚合物基部构件上。

技术领域

本公开涉及关于塑料部件制造和组装的方法和装置的领域，并且更具体地涉及关于将金属或塑料部件(诸如联合螺帽)热铆接到聚合物基部构件的方法和装置。

背景技术

参考图1至图2，已知在汽车工业中使用热铆接工艺接合汽车零件。在一个已知的应用中，可以提供多个第一热塑性部件(通常被称为热铆接件64)，并且第二汽车零件62可包括多个第二热塑性部件(通常被称为聚合物基部构件66)，限定每个热铆接件64的容纳孔68。容纳孔68可位于与第一汽车零件60的热铆接件相对应的位置。热铆接件64可插入到对应的聚合物基部构件66的容纳孔68中，并且铆接器件(未示出)可用于热处理每个热铆接件64的前端65。铆接器件的这种使用导致热铆接件加热的前端变形，使得“蘑菇帽”67可形成。每个热铆接件64的蘑菇帽67通常覆盖聚合物基部构件66的对应容纳孔68。这产生的重叠导致第一和第二汽车零件60、62的机械联接。已知任何热铆接工艺产生的保持力可取决于由热铆接件的蘑菇帽67接触的聚合物基部构件66的表面积量以及聚合物基部构件66和热铆接件64的组成状态。所谓“保持力”，是指分离、中断或撤消由热铆接工艺产生的机械联接所需的力。

尽管许多已知的热铆接方法对于其预期目的工作良好，但存在各种缺点。一个缺点涉及可用于接触热铆接件的蘑菇帽的聚合物基部构件的紧固表面。通常可用的紧固表面相对较小。此外，加热热铆接件前端的工艺可进一步减少紧固面积量。当聚合物基部构件由比热铆接件的组成更软的组成构成时，可用于热铆接件的蘑菇头接触的少量表面积可能不足以实现高保持力。通常，来自热铆接工艺的热量趋于熔化一些聚合物基部构件的较软材料。这种熔化可产生松散状态(可进一步减少保持力)。

因此，需要通过增加可用于与热铆接件的蘑菇帽接触的紧固面积量同时还增加聚合物基部构件的保持特性来增加保持力的热铆接工艺。

发明内容

根据本公开的一个实施例，一种方法包括步骤：提供热塑性聚合物基部构件(包括至少第一开口和热铆接套环，其中套环可以是或可以不是连续的)；在热铆接套环内的内径内插入联合螺帽(或第二构件)；加热热铆接套环；并且，使热铆接套环的第一端变形以重叠或围绕联合螺帽(或第二构件)的至少一部分。

根据本公开的一个实施例，车辆包括第一汽车零件和第二汽车零件。第一汽车零件可以是具有由热铆接套环限定的第一开口的聚合物基部构件。热铆接套环可以是或可以不是连续的。第二汽车零件可以是金属部件(诸如联合螺帽)或聚合物部件。联合螺帽容纳在第一汽车零件的第一开口内，使得联合螺帽设置在热铆接套环内的下基部。热铆接套环具有第一端和第二端。热铆接套环的第二端可以是封闭端或开口端。当金属部件以联合螺帽等形式提供时，聚合物基部部件的第二端是开口的。

当热铆接套环的第一端加热时，热铆接套环的第一端变形以至少部分地覆盖联合螺帽或第二构件的周边并形成第一构件到第二构件的机械联接。

本公开的一个优点是本公开的外部热铆接件为第一构件到第二构件的机械联接提供了增加的保持力。

本公开的另一优点是保持部件/联合螺帽或第二构件可由与聚合物基部构件或外部热铆接件的组成不同的组成构成。这允许本领域技术人员基于特定于任何一个应用的各种因素和考虑(诸如所需的保持力和成本)来选择保持部件的具体组成。

本公开的又一优点是保持部件或第二构件优化了第二构件和第一构件(或聚合物基部构件)之间的负载传递。配置和布置允许这种负载在比常规热铆接方法更大的表面积上分散。

通过阅读和理解以下详细说明书，本公开的其他益处和优点对本领域技术人员来说将变得显而易见。

附图说明