[发明专利]双重附接自冲铆钉

说明书

根据本公开原理的一种连接顶部和底部材料层的方法包括提供具有头部和无头端的铆钉，其中有缘边缘从头部朝向无头端向下延伸，在顶层和底层之间施用粘合剂层并且使粘合剂层至少部分固化。该方法进一步包括在粘合剂层固化之后用铆钉的无头端刺穿顶层，用有缘边缘使顶层变形并用铆钉的无头端使底层变形，并且在顶层和底层的变形期间迫使铆钉的有缘边缘和无头端径向向外弯曲。

技术领域

本公开涉及使用自冲铆钉连接聚合物基复合材料和其他材料的方法。

背景技术

提供的背景描述这里总体上是为了表示本公开的前后关系。在该背景技术部分以及说明书各方面中描述的当前指出姓名的发明人的工作所进行的程度并不表明其在本公开提交时作为现有技术，从未明示或暗示其被承认为本公开的现有技术。

碳纤维增强的热塑性塑料(CFRTP)诸如碳纤维增强的尼龙复合物具有高的强度重量比，这使得这些材料用于汽车应用是理想的。例如，为了降低车辆重量，这些材料已经被用于诸如进气歧管、空气过滤器壳体、谐振器、正时齿轮、散热器风扇和散热器箱的部件中。尽管有这些优点，但由于可用于连接CRFTP材料的当前方法，用于CRFTP材料的应用的数量是有限的。因此，需要用于连接CRFTP材料的改进方法。

发明内容

根据示例性实施例的方面，连接至少两个材料层(包括顶部和底部材料层)的第一示例方法。该方法包括提供具有头部和无头端的铆钉，其中有缘边缘从头部朝向无头端向下延伸。另一方面包括用铆钉的无头端刺穿顶层。并且又一方面包括用有缘边缘使顶层变形并用铆钉的无头端使底层变形。并且再一方面包括在顶层和底层的变形期间迫使铆钉的有缘边缘和无头端径向向外弯曲，以与顶层和底层形成机械互锁。应该明白，根据示范性实施例的方法可用于多个层(例如，3、4、5或更多层)，而不超出本发明的范围。

根据示例性实施例的进一步的方面，其中铆钉是自冲铆钉。并且进一步的方面包括用铆钉的无头端刺穿底层。又一方面包括在顶层和底层之间施用粘合剂层。并且另一方面包括使粘合剂层至少部分固化。再一方面包括在粘合剂层至少部分固化之后刺穿顶层。

根据示例性实施例的又一些方面包括在将粘合剂层施用在顶层和底层之间之后并且在用铆钉的无头端刺穿顶层之前将顶层和底层定位在模具上，并且由于铆接过程期间产生的力而使有缘边缘径向向外弯曲，以及使用形成在模具的底表面上的突起使铆钉的无头端径向向外弯曲。并且进一步的方面包括在管和模具之间夹紧顶层和底层；使用设置在管内的活塞来保持铆钉；以及朝向模具的底表面移动活塞，以迫使铆钉的无头端穿过顶层并至少部分地进入底层。并且又一方面，其中顶层和底层各自包括聚合物基复合材料。并且再一其他方面，其中顶层和底层中的一个包括聚合物基复合材料，顶层和底层中的另一个包括金属。

本公开的其它应用领域从详细描述、权利要求书和附图中将变得显而易见。详细描述和具体示例仅旨在用于说明的目的，而不旨在限制本公开的范围。

附图说明

从详细描述和附图中将更全面地理解本公开，其中：

图1A、1B、1C和1D是根据示例性实施例的多个方面在没有粘合剂的情况下连接至少两个材料层的示例自冲铆接系统的示意性剖视图；

图2A、2B和2C是根据示例性实施例的多个方面在有粘合剂的情况下连接至少两个材料层的示例自冲铆接系统的示意性剖视图；

图3是根据示例性实施例的多个方面没有粘合剂的示例铆接接头的实际剖视图；

图4是根据示例性实施例的多个方面有粘合剂的示例铆接接头的实际剖视图，其中在使粘合剂固化之后将自冲铆钉插入到两个材料层中；

图5是根据示例性实施例的多个方面有粘合剂的示例铆接接头的实际剖视图，其中在使粘合剂固化之前将自冲铆钉插入到两个材料层中；以及图6是示出了根据示例性实施例的多个方面使用自冲铆钉将至少两个材料层连接在一起的示例方法的流程图。