[发明专利]混合工件连接

说明书

一种连接装置，包括鼻部、冲头和模具砧。冲头可在鼻部内同轴滑动。紧固件设置在鼻部内，可在鼻部内同轴滑动，并可以通过冲头移动。超声振动通过模具砧集中到设置在其上的材料组件上的区域，用于加热该区域。冲头被配置为从鼻部向外驱动紧固件并进入位于区域处的材料组件内。

技术领域

本发明涉及一种包括紧固件的工件组件及其连接方法。

背景技术

本章节的说明仅旨在提供与本发明相关的背景信息，但并不构成现有技术。

黑色金属材料与有色金属材料的连接可以通过各种方法来实现。在用于连接重叠构件的一个示例中，可以在压力下使自冲铆钉进入构件。模具或心轴可能破坏自冲铆钉的终端，从而在构件与铆钉之间产生机械干涉。在用于连接重叠构件的另一个示例中，超声焊接装置可以使用高频超声振动在工件的界面处产生热量。被加热的工件可以充分熔化，在界面处形成连接。

发明内容

一种连接装置，包括鼻部、冲头和模具砧。冲头可在鼻部内同轴滑动。紧固件设置在鼻部内，可在鼻部内同轴滑动，并可以通过冲头移动。超声振动通过模具砧集中到设置在其上的材料组件上的区域，用于加热该区域。冲头被配置为从鼻部向外驱动紧固件并进入位于区域处的材料组件内。

在一些实施例中，材料组件包括第一工件和第二工件，紧固件被配置为将第一工件连接到第二工件。紧固件还包括头部和从头部延伸的柄部，冲头可以在头部处接触紧固件并且使柄部穿过第一工件进入第二工件。此外，模具砧具有模具面，当紧固件的柄部位于区域中时，模具面容纳第二工件，紧固件的柄部变形以便与第一工件和第二工件机械连接。而且，在对区域进行冷却时，材料组件上的区域的至少一部分被熔合。

连接装置包括鼻角部，可在鼻角部内同轴滑动的冲头，以及其上设有材料组件的模具。紧固件设置在鼻角部内，可在鼻角部内同轴滑动，并可以通过冲头移动。鼻角部可轴向移动到与材料组件接触的位置。超声振动通过鼻角部集中到材料组件上的区域，用于加热该区域。冲头被配置为从鼻角部向外驱动紧固件并进入位于区域处的材料组件内。

在一些实施例中，材料组件包括第一工件和第二工件，紧固件被配置为将第一工件连接到第二工件。紧固件还包括头部和从头部延伸的柄部，冲头可以在头部处接触紧固件并且使柄部穿过第一工件进入第二工件。此外，模具具有模具面，当紧固件的柄部位于区域中时，模具面容纳第二工件，紧固件的柄部变形以便与第一工件和第二工件机械连接。而且，在对区域进行冷却时，材料组件上的区域的至少一部分被熔合。

一种连接装置，包括鼻部、冲头和电极模具。冲头可在鼻部内同轴滑动。紧固件设置在鼻部内，可在鼻部内同轴滑动，并可以通过冲头移动。电流通过电极模具集中到设置在其上的材料组件上的区域，用于加热该区域。冲头被配置为从鼻部向外驱动紧固件并进入位于区域处的材料组件内。

在一些实施例中，电极模具包括绝缘体(例如陶瓷或聚合物绝缘体)，设置在绝缘体周围的第一导体(例如，碳化钨导体)和设置在第一导体的端表面上的第二导体(例如，钢导体)，第二导体被配置为接触材料组件。材料组件可以包括第一工件和第二工件，紧固件被配置为将第一工件连接到第二工件。紧固件还包括头部和从头部延伸的柄部，冲头可以在头部处接触紧固件并且使柄部穿过第一工件进入第二工件。而且，在对区域进行冷却时，材料组件上的区域的至少一部分被熔合。此外，紧固件的柄部变形以便与第一工件和第二工件机械连接。另外，电源可以与电极模具互连，以便选择性地产生使电流通过第一导体和第二导体的电路，其中第二导体的电流对第二工件进行局部加热。

根据本文提供的说明，其他可施用领域将变得显而易见。应当理解的是，说明与具体实施例仅用于说明的目的，并不旨在限制本发明的保护范围。

附图说明

本文所描述的附图仅用于说明的目的，并不旨在以任何方式限制本发明的保护范围。

图1A-1E是根据本发明的一个示例性混合连接机的示意图；