連接兩個組件的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種連接兩個組件的方法，其中在第一組件的連接點處將第一組件與第二組件相連接。
【背景技術】
[0002]這種方法用于連接例如汽車結構中的鋼組件。文獻EP 2 561 946A1描述了如下方法:在該方法中，汽車的兩個鋼組件之間的連接是采用將兩個組件在連接點處進行點焊的方式來完成。在焊接操作之前，兩個組件中的一個組件的某些區域利用激光束進行加熱，這允許組件的微觀結構產生變化。此工序旨在于利用點焊方式提高焊接能力。
[0003]已知的方法具有如下缺點:由于激光在組件的表面上產生反射以及組件材料的非理想的吸收性能而導致出現損失。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是避免因在加熱組件的操作期間的反射和非理想的吸收而導致的可能損失，以及安排更加簡明易懂和成本高效的工序。
[0005]在前面引言部分中所提到的這一類型的方法中，實現該方法是基于如下方式:在將兩個組件連接之前，利用電阻加熱的方式來加熱環繞連接點的環繞區域，使得環繞區域中第一組件的延展性提高而強度大幅降低。
[0006]圍繞連接點(兩個組件將隨后在該連接點處連接)的區域利用引入電流而產生的電阻加熱的方式被加熱。此設置具有如下優點:即，在組件的打算要被加熱的位置處產生熱量。由此，沒有必要從外部將激光耦合到組件中。因此，沒有因組件表面上的反射和/或缺少對光量子的吸收而導致的損失。因此，本發明能夠在不產生高費用的情形下結合在現有的系統中。此外，操作激光系統是非常昂貴的。
[0007]加熱環繞區域分別提高了環繞區域中第一組件的延展性和降低了環繞區域中第一組件的強度。在圍繞連接點的區域中組件變軟，且這種設置提高了在連接點處兩個組件之間的連接穩定性。
[0008]方法的優選構成是提供至少一個電極，該電極與環繞區域相接觸以用于電阻加熱。電流能夠利用電極被直接引入到組件內。電流能夠優選地從組件的第一側面流到組件的第二側面(所述第二側面與第一側面相反地設置)而在環繞區域中流經組件。作為選擇，也能夠將至少一個電極與一個側面形成接觸。在此情形下，環繞區域能夠利用電阻加熱被直接加熱。因此，為了對環繞區域進行加熱，不需要在組件中設置任何熱傳遞件。
[0009]在此情形下，已經證實有利的是，電極是一副加熱鉗的一部分。加熱鉗可以呈一副接合鉗的方式構造。加熱鉗可以具有兩個電極，該兩個電極優選地布置成彼此相對，并且因此，布置在第一組件上的環繞區域能夠容納于兩個電極之間。電流能夠利用接合鉗直接流經第一組件，從而組件不僅僅在其表面上而且在其內部被加熱。
[0010]尤其有利的是，電極具有與環繞區域的表面相對應的接觸表面。電極能夠經由接觸表面與第一組件的環繞區域形成全表面抵靠的狀態，從而整個環繞區域能夠借助于從電極被引入到組件中的電流在一次操作中被加熱。因此，不需要將電極反復地與環繞區域的不同部分相接觸。如果采用加熱鉗，則加熱鉗的電極的接觸表面的面積優選地大于一副接合鉗(其用于利用電阻點焊連接組件)的接觸表面的面積。
[0011]有利地，電極和/或加熱鉗利用操作裝置(特別是利用機器人)設置在環繞區域上，從而不需要手工將電極和/或加熱鉗定位在第一組件的環繞區域上。
[0012]方法的尤其有利的構成是如下一個方法:即，在該方法中，操作裝置經由控制裝置來控制，該控制裝置被饋送具有連接點坐標的一組數據。該控制裝置能夠基于連接點的坐標而推導得到環繞區域的坐標。因此，除了具有連接點坐標的一組數據之外，不需要提供具有環繞區域坐標的另外一組數據。因此，具有連接點坐標的一組數據(其對于將第一組件與第二組件進行連接是必要的數據)也能夠被用于加熱環繞區域。優選地，連接點被布置在環繞區域的中心，從而用于將電極和/或加熱鉗進行定位的操作裝置能夠通過使用連接點的坐標受到控制，而不需要任何另外的必要計算。
[0013]方法的有利構成是提供第一組件，該第一組件在被加熱之前至少部分被硬化，結果是組件的強度至少部分地提高。具體地，第一組件能夠至少部分地被擠壓硬化，其中第一組件的初始材料(例如是金屬板材形式)在變形處理期間被加熱并且隨后在短時間內被冷卻。此快速冷卻使得至少部分的微觀結構具有更高水平的硬度。在硬化操作之后，第一組件優選地至少部分地具有至少1500MPa的抗拉強度。
[0014]有利地，環繞區域中第一組件的抗拉強度減少到400MPa至900MPa的值，優選地，達到500MPa至800MPa的值，特別優選地，達到550MPa至700MPa的值。例如，環繞區域中的抗拉強度能夠被設定為600MPa。
[0015]優選地，兩個組件利用電阻焊接(具體地是利用電阻點焊接)在連接點處進行連接。電阻點焊接能夠采用接合鉗(具體地是焊接鉗)來實施。接合鉗優選地具有電極，與加熱鉗的電極相比，電極的接觸面積是小的。可選地，能夠在連接點處將至少第三組件連接在第一組件和第二組件上。作為選擇，或者另外，也能夠對接合點處的要連接的組件采用機械接合技術(特別地，采用沖孔鉚接)。
[0016]如果環繞區域被設計成凸緣區域的形式，則具有另外的被證實的優點。凸緣區域可以被構造成形成例如第一組件上基本上平坦區域，從而此設置使得易于使第二組件放置到位。作為選擇，或此外，凸緣區域可以被設計成呈角度部分的方式。凸緣區域可具有多個連接點和對應于這些連接點的多個環繞區域。
[0017]本發明的更多的細節、特點以及優點能夠從附圖和參照附圖的優選實施例的說明中總結出來。在此，附圖僅示出了本發明的示例性實施例，對本發明的構思不具有限制效果Ο
【附圖說明】
[0018]圖1示出第一組件的透視圖。
[0019]圖2示出在第一組件利用根據本發明方法的實施例被加熱的操作期間第一組件的凸緣區域的截面圖。
[0020]圖3示出在第一組件被焊接到第二組件的操作期間根據圖2中的凸緣區域的截面圖。
【具體實施方式】
[0021]在各圖中，相同的部件總是使用相同的附圖標記，因此通常它們被每次所參照或提到的情形僅一次而已。
[0022]圖1示出第一組件1，該第一組件能夠例如用在汽車構造中，作為乘客廂或車體的一部分、或者作為緩沖器或縱向支撐件。第一組件1是由高強度鋼材料構成的鋼組件。第一組件至少部分地(例如全部地)被擠壓硬化并且具有約1500MPa的抗拉強度。
[0023]第一組件1具有凸緣區域2，該凸緣區域2被設計成呈角度的、基本平坦的區域的形式。將第一組件1連接到第二組件6的連接操作能夠發生在凸緣區域2。
[0024]凸緣區域2包括多個連接點4，想要在這些多個連接點4處借助焊接點將第一組件1連接到第二組件6。為了提高在連接點4處的焊接連接質量，在兩個組件1和6被焊