DD220786A1

DD220786A1 - METHOD FOR PRODUCING T-STEELS IN PROFILE-LEAD-VR BINDINGS

Info

Publication number: DD220786A1
Application number: DD25989884A
Authority: DD
Inventors: Klaus Altenburg; Klaus Ruempel; Werner Schmidt
Original assignee: Goerlitz Waggonbau Veb
Priority date: 1984-02-07
Filing date: 1984-02-07
Publication date: 1985-04-10

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren fuer das Herstellen von T-Stoessen bei Profil-Blech-Verbindungen. Ziel der Erfindung ist es, den im Leichtbau gegenueber der Ueberlapp-Verbindung guenstigeren T-Stoss bei der Profil-Blechverbindung mit einem einfachen Verfahren zu erreichen. Es ist Aufgabe der Erfindung, den T-Stoss mittels elektrischer Widerstandsschweissung zu erzielen. Dies wird erreicht, indem in die Unterseite des Profilsteges Buckel eingebracht werden, das Profil mit einer in flaechiger Elektrode integrierten Haltevorrichtung kippsicher gehalten und mittels definiertem Druck-Strom-Programm mit dem Blech verschweisst wird. Fig. 2The invention relates to a method for the production of T-joints in profile-sheet metal connections. The aim of the invention is to achieve the lightweight compared to the Ueberlapp connection more favorable T-bump in the profile sheet metal connection with a simple method. It is an object of the invention to achieve the T-joint by means of electrical resistance welding. This is achieved by humps are introduced into the underside of the profile web, the profile is held tilt-proof with a built-in flat electrode holding device and welded by a defined pressure-current program with the plate. Fig. 2

Description

Title of the invention

Verfahren zum Herstellen von T-Stößen bei Profil-Blech-VerbindungenMethod for producing T joints in profile-sheet metal connections

Field of application of the invention

Die· Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von T-Stößen bei Profil-Blech-Verbindungen, insbesondere für Leichtbauelemente in Gerippe-Blech-Sektionen von Schienenfahrzeugen.The invention relates to a method for producing T-joints in profile-sheet metal connections, in particular for lightweight components in skeleton-sheet metal sections of rail vehicles.

Characteristic of the known technical solutions

Allgemein bekannt ist die Ausführung von Leichtbauelementen» wie sie z. B. die Seitenwand- und Dachbereiche von Reisezugwagen darstellen, als Profilgerippe mit Beblechung, wobei das Gerippeprofil überwiegend mit einem Flansch am Blech anliegt, mit dem es durch Punktechweißen, Nieten, Schrauben oder ähnlichen Fügeverfahren verbunden wird. ! Vorteil dieser Bauweise ist die einfache Herstellung der Elemente mit allgemein gebräuchlichen Fügeyerfahren· Nachteilig ist jedoch der am Blech aufliegende Flansch, der im Sinne des Leichtbaues nicht erforderlich ist, sondern Überwiegend eine Hilfsfunktion für das Ermöglichen der oben genannten Fügeverfahren hat. Damit stellt der am Blech aufliegende Flansch einen Materialeinsatz dar, den nur das Fügeverfahren, nicht aber das Bauteil aj.s Konstruktionselement bedingt. Darüber hinaus begünstigt der anliegende Flansch das Entstehen undGenerally known is the execution of lightweight elements »how they z. B. represent the sidewall and roof areas of passenger coaches, as a profile skeleton with bevelled, the skeleton profile rests predominantly with a flange on the sheet, with which it is connected by spot welding, rivets, screws or similar joining methods. ! The advantage of this design is the ease of manufacture of the elements with commonly used Fügeyerfahren · However, the disadvantage is the flange resting on the sheet, which is not required in terms of lightweight construction, but predominantly has an auxiliary function for enabling the above-mentioned joining method. Thus, the flange resting on the sheet metal constitutes a material insert which requires only the joining method, but not the component aj.s construction element. In addition, the adjacent flange favors the emergence and

Ausbreiten von Spaltkorrosion, die sich nachteilig auf die, Lebensdauer der Bauelemente auswirkt«Spreading of crevice corrosion, which adversely affects the life of the components «

Xm weiteren ist bekannt, daß auch L-Proflle mit ihrem Steg ale T-Stoß auf das Blech aufgesetzt werden» um die oben genannten Nachteile zu vermeiden·Xm further is known that also L-Proflle be placed with their web ale T-shock on the sheet »to avoid the disadvantages mentioned above ·

Fügeverfahren ist dabei ein Metallaktivgasschweißen,. bei dem mit versetzten beidseitig schrittgeschweißten Kehlnähten die Profilstege mit dem Blech verbunden werden· Das Verfahren ist als Handschweißverfahren bei großen Bauteilen wenig mechanisierbar, es verlangt einen hohen Vorrichtunge-· aufwand« um über das gegenseitige Anpressen von Profil und Blech einen noch zulässigen geringen Schweißspalt zu erreichen, und es hat darüber hinaus den Nachteil« daß verfahrensbedingt viel Wärme eingebracht wird, was gerade im Leichtbauelement infolge der resultierenden Schrumpfungen nachteilige Wirkungen hat« Außerdem ruft die schrittgeschweißte Kehlnaht eine ungünstige örtliche Krafteinleitung in der Profil-Blech-Verbindung hervor·Joining process is a metal active gas welding ,. In the case of the stepped step-welded fillet welds, the profile webs are connected to the metal sheet. The method can not be mechanized as a manual welding method for large components, it requires a high level of apparatus effort to achieve a still permissible small welding gap via the mutual pressing of profile and sheet metal Moreover, it has the disadvantage that "due to the process, a lot of heat is introduced, which has adverse effects, especially in the lightweight construction element as a result of the resulting shrinkage." In addition, the step-welded fillet weld causes an unfavorable local force introduction in the profile-sheet connection.

Weiterhin ist eine Lösung bekannt (WP 148450), bei der ähnlich T-Stößen winklig zueinander stehende flächige Teile, wie zum Beispiel Gehäuseecken mittels Buckelschweißung erzielt werden« Der Nachteil dieser Lösung ist jedoch, daß die Verbindung nur mit einem winkligen Schweißteil ale zusätzliches Bauelement erreicht wird und damit das eigentliche Fügeverfahren, das Buckelschweißen,in seiner allgemeinen bekannten Anwendungsform der flächigen Verbindung ist·Furthermore, a solution is known (WP 148450), in the similar T-joints angularly spaced flat parts, such as housing corners are achieved by projection welding "The disadvantage of this solution, however, is that the connection reaches only with an angled weld part ale additional component and thus the actual joining method, the projection welding, in its generally known application form of the surface connection is ·

Object of the invention

Ziel der Erfindung ist es, den im Leichtbau bei einer Profil-Blech-Verbindung günstigen T-Stoß mit einem einfachen Verfahren zu erreichen, das auch für eine Mechanisierung bzw« Automatisierung geeignet ist·The aim of the invention is to achieve the lightweight in a profile-sheet metal connection T-joint with a simple method that is also suitable for mechanization or «automation ·

Darlegung des Wesens der Erfindung ,Explanation of the essence of the invention,

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den für die Ausführung von Leichtbauelementen aus Gründen der Materialeinsparung und des Korrosionsschutzes gegenüber der Ober·=· lapp-Verbindung günstigeren T-Stoß bei der Gerippe-Blech-Verbindung mittels elektrischer Widerstandsschweißung zu erzielen. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst, daß nach in die Unterseite des Profilsteges mittels Trennoder Prägeverfahren in Abständen in Längsrichtung des Profils eingebrachter Buckel, das derartig vorbereitete Profil mit einer in eine Elektrode integrierten Haltevorrich» tung kippsicher gespannt auf das Blech aufgesetzt ist, mit dem es dann in seiner Längsrichtung fortschreitend mit einem definierten Druck-Stromprogramm, eingebracht durch eine Widerstandspunktschweißraaschine, verschweißt wird» Darüber hinaus ist vorzusehen, daß Buckel in ihrer geometrischen Form als Rundbuckel mit einem Verhältnis von Höhe zu Länge von ca. 1 : 4 bis 1 : 12 anzuwenden sind. In weiterer Ausbildung der Erfindung kann mit entsprechend bemessener Elektrode, Haltevorrichtung und Schweißmaschine das Profil im Bereich mehrerer Buckel gleichzeitig geschweißt werden. Mit Anwendung der Erfindung ergeben eich folgende Vorteile:The invention has for its object to achieve the favorable for the execution of lightweight components for reasons of material savings and corrosion protection against the Ober · = · lapp connection T-joint in the skeletal-steel connection by means of electrical resistance welding. According to the invention, the object is achieved that after inserted into the underside of the profile web by means of Trennoder embossing processes at intervals in the longitudinal direction of the profile hump, the thus prepared profile with a built-in electrode Haltevorrich »tion is tipping mounted on the sheet, with which it then in its longitudinal direction progressively with a defined pressure-current program, introduced by a resistance spot welding machine, is welded. In addition, to provide that hump in its geometric shape as a round hump with a ratio of height to length of about 1: 4 to 1: 12 apply are. In a further embodiment of the invention can be welded simultaneously with appropriately dimensioned electrode, fixture and welding machine, the profile in the range of several humps. With application of the invention eich following advantages:

Ein am Blech anliegender Profilflansch wird bei diesem Verfahren nicht benötigt. Er kann entfallen, was eine Materialeinsparung und höhere Korrosionsschutzgerechtheit der Konstruktion ergibt. Die Verbindung kann unter Anwendung allgemein verbreiteter Widerstandsschweißmaschinen, die mit Zusatzeinrichtung zu versehen sind, erzielt werden. Daraus resultiert eine einfache Herstellbarkeit mit geringem War» nieein trag in das Bauelement und jeweils reproduzierbaren Schweißbedingungen. Darüber hinaus ist der abschnittsweise stumpfe und symmetrische Steg-Blechanschluß gegenüber der Kehlnahtschweißverbindung beanspruchsgerechter, indem eine bessere örtliche Krafteinleitung erzielt wird. Als weiterer Vorteil wird kein Schweißzusatzwerkstoff undA profile flange resting against the sheet metal is not required in this method. It can be omitted, resulting in a material saving and higher corrosion protection of the construction. The connection can be achieved using commonly used resistance welding machines which are to be provided with ancillary equipment. This results in a simple manufacturability with low Wareineinein trag in the device and each reproducible welding conditions. In addition, the sectionally blunt and symmetrical web-sheet connection with respect to the fillet weld connection is more suitable for the claim, by a better local application of force is achieved. Another advantage is no filler metal and

kein Schutzgas benötigt. Weiterhin ist durch den fehlenden Lichtbogen und die Reduzierung von Schweißgasen eine Verringerung der Umweltbelästigungen und eine dadurch erreichte Verbesserung der Arbeitsbedingungen zu verzeichnen e Der Energiebedarf ist vergleichsweise gering. *no protective gas needed. Furthermore, due to the missing arc and the reduction of welding gases, there is a reduction in environmental pollution and a resulting improvement in working conditions. The energy requirement is comparatively low. *

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment.

Die dazugehörige Zeichnung zeigt in Fig. 1 als Beispiel ein L-Profil 1, das an der Unterseite seines Profilsteges 2 mit in Form und Abstand festgelegten Schweißbucköln 3 versehen ist, die mittels Trenn- oder Prägeverfahren eingebracht sind. In diesem Sinne sind Profile alle stab- oder streifenförmige Teile, die in ihrem Querschnitt mindestens einen Steg2 aufweisen, der mit seiner Unterseite an das Blech anzuschließen ist, also auch Blechstreifen, die als solche einen Steg 2 bilden, T-Profile, U-Profile, letztere mit zwei mit dem Blech verbundenen Stegen und dergleichen.The accompanying drawing shows in Fig. 1 as an example an L-profile 1, which is provided on the underside of its profile web 2 with fixed in shape and distance Schweißbucköln 3, which are introduced by means of separation or embossing process. In this sense, profiles are all rod-shaped or strip-shaped parts which have in their cross-section at least one web 2, which is to be connected with its underside to the sheet, including metal strips that form as such a web 2, T-profiles, U-profiles the latter with two webs connected to the sheet metal and the like.

In Fig. 2 ist dargestellt, wie das Profil 1 mittels einer mit einer flächigen Elektrode 4 integrierten Haltevorrichtung 5 gespannt wird. Die Haltevorrichtung 5 ist eine Zusatzeinrichtung einer üblichen Widerstandspunktschweißmaschine 6. In dieser Anordnung wird das Profil 1 mit dem mit Schweißbuckeln 3 versehenen Profilsteg 2 auf das Blech 7 aufgesetzt, das auf der Gegenelektrode 8 aufliegt, Damit bilden die das Blech berührenden Schweißbuckel 3 Kontaktbrücken zwischen dem Profil 1 und dem Blech 7. Bei Einleiten eines Druck-Strom-Programmes wird durch die elektrische Widerstandserwärmung das Material im Bereich des die Kontaktbrücke bildenden Schweißbuckels 3 und des Bleches 7 aufgeschmolzen und unter Druck gefügt. Zur Erzielung einer hohen Stromdichte und Wärmekonzentration in der Ausbildung der Schmelzzone werden die BuckelFIG. 2 shows how the profile 1 is tensioned by means of a holding device 5 integrated with a flat electrode 4. The holding device 5 is an auxiliary device of a conventional resistance spot welding machine 6. In this arrangement, the profile 1 is fitted with the welded lugs 3 profile web 2 on the plate 7, which rests on the counter electrode 8, Thus forming the sheet touching the weld hump 3 contact bridges between the Profile 1 and the sheet 7. When initiating a pressure-current program, the material is melted in the area of the welding bridge 3 forming the contact bridge and the sheet 7 by the electrical resistance heating and joined under pressure. To achieve a high current density and heat concentration in the formation of the melting zone, the humps

zweckmäßig als Rundbuckel ausgebildet, deren geometrische Form durch ein Verhältnis der Buckellänge zu Höhe von 1 : 4 bis 1 : 12 bestimmt wird. Dieser Schweißvorgang wird schrittweise in Längsrichtung des Profils fortschreitend wiederholt, so daß das Profil in seiner Länge mit dem Blech stoffschlüssig verbunden wird. Ebenso wie bei dem in Fig. 2 dargestellten Direkt-Schweißverfahren kann das Schweißen auch nach dem Indirekt-Verfahren mit auf das Blech aufgesetzter Elektrode und gut leitender Auflage, z. B. in Form einer Kupferplatte oder mit beiden im Buckelbereich des Profils angesetzten Elektroden, in diesem Fall das Blech ebenfalls auf gut leitender Auflage befindlich, durchgeführt werden.expediently designed as a round hump whose geometric shape is determined by a ratio of hump length to height of 1: 4 to 1: 12. This welding process is progressively repeated stepwise in the longitudinal direction of the profile, so that the profile is integrally connected in its length with the metal sheet. As in the case of the direct welding method shown in FIG. 2, welding can also be carried out by the indirect method with an electrode placed on the metal sheet and a well-conductive support, for example a metal substrate. B. in the form of a copper plate or with both in the humpback region of the profile attached electrodes, in this case, the sheet also be on good conductive support befindlich performed.

Claims

R eleaserequests: '

1. A method for producing T-joints in profile sheet metal connections, in particular for lightweight components in skeleton sheet metal sections of rail vehicles, characterized in that in the bottom of the profile web (2) by means of separation »or

'Embossing method introduced at intervals in the longitudinal direction of the profile hump (3), then the thus prepared profile (1) with an electrode (4) integrated holding device (5) tilted clamped on the plate (7), resting on a counter electrode (8), is attached, with which it is progressively welded in its longitudinal direction with a defined pressure-current program, introduced by a resistance spot welding machine (6).

2. Method according to item 1, characterized by

that humps (3) in their geometric shape are to be used as round humps with a ratio of height to length of approximately 1: 4 to 1: 12 ·

3. Method according to item 1, characterized in that the profile (1) is simultaneously welded in the region of a plurality of projections (3) with the corresponding electrode (4), holding device (5) and resistance spot welding machine (6).

For this 1 page drawing