DE10124920A1 - Riveting method e.g. for automobile body panels, uses sonotrode for oscillation of rivet at defined frequency - Google Patents

Riveting method e.g. for automobile body panels, uses sonotrode for oscillation of rivet at defined frequency

Info

Publication number
DE10124920A1
DE10124920A1 DE2001124920 DE10124920A DE10124920A1 DE 10124920 A1 DE10124920 A1 DE 10124920A1 DE 2001124920 DE2001124920 DE 2001124920 DE 10124920 A DE10124920 A DE 10124920A DE 10124920 A1 DE10124920 A1 DE 10124920A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
rivet
anvil
sonotrode
joined
connection
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE2001124920
Other languages
German (de)
Inventor
Uwe Lehmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
HOERMANN ENGINEERING GMBH, 09112 CHEMNITZ, DE
Original Assignee
Hoermann Rawema GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hoermann Rawema GmbH filed Critical Hoermann Rawema GmbH
Priority to DE2001124920 priority Critical patent/DE10124920A1/en
Publication of DE10124920A1 publication Critical patent/DE10124920A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B19/00—Bolts without screw-thread; Pins, including deformable elements; Rivets
    • F16B19/04—Rivets; Spigots or the like fastened by riveting
    • F16B19/06—Solid rivets made in one piece
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J15/00—Riveting
    • B21J15/02—Riveting procedures
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J15/00—Riveting
    • B21J15/10—Riveting machines
    • B21J15/12—Riveting machines with tools or tool parts having a movement additional to the feed movement, e.g. spin
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
    • B23K20/10—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating making use of vibrations, e.g. ultrasonic welding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/56—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor using mechanical means or mechanical connections, e.g. form-fits
    • B29C65/60—Riveting or staking
    • B29C65/601—Riveting or staking using extra riveting elements, i.e. the rivets being non-integral with the parts to be joined
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/56—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor using mechanical means or mechanical connections, e.g. form-fits
    • B29C65/60—Riveting or staking
    • B29C65/601—Riveting or staking using extra riveting elements, i.e. the rivets being non-integral with the parts to be joined
    • B29C65/603—Riveting or staking using extra riveting elements, i.e. the rivets being non-integral with the parts to be joined the rivets being pushed in blind holes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/01—General aspects dealing with the joint area or with the area to be joined
    • B29C66/05—Particular design of joint configurations
    • B29C66/10—Particular design of joint configurations particular design of the joint cross-sections
    • B29C66/11—Joint cross-sections comprising a single joint-segment, i.e. one of the parts to be joined comprising a single joint-segment in the joint cross-section
    • B29C66/112—Single lapped joints
    • B29C66/1122—Single lap to lap joints, i.e. overlap joints
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/01—General aspects dealing with the joint area or with the area to be joined
    • B29C66/05—Particular design of joint configurations
    • B29C66/10—Particular design of joint configurations particular design of the joint cross-sections
    • B29C66/11—Joint cross-sections comprising a single joint-segment, i.e. one of the parts to be joined comprising a single joint-segment in the joint cross-section
    • B29C66/114—Single butt joints
    • B29C66/1142—Single butt to butt joints
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/01—General aspects dealing with the joint area or with the area to be joined
    • B29C66/05—Particular design of joint configurations
    • B29C66/20—Particular design of joint configurations particular design of the joint lines, e.g. of the weld lines
    • B29C66/21—Particular design of joint configurations particular design of the joint lines, e.g. of the weld lines said joint lines being formed by a single dot or dash or by several dots or dashes, i.e. spot joining or spot welding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/40—General aspects of joining substantially flat articles, e.g. plates, sheets or web-like materials; Making flat seams in tubular or hollow articles; Joining single elements to substantially flat surfaces
    • B29C66/41—Joining substantially flat articles ; Making flat seams in tubular or hollow articles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/50—General aspects of joining tubular articles; General aspects of joining long products, i.e. bars or profiled elements; General aspects of joining single elements to tubular articles, hollow articles or bars; General aspects of joining several hollow-preforms to form hollow or tubular articles
    • B29C66/51—Joining tubular articles, profiled elements or bars; Joining single elements to tubular articles, hollow articles or bars; Joining several hollow-preforms to form hollow or tubular articles
    • B29C66/54—Joining several hollow-preforms, e.g. half-shells, to form hollow articles, e.g. for making balls, containers; Joining several hollow-preforms, e.g. half-cylinders, to form tubular articles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/70—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
    • B29C66/74—Joining plastics material to non-plastics material
    • B29C66/742—Joining plastics material to non-plastics material to metals or their alloys
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/80—General aspects of machine operations or constructions and parts thereof
    • B29C66/81—General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps
    • B29C66/814—General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps characterised by the design of the pressing elements, e.g. of the welding jaws or clamps
    • B29C66/8141—General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps characterised by the design of the pressing elements, e.g. of the welding jaws or clamps characterised by the surface geometry of the part of the pressing elements, e.g. welding jaws or clamps, coming into contact with the parts to be joined
    • B29C66/81433—General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps characterised by the design of the pressing elements, e.g. of the welding jaws or clamps characterised by the surface geometry of the part of the pressing elements, e.g. welding jaws or clamps, coming into contact with the parts to be joined being toothed, i.e. comprising several teeth or pins, or being patterned
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/80—General aspects of machine operations or constructions and parts thereof
    • B29C66/83—General aspects of machine operations or constructions and parts thereof characterised by the movement of the joining or pressing tools
    • B29C66/832—Reciprocating joining or pressing tools
    • B29C66/8322—Joining or pressing tools reciprocating along one axis
    • B29C66/83221—Joining or pressing tools reciprocating along one axis cooperating reciprocating tools, each tool reciprocating along one axis
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B5/00—Joining sheets or plates, e.g. panels, to one another or to strips or bars parallel to them
    • F16B5/04—Joining sheets or plates, e.g. panels, to one another or to strips or bars parallel to them by means of riveting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/02—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
    • B29C65/06—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using friction, e.g. spin welding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/02—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
    • B29C65/06—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using friction, e.g. spin welding
    • B29C65/0609—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using friction, e.g. spin welding characterised by the movement of the parts to be joined
    • B29C65/0618—Linear
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/02—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
    • B29C65/08—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using ultrasonic vibrations
    • B29C65/081—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using ultrasonic vibrations having a component of vibration not perpendicular to the welding surface

Abstract

The riveting method has the rivet (7) and the parts (4,5) to be riveted together pre-positioned, before application of pressure between an anvil (2) and one of the parts and between a sonotrode (3) and the rivet head (7.1) and movement of the anvil and the sonotrode towards one another. The sonotrode supplies ultrasound waves for oscillation of the rivet at a defined frequency, for melting the contact zone (6) between the rivet and the part contacted by the anvil.

Description

Die Erfindung betrifft das technische Gebiet der Arbeitsverfahren in Verbindung mit dem des Maschinenbaus, insbesondere das Verbinden von Teilen im Nietverfahren mit einteiligen oder mehrteiligen Nietformen.The invention relates to the technical field of working methods in Connection with that of mechanical engineering, especially the connection of Parts in the riveting process with one-piece or multi-piece rivet shapes.

Allgemein bekannt sind eine Reihe von form-, kraft- und stoffschlüssigen Verbindungen, einschließlich der Verfahren ihrer Herstellung, um Teile oder Bleche miteinander verbinden zu können. Jedes dieser Verbindungselemente und Verfahren ist durch bestimmte Eigenschaften und den sich daraus ergebenden Vor- und Nachteilen gekennzeichnet. Um Bleche miteinander verbinden zu können, werden demzufolge auch Niete, so auch Stanzniete im Nietverfahren eingesetzt. Besonders bedeutungsvoll wurde die Art der Stanzniete mit dem Einzug des Werkstoffes Aluminium in den Karosseriebau der Automobilindustrie. Diese Verbindungsart mit ihrer -technologie und ihren -elementen wird seither sehr häufig und insbesondere bei der Herstellung von Aluminiumkarosserien eingesetzt. Natürlich ist auch dieser Stanzniet mit Nachteilen behaftet, die sich darin manifestieren, dass folgende, nicht immer erfüllbare Voraussetzungen gegeben sein müssen, um diese Verbindung sicher im Hinblick auf ihre Herstellung für den späteren Gebrauch der Erzeugnisse zu gestalten, was eine sogenannte "stanznietgerechte" Gestaltung der Verbindung voraussetzt:
A number of positive, non-positive and material connections, including the methods of their production, in order to be able to connect parts or sheets together, are generally known. Each of these connecting elements and methods is characterized by certain properties and the resulting advantages and disadvantages. In order to be able to connect metal sheets to each other, rivets are also used, such as punch rivets using the riveting process. The type of punch rivet became particularly important with the introduction of aluminum as a material in the body shop of the automotive industry. This type of connection with its technology and elements has been used very frequently since then and in particular in the manufacture of aluminum bodies. Of course, this punch rivet also has disadvantages, which are manifested in the fact that the following, not always feasible requirements must be met in order to make this connection safe with regard to its manufacture for later use of the products, which is a so-called "punch rivet-compatible" design the connection requires:

  • - Der Stanzniet muß einen ersten Fügepartner durchdringen können.- The punch rivet must be able to penetrate a first joining partner.
  • - Ein zweiter Fügepartner muss in bestimmten Maße umformbar sein.- A second joining partner must be formable to a certain extent.
  • - Bestimmte Materialdicken und -festigkeiten ergeben Einsatz- und technologische Grenzen.- Certain material thicknesses and strengths result in use and technological limits.

Hierzu sind als nächstgelegener Stand der Technik die Schriften DE 196 48 231 A1 und die dieser sehr nahegelegenen DE 197 00 627 A1 zu benennen. Das in diesen Schriften dargestellte Stanznietverfahren besitzt ausser den vorgenannten drei wesentlichen Nachteilen, insbesondere den der begrenzten Blechdicke und weil die Umformung noch möglich sein muß, die begrenzte Materialfestigkeit, darüber hinaus noch den Mangel, dass kein Fügen mit kompakten Körpern möglich ist. Federnde Eigenschaften innerhalb der Verbindung sind nicht möglich. Die gerade für dies zwei technischen Lösung darzustellenden Nachteile, die die o. g. für Stanznietverbindungen zusammenfassend dargestellten Nachteile bestätigen, lassen sich wie folgt darstellen.For this purpose, the closest prior art is the documents DE 196 48 231 A1 and to name the very close DE 197 00 627 A1. The punch riveting method shown in these documents also has the the aforementioned three major disadvantages, especially that of the limited  Sheet thickness and because the forming must still be possible, the limited Material strength, moreover, the lack that no joining with compact bodies is possible. Resilient properties within the Connection is not possible. The technical solution just for these two disadvantages to be presented, which the above. for punch rivet connections The disadvantages presented in summary can be confirmed as follows represent.

Beim Stanznieten müssen die Fügepartner im gewissen Grade umformbar sein, da die erste Matrialschicht, hier in beiden Fällen die oben aufliegende, vom Stanzniet durchstoßen und die zweite Materialschicht stark umgeformt wird. Die zu verbindenden Blechstärken sind durch die übliche Nietlänge relativ begrenzt uns müssen somit relativ dünn gehalten werden. Im Falle der DE 197 00 627 A1 ist mit Sicherheit die Mediendichtheit der Verbindung nicht gewährleistet, da beide Bleche durchstossen werden. Bei der technischen Lösung nach DE 196 48 231 A1 ist die Mediendichtheit zumindest ernsthaft deswegen in Frage zu stellen, da die hohe Verformumg der zweiten Blechschicht durchaus ein Rissbildung in dieser Blechschicht bewirken kann, zumindest ist dies nicht mit absoluter Sicherheit auszuschließen. Somit stellt auch diese technische Lösung bezüglich der Mediendichtheit einen hohen Unsicherheitsgrad dar. Zum Setzen der Stanznieten sind hohe Stanznietenzangenkräfte notwendig. Eine Mischbauweise mit Metallen und Nichtmetallen (z. Bsp. Kunststoffe) ist beim Stanznieten nicht möglich. Beim Stanznieten werden nur kreisrunde Nietquerschnitte verwendet, damit ist keine Verdrehsicherheit zwischen den Blechen gegeben.When punch riveting, the joining partners must be formable to a certain degree because the first material layer, in both cases here the one on top, punctured by the punch rivet and the second material layer strongly deformed becomes. The sheet thicknesses to be joined are due to the usual rivet length relatively limited and must therefore be kept relatively thin. In case of DE 197 00 627 A1 is certainly not the media tightness of the connection guaranteed because both sheets are pierced. With the technical Solution according to DE 196 48 231 A1, the media tightness is at least serious to question because the high deformation of the second Sheet layer can cause a crack in this sheet layer, at least this cannot be ruled out with absolute certainty. Thus poses this technical solution also has a high media tightness The degree of uncertainty is high Punch riveting force necessary. A mixed construction with metals and Non-metals (e.g. plastics) are not possible with punch riveting. At the Punch rivets are used only with circular rivet cross sections, so that is no security against rotation between the sheets.

Der verstärkte Einsatz von höher- bzw. hochfesten Blechen, auch solcher Aluminiumbleche, beseitigt die bisherigen technischen und wirtschaftlichen nachteiligen Wirkungen des bekannten Standes der Technik nicht und löst somit auch nicht das Problem, verstärkt es eher noch, in dem sich insbesondere der Fahrzeugkarosseriebau befindet. Die Mediendichtheit der bisherigen Nietverbindungen ist wiederum an bestimmte, teilweise eingrenzende, somit nachteilige, Materialeigenschaften der Fügepartner gebunden. The increased use of high-strength or high-strength sheets, including those Aluminum sheets, eliminates the previous technical and economic adverse effects of the known prior art and does not solve hence not the problem, it rather reinforces the problem in particular the vehicle body construction. The media tightness of the previous rivet connections is in turn to certain, in part limiting, thus disadvantageous, material properties of the joining partners bound.  

Von den Mängeln und ihren Ursachen beim oben dargestellten Stand der Technik ausgehend, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Nietverfahren bereitzustellen, welches unabhängig von den o. g. bisherigen Voraussetzungen ist und darüber hinaus eine wesentlich höhere Verbindungssicherheit und Mediendichtheit, damit weit höhere Gebrauchssicherheit der Nietverbindung aufweist.Of the defects and their causes in the state of the above Starting from technology, the invention is based on the object To provide riveting processes, which are independent of the above. previous A prerequisite is and a much higher one Connection security and media tightness, so much higher Has safety in use of the riveted joint.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch den kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Merkmale ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen. Entsprechend der vorgeschlagenen Erfindung werden zunächst alle Teile der zukünftigen Nietverbindung genau positioniert. Danach wird beim Einsatz einteiliger Verbindungselemente ein Kraft- und Formschluss zwischen dem Amboss und dem zugehörigen, zu fügenden Teil und bei Anwendung von mehrteiligen Verbindungselementen gleichbedeutend zwischen dem Amboss und der dem Amboss zugewandten Niethältfe durch definierte Auflage des Ambosses auf dem zu fügenden Teil oder auf dem Nietkopf sowie ein Kraft- und Formschluss zwischen der Sonotrode und dem dieser Sonotrode zugewandtem Niet gleichfalls durch definierte Auflage der Sonotrode auf dem Nietkopf hergestellt. Den Formschluss kann eine formangepasste Eindrehung oder Einsenkung auf dem Gegenstück des Ambosses oder eine wellige, zackige, geriffelt oder anders uneben gestaltete Oberfläche des Ambosses bei gleichzeitigem Eindrücken dieser so ausgestalteten Oberfläche des Ambosses in das zugehörige Gegenstück, das zu fügende Teil oder der Nietkopf, herstellen. Im weiteren werden Amboss und Sonotrode gegeneinander bewegt und vermittels dessen die Kraftkomponenten 1 und 1' aufgebaut. Unter definierten Bedingungen bringt die Sonotrode unter Ultraschallabgabe bei gleichfalls definierter Frequenz den Niet, einschließlich der angrenzenden Kontaktzone im zu fügenden Teil, zur Schwingung. Gleiches geschieht beim Einsatz mehrteiliger Verbindungselemente an den Schaftenden der Niete. Die Kontaktfläche zwischen Nietschaftende und zu fügendem Teil einerseits oder zwischen den beiden Nietschaftenden andererseits werden beidseitig aufschmolzen und ein Verschmelzen der unter Druckeinwirkung kontaktierten Teile wird bewirkt. Während und/oder nach dem Aufschmelzen erfolgt eine weitere Relativbewegung von Sonotrode und Amboss gegeneinander bis der bis dahin, bezogen auf das zugewandte zu fügende Teil, noch berührungsfrei gelegene Nietkopf satt auf dem zu fügenden Teil zur Auflage kommt. Mit dieser Verfahrensweise können mehr als nur zwei zu fügende Teile nietend verbunden werden. Das nach Verfahrensdurchführung entstandene Verbindungselement wird bei der Verfahrensdurchführung als einteiliges oder mehrteiliges Verbindungselement bzw. aus mehreren Nieten eingesetzt. Die verfahrensgemäß einzusetzenden Verbindungselemente Niet sind bei einteiliger Ausführung in ihrer einzelnen Schaftlänge und bei mehrteiliger Ausführung in der Summe ihrer Schaftlängen länger ausgestaltet als die Einzeldicke der dem Niet bei einteiliger Ausführung anliegendem Blech oder als bei mehrteiliger Ausführung die Summe der einzelnen hierzu zugehörigen Dicken der zu fügenden Teile. Die Schäfte der Niete können voll oder hohl ausgebildet sein Als Verbindungselemente können Niete in der Bauart von Tellerfedern eingesetzt werden. Verfahrensgemäß wird abschließend ein Form- Kraft- und Stoffschluss in der Verbindung hergestellt.According to the invention this object is achieved by the characterizing part of claim 1. Further advantageous features result from the dependent claims. According to the proposed invention, all parts of the future rivet connection are first positioned exactly. Thereafter, when one-piece connecting elements are used, a positive and positive connection between the anvil and the associated part to be joined and, when using multi-part connecting elements, between the anvil and the rivet holder facing the anvil becomes equivalent by defined support of the anvil on the part to be joined or on the Rivet head and a positive and positive connection between the sonotrode and the rivet facing this sonotrode are also produced by a defined support of the sonotrode on the rivet head. The form fit can be produced by a shape-matched indentation or depression on the counterpart of the anvil or a wavy, jagged, corrugated or otherwise unevenly shaped surface of the anvil while at the same time pressing this surface of the anvil into the associated counterpart, the part to be joined or the rivet head , Furthermore, the anvil and sonotrode are moved against each other and the force components 1 and 1 'are built up by means of this. Under defined conditions, the sonotrode causes the rivet, including the adjacent contact zone in the part to be joined, to vibrate under ultrasound at a likewise defined frequency. The same happens when using multi-part connecting elements at the shaft ends of the rivet. The contact surface between the rivet shaft end and the part to be joined on the one hand or between the two rivet shaft ends on the other hand are melted on both sides and the parts contacted under pressure are melted. During and / or after melting, there is a further relative movement of the sonotrode and anvil relative to one another until the rivet head, which was still in contact-free relationship with respect to the part to be joined, comes to rest on the part to be joined. With this procedure, more than just two parts to be joined can be riveted. The connecting element created after the method is carried out is used in the method implementation as a one-part or multi-part connecting element or from several rivets. The connecting elements rivets to be used according to the method are designed longer in their single shaft length in the case of a one-piece design and in the sum of their shaft lengths in the case of a multi-piece version than the individual thickness of the sheet metal adjacent to the rivet in the case of a one-piece version or, in the case of a multi-piece version, the sum of the individual thicknesses associated therewith parts. The rivet shafts can be full or hollow. Rivets in the form of disc springs can be used as connecting elements. In accordance with the method, a form, force and material bond is finally established in the connection.

Die erfindungsgemäße Lösung zeichnet sich durch nachfolgende vorteilhafte Wirkungen aus. Beim Einsatz einteiliger Verbindungselemente wird ein mediendichter Abschluss erreicht. Es sind auch spröde und sehr harte Metalllegierungen verbindbar. Im Gegensatz zum vergleichbaren Stand der Technik gemäß DE 197 00 627 A1 sind bei der vorgeschlagenen Verfahrensweise auch Verbindungen mit sehr hohen Blechdicken bzw. mit Kompaktbauteilen möglich. Ein Ausknicken des Nietes durch die hohen Nietsetzkräfte wie bei den DE 197 00 627 A1 und DE 196 48 231 A1 ist nicht möglich, da beim Herstellen der Verbindung keine großen Druckkräfte zwischen den Ultraschallnieten und Blechen notwendig sind. Darüber hinaus garantiert diese Verfahrensweise Verdrehsicherheit bei den zu fügenden Teilen, da auch nichtkreisrunde Verbindungsquerschnitte einsetzbar sind. Durch den Einsatz von Nieten, die als Tellerfedern ausgebildet sind, bzw. denen man solche Funktionen geben kann, kann eine definierte Vorspannung durch Federwirkung in der Verbindung vorgesehen werden. Bei der Verfahrensweise mit zweiteiligem Niet kann das Nietmaterial mit dem Material des jeweils anliegenden Bleches in Übereinstimmung gebracht werden, wodurch im Außenbereich Korrosionswirkungen durch das Aneinanderliegen unterschiedlicher Materialien vermieden werden. Jedoch können auch alle Materialien miteinander gefügt werden und es ist auch eine Hybridbauweise zwischen Metallen und Nichtmetallen (z. B. Kunststoffen) möglichThe solution according to the invention is characterized by the following advantageous Effects from. When using one-piece fasteners, a media-tight conclusion reached. They are also brittle and very hard Connectable metal alloys. In contrast to the comparable state of the Technology according to DE 197 00 627 A1 are in the proposed Procedure also connections with very high sheet thicknesses or with Compact components possible. The rivet buckles due to the high Rivet setting forces as in DE 197 00 627 A1 and DE 196 48 231 A1 is not possible because there are no large pressure forces when establishing the connection between the ultrasonic rivets and sheets are necessary. Furthermore this procedure guarantees security against twisting of those to be joined Share, as non-circular connection cross-sections can also be used. Through the use of rivets, which are designed as disc springs, or those who can be given such functions can have a defined preload  be provided in the connection by spring action. In the Procedure with two-part rivet can the rivet material with the material of the respective adjacent sheet are brought into line, which causes corrosive effects due to contact with each other different materials can be avoided. However, everyone can Materials are joined together and it is also a hybrid construction possible between metals and non-metals (e.g. plastics)

Nachfolgende Ausführungsbeispiele sollen die Erfindung näher erläutern.The following exemplary embodiments are intended to explain the invention in more detail.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 Senkrechte Schnittdarstellung einer Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Nietverfahrens mit einem einteiligen Niet Fig. 1 vertical sectional view of an arrangement for performing the riveting method according to the invention with a one-piece rivet

Fig. 2 Senkrechte Schnittdarstellung einer Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Nietverfahrens mit einem mehrteiligen Niet Fig. 2 vertical sectional view of an arrangement for performing the riveting method according to the invention with a multi-part rivet

Ausführungsbeispiel 1Embodiment 1

Zunächst wird das Positionieren der Teile der Anordnung zur Durchführung des Nietverfahrens und der zu vernietenden Teile 4 und 5 in dieser sowie des Nietes 7 in der Bohrung des Teiles 4 vorgenommen. Zwischen Amboss 2 und dem zu fügenden Teil 5 wird Kraft- und Formschluss durch eine gezackte Oberfläche 9 des Ambosses 2 und des Hineindrückens dieser Oberfläche 9 in das zu fügende Teil 5 hergestellt. Gleichzeitig wird auch der Kraft- und Formschluss durch definierte Auflage der Sonotrode 3 auf den Nietkopf 7.1 vermittels einer ebenfalls gezackten Fläche 9 an der Sonotrode 3 und deren hineindrücken in den Nietkopf 7.1 zwischen dem Niet 7 und der Sonotrode 3 hergestellt. Es wirken Amboss 2 und Sonotrode 3 mit einer Kraft 1 und 1' gegeneinander. Die Sonotrode 3 wirkt als mit Ultraschall bewegtes Vorrichtungselement. Die Sonotrode 3 schwingt mit dem Niet 7 in einer definierten Frequenz. Das zu fügende Teil 5 wird durch den Amboss 2 in Ruhe gehalten. Bei der Vorschubbewegung der Sonotrode 3 gegen den Amboss 2 wird der Niet 7 gegen das zu fügende Teil 5 gedrückt. Dabei berührt der Niet 7 mit dem Nietschaft 7.2 zuerst das zu fügende Teil 5. Der Nietkopf 7.1 bleibt noch bezogen auf das zu fügende Teil mit diesem berührungsfrei. Durch definierte Verfahrensbedingungen in bezug auf Druck und Ultraschallfrequenz wird an der Berührungsfläche zwischen Nietschaft 7.2 und dem zu fügende Teil 5 eine Schweißzone gebildet. Durch das Verschmelzen des Nietschafts 7.2 mit dem zu fügende Teil 5 verkürzt sich die Länge des Nietschafts 7.2 so weit, bis der Nietkopf 7.1 satt auf dem zu fügenden Teil zur Auflage kommt. Bei entsprechender Materialabstimmung zwischen Niet und zu verbindenden Material kann zusätzlich der Nietkopf mit der entstandenenen Auflagefläche verschweißt werden. Die Verbindung erhält somit einen Form und bisher noch nicht gekannten Stoffschluss. Wird der Nietkopf in Form einer Tellerfeder konstruktiv ausgestaltet, wird eine weitere neue Wirkung, nämlich die einer Vorspannkraft in der neuartig erzeugten Verbindung erreicht. Solche Nietverbindungen mit durch das Herstellungsverfahren integrierter Vorspannkraft sind dem Fachmann bisher unbekannt.First of all, the parts of the arrangement for carrying out the riveting process and the parts 4 and 5 to be riveted are positioned in this as well as the rivet 7 in the bore of part 4 . Between anvil 2 and the part 5 to be joined, a positive and positive connection is produced by a serrated surface 9 of the anvil 2 and the pressing of this surface 9 into the part 5 to be joined . At the same time, the force and form fit is produced by a defined support of the sonotrode 3 on the rivet head 7.1 by means of a likewise serrated surface 9 on the sonotrode 3 and pressing it into the rivet head 7.1 between the rivet 7 and the sonotrode 3 . Anvil 2 and sonotrode 3 act against each other with a force 1 and 1 '. The sonotrode 3 acts as a device element moved with ultrasound. The sonotrode 3 vibrates with the rivet 7 at a defined frequency. The part 5 to be joined is kept at rest by the anvil 2 . During the advancing movement of the sonotrode 3 against the anvil 2 , the rivet 7 is pressed against the part 5 to be joined . The rivet 7 first touches the part 5 to be joined with the rivet shaft 7.2 . The rivet head 7.1 still remains in contact with the part to be joined with it. Through defined process conditions with regard to pressure and ultrasound frequency, a welding zone is formed on the contact surface between the rivet shank 7.2 and the part 5 to be joined . By fusing the rivet shank 7.2 with the part 5 to be joined, the length of the rivet shank 7.2 is shortened until the rivet head 7.1 comes to rest on the part to be joined. With appropriate material coordination between the rivet and the material to be connected, the rivet head can also be welded to the resulting contact surface. The connection is thus given a shape and a hitherto unknown substance bond. If the rivet head is designed constructively in the form of a plate spring, a further new effect is achieved, namely that of a pretensioning force in the newly created connection. Such rivet connections with pre-tensioning force integrated by the manufacturing process are so far unknown to the person skilled in the art.

Ausführungsbeispiel 2Embodiment 2

Diese Ausführungsbeispiel zeigt das vorteilhafte erfinderische Verfahren am Beispiel mehrteiliger Vernietung. Hierbei wird mit einer Niethälfte 7 und einer Niethälfte 8 gearbeitet. Durch definierte Auflagen auf den Nietköpfen 7.1 und 8.1 werden analog zum Ausführungsbeispiel 1 nach den erforderlichen Positionierungen Form- und Kraftschluss zum Amboss 2 wie auch zur Sonotrode 3 hergestellt. Auch hierbei wirken Amboss 2 und Sonotrode 3 mit einer Kraft 1 und 1' gegeneinander. Die Sonotrode 3 schwingt mit dem Niet 7 in einer definierten Frequenz. Die Niethälfte 8 wird durch den Amboss 2 in Ruhe gehalten.This embodiment shows the advantageous inventive method using the example of multi-part riveting. Here one works with a rivet half 7 and a rivet half 8 . By means of defined supports on the rivet heads 7.1 and 8.1 , positive and non-positive connection to the anvil 2 as well as to the sonotrode 3 are produced analogously to embodiment 1 after the required positioning. Here too, anvil 2 and sonotrode 3 act against one another with a force 1 and 1 '. The sonotrode 3 vibrates with the rivet 7 at a defined frequency. The rivet half 8 is held at rest by the anvil 2 .

Bei der Vorschubbewegung der Sonotrode 3 gegen den Amboss 2 wird der Niet 7 gegen das zu fügende Teil 5 gedrückt. Durch die Vorschubbewegung der Sonotrode 3 gegen den Amboss 2 kommt es zur Berührung der beiden Nietschäfte 7.2 und 8.2. Der Nietkopfe 7.1, 8.1 bleibt zunächst ohne Berührung zum zu fügenden Teil 4, 5. Durch gleichfalls definierte Verfahrensbedingungen in bezug auf Druck und Ultraschallfrequenz wird an der Berührungsfläche zwischen Nietschaft 7.2 und dem Nietschaft 8.2 eine Schweißzone gebildet. Durch das Verschmelzen der beiden Nietschäfte 7.2 und 8.2 verkürzt sich die Länge der beiden Nietschäfte so weit, bis die Nietköpfe 7.1 und 8.1 jeweils satt auf den zu fügenden Teilen 4 und 5 zur Auflage kommen. Bei entsprechender Materialabstimmung zwischen Niet und zu verbindenden Material kann zusätzlich der Nietkopf mit der entstandenenen Auflagefläche verschweißt werden. Auch hierbei erhält die Verbindung einen Form- und bisher derartig nicht bekannten Stoffschluss, sowie bei Tellerfederausgestaltung der beiden Niethälften eine bisher nicht bewirkbare Vorspannkraft innerhalb der Nietverbindung. Daraus ergeben sich für die Produkte im Fahrzeug- und Anlagenbau nachfolgend dargestellte weitere besonders günstige technische Wirkungen und Vorteile. Es lassen sich Hybridbauweisen somit Verbindungen von Metallen und Nichtmetallen realisierten. Blechverbindungen mit mindestens einer völlig glatten und mediensichten Oberflächenseite sind hertsellbar. Es ist eine Positionierung von Bauteilen und Blechen durch Verdrehsicherung möglich.During the advancing movement of the sonotrode 3 against the anvil 2 , the rivet 7 is pressed against the part 5 to be joined . The advancing movement of the sonotrode 3 against the anvil 2 touches the two rivet shafts 7.2 and 8.2 . The rivet head 7.1 , 8.1 initially remains without touching the part 4 , 5 to be joined. A welding zone is formed on the contact surface between rivet shank 7.2 and rivet shank 8.2 by likewise defined process conditions with regard to pressure and ultrasound frequency. By merging the two rivet shafts 7.2 and 8.2 , the length of the two rivet shafts is shortened until the rivet heads 7.1 and 8.1 come to rest on the parts 4 and 5 to be joined. With appropriate material coordination between the rivet and the material to be connected, the rivet head can also be welded to the resulting contact surface. Here, too, the connection receives a form and previously unknown material connection, and, in the case of a plate spring configuration of the two rivet halves, a previously unreachable pretensioning force within the rivet connection. This results in further particularly favorable technical effects and advantages for the products in vehicle and plant construction shown below. Hybrid designs can thus be used to connect metals and non-metals. Sheet metal connections with at least one completely smooth and media-visible surface side can be manufactured. It is possible to position components and metal sheets using an anti-rotation device.

Claims (9)

1. Verfahren zur Verbindung von Teilen mit Verbindungselementen ausgestaltet als Nietverfahren dadurch gekennzeichnet,
dass nach vorausgehender Positionierung der Nietvorrichtung und aller Teile der zukünftigen Nietverbindung ein Kraft- und Formschluss zwischen dem Amboss (2) und dem zu fügenden Teil (5), gleichbedeutend zwischen dem Amboss (2) und der Niethälfte (8) durch definierte Auflage des Ambosses (2) auf dem zu fügenden Teil (5)/dem Nietkopf (8.1) einerseits sowie ein Kraft- und Formschluss zwischen der Sonotrode (3) und dem Niet (7) durch definierte Auflage der Sonotrode (3) auf dem Nietkopf (7.1) hergestellt wird,
dass daraufhin Amboss (2) und Sonotrode (3) gegeneinander bewegt werden und vermittels dessen die Kraftkomponenten 1 und 1' aufgebaut werden,
dass unter definierten Bedingungen die Sonotrode (3) unter Ultraschallabgabe den Niet (7) in definierter Frequenz zur Schwingung bringt, einschließlich der angrenzenden Kontaktzone (6) im zu fügenden Teil (5), gleichbedeutend am Nietschaftende (8.2) wobei die Kontaktzone (6) beidseitig aufschmilzt und ein Verschmelzen der unter Druckeinwirkung kontaktierten Teile vorgenommen wird,
dass danach eine weitere Relativbewegung von Sonotrode (3) und Amboss (2) gegeneinander erfolgt, bis der bis dahin, bezogen auf das zu fügende Teil (4, 5) noch berührungsfrei gelegene Nietkopf (7.1, 8.1) satt auf dem zu fügenden Teil (4, 5) zur Auflage kommt.1. A method for connecting parts with connecting elements designed as riveting characterized in that
that after prior positioning of the riveting device and all parts of the future rivet connection, a positive and positive connection between the anvil ( 2 ) and the part to be joined ( 5 ), synonymous between the anvil ( 2 ) and the rivet half ( 8 ) by a defined support of the anvil ( 2 ) on the part to be joined ( 5 ) / the rivet head ( 8.1 ) on the one hand and a positive and positive connection between the sonotrode ( 3 ) and the rivet ( 7 ) by a defined support of the sonotrode ( 3 ) on the rivet head ( 7.1 ) will be produced,
then anvil ( 2 ) and sonotrode ( 3 ) are moved against each other and by means of which the force components 1 and 1 'are built up,
that under defined conditions, the sonotrode ( 3 ) vibrates the rivet ( 7 ) at a defined frequency, including the adjacent contact zone ( 6 ) in the part ( 5 ) to be joined, synonymous at the end of the rivet shaft ( 8.2 ), the contact zone ( 6 ) melts on both sides and the parts contacted under pressure are melted,
that afterwards a further relative movement of the sonotrode ( 3 ) and anvil ( 2 ) takes place against each other until the rivet head ( 7.1 , 8.1 ), which until then has been in contact-free position with respect to the part ( 4 , 5 ) to be joined, fits snugly on the part to be joined ( 4 , 5 ) comes into circulation. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Formschluss durch eine formangepasste Eindrehung oder Einsenkung auf dem Gegenstück des Ambosses (2) oder eine wellige, zackige, geriffelt oder anders uneben gestaltete Oberfläche (9) des Ambosses (2) bei gleichzeitigem Eindrücken dieser so ausgestalteten Oberfläche (9) des Ambosses (2) in das zugehörige Gegenstück, das zu fügende Teil (5) oder der Nietkopf (8.1), hergestellt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that positive locking by a shape-matched screwing or countersinking on the counterpart of the anvil ( 2 ) or a wavy, jagged, corrugated or otherwise uneven surface ( 9 ) of the anvil ( 2 ) while simultaneously pressing it thus designed surface ( 9 ) of the anvil ( 2 ) into the associated counterpart, the part to be joined ( 5 ) or the rivet head ( 8.1 ). 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass gleichartiger Formschluss zwischen Sonotrode (3) und dem Niet (7) hergestellt wird.3. The method according to claim 1 and 2, characterized in that a similar positive connection between the sonotrode ( 3 ) and the rivet ( 7 ) is produced. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mehr (Y) als nur zwei zu fügende Teile (4, 5) nietend verbunden werden.4. The method according to claim 1, characterized in that more (Y) than only two parts to be joined ( 4 , 5 ) are riveted. 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das nach Verfahrensdurchführung entstandene Verbindungs­ element bei der Verfahrensdurchführung als einteiliges (7) oder mehrteiliges Verbindungselement (7 + 8 + . . . + X) bzw. aus mehreren Nieten (7, 8, . . . X) bestehend, eingesetzt wird.5. The method according to claim 1, characterized in that the connecting element formed after the implementation of the method during the implementation of the method as a one-piece ( 7 ) or multi-part connecting element (7 + 8 +... + X) or from several rivets ( 7 , 8 ,. . X) is used. 6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die verfahrendgemäß einzusetzenden Verbindungselemente Niet (7) (bei einteiliger Ausführung in ihrer einzelnen Schaftlänge und bei mehrteiliger Ausführung in der Summe ihrer Schaftlängen länger ausgestaltet sind als die Einzeldicke der dem Niet bei einteiliger Ausführung anliegendem Blech (4) oder als bei mehrteiliger Ausführung die Summe der einzelnen hierzu zugehörigen Dicken der zu fügenden Teile (4, 5, Y). 6. The method according to claim 1, characterized in that the connecting elements to be used according to the method of the rivet ( 7 ) (in the case of a one-piece version in their individual shaft length and in the case of a multi-piece version in the sum of their shaft lengths are longer than the individual thickness of the sheet metal which is in contact with the rivet in the case of a one-piece version) ( 4 ) or, as a multi-part design, the sum of the individual thicknesses of the parts to be joined ( 4 , 5 , Y). 7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die als Verbindungselemente verfahrensgemäß einzusetzenden Schäfte (7.2, 8.2) der Niete voll oder hohl ausgebildet sind.7. The method according to claim 1, characterized in that the shafts ( 7.2 , 8.2 ) of the rivets to be used as connecting elements according to the method are designed to be full or hollow. 8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur verfahrensgemäßen Durchführung als Verbindungselemente (7, 8) Niete in der Bauart von Tellerfedern eingesetzt werden.8. The method according to claim 1, characterized in that rivets in the type of disc springs are used for carrying out the method as connecting elements ( 7 , 8 ). 9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Ergebnis des Verfahrens ein Form- Kraft- und Stoffschluss in der Verbindung hergestellt wird.9. The method according to claim 1, characterized, that as a result of the process a form, force and material connection in the connection is established.
DE2001124920 2001-03-31 2001-03-31 Riveting method e.g. for automobile body panels, uses sonotrode for oscillation of rivet at defined frequency Withdrawn DE10124920A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2001124920 DE10124920A1 (en) 2001-03-31 2001-03-31 Riveting method e.g. for automobile body panels, uses sonotrode for oscillation of rivet at defined frequency

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2001124920 DE10124920A1 (en) 2001-03-31 2001-03-31 Riveting method e.g. for automobile body panels, uses sonotrode for oscillation of rivet at defined frequency

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE10124920A1 true DE10124920A1 (en) 2002-10-10

Family

ID=7685722

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2001124920 Withdrawn DE10124920A1 (en) 2001-03-31 2001-03-31 Riveting method e.g. for automobile body panels, uses sonotrode for oscillation of rivet at defined frequency

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE10124920A1 (en)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007055856A1 (en) 2007-12-18 2009-06-25 Faurecia Innenraum Systeme Gmbh Nietschweißverfahren
DE102004025492A1 (en) 2004-05-21 2009-08-06 Volkswagen Ag Method for joining surface materials by using a joining element such as bolts or nuts, comprises welding the joining element with the surface material under mechanical load by resistance heating or inductive heating
DE102010035951A1 (en) * 2010-08-31 2012-03-01 Audi Ag Method for producing nail connection between two non-pre-punched joining partners in joining area by nail, involves heating nail before driving into joining partners, where nail is heated by heating device
CN104439684A (en) * 2014-10-23 2015-03-25 上海交通大学 Self-piercing riveting method assisted by ultrasonic
GB2533854A (en) * 2014-12-02 2016-07-06 Bosch Gmbh Robert X-type punch rivet pliers with vibration support
DE102016007698A1 (en) 2016-06-23 2017-12-28 Audi Ag Method for producing a component composite
CN108357110A (en) * 2018-04-29 2018-08-03 芜湖新宝超声波设备有限公司 A kind of automotive trim panel ultrasonic bonding assembly line
FR3108552A1 (en) 2020-03-24 2021-10-01 Smrc Automotive Holdings Netherlands B.V. Method of making a locked assemblage point and resulting assemblage point
US11253908B2 (en) 2019-11-06 2022-02-22 Ut-Battelle, Llc Ultrasonic rivet joining of dissimilar materials
DE102014203757B4 (en) 2014-02-28 2022-03-31 Robert Bosch Gmbh Method for connecting at least two components using the punch riveting method, device for carrying out the method, production facility and use of the method

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19700627A1 (en) * 1996-01-11 1997-07-17 Bergner Richard Gmbh Co Joining sheet-metal components
DE19648231A1 (en) * 1996-11-21 1998-05-28 Hahn Ortwin Punched rivet as headed shank and foot

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19700627A1 (en) * 1996-01-11 1997-07-17 Bergner Richard Gmbh Co Joining sheet-metal components
DE19648231A1 (en) * 1996-11-21 1998-05-28 Hahn Ortwin Punched rivet as headed shank and foot

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004025492A1 (en) 2004-05-21 2009-08-06 Volkswagen Ag Method for joining surface materials by using a joining element such as bolts or nuts, comprises welding the joining element with the surface material under mechanical load by resistance heating or inductive heating
DE102007055856A1 (en) 2007-12-18 2009-06-25 Faurecia Innenraum Systeme Gmbh Nietschweißverfahren
DE102010035951A1 (en) * 2010-08-31 2012-03-01 Audi Ag Method for producing nail connection between two non-pre-punched joining partners in joining area by nail, involves heating nail before driving into joining partners, where nail is heated by heating device
DE102014203757B4 (en) 2014-02-28 2022-03-31 Robert Bosch Gmbh Method for connecting at least two components using the punch riveting method, device for carrying out the method, production facility and use of the method
CN104439684A (en) * 2014-10-23 2015-03-25 上海交通大学 Self-piercing riveting method assisted by ultrasonic
DE102014224596B4 (en) 2014-12-02 2022-03-24 Robert Bosch Gmbh Self-piercing rivet pliers with vibration support in X design
GB2533854A (en) * 2014-12-02 2016-07-06 Bosch Gmbh Robert X-type punch rivet pliers with vibration support
GB2533854B (en) * 2014-12-02 2017-12-13 Bosch Gmbh Robert X-type punch rivet pliers with vibration support
DE102016007698A1 (en) 2016-06-23 2017-12-28 Audi Ag Method for producing a component composite
DE102016007698B4 (en) 2016-06-23 2022-12-29 Audi Ag Process for the production of a composite component
CN108357110A (en) * 2018-04-29 2018-08-03 芜湖新宝超声波设备有限公司 A kind of automotive trim panel ultrasonic bonding assembly line
CN108357110B (en) * 2018-04-29 2023-12-01 上海延锋金桥汽车饰件系统有限公司 Ultrasonic welding assembly line for automobile interior trim panels
US11253908B2 (en) 2019-11-06 2022-02-22 Ut-Battelle, Llc Ultrasonic rivet joining of dissimilar materials
FR3108552A1 (en) 2020-03-24 2021-10-01 Smrc Automotive Holdings Netherlands B.V. Method of making a locked assemblage point and resulting assemblage point

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2117746B1 (en) Method and tool for clinching thick sheet metal, and use of the tool
EP3036060B1 (en) Method of connecting at least two sheet metal parts ; assembly of sheet metal parts
DE102014203757A1 (en) Method for connecting at least two components in the stamped riveting method, device for carrying out the method, manufacturing device and use of the method
EP2782702A1 (en) Method for producing a composite sheet metal part having a metallic region, and corresponding molding tool
DE102005031916B4 (en) Semi-holed punch rivet for mechanical joining and method for producing a joint connection
DE102009038896B4 (en) Method for producing a structural component joined from a first and a second component, and device for carrying out the method
DE102014211222A1 (en) Method for producing a joint connection by setting and hot pressing a joining element, as well as hereby produced workpiece composite
DE102011001522B4 (en) Connecting element for establishing a connection between at least two overlapping components and method for producing this compound
DE102006049146B4 (en) Method for producing an assembly consisting of at least two interconnected sheet-metal parts
DE10124920A1 (en) Riveting method e.g. for automobile body panels, uses sonotrode for oscillation of rivet at defined frequency
DE19721478A1 (en) Method for pressure joining and frame produced by it
EP1115518B1 (en) Method and device for connecting overlapping flat parts
WO2015135712A1 (en) Method for joining a steel part to a fiber-reinforced plastic part by means of a connection element
WO2018177629A1 (en) Method for joining at least one plastic component to a metal component without using a pilot hole, composite component, and self-piercing rivet setting tool
DE102011051301A1 (en) Method for producing metal-plastic connection between two components, involves carrying out coupling of ultrasonic vibrations in region, which encircles punch from direction of punch or from direction of die
DE102016113357A1 (en) Connection method for sheet metal materials and vehicle body or chassis
DE4404659A1 (en) Method of producing of riveted joint between sheet metal components
DE102014000624B4 (en) Method for joining at least two joining parts, which are overlapping at least in a joining zone, using a padding element
DE102016200357B4 (en) Method for joining at least two components by means of a hardened joining element
DE102017205940A1 (en) Method for producing a composite component and motor vehicle
DE102015215823A1 (en) Combination of flow forming and resistance welding technology for a two-stage joining process
DE19700627C2 (en) joining methods
DE10314544A1 (en) Forming interlocking connection between thin-walled materials, inserts surface projection through passage in second surface and rivets projection over opening
DE19945743A1 (en) Method and device for connecting overlapping plate-shaped components
DE102004029230A1 (en) Metallic join partners` connecting method for manufacturing vehicle body, involves grouting two join partners, so that material of latter partner penetrates into recess of former partner to produce fixed connection between partners

Legal Events

Date Code Title Description
OM8 Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law
8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: HOERMANN ENGINEERING GMBH, 09112 CHEMNITZ, DE

8139 Disposal/non-payment of the annual fee