DE10130726A1 - Verbindung zwischen sich überlappenden, insbesondere plattenförmigen, Bauteilen, sowie Verfahren und Einrichtung zur Herstellung dieser Verbindung - Google Patents

Verbindung zwischen sich überlappenden, insbesondere plattenförmigen, Bauteilen, sowie Verfahren und Einrichtung zur Herstellung dieser Verbindung

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DE10130726A1 DE2001130726 DE10130726A DE10130726A1 DE 10130726 A1 DE10130726 A1 DE 10130726A1 DE 2001130726 DE2001130726 DE 2001130726 DE 10130726 A DE10130726 A DE 10130726A DE 10130726 A1 DE10130726 A1 DE 10130726A1
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Verbindung zwischen sich überlappenden, insbesondere plattenförmigen Bauteilen sowie ein Verfahren und eine Einrichtung zur Herstellung dieser Verbindung. DOLLAR A Erfindungsgemäß ist der Werkstoff des ersten Bauteiles (W1) in das zweite Bauteil (W2) derart eingeformt, dass umfangsseitig im Bereich dieser Einformung durch den Werkstoff des ersten Bauteiles (W1) zum zweiten Bauteil (W2) ein Hinterschnitt (H) und somit eine form- und kraftschlüssige Verbindung gebildet wird, wobei das zweite Bauteil (W2) an seiner Außenseite im Bereich der Fügeposition keine sichtbare und/oder keine die Funktion beeinträchtigende Erhabenheit aufweist. DOLLAR A Die erfindungsgemäße Einrichtung besitzt mindestens einen Stempel (1) und ein Gegenwerkzeug (3), wobei das Gegenwerkzeug (3) im Fügebereich eine im Wesentlichen ebene Anlagefläche (3a) und der Stempel (1) eine, den nach außen radialen Werkstofffluss der Bauteile (W1, W2) begünstigende, Form aufweist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Verbindung zwischen sich überlappenden, insbesondere plattenförmigen Bauteilen sowie ein Verfahren und eine Einrichtung zur Herstellung dieser Verbindung nach den Oberbegriffen des 1., 6. und 10. Patentanspruches.
  • Es ist nach DE 36 13 324 A1 bekannt, ungelochte plattenförmige Bauteile zwischen einem Stempel und einer mit einer Ausnehmung versehenen Matrize anzuordnen und durch eine Vorhubbewegung des Stempels in Richtung zur Matrize den Werkstoff der Bauteile in die Ausnehmung der Matrize zu formen, wobei der Werkstoff des in Stempelrichtung liegenden Bauteiles in der Art eines Hinterschnittes in den Werkstoff des zweiten Bauteiles fließt und der Werkstoff beider Bauteile in die Ausnehmung der Matrize geformt wird. Es ergibt sich an der Fügeposition an der Angriffstelle des Stempels eine Ausnehmung und an der gegenüberliegenden Seite eine Erhabenheit entsprechend der Tiefe und Kontur der Ausnehmung der Matrize. Für viele Einsatzfälle sind jedoch derartige Erhabenheiten hinderlich. Es ist bereits bekannt, (Dr. F. Riedel: Clinchen mit Kaltpreßschweißen erweitert Einsatzpotential, Geclinchte Bleche bleiben einseitig eben; Industrieanzeiger 28/2000, S. 38-39) einseitig ebene Blechverbindungen herzustellen, ohne die Bleche vorzulochen. Dabei wird an der Verbindungsstelle zusätzlich zur Umformung mittels Stempel eine Kaltpreßverschweißung vorgenommen. Die Matrize, auf welcher die zu fügenden Bleche aufliegen ist dabei eben, so daß sich auch eine einseitig ebene Verbindung ergibt. Zur Erzeugung einer Kaltpreßschweißverbindung ist jedoch eine zu aufwändige Oberflächenbehandlung erforderlich (säubern, entfetten, bürsten, beizen).
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine Verbindung zwischen sich überlappenden, im Wesentlichen ebenen Bauteilen sowie ein Verfahren und eine Einrichtung zu deren Herstellung zu schaffen, welche in der Fügeposition an der dem Stempeleindruck gegenüberliegenden Seite einseitig eben und/oder keine sichtbare bzw. keine die Funktion beeinträchtigende Erhabenheit aufweist.
  • Die Verbindung besteht dabei bekannterweise aus einem ersten Bauteil und einem zweiten Bauteil, die sich in einem Bereich überlappen und in der Fügeposition nicht vorgelocht sind. An der Fügeposition ist dabei in dem sich überlappenden Bereich auf einer Seite in einem ersten Bauteil ein Stempeleindruck vorhanden und der Werkstoff des ersten Bauteiles wird in den Werkstoff des sich anschließenden zweiten Bauteiles eingeformt.
  • Erfindungsgemäß erfolgt das Einformen des Werkstoffes des ersten Bauteiles in das zweite Bauteil derart, dass umfangsseitig im Bereich dieser Einformung durch den Werkstoff des ersten Bauteiles zum zweiten Bauteil ein Hinterschnitt und somit eine form- und kraftschlüssige Verbindung gebildet wird, wobei das zweite Bauteil an seiner Außenseite im Bereich der Fügeposition keine sichtbare und/oder keine die Funktion beeinträchtigende Erhabenheit aufweist. Die Verbindung überragt dabei die Bauteile nicht, d. h. sie liegt im Wesentlichen erstmalig innerhalb der Gesamtdicke der Bauteile. Das zweite Bauteil weist dazu an seiner Außenseite im Bereich der Fügeposition und/oder innerhalb und/oder außerhalb der Fügeposition mindestens eine Vertiefung auf. Diese Vertiefung kann z. B. kreisringförmig ausgebildet sein und deren Boden radienförmig verlaufen oder einen im Wesentlichen dreieckigen Querschnitt aufweisen. Der Werkstoff des zweiten Bauteiles wird im Bereich der Vertiefung in das erste Bauteil eingeformt.
  • Weiterhin kann sich an den Stempeleindruck anschließend oder in definiertem Abstand dazu außenliegend ein radial umlaufender oder segmentierter Eindruck im ersten Bauteil befinden. Der Werkstoff des ersten Bauteiles ist auch im Bereich des Eindrucks in das zweite Bauteil eingeformt. Zwischen dem ersten und dem zweiten Bauteil kann im Bereich der Vertiefung und/oder des Eindrucks eine partielle Kaltpreßschweißverbindung bestehen.
  • Verfahrensgemäß erfolgt das Herstellen der Verbindung zwischen den sich überlappenden, insbesondere plattenförmigen, Bauteilen unter Verwendung eines Stempels und eines Gegenwerkzeuges, wobei ein erstes Bauteil in Richtung zum Stempel angeordnet ist und ein zweites Bauteil an dem Gegenwerkzeug anliegt, und Werkstoff des ersten Bauteiles durch einen Stempel mit einer Stempelkraft in Richtung zum Gegenwerkzeug in das zweite Bauteil eingeformt wird. Dabei wird erfindungsgemäß der Werkstoff des ersten Bauteiles derartig in den Werkstoff des zweiten Bauteiles eingeformt, dass sich ein Hinterschnitt des eingeformten Werkstoffes des ersten Bauteiles zum zweiten Bauteil einstellt, wobei gleichzeitig die Ausbildung einer sichtbaren und/oder die Funktion beeinträchtigende Erhabenheit an der Außenseite des zweiten Bauteiles an der Fügeposition durch Verwendung einer im Wesentlichen ebenen Anlagefläche des Gegenwerkzeuges vermieden wird.
  • Der radiale, den Hinterschnitt bewirkende Werkstofffluss des Werkstoffes der Bauteile kann dabei durch die Stempelgestaltung gezielt beeinflußt werden.
  • Während des Einformens des Werkstoffes des ersten Bauteiles in das zweite Bauteil mittels des Stempels kann auch wenigstens ein Niederhalter mit seiner Pressfläche und einer Niederhalterkraft gegen die Bauteile pressen.
  • Es ist ebenfalls möglich, zusätzlich zur Umformung über den Stempel durch wenigstens ein, in Richtung zu den Bauteilen am Gegenwerkzeug angeordnetes erstes Formelement und/oder am Niederhalter angeordnetes zweites Formelement den Werkstoff des am Gegenwerkzeug und/oder am Niederhalter anliegenden Bauteiles in Richtung zum sich anschließenden Bauteil umzuformen. Dabei kann durch das erste Formelement des Gegenwerkzeuges und/oder durch das zweite Formelement des Niederhalters zusätzlich zur Umformung des Werkstoffes eine partielle Kaltpreßschweißverbindung zwischen den Bauteilen erzeugt werden.
  • Der radiale, einen Hinterschnitt bewirkende, Werkstofffluss des Werkstoffes der Bauteile kann durch die Gestaltung des Gegenwerkzeuges und/oder des Niederhalters und/oder des Stempels beeinflußt werden, z. B. durch die Ausbildung des ersten und/oder zweiten Formelementes.
  • Die Einrichtung zur Herstellung der Verbindung weist bekannterweise mindestens einen Stempel mit einer Druckfläche und ein Gegenwerkzeug auf. Erfindungsgemäß weist das Gegenwerkzeug im Fügebereich eine im Wesentlichen ebene Anlagefläche auf. Der Stempel besitzt insbesondere eine, den nach außen radialen Werkstofffluss der Bauteile begünstigende, Form.
  • Der Stempel kann dabei z. B. zwischen seinem Außenumfang und seiner Druckfläche einen Radius oder in Richtung zu seiner Druckfläche eine Durchmessererweiterung oder eine Durchmesserverringerung aufweisen.
  • Es ist auch möglich, in Richtung zur Druckfläche des Stempels erst eine Durchmesserverringerung und eine sich anschließende Durchmessererweiterung vorzusehen oder umgekehrt.
  • Zwischen der Durchmesserverringerung und der Durchmessererweiterung kann dabei ein zylindrischer Bereich ausgebildet sein. Es ist auch möglich, den Übergang zur Durchmessererweiterung oder zur Durchmesserverringerung des Stempels rechtwinklig, abgeschrägt oder radienförmig auszubilden.
  • Die Druckfläche des Stempels kann konvex oder konkav gestaltet sein oder auch Aussparungen aufweisen oder segmentiert sein.
  • Weiterhin kann das Gegenwerkzeug in seiner Anlagefläche wenigstens ein erstes Formelement aufweisen, um den Werkstofffluß zu beeinflussen. Das erste Formelement ist z. B. ringförmig ausgebildet und kann einen im Wesentlichen dreieckigen Querschnitt aufweisen.
  • Es ist weiterhin möglich, das erste Formelement segmentartig auszubilden. Die Anordnung des ersten Formelementes am Gegenhalter kann innerhalb und/oder außerhalb der Flucht der Druckfläche des Stempels erfolgen.
  • Vorteilhaft kann es sein, wenn die Vorrichtung einen axial beweglichen Niederhalter aufweist, der den Stempel oder das Gegenwerkzeug umgibt. Zwischen dem Außendurchmesser des Stempels und/oder dem Außendurchmesser des Gegenwerkzeuges und dem Innendurchmesser des Niederhalters kann auch ein Abstand vorhanden sein.
  • Analog zur Gestaltung des Gegenwerkzeuges kann auch der Niederhalter an seiner Pressfläche wenigstens ein zweites Formelement aufweisen, welches ringförmig umlaufend oder segmentiert ist.
  • Auch das zweite Formelement seinem Querschnitt im Wesentlichen dreieckig gestaltet sein und sich an den Innendurchmesser des Niederhalters anschließen oder davon beanstandet sein.
  • In einer weiteren Ausführungsform kann das erste Formelement des Gegenwerkzeuges mit einer dazu fluchtenden ersten Ausnehmung des Stempels oder zweiten Ausnehmung des Niederhalters korrespondieren.
  • Gleichfalls kann das zweite Formelement des Niederhalters mit einer dazu fluchtenden zweiten Ausnehmung eines gegenüberliegenden Niederhalters korrespondieren.
  • Es ist auch möglich, das erste und/oder das zweite Formelement zur Erzeugung einer partiellen Kaltpreßschweißverbindung auszubilden.
  • Mit der Erfindung ist es erstmalig möglich, eine Verbindung die innerhalb der Gesamtblechdicke der Bauteile liegt oder kaum sichtbare bzw. keine die Funktion beeinträchtigende Erhabenheit auf der Stempelseite aufweist, allein durch Umformen zu erzeugen. Diese Verbindung ist auf einfache Weise ohne aufwändige Vorbehandlung bei geringem vorrichtungstechnischen Aufwand herstellbar. Durch die Möglichkeit der zusätzlichen Schaffung einer Kaltpreßschweißverbindung kann die Festigkeit der Verbindung weiter erhöht werden.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und zugehörigen Zeichnungen näher erläutert.
  • Es zeigen:
  • Fig. 1
    • a) Schnitt vor dem Fügen, wobei der Stempel einen Radius aufweist (linke Darstellung),
    • b) Schnitt vor dem Fügen, wobei der Stempel in Richtung zur Druckfläche eine Durchmessererweiterung mit radienförmigen Verlauf aufweist (rechte Darstellung),
  • Fig. 2
    • a) Darstellung gem. Fig. 1 nach Beendigung des Fügevorganges (links) - Stempel mit Radius,
    • b) Darstellung gem. Fig. 1 nach Beendigung des Fügevorganges (rechts) - Stempel mit Durchmessererweiterung,
  • Fig. 3 Stempel mit konvexer Druckfläche,
  • Fig. 4 Stempel mit konkaver Druckfläche,
  • Fig. 5 Stempel mit kegelförmiger Durchmesserverringerung,
  • Fig. 6 Stempel mit zylinderförmiger Durchmesserverringerung,
  • Fig. 7 Stempel mit balliger Durchmessererweiterung,
  • Fig. 8 Niederhalter mit einem in Richtung zum Bauteil weisenden umlaufendem zweiten Formelement in Form eines Absatzes am Außenumfang seiner Pessfläche,
  • Fig. 9 Niederhalter mit einem in Richtung zum Bauteil weisenden zweiten umlaufendem Formelement mit dreieckigem Querschnitt am Außenumfang seiner Pressfläche,
  • Fig. 10 Niederhalter mit einem in Richtung zum Bauteil weisenden zweiten umlaufendem Formelement in Form eines Absatzes am Innenumfang seiner Pressfläche,
  • Fig. 11 Niederhalter mit einem in Richtung zum Bauteil weisenden zweiten umlaufendem Formelement mit dreieckigem Querschnitt am Innenumfang seiner Pressfläche,
  • Fig. 12 Niederhalter mit einem in Richtung zum Bauteil weisenden zweiten umlaufendem Formelement mit dreieckigem Querschnitt an der Mitte seiner Pressfläche,
  • Fig. 13 Niederhalter mit einem in Richtung zum Bauteil weisenden zweiten umlaufendem Formelement mit balligem (radienförmigen) Querschnitt an der Mitte seiner Pressfläche,
  • Fig. 14 Vorrichtung nach dem Fügen zweier Bleche, wobei das Gegenwerkzeug und der Niederhalter in Richtung zum Blech weisende zueinander versetzte Formelemente mit dreieckigem Querschnitt aufweisen,
  • Fig. 15 Vorrichtung nach dem Fügen zweier Bleche, wobei das Gegenwerkzeug und der Niederhalter in Richtung zum Blech weisende zueinander fluchtende Formelemente mit dreieckigem Querschnitt aufweisen,
  • Fig. 16 Vorrichtung nach dem Fügen zweier Bleche, wobei das der untere Niederhalter in Richtung zum Blech weisende segmentierte zweite Formelement mit dreieckigem Querschnitt und der obere Niederhalter dazu korrespondierende Aussparungen aufweist,
  • Fig. 17 Niederhalter mit segmentartigen zweiten Formelementen.
  • Die Darstellung in Fig. 1 zeigt auf der linken Seite a den Längsschnitt vor dem Fügen, wobei der Stempel 1 in Richtung zur Druckfläche 1a einen Übergangsradius 1b aufweist und auf der rechten Seite b den Längsschnitt vor dem Fügen, wobei der Stempel 1 an seiner Druckfläche 1a eine Durchmessererweiterung mit einem in Richtung zu dem ersten Bauteil W1 weisenden Radius 1b' aufweist. Die Druckfläche 1a des in a (links) dargestellten Stempels 1 ist eben und die Druckfläche 1a des in der rechten Darstellung b abgebildeten Stempels 1 ist konkav ausgebildet.
  • Den Stempel 1 umgibt in beiden Ausführungen ein ringförmiger Niederhalter 2. Die in Richtung zum ersten Bauteil W1 weisende Pressfläche 2a in der linken Darstellung a ist eben ausgebildet.
  • Die Pressfläche 2a des Niederhalters 2 gemäß Darstellung b in Fig. 1 ist in einem äußeren Bereich 2a' eben und in einem inneren Bereich 2a" konkav gestaltet, wodurch sich ein zweites Formelement F2 am Niederhalter 2 ergibt. Weiterhin ist der Innendurchmesser d2 des Niederhalters 2 um den Abstand b vom größten Durchmesser D1 des Stempels 1 beabstandet, wodurch ein Spalt S gebildet wird.
  • Unter dem ersten Bauteil W1 ist das zweite Bauteil W2 positioniert und liegt auf einer ebenen Anlagefläche 3a eines Gegenwerkzeuges 3 auf. Zur Herstellung der Fügeverbindung vollführen der Niederhalter 2 und der Stempel 1 in Pfeilrichtung eine Vorschubbewegung in Richtung der Bauteile W1, W2, wodurch diese mittels Niederhalter 2 mit einer Niederhalterkraft FN geklemmt werden und mit dem Stempel 1 mit einer Stempelkraft FS die Umformung erfolgt.
  • Die Darstellung nach Beendigung des Fügevorganges wird in Fig. 2 gezeigt - wiederum auf der linken Seite a mit dem mittels Radius 1a abgerundeten Stempel 1 und auf der rechten Seite b mit der Durchmessererweiterung 1a'.
  • Der Werkstoff des Bauteiles W1 wurde dabei so in den Werkstoff des Bauteiles W2 eingeformt, dass ein Hinterschnitt H gebildet wird. Die Größe des Hinterschnittes H ist dabei in der rechten Darstellung b wesentlich größer, da der radiale Werkstofffluss durch die Gestaltung von Stempel 1 und Niederhalter 2 begünstigt wurde. In dieser Darstellung gem. Fig. 2, b fließt der Werkstoff des Bauteiles W2 in den Spalt S, wodurch sich jedoch keine, die Funktion beeinträchtigende Erhabenheit ergibt.
  • In den Darstellungen gem. Fig. 3 bis 7 werden mögliche Stempelformen und in Fig. 8 bis 13 mögliche Niederhalterformen gezeigt.
  • Die Stempel 1 können dabei konvexe (Fig. 3) und konkave (Fig. 4) Druckflächen 1a aufweisen. Weiterhin ist es möglich, in Richtung zur Druckfläche 1a eine z. B. kegelförmige Durchmesserverringerung 2c (Fig. 5) oder eine zylinderförmige Durchmesserverringerung 2d (Fig. 6) vorzusehen. Auch ist gem. Fig. 7 ein Stempel 1 mit balliger Durchmessererweiterung 2e möglich.
  • Einen Niederhalter 2 mit einem in Richtung zum Bauteil W1 weisenden umlaufendem zweiten Formelement F2 in Form eines Absatzes am Außenumfang Pressfläche 2a und einen Niederhalter 2 mit einem in Richtung zum Bauteil weisenden zweiten umlaufendem Formelement F2 mit dreieckigem Querschnitt am Außenumfang seiner Pressfläche 2a sind in Fig. 8 und 9 dargestellt. Entsprechend am Innendurchmesser der Pressfläche 2a des Niederhalters 2 angeordnete zweite Formelemente F2 zeigen Fig. 10 und 11. Alternativ ist es auch möglich gem. Fig. 12 zweite Formelemente F2 mit dreieckigem Querschnitt oder gem. Fig. 13 mit balligem (radienförmigen) Querschnitt an der Mitte der Pressfläche 2a am Niederhalter 2 anzuordnen. Eine Vorrichtung nach dem Fügen zweier Bleche W1, W2, wobei in Richtung zu den Blechen (Bauteile W1, W2) das Gegenwerkzeug 3 ein radial umlaufendes erstes Formelement F1 mit dreieckigem Querschnitt (im Stempelbereich liegend) und der Niederhalter 2 ein dazu versetztes Formelement F2 mit dreieckigem Querschnitt aufweist zeigt Fig. 14. Zusätzlich zum Hinterschnitt H wird in den Bereichen der Formelemente F1, F2 eine Umformung zwischen des Bauteilen W1, W2 erzeugt. Bei entsprechend großer Niederhalterkraft FN und Stempelkraft FS erfilgt zusätzlich im Bereich der Formelemente F1, F2 eine Kaltpreßschweißverbindung, wenn die Formelemente F1, F2 entsprechend ausgebildet sind.
  • Eine ähnliche Vorrichtung, jedoch mit in Richtung zu den Bauteilen W1, W2 weisenden zueinander fluchtenden sich gegenüberliegenden zwei Niederhaltern 2, 2.1 ist in Fig. 15 dargestellt. Der zweite Niederhalter 2.1 umgibt dabei das Gegenwerkzeug 3. In dem, den Stempel 1 umgebenden, Niederhalter 2 sind zweite Formelemente F2 und dazu gegenüberliegend im zweiten Niederhalter 2.1 dritte Formelemente F3 angeordnet. Das zweite Formelement F2 und das dritte Formelement F3 weisen einen dreieckigen Querschnitt auf und sind zueinander fluchtend angeordnet. Bei dieser Ausführung kann ebenfalls zusätzlich zur form-/kraftschlüssigen Verbindung durch den Hinterschnitt H eine stoffschlüssige Verbindung in der Art einer Kaltpressschweißverbindung im Bereich der Formelemente F2, F3 erzeugt werden.
  • Es ist auch möglich, die Formelemente segmentiert auszubilden, wobei dann z. B. die segmentierten zweiten Formelemente (F2) des Niederhalters 2.1 in dazu korrespondierende (nicht dargestellte) Aussparungen des oberen Niederhalters eingreifen. Der Niederhalter 2.1 ist in Fig. 17 in 3D dargestellt.
  • Die Oberflächenzustände der Bauteile oder entsprechende Beschichtungen können den Stofffluß zur Ausbildung des Hinterschnittes begünstigen. Soll zusätzlich eine Kaltpreßschweißverbindung erzeugt werden, ist dafür zu sorgen, dass die Oberfläche der Bauteile frei von unerwünschten Fremdschichten wie Fett- oder Oxidschichten ist.

Claims (42)

1. Verbindung zwischen wenigstens zwei sich überlappenden, insbesondere plattenförmigen, Bauteilen (W1, W2), wobei die Bauteile (W1, W2) nicht vorgelocht sind und in dem sich überlappenden Bereich auf einer Seite in einem ersten Bauteil (W1) ein Stempeleindruck vorhanden ist und der Werkstoff des ersten Bauteiles (W1) in den Werkstoff des sich anschließenden zweiten Bauteiles (W2) eingeformt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstoff des ersten Bauteiles (W1) in das zweite Bauteil (W2) eingeformt ist, derart, dass umfangsseitig im Bereich dieser Einformung durch den Werkstoff des ersten Bauteiles (W1) zum zweiten Bauteil (W2) ein Hinterschnitt (H) und somit eine form- und kraftschlüssige Verbindung gebildet wird, wobei das zweite Bauteil (W2) an seiner Außenseite im Bereich der Fügeposition keine sichtbare und/oder keine die Funktion beeinträchtigende Erhabenheit aufweist.
2. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie die Bauteile (W1, W2) nicht überragt und im Wesentlichen innerhalb der Gesamtdicke der Bauteile (W1, W2) liegt.
3. Verbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Bauteil (W2) an seiner Außenseite im Bereich der Fügeposition und/oder innerhalb und/oder außerhalb der Fügeposition mindestens eine Vertiefung aufweist.
4. Verbindung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefung kreisringförmig ausgebildet ist.
5. Verbindung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden der Vertiefung radienförmig verläuft oder dass die Ausnehmung einen im Wesentlichen dreieckigen Querschnitt aufweist.
6. Verbindung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstoff des zweiten Bauteiles (W2) im Bereich der Vertiefung in das erste Bauteil (W2) eingeformt ist.
7. Verbindung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich anschließend oder in definiertem Abstand vom Stempeleindruck außen liegend ein radial umlaufender oder segmentierter Eindruck im ersten Bauteil befindet.
8. Verbindung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstoff des ersten Bauteiles (W1) im Bereich des Eindrucks in das zweite Bauteil (W2) eingeformt ist.
9. Verbindung nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem ersten und dem zweiten Bauteil (W1), (W2) im Bereich der Vertiefung und/oder des Eindrucks eine partielle Kaltpreßschweißverbindung besteht.
10. Verfahren zur Herstellung einer Verbindung zwischen wenigstens zwei sich überlappenden, insbesondere plattenförmigen, Bauteilen unter Verwendung eines Stempels und eines Gegenwerkzeuges, wobei ein erstes Bauteil (W1) in Richtung zum Stempel angeordnet ist und ein zweites Bauteil (W2) an dem Gegenwerkzeug (3) anliegt, und Werkstoff des ersten Bauteiles (W1) durch einen Stempel (1) mit einer Stempelkraft (FS) in Richtung zum Gegenwerkzeug (3) in das zweite Bauteil (W2) eingeformt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstoff des ersten Bauteiles (W1) derartig in den Werkstoff des zweiten Bauteiles (W2) eingeformt wird, dass sich ein Hinterschnitt (H) des eingeformten Werkstoffes des ersten Bauteiles (W1) zum zweiten Bauteil (W2) einstellt, wobei gleichzeitig die Ausbildung einer sichtbaren und/oder die Funktion beeinträchtigenden Erhabenheit an der Außenseite des zweiten Bauteiles (W2) an der Fügeposition durch Verwendung einer im Wesentlichen ebenen Anlagefläche des Gegenwerkzeuges (3) vermieden wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein radialer, den Hinterschnitt (H) bewirkender Werkstofffluss des Werkstoffes der Bauteile (W1, W2) durch die Gestaltung des Stempels (1) beeinflußbar ist.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass während des Einformens des Werkstoffes des ersten Bauteiles (W1) in das zweite Bauteil (W2) mittels des Stempels (1), wenigstens ein Niederhalter (2) mit seiner Pressfläche (2b) und einer Niederhalterkraft (FN) gegen die Bauteile preßt.
13. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass durch wenigstens ein in Richtung zu den Bauteilen (W1, W2) am Gegenwerkzeug (3) angeordnetes erstes Formelement (F1) und/oder am Niederhalter (2) angeordnetes zweites Formelement (F2) der Werkstoff des am Gegenwerkzeug (3) und/oder am Niederhalter (2) anliegenden Bauteiles in Richtung zum sich anschließenden Bauteil umgeformt wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass durch das erste Formelement (F1) des Gegenwerkzeuges (3) und/oder durch das zweite Formelement (F2) des Niederhalters (2) zusätzlich zur Umformung des Werkstoffes eine partielle Kaltpreßschweißverbindung zwischen den Bauteilen (W1, W2) erzeugt wird.
15. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der radiale, einen Hinterschnitt (H) bewirkende, Werkstofffluss des Werkstoffes der Bauteile (W1, W2) durch die Gestaltung des Niederhalters (2) beeinflußbar ist.
16. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der radiale, einen Hinterschnitt (H) bewirkende, Werkstofffluss des Werkstoffes der Bauteile (W1, W2) durch die Gestaltung des ersten und/oder zweiten Formelementes (1, F2) beeinflußbar ist.
17. Einrichtung zur Herstellung einer Verbindung zwischen wenigstens zwei sich überlappenden, insbesondere plattenförmigen, Bauteilen (W1, W2), mit mindestens einem Stempel (1) und einem Gegenwerkzeug (3), dadurch gekennzeichnet, dass das Gegenwerkzeug (3) im Fügebereich eine im Wesentlichen ebene Anlagefläche (3a) und der Stempel (1) eine, den nach außen radialen Werkstofffluss der Bauteile (W1, W2) begünstigende, Form aufweist.
18. Einrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Stempel (1) zwischen seinem Außenumfang und seiner Druckfläche (1a) einen Radius (1b) aufweist.
19. Einrichtung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Stempel (1) in Richtung zu seiner Druckfläche (1a) eine Durchmessererweiterung (1b) aufweist.
20. Einrichtung nach Anspruch 17 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Stempel (1) in Richtung zu seiner Druckfläche (1a) eine Durchmesserverringerung aufweist.
21. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 17 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Stempel (1) in Richtung zu seiner Druckfläche (1a) eine Durchmesserverringerung und eine sich anschließende Durchmessererweiterung aufweist oder umgekehrt.
22. Einrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Durchmesserverringerung und der Durchmessererweiterung ein zylindrischer Bereich ausgebildet ist.
23. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 17 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Übergang zur Durchmessererweiterung oder zur Durchmesserverringerung des Stempels (1) rechtwinklig, abgeschrägt oder radienförmig verläuft.
24. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 17 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckfläche (1a) des Stempels (1) konvex oder konkav ausgebildet ist.
25. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 17 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckfläche (1a) des Stempels (1) Aussparungen aufweist oder segmentiert ist.
26. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 17 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass das Gegenwerkzeug (3) in seiner Anlagefläche (3a) wenigstens ein erstes Formelement (F1) aufweist.
27. Einrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Formelement (F1) ringförmig ausgebildet ist und einen im Wesentlichen dreieckigen Querschnitt aufweist.
28. Einrichtung nach Anspruch 26 oder 27, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Formelement (F1) segmentartig ausgebildet ist.
29. Einrichtung nach einem der Ansprüche 26 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Formelement (F1) innerhalb und/oder außerhalb der Flucht der Druckfläche (1a) des Stempels (1) angeordnet ist.
30. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 17 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass sie wenigstens einen Niederhalter (2, 2.1) aufweist.
31. Einrichtung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass der Niederhalter (2, 2.1) axial beweglich ist.
32. Einrichtung nach Anspruch 30 oder 31, dadurch gekennzeichnet, dass der Niederhalter (2, 2.1) den Stempel (1) umgibt.
33. Einrichtung nach Anspruch 30 oder 31, dadurch gekennzeichnet, dass der Niederhalter (2.1) das Gegenwerkzeug (3) umgibt.
34. Einrichtung nach Anspruch 32 oder 33, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Außendurchmesser (D1) des Stempels (1) und/oder dem Außendurchmesser des Gegenwerkzeuges (3) und dem Innendurchmesser des Niederhalters (2, 2.1) ein Spalt (S) vorhanden ist.
35. Einrichtung nach Anspruch 30 bis 34, dadurch gekennzeichnet, dass der Niederhalter (2) an seiner, auf das erste Bauteil (W1) wirkenden, Preßfläche (2a) wenigstens ein zweites Formelement (F2) aufweist.
36. Einrichtung nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Formelement (F2) ringförmig umlaufend oder segmentiert ist.
37. Einrichtung nach Anspruch 35 oder 36, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Formelement (F2) in seinem Querschnitt im Wesentlichen dreieckig ist.
38. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 35 bis 37, dadurch gekennzeichnet, dass sich das zweite Formelement (F2) an den Innendurchmesser des Niederhalters (d2) anschließt oder davon beabstandet ist.
39. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 17 bis 38, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Formelement (F1) des Gegenwerkzeuges (3) mit einer dazu fluchtenden ersten Ausnehmung des Stempels (1) korrespondiert.
40. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 17 bis 39, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Formelement (F1) des Gegenwerkzeuges mit einer dazu fluchtenden Ausnehmung des Niederhalters (2) korrespondiert.
41. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 17 bis 39, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Formelement (F2) des Niederhalters (2) mit einer dazu fluchtenden zweiten Ausnehmung eines gegenüberliegenden Niederhalters (2.1) korrespondiert.
42. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 17 bis 41, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und/oder das zweite Formelement (F1, F2) zur Erzeugung einer partiellen Kaltpreßschweißverbindung ausgebildet sind.
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