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Die
Erfindung betrifft ein kombiniertes Durchsetzfüge-Stanznietwerkzeug zum mechanischen
Fügen mindestens
zweier Werkstücke
wahlweise mittels Durchsetzfügen,
auch Clinchen genannt, oder mittels Stanznieten.
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Im
Stand der Technik werden zum Durchsetzfügen und zum Stanznieten ähnlich aufgebaute
Werkzeuge verwendet, die sich jedoch in ihren Stempel- und Matrizengeometrien
sowie in anderen wichtigen konstruktiven Details unterscheiden.
So wird zum Setzen von halbhohlen Stanznieten in der Regel eine
Matrize mit einer runden Matrizenausnehmung verwendet, die in der
Mitte erhaben ist, um die notwendige Aufspreizung des Stanzniets
zu gewährleisten.
Eine typische Durchsetzfügematrize
weist dagegen einen flachen Boden sowie mehrere radial nach außen bewegbare
Matrizensegmente auf, die beim Bilden des Schließkopfes nach außen nachgeben.
Ferner werden in der Regel auch unterschiedliche Stempelgeometrien
und Niederhaltersysteme verwendet. Aus diesem Grund konnte ein Fügewerkzeug
bisher nur durch Austauschen des Werkzeugsatzes und gegebenenfalls
weitere Umbautätigkeiten
für die
jeweilig andere Fügeaufgabe
eingerichtet werden.
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In
dem Artikel „Zwei
in Einem" auf Seite
26 der Ausgabe 49/2003 des Industrie Magazins Maschinenmarkt wird
davon berichtet, dass es durch die Abstimmung von Stempel- und Matrizengeometrien
möglich
sei, mit einer einzigen Fügeeinrichtung
ohne Werkzeugwechsel alternierend Clinch- und Stanznietpunkte zu
setzen. In den gezeigten Beispielen wurden die Verbindungen im sogenannten
Taumelverfahren, d.h. durch eine radial überlagerte Fügebewegung
des Stempels, hergestellt. Der Artikel offenbart jedoch weder die
Geometrie des verwendeten Werkzeugsatzes noch werden konstruktive
Details des verwendeten Werkzeuges erwähnt.
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Die
DE 100 21 781 A1 zeigt
ein Fügewerkzeug
mit einem C-förmigen
Rahmen, welches – mit
unterschiedlichem Werkzeugsatz und weiteren konstruktiven Änderungen-
entweder zum Stanznieten oder zum Durchsetzfügen ausgebildet werden kann.
Durch einen Verstellmechanismus am Rahmen kann der Stempelhub verstellt
werden, um das Werkzeug auf unterschiedliche Dicken der zu fügenden Werkstücke einzustellen.
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Die
Erfindung hat sich demgegenüber
die Aufgabe gestellt, ein kombiniertes Durchsetzfüge-Stanznietwerkzeug
mit geeigneten Stempel- und Matrizengeometrien bereitzustellen,
mit dem ohne Werkzeugwechsel sowohl Durchsetzfügeverbindungen als auch Stanznietverbindungen
hergestellt werden können.
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Diese
Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 gekennzeichnete Erfindung
gelöst.
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Das
erfindungsgemäß ausgebildete
Werkzeug verwendet eine mehrteilige Matrize zum Abstützen der Werkstücke während des
Fügevorgangs,
welche einen Grundkörper
mit einem flachen Matrizenboden und mehrere radial nach außen bewegbare
Matrizensegmente aufweist, die eine runde Matrizenausnehmung bilden. Überraschenderweise
hat sich gezeigt, dass mit einer derartigen Matrize, die allgemein
zum Durchsetzfügen
verwendet wird, auch Stanzniete gesetzt werden können. Ferner weist das erfindungsgemäße Werkzeug
einen Stempel zum Durchführen
des Fügevorgangs
sowie eine Stempelhubverstelleinrichtung auf, durch die der Stempelhub
wahlweise zwischen einem Stempelhub für das Durchsetzfügen und
einem Stempelhub für
das Stanznieten verstellbar ist. Während nämlich beim Durchsetzfügen der
Stempel die Werkstücke
tiefzieht und daher in diese eingesenkt wird, wird der Stempel beim
Stanznieten nur bis zur Oberfläche
des stempelseitigen Werkstücks
vorgeschoben. Die Endposition des Stempels und damit der Stempelhub
unterscheiden sich also bei den beiden Verbindungsverfahren. Je
nach Größe des Schließkopfes
beim Durchsetzfügen, der
gewünschten
Restbodendicke sowie der Art des verwendeten Niets (Senkkopfniet
oder Flachkopfniet) kann dieser Unterschied mehrere Millimeter betragen.
Beim erfindungsgemäßen kombinierten
Durchsetzfüge-Stanznietwerkzeug
ist der Stempelhub daher in einem entsprechenden Bereich einstellbar.
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Das
erfindungsgemäße Werkzeug
weist ferner einen Niederhalter zum Andrücken der Werkstücke an die
Matrize während
des Fügevorgangs
mit einem Stempelkanal auf, in dem der Stempel längs verschiebbar ist. Das Werkzeug
ist in erster Linie für
eine lineare Stempelbewegung ohne Taumelbewegung konzipiert, da, wie
sich gezeigt hat, die im oben genannten Artikel propagierte Taumelbewegung
des Stempels zum Herstellen einer Stanzniet- und Durchsetzfügeverbindung nicht notwendig
ist.
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Ferner
ist eine Stanznietzuführung
zum Zuführen
von Stanznieten eines bestimmten Schaftdurchmessers in den Stempelkanal
vorhanden. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den
Unteransprüchen definiert.
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Vorzugsweise
ist der Nenndurchmesser der Matrizenausnehmung auf den Durchmesser
des Stempels so abgestimmt, dass die Matrizenausnehmung das verdrängte Werkstüfkmaterial
beim Durchsetzfügen durch
radiales Aufweiten aufnimmt. Ferner ist der Nenndurchmesser der
Matrizenausnehmung auf die Geometrie der Stanzniete so abgestimmt,
dass die Matrizenausnehmung das verdrängte Werkstückmaterial beim Stanznieten
im wesentlichen ohne radiales Aufweiten aufnimmt. Mit „Nenndurchmesser" ist hier der Durchmesser
der Matrizenausnehmung im nicht aufgeweiteten Zustand gemeint. Wie
beim Durchsetzfügen
mit mehrteiliger Matrize allgemein üblich, ist der Durchmesser
des Stempels so gewählt,
dass beim Durchsetzfügen
das durchgesetzte Werkstoffmaterial nach außen gedrückt wird und dabei die bewegbaren
Matrizensegmente radial nach außen
aufweitet. Überraschenderweise
hat sich gezeigt, dass eine derartige mehrteilige Matrize, wie sie
bisher nur zum Durchsetzfügen
verwendet wurde, beim Stanznieten einen einwandfreien Schließkopf des
Stanzniets ausbildet, wenn die Nietgeometrie auf den Nenndurchmesser
der Matrizenausnehmung so abgestimmt wird, dass die Matrizenaufnehmung
den entstehenden Schließkopf
ohne Aufweiten der bewegbaren Matrizensegmente aufnimmt. Hierzu
wird insbesondere der Schaftdurchmesser der Stanzniete auf den Nenndurchmesser
der Matrizenausnehmung abgestimmt; die Art des Nietkopfes – ob Senkkopf
oder Flachkopf – kann
aber auch von Bedeutung sein, da durch den Senkkopf ebenfalls Werkzeugmaterial
verdrängt wird.
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Es
hat sich gezeigt, dass gute Verbindungsergebnisse im wesentlichen
ohne radiales Aufweiten der bewegbaren Matrizensegmente bei einem
Nenndurchmesser der Matrizenaufnehmung von etwa 6 mm mit Stanznieten
mit Schaftdurchmesser von etwa 3 mm erzielt werden können. Bei
einem Nenndurchmesser der Matrizenausnehmung von etwa 8 mm wird
vorzugsweise ein Schaftdurchmesser der Stanzniete von etwa 5 mm
gewählt.
Bevorzugt werden hierfür
Senkkopfniete verwendet; eine Verbindung ist jedoch auch mit Flachkopfnieten
oder anderen Halbhohlnieten möglich.
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In
einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Werkzeugs
liegen die Mitten der Matrize, des Stempels und des Niederhalters
auf einer gemeinsamen Hauptachse und der Antrieb besteht aus einem quer
zur Hauptachse verlaufenden Stellzylinder und einem zwischen dem
Stellzylinder und dem Fügestempel wirksamen
Kraftübertragungsmechanismus.
Durch diese Ausgestaltung des Rahmens ist eine kompakte, platzsparende
Bauweise des Werkzeuges möglich.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform
ist der Kraftübertragungsmechanismus
ferner an einem oberen Rahmenteil, in das der Stempel und der Niederhalter
integriert sind, an einer oberen Abstützstelle abgestützt. Bei
dieser Rahmengeometrie lässt
sich der Stempelhub vorzugsweise dadurch verstellen, dass die Abstützstelle
in Richtung der Hauptachse verstellt wird. Auf diese Weise ist es
möglich,
den Stempelhub und damit die Endposition des Stempels zwischen einer
für das
Durchsetzfügen
und einer für
das Stanznieten geeigneten Position zu verstellen.
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Anhand
der Zeichnungen wird nun ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
näher erläutert. Es
zeigen:
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1 eine
Schnittdarstellung eines kombinierten Durchsetzfüge-Stanznietwerkzeuges gemäß einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung;
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2 einen
Teil des Werkzeuges der 1 in vergrößertem Maßstab;
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3 eine
Seitenansicht einer mehrteiligen Matrize;
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4 eine
Draufsicht auf eine mehrteilige Matrize;
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5 eine
teilweise Schnittdarstellung eines Stanzniets.
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Das
in 1 dargestellte kombinierte Durchsetzfüge-Stanznietwerkzeug
dient zum mechanischen Fügen
zweier oder mehrerer plattenförmiger
Werkstücke
wahlweise durch Stanznieten oder durch Durchsetzfügen (Clinchen).
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Das
Werkzeug besteht im Prinzip aus einem Rahmen 2, einem Antrieb
in Form eines Stellzylinders 4 und eines Kraftübertragungsmechanismus 6,
einem Stempel 8, einem Niederhalter 10 und einer
Matrize 12, die in den 4 und 5 genauer
dargestellt ist und weiter unten im Einzelnen beschrieben wird.
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Der
Rahmen 2 besteht aus einem oberen Rahmenteil 2a und
einem unteren Rahmenteil 2b. Das obere Rahmenteil 2a ist
als Gehäuse
ausgebildet, das an seinem (in 1) linken
Ende offen und im übrigen
geschlossen ist. Das untere Rahmenteil 2b ist C-förmig ausgebildet.
Der untere Schenkel des unteren Rahmenteils 2b trägt die Matrize 12.
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Wie
bereits erwähnt,
setzt sich der Antrieb aus einem Stellzylinder 4 und einem
Kraftübertragungsmechanismus 6 zusammen,
der aus einem Kniehebelmechanismus 22, 24, 26 besteht.
Der Stellzylinder 4 ist über ein Gelenk 18 mit
der Rückseite
des topfförmigen
oberen Rahmenteils 2a verbunden, während die Kolbenstange 20 des
Stellzylinders 4 über
ein Kniehebelgelenk 22 mit dem oberen Hebel 24 und
dem unteren Hebel 26 des Kniehebelmechanismus verbunden
ist. Der obere Hebel 24 ist über ein auf der Hauptachse
A liegendes Gelenk 28 an einer oberen Abstützstelle
an der oberen Gehäusewand
des oberen Rahmenteils 2 abgestützt.
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Diese
obere Abstützstelle
ist als Schraubmechanismus 30 ausgebildet, der über ein
Betätigungsteil 32 manuell
oder motorisch betätigbar
ist, um das Gelenk 28 und damit die obere Abstützstelle
des Kniehebelmechanismus längs
der Hauptachse A verstellen zu können.
Da der Stellzylinder wegbegrenzt arbeitet, wird hierdurch die „Endposition" des ausfahrenden
Stempels 8 verstellt. Hierdurch kann der Stempelhub zwischen
einem Stempelhub für
das Durchsetzfügen
und einem Stempelhub für
das Stanznieten verstellt werden. Die benötigte Verstelllänge zwischen
Stanznieten und Durchsetzfügen
hängt von
der Werkstoffstärke,
der gewählten Nietgeometrie
und der beim Durchsetzfügen gewünschten
Restbodendicke ab. So kann z.B. bei einer Werkstoffstärke von
insgesamt 2,5 mm der Stempelhub beim Durchsetzfügen ungefähr 2–4 mm länger sein als beim Setzen eines
Senkkopfniets. Der maximale Verstellbereich des gezeigten Werkzeugs
ist etwa 8 mm, wobei der Schraubmechanismus 30 vorzugsweise
durch einen Elektromotor betätigt
wird.
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Es
wird nun zusätzlich
auf 2 Bezug genommen. Der untere Hebel 26 des
Kniehebelmechanismus ist mit einem hülsenförmigen Gehäuseteil 34 an dessen
Außenseite
gelenkig verbunden. Das Gehäuseteil 34 wiederum
ist mit dem Stempel 8 fest verbunden, der sich aus einem
Stangenteil 36 und dem eigentlichen Stempelteil 38 zusammensetzt.
Ferner ist das Gehäuseteil 34 durch
eine Linearführung 42 am
Rahmen 2 beweglich so gelagert, dass das Gehäuseteil 34 und
damit der Stempel 8 längs
der Hauptachse A verstellt werden kann. Die Linearführung 42 lässt sich
in einfacher Weise mit einem herkömmlichen Wegmessaufnehmer (nicht
gezeigt) versehen.
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Der
Niederhalter 10, der den Stempel 8 konzentrisch
umgibt, wird einerseits von dem Gehäuseteil 34 und andererseits
von einem Mundstückteil 50 gebildet.
Das Mundstückteil 50 bildet
einen Stempelkanal, in dem der Stempel 10 längsverschiebbar
gelagert ist. Zu diesem Zweck ist das Mundstückteil 50 durch eine
(z.B. aus Kunststoff bestehende) Führungsbuchse 56 gegenüber dem
Stempel 8 und durch eine (z.B. aus Kunststoff bestehende)
Führungsbuchse 58 gegenüber dem
Gehäuseteil 34 gleitend
verschiebbar gelagert.
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Das
Mundstückteil 50 und
das Gehäuseteil 34 werden
durch eine Spreizfeder 60 auseinandergedrückt, die
zwischen dem Boden des Gehäuseteils 34 und
dem oberen Ende des Mundstückteils 50 wirkt,
um das Mundstückteil 50 relativ
zu dem Gehäuseteil 34 in
eine ausgefahrene Ausgangslage zu drücken, in der das Mundstückteil 50 an
einer Schulter 61 des Stempels 8 anliegt.
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Die
Spreizfeder 60 wird von einer Niederhalterfeder 62 umgeben,
die zwischen dem Boden des Gehäuseteils 34 und
einem Anschlagteil 64 wirksam ist. Das Anschlagteil 64,
das sowohl relativ zu dem Mundstückteil 50 wie
auch zu dem Gehäuseteil 34 verschieblich
ist, liegt an einer Gewindehülse 66 an,
die in das Gehäuseteil 34 eingeschraubt
ist und auf ihrer Innenseite die Lagerbuchse 58 trägt.
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Beide
Federn 60, 62 sind als Schraubenfedern ausgebildet.
Wie noch genauer erläutert
wird, dient die Niederhalterfeder 62 zum Ausüben einer
Niederhaltekraft auf die Werkstücke
und ggf. zum Abstreifen der Werkstücke nach einem Durchsetzfügevorgang.
Sie ist daher sehr viel stärker
ausgebildet als die Spreizfeder 60, die lediglich dazu
dient, das Mundstückteil 50 im
unbelasteten Zustand in seine Ausgangslage zu drücken. Die Niederhalterfeder 62 wird
durch das an der Gewindehülse 66 anliegende
Anschlagteil 64 mit einer Kraft vorgespannt, die im wesentlichen
der auf die Werkstücke
auszuübenden
Niederhaltekraft entspricht. Die Vorspannung der Niederhalterfeder 62 läßt sich
hierbei durch Verstellen der Gewindehülse 66 einstellen.
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Das
Anschlagteil 64 hat einen vorgegebenen axialen Abstand
von einer Anlagefläche 68 des
Mundstückteils 50,
so dass die Kraft der Niederhalterfeder 62 erst nach einer
entsprechenden Relativverschiebung zwischen dem Gehäuseteil 34 und
dem Mundstückteil 50 auf
dieses übertragen
werden kann, wie im folgenden noch genauer erläutert wird.
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Ferner
ist im Mundstückteil 50 eine
Zuführung 72 für Stanzniete
vorgesehen.
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In
den 3 und 4 ist die Matrize 12 in
Vergrößerung dargestellt.
Diese besteht aus einem Grundkörper 74 und
drei radial nach außen
bewegbaren Matrizensegmenten 76a, b, c, welche durch eine
Stahlfeder 78 in Position gehalten werden. Die einzelnen
Matrizensegmente sind zusätzlich über einen
Matrizenschutz unverlierbar am Matrizengrundkörper 74 befestigt,
um ein Herausfallen der einzelnen Segmente zu verhindern. Im gezeigten
Beispiel sind drei Matrizensegmente 76a, b, c vorhanden,
die jeweils 120° umspannen,
die Matrize kann jedoch auch in zwei, vier oder mehr Segmente aufgeteilt
sein. In der nicht aufgeweiteten Grundstellung umschließen die
Matrizensegmente 76a, b, c eine runde Matrizenausnehmung 80 mit
einem Nenndurchmesser dNenn. Der Grundkörper 74 bildet
gleichzeitig auch den flachen Boden der Matrizen ausnehmung 80.
Die Matrize ist mittels eines Zapfens 82 am unteren Rahmenteil 2b zu
befestigen.
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Als
Stempel 8 wird beim gezeigten Werkzeug ein zum Durchsetzfügen geeigneter
Stempel verwendet, der die Form eines Zylinders mit einer ebenen
Stirnfläche
hat. Der Umfangsrand der Stirnfläche
ist abgerundet, um das Werkstück
beim Tiefziehen nicht zu schneiden. In der Regel hat der Stempel 8 einen
etwas kleineren (z.B. um 5–15%
kleineren) Durchmesser als der Nenndurchmesser der Matrize 12,
z.B. wird bei einer Matrize mit einem Nenndurchmesser von 8 mm ein
7,5 mm Stempel verwendet. Bei einem Nenndurchmesser der Matrize
von 6 mm eignet sich beispielsweise ein 5,3 mm Stempel. Mit diesen
Maßen
wird erreicht, dass sich beim Durchsetzfügen durch das radiale Aufweiten
der Matrizensegmente ein Hinterschnitt im Clinchpunkt bildet. Der Durchmesser
des so gebildeten Clinchpunktes ist ungefähr 1,4-mal so groß wie dNenn.
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Mit
einem derartigen Stempel 8 und der in 3 und 4 dargestellten
Matrize 12 werden auch Stanzniete gesetzt. Ein Beispiel
für einen
geeigneten Stanzniet 84 ist in 5 dargestellt.
Hierbei handelt es sich um einen Halbhohlniet mit Senkkopf, bei
welchem der Nietkopf so weit in das stempelseitige Werkstück eingesenkt
wird, bis der Nietkopf mit der Werkstückoberfläche fluchtet. Die Geometrie
des Niets ist derart auf die Matrizen- und Stempelgeometrien abgestimmt,
dass der beim Stanznieten erzeugte Schließkopf die Matrizenausnehmung
ausfüllt,
ohne dass die Matrizensegmente radial aufgeweitet werden. Der Durchmesser
des Schließkopfes
ist dann also nicht größer als
der dNenn. Es hat sich gezeigt, dass der
gezeigte Niet einen derartigen Schließkopf bildet, wenn der Schaftdurchmesser
dSchaft in einem bestimmten Verhältnis von
ungefähr
1/2 bis 5/8 zum Nenndurchmesser dNenn der
Matrize steht. Bei einem Niet mit anderer Geometrie, z.B. bei einem Flachkopfniet,
kann ein anderer Schaftdurchmesser geeigneter sein.
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Ferner
sollte darauf geachtet werden, dass der Kopfdurchmesser dKopf des Stanzniets nicht wesentlich größer ist
als der Stempeldurchmesser, da sich sonst auf dem Nietkopf Abdrücke des
Stempels bilden. Gute Ergebnisse wur den beispielsweise mit den in
der Tabelle dargestellten Maßen
für Stempel,
Matrize und Niet erreicht.
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TABELLE:
Ungefähre
abgestimmte Werte für
die Matrizen-, Stempel- und Nietmaße
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Die
Funktionsweise des insoweit beschriebenen Werkzeuges ist wie folgt:
Zum
Durchführen
eines Clinch- oder Stanznietvorganges liegen die zu fügenden Werkstücke (nicht
gezeigt) auf der Matrize 12, während (nur beim Stanznieten)
ein über
die Zuführung 72 in
den Stempelkanal des Mundstücks 52 zugeführter Stanzniet
vor der Unterseite des Stempelteils 38 des Stempels 8 liegt.
Bei einer Betätigung
des pneumatisch wirkenden Stellzylinders 4 überträgt dieser
seine Antriebskraft auf den Kniehebelmechanismus 6, der
einerseits über
den oberen Hebel 24 an der oberen Abstützstelle am Rahmen 2 abgestützt ist
und andererseits über
den unteren Hebel 26 auf das Gehäuseteil 34 wirkt.
Hierdurch werden der Stempel 8 zusammen mit dem gesamten
Niederhalter 10 über
die Linearführung 42 längs der
Hauptachse A nach unten bewegt, bis sich das Mundstückteil 50 an
die Werkstücke
anlegt. Das Mundstückteil 50 kann
sich daher nicht weiter nach unten bewegen, so dass bei einer weiteren
Ausfahrbewegung des Stellzylinders 4 das Gehäuseteil 34 wie
auch der Stempel 8 relativ zu dem Mundstückteil 50 verschoben
werden. Hierbei wird die Spreizfeder 60 entsprechend zusammengedrückt. Die
Vorspannung der Niederhalterfeder 62 wirkt in diesem Anschnitt
der Abwärtsbewegung
je doch noch nicht auf das Mundstückteil 50,
sondern wird von dem an der Gewindehülse 66 abgestützten Anschlagteil 64 aufgenommen.
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Kurz
bevor beim Stanznieten der von dem Stempel 8 nach unten
bewegte Stanzniet in die Werkstücke eingetrieben
wird, bzw. beim Clinchen kurz bevor der Stempel 8 in das
oben liegende Werkstück
eingesenkt wird, legt sich das Anschlagteil 64 an die Anlagefläche 68 an,
so dass sich bei einer weiteren Abwärtsbewegung des Gehäuseteils 34 die
Gewindehülse 66 von
dem Anschlagteil 64 löst.
Das Mundstückteil 50 wird
dann mit der gesamten Vorspannkraft der Niederhalterfeder 62 gegen
die an der Matrize 12 abgestützten Werkstücke angedrückt. Bei
dem sich hieran anschließenden
Fügevorgang
werden das Gehäuseteil 34 und
der Stempel weiter nach unten getrieben, bis der Stanzniet oder
der Clinchpunkt gesetzt ist.
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Beim
Durchsetzfügen
(Clinchen) wird dabei zunächst
der Stempel in die Werkstücke
eingesenkt, wodurch der Fügebereich
begrenzt wird, und das Werkstoffmaterial tiefgezogen. Durch den
weiteren Vorschub des Stempels 8 wird das durchgesetzte
Werkstoffmaterial gestaucht und fließt radial nach außen, wobei
die Matrizensegmente 76 radial aufgeweitet werden. Um eine
bestimmte Restbodendicke des Clinchpunktes zu gewährleisten,
arbeitet der Stellzylinder 30 wegbegrenzt, so dass der
Stempel 8 nur bis zu einer bestimmten, durch den Verstellmechanismus 30 vorher
eingestellten Endposition vorgeschoben wird.
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Die
Rückstellung
des Werkzeuges erfolgt durch eine gegensinnige Beaufschlagung des
Stellzylinders 4. Hierbei nimmt der untere Hebel 26 des
Kniehebelmechanismus den Niederhalter 10 und den Stempel 8 in ihre
obere Stellung mit, wobei die Spreizfeder 60 das Mundstückteil 50 in
seine Ausgangslage relativ zu dem Gehäuseteil 34 und dem
Stempel 8 drückt.
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Soll
nach einem Clinchvorgang ein Stanzniet gesetzt werden, wird die
Endposition des Stempels 8 durch den Verstellmechanismus 30 soweit
nach oben verstellt, bzw. der Stempelhub um soviel verkürzt, dass der
Stempel nur soweit vorgeschoben wird, bis der verwendetete Stanzniet
gesetzt ist. Im Fall eines Senkkopfniets wird der Stempel z.B. vorgeschoben,
bis der Nietkopf mit der Oberfläche
des stempelseitigen Werkstücks fluchtet.
Bei einer Materialstärke
von 2,5 mm kann dies eine Verkürzung
des Stempelhubs gegenüber
dem Stanznieten um ca. 2,7 mm bedeuten. Bei einem Flachkopfniet
käme hierzu
noch die Nietkopfhöhe
hinzu.
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Ferner
wird zum Stanznieten, wie oben beschrieben, über die Nietzuführung 72 ein
Stanzniet zugefügt.
Beim Fügevorgang
stanzt das Stanznietelement das(die) obere(n) Werkstück(e) durch
und formt das untere Werkstück
plastisch zu einem Schließkopf
um. Der Nietschaft wird dabei durch die Stauchung gegen den flachen
Matrizenboden aufgespreizt. Nach Erreichen der durch den Verstellmechanismus 30 eingestellten Stempel-Endposition
erfolgt der Rückhub
wie oben beschrieben.
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Mit
dem beschriebenen Fügewerkzeug
gelang es, aus Stahl und Aluminiumlegierungen Bleche von einer Gesamtmaterialstärke von
z.B. 2,5 mm sowohl mittels Durchsetzfügen als auch mittels Stanznieten
zu verbinden.
