DE102004015568B4 - Combined clinching punching riveting tool - Google Patents

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Abstract

Kombiniertes Durchsetzfüge-Stanznietwerkzeug zum mechanischen Fügen mindestens zweier Werkstücke wahlweise mittels Durchsetzfügen oder Stanznieten, mit einem Rahmen (2), einer mehrteiligen Matrize (12) zum Abstützen der Werkstücke während des Fügevorgangs, welche einen Grundkörper (74) mit einem flachen Matrizenboden und mehrere radial nach außen bewegbare Matrizensegmente (76a, 76b, 76c) aufweist, die eine runde Matrizenausnehmung (80) bilden, einem Stempel (8) zum Durchführen des Fügevorgangs, einem Antrieb (4, 6) zum Betätigen des Stempels, einem Niederhalter (10) zum Andrücken der Werkstücke an die Matrize während des Fügevorgangs mit einem Stempelkanal, in dem der Stempel (8) längsverschiebbar ist, einer Stanznietzuführung (72) zum Zuführen von Stanznieten (84) einer bestimmten Geometrie in den Stempelkanal, und einer Stempelhubverstelleinrichtung (30, 32), durch die der Stempelhub wahlweise zwischen einem Stempelhub für das Durchsetzfügen und einem Stempelhub für das Stanznieten verstellbar ist.Combined push-through punching riveting tool for mechanical joining of at least two workpieces optionally by clinching or punch riveting, with a frame (2), a multi-part die (12) for supporting the workpieces during the joining process, which has a base body (74) with a flat die bottom and a plurality of radial outwardly movable die segments (76a, 76b, 76c) which form a round die recess (80), a punch (8) for performing the joining operation, a drive (4, 6) for actuating the punch, a hold down (10) for Pressing the workpieces against the die during the joining process with a punch channel in which the punch (8) is longitudinally displaceable, a punching fitter feed (72) for feeding punched rivets (84) of a certain geometry into the punch channel, and a punch stroke adjusting device (30, 32) , by which the punch stroke optionally between a punch stroke for the clinching and a Stempelhu b is adjustable for the punch rivets.

Description

Die Erfindung betrifft ein kombiniertes Durchsetzfüge-Stanznietwerkzeug zum mechanischen Fügen mindestens zweier Werkstücke wahlweise mittels Durchsetzfügen, auch Clinchen genannt, oder mittels Stanznieten.The invention relates to a combined push-through punch riveting tool for the mechanical joining of at least two workpieces optionally by means of clinching, also called clinching, or by means of punch rivets.

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.In the prior art, similarly constructed tools are used for clinching and punch riveting, but differ in their punch and die geometries as well as other important design details. Thus, for setting semi-hollow punch rivets usually a die is used with a round Matrizenausnehmung, which is raised in the middle to ensure the necessary spreading of the punch rivet. On the other hand, a typical penetration matrix has a flat bottom and a plurality of radially outwardly movable die segments which yield outwardly as the closure head is formed. Furthermore, different stamp geometries and hold-down systems are usually used. For this reason, a joining tool could previously be set up only by replacing the tool set and, if necessary, further conversion work for the respective other joining task.

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.In the article "Two in One" on page 26 of the issue 49/2003 of the industry magazine Maschinenmarkt it is reported that it is possible by the coordination of punch and die geometries to set with a single joining device without tool change alternately clinching and punch riveting , In the examples shown, the compounds were in the so-called tumble process, d. H. by a radially superimposed joining movement of the punch produced. However, the article does not disclose the geometry of the tool set used or constructive details of the tool used are mentioned.

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.The DE 100 21 781 A1 shows a joining tool with a C-shaped frame, which - can be formed either with a different set of tools and other design changes for punch riveting or for clinching. By an adjustment mechanism on the frame of the punch stroke can be adjusted to adjust the tool to different thicknesses of the workpieces to be joined.

Ein Nietgerät sowie Verfahren zum Vernieten ist in DE 100 31 073 A1 beschrieben. Der Niederhalter und der Nietstempel des Nietgeräts sind hydraulisch mittels eines Niederhalterkolbens und eines Stempelkolbens antreibbar. Der Niederhalterkolben und der Stempelkolben sind durch denselben Hydraulikdruck beaufschlagt, wobei die wirksame Kolbenfläche des Niederhalterkolbens kleiner ausgebildet ist als die wirksame Kolbenfläche des Stempelkolbens.A riveting tool and method for riveting is in DE 100 31 073 A1 described. The hold-down device and the riveting punch of the riveting device can be driven hydraulically by means of a hold-down piston and a plunger piston. The hold-down piston and the plunger piston are acted upon by the same hydraulic pressure, wherein the effective piston area of the hold-down piston is smaller than the effective piston area of the plunger piston.

DE 102 14 959 A1 beschreibt ein Werkzeug zum nietartigen Verbinden. Das Werkzeug weist eine mehrteilige Matrize mit nach außen ausweichenden Matrizenmantelteilen und mit entgegenwirkenden Einzelfedern auf, die über einen Verbindungsabschnitt einteilig miteinander verbunden sind. Hierbei sind mindestens drei Mantelteile vorhanden, die achsensymmetrisch um die Mittelachse der Matrize angeordnet sind. DE 102 14 959 A1 describes a riveting tool. The tool has a multi-part die with outwardly evading Matrizenmantelteilen and counteracting individual springs, which are integrally connected to each other via a connecting portion. In this case, at least three shell parts are present, which are arranged axially symmetrically about the central axis of the die.

Eine Fügevorrichtung mit einem ersten Werkzeugteil und einem zweiten Werkzeugteil, die an einem Rahmen angeordnet sind und aufeinander zu- oder voneinander wegbewegbare Werkzeuge aufweisen, die an ein erstes Fügeverfahren angepasst sind, ist in DE 200 02 721 U1 beschrieben. Mindestens eines der beiden Werkzeugteile ist gegen ein anderes Werkzeugteil austauschbar, das an ein zweites Fügeverfahren angepasst ist. Der Rahmen ist starr und ein Werkzeugantrieb, der an das jeweilige Fügeverfahren angepasst ist, ist in mindestens einem der Werkzeugteile angeordnet.A joining device having a first tool part and a second tool part, which are arranged on a frame and have tools movable toward or away from one another, which are adapted to a first joining method, is disclosed in US Pat DE 200 02 721 U1 described. At least one of the two tool parts is exchangeable for another tool part, which is adapted to a second joining method. The frame is rigid and a tool drive, which is adapted to the respective joining method, is arranged in at least one of the tool parts.

Die WO 02/081 112 A2 beschreibt ein Werkzeug mit einer mehrteiligen Matrize mit nach außen ausweichenden Matrizenmantelteile und entgegenwirkenden Einzelfedern auf, die über einen Verbindungsabschnitt einteilig miteinander verbunden sind. Mindestens drei Mantelteile sind vorhanden, die achsensymmetrisch um die Mittelachse der Matrize angeordnet sind.The WO 02/081 112 A2 describes a tool with a multi-part die with outwardly evading Matrizenmantelteile and counteracting individual springs, which are integrally connected to each other via a connecting portion. At least three shell parts are present, which are arranged axially symmetrically about the central axis of the die.

Schließlich sind eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung einer formschlüssigen Kaltfügeverbindung in WO 03/013759 A1 beschrieben. In dem Niederhalter ist ein Stempel axial geführt. Zur Ausbildung einer Klemmkraft ist der Niederhalter mittels einer Flüssigkeit ansteuerbar. Die Viskosität und damit die Fließeigenschaften der Flüssigkeit sind aktiv beeinflussbar, sodass die durch den Niederhalter auf die Lagen ausgeübte Klemmkraft gezielt variiert werden kann.Finally, an apparatus and a method for producing a positive cold joining in WO 03/013759 A1 described. In the hold-down a punch is guided axially. To form a clamping force of the hold-down means of a liquid can be controlled. The viscosity and thus the flow properties of the liquid can be actively influenced, so that the clamping force exerted on the layers by the hold-down device can be selectively varied.

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.The invention has the object of providing a combined push-through punch riveting tool with suitable punch and Matrizengeometrien provide with the tool change both clinching joints and punched rivet can be made without tool change.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 gekennzeichnete Erfindung gelöst. This object is achieved by the invention characterized in claim 1.

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.The inventively designed tool uses a multi-part die for supporting the workpieces during the joining process, which has a base body with a flat Matrizenboden and a plurality of radially outwardly movable die segments, which form a round Matrizenausnehmung. Surprisingly, it has been found that with such a die, which is generally used for clinching, also punch rivets can be set. Furthermore, the tool according to the invention has a punch for performing the joining operation and a Stempelhubverstelleinrichtung by which the punch stroke is selectively adjustable between a punch stroke for the clinching and a punch stroke for the punch rivets. For while the punch deepens the workpieces during insertion and is therefore countersunk into them, the punch is only advanced to the surface of the punch-side workpiece during punch riveting. The end position of the punch and thus the punch stroke thus differ in the two connection methods. Depending on the size of the closing head during clinching, the desired residual floor thickness and the type of rivet used (countersunk rivet or Flachkopfniet), this difference can be several millimeters. In the case of the combined push-through punching riveting tool according to the invention, the punch stroke can therefore be adjusted within a corresponding range.

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.The tool according to the invention further comprises a hold-down for pressing the workpieces to the die during the joining operation with a punch channel, in which the punch is longitudinally displaceable. The tool is designed primarily for a linear punch movement without tumbling motion, as has been shown, the propagated in the above article tumbling movement of the punch for producing a Punching and clinching connection is not necessary.

Ferner ist eine Stanznietzuführung zum Zuführen von Stanznieten eines bestimmten Schaftdurchmessers in den Stempelkanal vorhanden.Further, a punching furring feed for feeding punch rivets of a certain shaft diameter is provided in the punch channel.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen definiert.Advantageous embodiments of the invention are defined in the subclaims.

Vorzugsweise ist der Nenndurchmesser der Matrizenausnehmung auf den Durchmesser des Stempels so abgestimmt, dass die Matrizenausnehmung das verdrängte Werkstückmaterial 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.Preferably, the nominal diameter of the die recess is matched to the diameter of the punch so that the die recess receives the displaced workpiece material during clinching by radially expanding. Furthermore, the nominal diameter of the die recess is matched to the geometry of the punch rivet so that the die recess receives the displaced workpiece material during punch riveting substantially without radial expansion. By "nominal diameter" is meant here the diameter of the Matrizenausnehmung in the unexpanded state. As in the case of clinching with a multipart matrix, the diameter of the stamp is selected such that, during clinching, the inserted material material is pressed outwards, thereby expanding the movable die segments radially outward. Surprisingly, it has been found that such a multi-part die, as was previously used only for clinching, a perfect closing head of the punch rivet forms during punch riveting when the rivet geometry is matched to the nominal diameter of the Matrizenausnehmung so that the Matrizenaufnehmung the resulting closing head without widening the accommodates movable die segments. For this purpose, in particular the shaft diameter of the punch rivet is matched to the nominal diameter of the die recess; The type of rivet head - whether countersunk head or flat head - but can also be of importance, as also by the countersunk tool material is displaced.

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.It has been found that good joining results can be achieved substantially without radial expansion of the movable die segments with a nominal diameter of the die cavity of about 6 mm with punch rivets with shank diameter of about 3 mm. With a nominal diameter of the die recess of about 8 mm, a shaft diameter of the punch rivet of about 5 mm is preferably selected. Countersunk rivets are preferably used for this purpose; However, a connection is also possible with flat head rivets or other semi-tubular rivets.

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.In an advantageous embodiment of the tool according to the invention, the centers of the die, the punch and the blank are on a common main axis and the drive consists of a transverse to the main axis actuating cylinder and an effective between the actuating cylinder and the joining die power transmission mechanism. This design of the frame is a compact, space-saving design of the tool possible.

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.According to a further preferred embodiment, the power transmission mechanism is further supported on an upper frame part, in which the punch and the hold-down are integrated, at an upper support point. With this frame geometry, the punch stroke can preferably be adjusted by the support point is adjusted in the direction of the main axis. In this way it is possible to adjust the punch stroke and thus the end position of the punch between a suitable for the clinching and a suitable position for the punch rivet.

Anhand der Zeichnungen wird nun ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Es zeigen:With reference to the drawings, an embodiment of the invention will now be explained in more detail. Show it:

1 eine Schnittdarstellung eines kombinierten Durchsetzfüge-Stanznietwerkzeuges gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; 1 a sectional view of a combined push-through punch riveting tool according to an embodiment of the invention;

2 einen Teil des Werkzeuges der 1 in vergrößertem Maßstab; 2 a part of the tool the 1 on an enlarged scale;

3 eine Seitenansicht einer mehrteiligen Matrize; 3 a side view of a multi-part die;

4 eine Draufsicht auf eine mehrteilige Matrize; 4 a plan view of a multi-part die;

5 eine teilweise Schnittdarstellung eines Stanzniets. 5 a partial sectional view of a punched rivet.

Das in 1 dargestellte kombinierte Durchsetzfüge-Stanznietwerkzeug dient zum mechanischen Fügen zweier oder mehrerer plattenförmiger Werkstücke wahlweise durch Stanznieten oder durch Durchsetzfügen (Clinchen).This in 1 illustrated combined push-through punch riveting tool is used for mechanical joining of two or more plate-shaped workpieces optionally by punch riveting or by clinching (clinching).

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.The tool basically consists of a frame 2 , a drive in the form of an actuating cylinder 4 and a power transmission mechanism 6 , a stamp 8th , a hold-down 10 and a die 12 that in the 4 and 5 is described in more detail and will be described in detail below.

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.The frame 2 consists of an upper frame part 2a and a lower frame part 2 B , The upper frame part 2a is designed as a housing, which at its (in 1 ) left end open and otherwise closed. The lower frame part 2 B is C-shaped. The lower leg of the lower frame part 2 B wears the matrix 12 ,

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.As already mentioned, the drive consists of a positioning cylinder 4 and a power transmission mechanism 6 together, which consists of a toggle mechanism 22 . 24 . 26 consists. The actuating cylinder 4 is about a joint 18 with the back of the cup-shaped upper frame part 2a connected while the piston rod 20 of the adjusting cylinder 4 via a toggle joint 22 with the upper lever 24 and the lower lever 26 the toggle mechanism is connected. The upper lever 24 is over a lying on the major axis A joint 28 at an upper support point on the upper housing wall of the upper frame part 2 supported.

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.This upper support point is as a screw mechanism 30 formed, via an actuating part 32 manually or by motor is operable to the joint 28 and thus to be able to adjust the upper support point of the toggle mechanism along the main axis A. Since the actuating cylinder works wegbegrenzt, this is the "end position" of the extending punch 8th adjusted. As a result, the punch stroke can be adjusted between a punch stroke for the clinching and a punch stroke for the punch riveting. The required adjustment length between punch rivets and clinching depends on the material thickness, the selected rivet geometry and the residual floor thickness desired during clinching. So z. B. at a total material thickness of 2.5 mm, the punch stroke during clinching about 2-4 mm longer than when setting a Senkkopfniets. The maximum adjustment range of the tool shown is about 8 mm, with the screw mechanism 30 is preferably actuated by an electric motor.

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.It is now additionally on 2 Referenced. The lower lever 26 the toggle mechanism is provided with a sleeve-shaped housing part 34 hingedly connected to the outside. The housing part 34 in turn is with the stamp 8th firmly connected, made up of a rod part 36 and the actual stamp part 38 composed. Furthermore, the housing part 34 through a linear guide 42 at the frame 2 movably mounted so that the housing part 34 and thus the stamp 8th along the main axis A can be adjusted. The linear guide 42 can be provided in a simple manner with a conventional Wegmessaufnehmer (not shown).

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 Kunststoffbestehende) Führungsbuchse 56 gegenüber dem Stempel 8 und durch eine (z. B. aus Kunststoffbestehende) Führungsbuchse 58 gegenüber dem Gehäuseteil 34 gleitend verschiebbar gelagert.The hold down 10 that the stamp 8th concentric surrounds, on the one hand by the housing part 34 and on the other hand, a mouthpiece part 50 educated. The mouthpiece part 50 forms a stamp channel in which the stamp 10 is mounted longitudinally displaceable. For this purpose, the mouthpiece part 50 by a (eg made of plastic) guide bushing 56 opposite the stamp 8th and by a (for example made of plastic) guide bushing 58 opposite the housing part 34 slidably mounted.

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.The mouthpiece part 50 and the housing part 34 be by a spreading spring 60 pressed apart, between the bottom of the housing part 34 and the upper end of the mouthpiece part 50 acts to the mouthpiece part 50 relative to the housing part 34 to press in an extended starting position, in the mouthpiece part 50 on a shoulder 61 of the stamp 8th is applied.

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.The spreading spring 60 is from a hold-down spring 62 surrounded, between the bottom of the housing part 34 and a stopper part 64 is effective. The stop part 64 that is both relative to the mouthpiece part 50 as well as to the housing part 34 is displaceable, is due to a threaded sleeve 66 on, in the housing part 34 is screwed in and on its inside the bearing bush 58 wearing.

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 Durchsetzfligevorgang. 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.Both springs 60 . 62 are designed as coil springs. As will be explained in more detail, the hold-down spring is used 62 for exerting a hold-down force on the workpieces and, if necessary, for stripping off the workpieces after an enforcement operation. It is therefore much more trained than the spreading spring 60 , which merely serves the mouthpiece part 50 to press in its unloaded state to its original position. The hold-down spring 62 is by the at the threaded sleeve 66 fitting stop part 64 biased with a force which corresponds substantially to the hold down force to be exerted on the workpieces. The preload of the hold-down spring 62 can be adjusted by adjusting the threaded sleeve 66 to adjust.

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.The stop part 64 has a predetermined axial distance from a contact surface 68 of the mouthpiece part 50 , so that the force of the hold-down spring 62 only after a corresponding relative displacement between the housing part 34 and the mouthpiece part 50 can be transferred to this, as will be explained in more detail below.

Ferner ist im Mundstückteil 50 eine Zuführung 72 für Stanzniete vorgesehen.Furthermore, in the mouthpiece part 50 a feeder 72 intended for punch rivets.

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 Matrizenausnehmung 80. Die Matrize ist mittels eines Zapfens 82 am unteren Rahmenteil 2b zu befestigen.In the 3 and 4 is the matrix 12 shown in magnification. This consists of a basic body 74 and three radially outwardly movable die segments 76a , b, c, which by a steel spring 78 be held in position. The individual die segments are additionally captive on a template protection on Matrizengrundkörper 74 attached to prevent falling out of the individual segments. In the example shown are three die segments 76a However, the template may also be divided into two, four or more segments. In the unexpanded basic position, the die segments enclose 76a , b, c a round Matrizenausnehmung 80 with a nominal diameter d nominal . The main body 74 At the same time, it also forms the flat bottom of the die recess 80 , The matrix is by means of a pin 82 on the lower frame part 2 B to fix.

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. 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.As a stamp 8th In the case of the tool shown, a punch suitable for clinching is used which has the shape of a cylinder with a flat end face. The peripheral edge of the end face is rounded so as not to cut the workpiece during deep drawing. As a rule, the stamp has 8th a slightly smaller (eg, 5-15% smaller) diameter than the nominal diameter of the die 12 , z. For example, a 7.5 mm die is used in a die with a nominal diameter of 8 mm. With a nominal diameter of the die of 6 mm, for example, a 5.3 mm punch is suitable. With these dimensions it is achieved that forms an undercut in the clinching point during clinching by the radial expansion of the die segments. The diameter of the clinching point thus formed is about 1.4 times as large as the rated d. With such a stamp 8th and the in 3 and 4 represented template 12 Punch rivets are also used. An example of a suitable punch rivet 84 is in 5 shown. This is a Halbhohlniet with countersunk, in which the rivet head is sunk so far into the punch side workpiece until the rivet head is aligned with the workpiece surface. The geometry of the rivet is adapted to the die and punch geometries in such a way that the closing head produced during the punch riveting fills the die recess without radially widening the die segments. The diameter of the closing head is then not greater than the d nominal . It has been found that the rivet shown forms such a closing head when the shaft diameter d shaft is in a specific ratio of approximately 1/2 to 5/8 to the nominal diameter d nominal of the die. In a rivet with other geometry, z. B. in a Flachkopfniet, another shaft diameter may be suitable.

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 wurden beispielsweise mit den in der Tabelle dargestellten Maßen für Stempel, Matrize und Niet erreicht. TABELLE: Ungefähre abgestimmte Werte für die Matrizen-, Stempel- und Nietmaße Beispiel 1 Beispiel 2 Nenndurchmesser der Matrize dNenn 6 mm 8 mm Stempeldurchmesser 5,3 mm 7,5 mm Nietkopfdurchmesser dKopf 5,4 mm 7,75 mm Nietschaftdurchmesser dSchaft 3 mm 5 mm Furthermore, care should be taken that the head diameter d head of the punch rivet is not significantly larger than the punch diameter, otherwise form on the rivet head imprints of the punch. Quality Results were achieved, for example, with the dimensions for punch, die and rivet shown in the table. TABLE: Approximate matched values for die, punch and rivet dimensions example 1 Example 2 Nominal diameter of the die d nominal 6 mm 8 mm Punch diameter 5.3 mm 7.5 mm Head diameter d head 5.4 mm 7.75 mm Rivet diameter d shaft 3 mm 5 mm

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 jedoch noch nicht auf das Mundstückteil 50, sondern wird von dem an der Gewindehülse 66 abgestützten Anschlagteil 64 aufgenommen.The mode of operation of the tool described so far is as follows:
To perform a clinching or stamping riveting operation, the workpieces to be joined (not shown) lie on the die 12 , while (only when punching rivets) on the feeder 72 in the punch channel of the mouthpiece 52 supplied punched rivet in front of the bottom of the stamp part 38 of the stamp 8th lies. Upon actuation of the pneumatically acting actuating cylinder 4 this transmits its driving force to the toggle mechanism 6 on the one hand, via the upper lever 24 at the upper support point on the frame 2 supported on the other hand on the lower lever 26 on the housing part 34 acts. This will be the stamp 8th along with the entire downholder 10 over the linear guide 42 along the main axis A moves down until the mouthpiece part 50 attaches to the workpieces. The mouthpiece part 50 Therefore, it can not move further down, so that in a further extension movement of the actuating cylinder 4 the housing part 34 as well as the stamp 8th relative to the mouthpiece part 50 be moved. This is the spreading spring 60 squeezed accordingly. The preload of the hold-down spring 62 However, in this part of the downward movement does not affect the mouthpiece part 50 but is from the on the threaded sleeve 66 supported stop part 64 added.

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.Just before the punch riveting of the stamp 8th down punched rivet is driven into the workpieces, or when clinching just before the punch 8th is sunk into the overhead workpiece, the stopper part sets 64 to the contact surface 68 on, so that in a further downward movement of the housing part 34 the threaded sleeve 66 from the stopper part 64 solves. The mouthpiece part 50 Then, with the entire biasing force of the hold-down spring 62 against the at the matrix 12 supported workpieces pressed. In the subsequent joining process, the housing part 34 and continue to drive the punch down until the punch rivet or clinch point is set.

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.During clinching, the punch is first sunk into the workpieces, which limits the joining area and deep-draws the material. By the further advance of the stamp 8th the inserted material material is compressed and flows radially outward, wherein the die segments 76 be radially expanded. To ensure a certain residual floor thickness of the clinch point, the actuating cylinder works 30 wegbegrenzt, leaving the stamp 8th only up to a certain, through the adjustment mechanism 30 previously set end position is advanced.

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.The provision of the tool is carried out by an opposing action on the actuating cylinder 4 , This takes the lower lever 26 of the toggle mechanism the hold-down 10 and the stamp 8th in its upper position, with the spreading spring 60 the mouthpiece part 50 in its initial position relative to the housing part 34 and the stamp 8th suppressed.

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 Materialstarke 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.If a punch rivet is to be set after a clinching operation, the end position of the punch becomes 8th through the adjustment mechanism 30 so far moved up, or shortened the punch stroke by so much that the punch is only advanced so far until the punch rivet used is set. In the case of Senkkopfniets the stamp z. B. advanced until the rivet head is aligned with the surface of the punch side workpiece. With a material thickness of 2.5 mm, this can mean a shortening of the punch stroke compared to the punch riveting by about 2.7 mm. For a flat head rivet, the rivet head height would be added.

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.Further, for punch riveting, as described above, via the rivet feed 72 added a punch rivet. During the joining process, the punch rivet element punches through the upper workpiece (s) and plastically shapes the lower workpiece to form a closing head. The rivet shank is spread by the compression against the flat Matrizenboden. After reaching the through the adjustment mechanism 30 set punch end position, the return stroke takes place as described above.

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.With the joining tool described succeeded in steel and aluminum alloys sheets of a total material thickness of z. B. 2.5 mm to connect both by clinching as well as by means of punch rivets.

Claims (9)

Kombiniertes Durchsetzfüge-Stanznietwerkzeug zum mechanischen Fügen mindestens zweier Werkstücke wahlweise mittels Durchsetzfügen oder Stanznieten, mit einem Rahmen (2), einer mehrteiligen Matrize (12) zum Abstützen der Werkstücke während des Fügevorgangs, welche einen Grundkörper (74) mit einem flachen Matrizenboden und mehrere radial nach außen bewegbare Matrizensegmente (76a, 76b, 76c) aufweist, die eine runde Matrizenausnehmung (80) bilden, einem Stempel (8) zum Durchführen des Fügevorgangs, einem Antrieb (4, 6) zum Betätigen des Stempels, einem Niederhalter (10) zum Andrücken der Werkstücke an die Matrize während des Fügevorgangs mit einem Stempelkanal, in dem der Stempel (8) längsverschiebbar ist, einer Stanznietzuführung (72) zum Zuführen von Stanznieten (84) einer bestimmten Geometrie in den Stempelkanal, und einer Stempelhubverstelleinrichtung (30, 32), durch die der Stempelhub wahlweise zwischen einem Stempelhub für das Durchsetzfügen und einem Stempelhub für das Stanznieten verstellbar ist.Combined push-through punching riveting tool for the mechanical joining of at least two workpieces optionally by means of clinching or punch riveting, with a frame ( 2 ), a multi-part die ( 12 ) for supporting the workpieces during the joining process, which comprises a basic body ( 74 ) with a flat die bottom and several radially outwardly movable die segments ( 76a . 76b . 76c ), which has a round die recess ( 80 ), a stamp ( 8th ) for performing the joining operation, a drive ( 4 . 6 ) for actuating the punch, a hold-down ( 10 ) for pressing the workpieces to the die during the joining operation with a punch channel in which the punch ( 8th ) is longitudinally displaceable, a punching netting ( 72 ) for feeding punch rivets ( 84 ) of a certain geometry in the punch channel, and a Stempelhubverstelleinrichtung ( 30 . 32 ), by which the punch stroke is selectively adjustable between a punch stroke for the clinching and a punch stroke for the punch rivet. Werkzeug nach Anspruch 1, bei welchem der Nenndurchmesser (dNenn) der Matrizenausnehmung (80) auf den Durchmesser des Stempels (8) so abgestimmt ist, dass die Matrizenausnehmung (80) das verdrängte Werkstückmaterial beim Durchsetzfügen durch radiales Aufweiten aufnimmt, und auf die Geometrie der Stanzniete (84) so abgestimmt ist, dass die Matrizenausnehmung (80) das verdrängte Werkstückmaterial beim Stanznieten ohne radiales Aufweiten aufnimmt.Tool according to claim 1, wherein the nominal diameter (d nominal ) of the die recess ( 80 ) on the diameter of the punch ( 8th ) is tuned so that the Matrizenausnehmung ( 80 ) receives the displaced workpiece material during clinching by radial expansion, and on the geometry of the punch rivet ( 84 ) is tuned so that the Matrizenausnehmung ( 80 ) receives the displaced workpiece material during punch riveting without radial expansion. Werkzeug nach Anspruch 1 oder 2, bei welchem der Nenndurchmesser (dNenn) der Matrizenausnehmung (80) auf den Schaftdurchmesser (dSchaft) der Stanzniete (84) so abgestimmt ist, dass die Matrizenausnehmung (80) das verdrängte Werkstückmaterial beim Stanznieten ohne radiales Aufweiten aufnimmt.Tool according to claim 1 or 2, wherein the nominal diameter (d nominal ) of the die recess ( 80 ) on the shank diameter (d shank ) of the punch rivet ( 84 ) is tuned so that the Matrizenausnehmung ( 80 ) receives the displaced workpiece material during punch riveting without radial expansion. Werkzeug nach Anspruch 3, bei welchem der Nenndurchmesser (dNenn) der Matrizenausnehmung (80) etwa 6 mm und der Schaftdurchmesser der Stanzniete (84) etwa 3 mm beträgt.Tool according to claim 3, wherein the nominal diameter (d nominal ) of the die recess ( 80 ) about 6 mm and the shaft diameter of the punch rivets ( 84 ) is about 3 mm. Werkzeug nach Anspruch 3, bei welchem der Nenndurchmesser (dNenn) der Matrizenausnehmung (80) etwa 8 mm und der Schaftdurchmesser der Stanzniete (84) etwa 5 mm beträgt.Tool according to claim 3, wherein the nominal diameter (d nominal ) of the die recess ( 80 ) about 8 mm and the shank diameter of the punch rivets ( 84 ) is about 5 mm. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei welchem die Mitten der Matrize (12), des Stempels (8) und des Niederhalters (10) auf einer gemeinsamen Hauptachse (A) liegen und der Antrieb (4, 6) aus einem quer zur Hauptachse (A) verlaufenden Stellzylinder (4) und einem zwischen dem Stellzylinder und dem Stempel wirksamen Kraftübertragungsmechanismus (6) besteht.Tool according to one of claims 1 to 5, wherein the centers of the die ( 12 ), of the stamp ( 8th ) and the hold-down ( 10 ) lie on a common main axis (A) and the drive ( 4 . 6 ) from a transverse to the main axis (A) extending actuating cylinder ( 4 ) and an effective between the actuating cylinder and the punch power transmission mechanism ( 6 ) consists. Werkzeug nach Anspruch 6, bei welchem der Kraftübertragungsmechanismus an einem oberen Rahmenteil (2a), in das der Stempel (8) und der Niederhalter (10) integriert sind, an einer oberen Abstützstelle abgestützt ist.Tool according to claim 6, in which the power transmission mechanism is mounted on an upper frame part (10). 2a ) into which the stamp ( 8th ) and the hold-down ( 10 ) are supported at an upper support point. Werkzeug nach Anspruch 7, bei welchem der Stempelhub durch Verstellen der Abstützstelle in Richtung der Hauptachse (A) verstellbar ist.Tool according to claim 7, wherein the punch stroke is adjustable by adjusting the support point in the direction of the main axis (A). Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei welchem der Stempel (8) die Form eines Zylinders mit einer ebenen Stirnfläche hat, die einen abgerundeten Umfangsrand aufweist.Tool according to one of claims 1 to 8, wherein the punch ( 8th ) has the shape of a cylinder with a flat end face having a rounded peripheral edge.
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