DE102009009482A1 - Method for fastening functional element in plate-shaped workpiece, involves compressing functional element by impulse movement, where workpiece is connected under plastic deformation of workpiece and functional element in positive manner - Google Patents

Method for fastening functional element in plate-shaped workpiece, involves compressing functional element by impulse movement, where workpiece is connected under plastic deformation of workpiece and functional element in positive manner Download PDF

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Abstract

The method involves compressing the functional element (1) by an impulse movement. A workpiece (2) is connected with the functional element under plastic deformation of the workpiece or the functional element in positive-fit manner. An opening is formed at the workpiece for supporting the functional element with the impulse movement of the functional element in the workpiece. Independent claims are also included for the following: (1) a workpiece; and (2) a device for connecting the functional element with a workpiece.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Befestigen eines Funktionselementes an einem vorzugsweise plattenförmigen Werkstück sowie ein Werkstück mit Funktionselement und eine Vorrichtung zum Verbinden eines Funktionselementes mit einem Werkstück.The The present invention relates to a method for attaching a Functional element on a preferably plate-shaped workpiece and a workpiece with functional element and a device for connecting a functional element with a workpiece.

Selbststanzende Funktionselemente werden seit Jahren erfolgreich für verschiedene Anwendungen eingesetzt. Das Funktionselement wird dabei in ein Blech eingepresst, wobei eine entsprechende Öffnung in dem Blech entweder bereits vorher ausgebildet ist oder durch das Funktionselement in das Blech geschnitten bzw. gestanzt wird. An dem Funktionselement ist ein Hinterschneidungsbereich ausgebildet, wobei Material des Blechs plastisch verformt wird und mit dem Hinterschneidungsbereich an dem Funktionselement eine formschlüssige Verbindung bildet.Self-punching Functional elements have been successful for many years Applications used. The functional element is in a sheet pressed, with a corresponding opening in the sheet either already formed before or by the functional element in the sheet is cut or punched. On the functional element an undercut area is formed, wherein material of the Sheet metal is plastically deformed and with the undercut area forms a positive connection on the functional element.

Das Funktionselement kann verschiedene Aufgaben erfüllen und dient in den meisten Fällen dazu eine Befestigungsvorrichtung für weitere Elemente oder Teile an dem Blech zu schaffen. Ein Beispiel für eine derartige Befestigungsvorrichtung ist ein Funktionselement mit einer Gewindeöffnung, das durch die formschlüssige Verbindung an dem Blech befestigt wird und so das Anschrauben weiterer Teile ermöglicht. Um eine zuverlässige Schraubverbindung sicher zu stellen und im Hinblick auf die Herstellung des Funktionselementes wird dieses aus Werkstoff mit relativ hoher Zähigkeit hergestellt. Diese Werkstoffauswahl sowie das bekannte Verfahren zum Einsetzen der Funktionselemente begrenzt die Verwendung der zugehörigen Bleche. Insbesondere werden die bekannten Verfahren bei Blechen mit einer Zugfestigkeit bis 600 MPa problemlos eingesetzt. Bei Blechen mit einer Zugfestigkeit von Rm bis 800 MPa können die bekannten Verfahren bei ”dünneren” Bauteilen noch immer funktionieren. Bei ”größeren” Blechdicken stoßen die Standardverfahren an ihre Grenzen.The functional element can fulfill various tasks and serves in most cases to create a fastening device for other elements or parts of the sheet. An example of such a fastening device is a functional element with a threaded opening, which is fastened by the positive connection to the sheet metal, thus enabling the screwing of other parts. In order to ensure a reliable screw and in terms of the production of the functional element this is made of material with relatively high toughness. This selection of materials and the known method for inserting the functional elements limits the use of the associated sheets. In particular, the known methods are used without problems in sheets with a tensile strength of up to 600 MPa. For sheets with a tensile strength of R m to 800 MPa, the known methods for "thinner" components still work. With "larger" sheet thicknesses, the standard methods reach their limits.

Beispielsweise bei Fahrzeugen werden, in Folge steigender Anforderung bezüglich Energieeffizienz bzw. Einsparung von Kraftstoffverbrauch verschiedene Strategien des Leichtbaus verfolgt. Ein deutlicher Trend führt in Richtung des Einsatzes so genannter warmumgeformter Stähle. Diese werden oberhalb der Austenitisierungstemperatur von 900°C umgeformt und anschließend noch im Umformwerkzeug sehr schnell abgekühlt. In Folge der schnellen Abkühlung wird ein stark martensitisches Gefüge mit einer Härte von 50 HRC und auf diese Weise extrem hohe Festigkeiten mit einer Zugfestigkeit Rm > 1000 MPa erzielt. Aufgrund der stark erhöhten Werkstofffestigkeiten können der erforderliche Materialeinsatz und damit das Bauteilgewicht entscheidend verringert werden.In the case of vehicles, for example, various strategies of lightweight construction are being pursued as a result of the increasing requirement with regard to energy efficiency and the saving of fuel consumption. A clear trend is towards the use of so-called hot-formed steels. These are formed above the Austenitisierungstemperatur of 900 ° C and then cooled very quickly in the forming tool. As a result of the rapid cooling, a strongly martensitic microstructure with a hardness of 50 HRC and in this way extremely high strengths with a tensile strength R m > 1000 MPa is achieved. Due to the greatly increased material strengths, the required material usage and thus the component weight can be decisively reduced.

Bei Verwendung derartiger hochfester Stähle ist jedoch das bekannte Verfahren bezüglich des selbststanzenden Einsetzens von Funktionselementen nicht anwendbar. Bei der Verwendung von handelsüblichen Funktionselementen mit Härten im Bereich von 35 bis 40 HRC können diese nicht mehr in ein warmumgeformtes Stahlblech eingesetzt werden.at However, use of such high-strength steels is the known Procedures regarding the self-piercing insertion of functional elements not applicable. When using commercially available Functional elements with hardnesses in the range of 35 to 40 HRC these are no longer used in a hot-formed sheet steel.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zum Befestigen eines Funktionselementes an einem vorzugsweise plattenförmigen Werkstück sowie ein Werkstück mit Funktionselement und eine Vorrichtung zum Verbinden eines Funktionselementes mit einem Werkstück zu schaffen, wobei das Werkstück aus einem hochfesten Material bestehen kann.It Therefore, the object of the present invention is a method for Attaching a functional element to a preferably plate-shaped workpiece as well a workpiece with functional element and a device for connecting a functional element with a workpiece to create, taking the workpiece can consist of a high-strength material.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zum Befestigen eines Funktionselementes an einem, vorzugsweise plattenförmigen, Werkstück, wobei das Funktionselement mittels einer Impulsbewegung desselben in das Werkstück gepresst und unter plastischer Verformung des Werkstückes und/oder des Funktionselementes das Werkstück formschlüssig mit diesem verbunden wird.These The object is achieved by a method for attaching a functional element to a, preferably plate-shaped, workpiece, wherein the functional element by means of a pulse movement of the same in the workpiece pressed and under plastic deformation of the workpiece and / or the functional element, the workpiece is positively connected thereto.

In bevorzugte Weise wird die Impulsbewegung mit einer Geschwindigkeit von ca. 1 m/s bis 100 m/s ausgeführt. Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird die Impulsbewegung mit einer Geschwindigkeit von ca. 2 bis 10 m/s ausgeführt.In preferred way is the impulse movement at a speed from approx. 1 m / s to 100 m / s. According to one preferred embodiment the impulse movement is at a speed of about 2 to 10 m / s executed.

In bevorzugte Weise wird die Impulsbewegung mit einer Impulsdauer von 0,5 bis 5,0 ms ausgeführt.In preferred way is the pulse movement with a pulse duration of 0.5 to 5.0 ms executed.

Bei dem Verfahren zum Befestigen eines Funktionselementes an einem Werkstück ist es weiterhin bevorzugt, dass das Werkstück eine Zugfestigkeit Rm von mehr als 600 MPa aufweist.at It is the method of attaching a functional element to a workpiece furthermore preferred that the workpiece has a tensile strength Rm of more than 600 MPa.

Bei dem Verfahren zum Befestigen eines Funktionselementes an einem Werkstück ist es weiterhin bevorzugt, dass das Funktionselement eine Härte von ca. 35 bis 40 HRC. Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist das Werkstück eine Zugfestigkeit Rm von mehr als 1000 MPa auf.at It is the method of attaching a functional element to a workpiece furthermore preferred that the functional element has a hardness of about 35 to 40 HRC. According to one preferred embodiment has the workpiece a Tensile strength Rm of more than 1000 MPa.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist das Funktionselement eine geringere Festigkeit als das Werkstück auf.According to one preferred embodiment the functional element has a lower strength than the workpiece.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird eine Öffnung an dem Werkstück zur Aufnahme des Funktionselementes mit der Impulsbewegung des Funktionselementes in das Werkstück ausgebildet.According to one preferred embodiment becomes an opening on the workpiece for receiving the functional element with the pulse movement of the functional element into the workpiece educated.

Weiterhin wird die genannte Aufgabe gelöst durch ein Werkstück mit Funktionselement, insbesondere hergestellt durch das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das Funktionselement eine geringere Festigkeit als das Werkstück aufweist und eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Werkstück und dem Funktionselement durch eine Impulsbewegung des Funktionselementes in das Werkstück gebildet ist.Farther the task is solved by a workpiece with functional element, in particular produced by the method according to one of the claims 1 to 9, wherein the functional element has a lower strength than the workpiece has and a form-fitting Connection between the workpiece and the functional element by a pulse movement of the functional element into the workpiece is formed.

Des Weiteren wird die genannte Aufgabe gelöst durch eine Vorrichtung zum Verbinden eines Funktionselementes mit einem Werkstück, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 9, mit einem Haltewerkzeug zum Positionieren des Funktionselementes an dem Werkstückes und einem Impulsgenerator zur Erzeugung einer Impulsbewegung des Funktionselementes in das plattenförmige Werkstück.Of Furthermore, the stated object is achieved by a device for Connecting a functional element with a workpiece, in particular to carry out of the method according to at least one of claims 1 to 9, with a holding tool for positioning the functional element on the workpiece and a pulse generator for generating a pulse movement of the functional element in the plate-shaped Workpiece.

Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen näher beschrieben und erläutert. In den Zeichnungen zeigen:following The present invention is based on a preferred embodiment in conjunction with the attached Drawings described in more detail and explained. In the drawings show:

1 die schematische Darstellung der Teile zur Befestigung eines Funktionselementes an einem Werkstück im Halbschnitt in einer Ausgangslage; 1 the schematic representation of the parts for fixing a functional element on a workpiece in half section in a starting position;

2 die Teile gemäß 1 in einer Zwischenposition zur Befestigung des Funktionselementes an dem Werkstück; und 2 the parts according to 1 in an intermediate position for attachment of the functional element to the workpiece; and

3 die Teile gemäß 1 und 2 in einer Endposition zur Befestigung des Funktionselementes an dem Werkstück, 3 the parts according to 1 and 2 in an end position for fastening the functional element to the workpiece,

4 das Funktionselement befestigt an dem Werkstück. 4 the functional element attached to the workpiece.

1 zeigt die Ausgangslage einer Vorrichtung zum Verbinden des Funktionselementes 1 an einem plattenförmigen Werkstück 2 in einem Halbschnitt. Gemäß der schematischen Darstellung der 1 wird das Funktionselement 1 in einem Haltewerkzeug 3 gelagert. Dem Haltewerkzeug 3 gegenüberliegend ist ein Gegenhalter 4 angeordnet. Der Gegenhalter 4 weist einen umlaufenden Vorsprung 5 auf, der zur Ausbildung der formschlüssigen Verbindung zwischen dem Funktionselement 1 und dem Werkstück 2 dient, wie dies später im Detail erläutert wird. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Funktionselement 1 als Einsatzmutter ausgebildet und weist an seiner zentralen Öffnung ein Gewinde auf. An der, dem Werkstück 2 zugewandten Seite ist an dem Funktionselement 1 ein Schneidvorsprung 7 mit einer Schneidkante 7a ausgebildet. An diesem Schneidvorsprung 7 ist ein Hinterschneidungsbereich 6 ausgebildet, wobei die Umfangsfläche ausgehend von der Schneidkante 7a geneigt zu der Mittelachse MA ausgebildet ist. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Umfangsfläche an dem Schneidvorsprung konisch unter einem Winkel von maximal 5° zur Mittelachse MA ausgebildet um den Hinterschneidungsbereich 6 zu bilden. Die Höhe des Schneidvorsprungs 7 in Richtung der Mittelachse MA entspricht maximal der Dicke des blechförmigen Werkstückes 2. 1 shows the starting position of a device for connecting the functional element 1 on a plate-shaped workpiece 2 in a half cut. According to the schematic representation of 1 becomes the functional element 1 in a holding tool 3 stored. The holding tool 3 Opposite is a counterpart 4 arranged. The counterpart 4 has a circumferential projection 5 on, for forming the positive connection between the functional element 1 and the workpiece 2 serves as explained later in detail. In the embodiment shown, the functional element 1 designed as an insert nut and has at its central opening a thread. At the, the workpiece 2 facing side is on the functional element 1 a cutting edge 7 with a cutting edge 7a educated. At this cutting edge 7 is an undercut area 6 formed, wherein the peripheral surface starting from the cutting edge 7a is formed inclined to the central axis MA. In the embodiment shown, the peripheral surface is formed on the cutting projection conically at an angle of at most 5 ° to the central axis MA around the undercut area 6 to build. The height of the cutting edge 7 in the direction of the central axis MA corresponds at most to the thickness of the sheet-metal workpiece 2 ,

Bei der Befestigung des Funktionselementes 1 an dem plattenförmigen Werkstück 2 werden die genannten Elemente zunächst wie in 1 positioniert und nachfolgend wird das Funktionselement 1, wie in 2 dargestellt, mit der Schneidkante 7a auf dem Werkstück 2 aufgesetzt. Ausgehend von dieser Lage wird über das Haltewerkzeug 3 eine Impulsbewegung des Funktionselementes 1 auf das Werkstück 2 aufgebracht, so dass das Funktionselement 1 durch diese Impulsbewegung in das Werkstück 2 gepresst wird. Durch Einpressen des umlaufenden Vorsprungs 5 legt sich das Werkstück 2 an diesen Bund an. Durch plastische Verformung des Materials des Werkstückes 2 greift dieses in die Hinterschneidung 6 ein und bildet eine formschlüssige Verbindung, wie dies in 3 dargestellt ist. Die, in dem Ausführungsbeispiel verwendeten hochfesten Werkstoffe können in der Regel nur begrenzt umgeformt werden. Dieses Umformvermögen ist jedoch aufgrund der Festigkeit ausreichend, um mit geringem Hinterschnitt das Funktionselement 1 an dem Werkstück zu halten, wie dies in 4 gezeigt ist.When attaching the functional element 1 on the plate-shaped workpiece 2 the mentioned elements are initially as in 1 positioned and subsequently becomes the functional element 1 , as in 2 shown with the cutting edge 7a on the workpiece 2 placed. Starting from this position is via the holding tool 3 an impulse movement of the functional element 1 on the workpiece 2 applied, so that the functional element 1 by this impulse movement into the workpiece 2 is pressed. By pressing in the circumferential projection 5 the workpiece lays down 2 to this covenant. By plastic deformation of the material of the workpiece 2 grab this in the undercut 6 and forms a positive connection, as shown in 3 is shown. The high-strength materials used in the exemplary embodiment can generally only be reshaped to a limited extent. Due to the strength, however, this formability is sufficient to produce the functional element with a slight undercut 1 to hold on the workpiece, as in 4 is shown.

In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist zunächst keine Öffnung in dem Werkstück 2 ausgebildet, so dass diese entsprechende Öffnung erst durch die Impulsbewegung des Funktionselementes 1 in das Werkstück 2 durch die Schneidkante 7a ausgebildet wird, wie dies ebenfalls in 3 dargestellt ist. Hierbei arbeitet die äußere Schneidkante 7 am Funktionselement 1 mit der inneren Kante 5a an dem umlaufenden Vorsprung 5 zusammen, um die Öffnung aus dem Werkstück 2 zu stanzen. Alternativ zu dem gezeigten Ausführungsbeispiel kann an der Befestigungsstelle an dem Werkstück 2 bereits eine entsprechende Öffnung ganz oder teilweise ausgebildet werden. In beiden Fällen drückt der umlaufende Vorsprung 5 Material des plattenförmigen Werkstückes 2 in den Hinterschneidungsbereich 6.In the embodiment shown, initially no opening in the workpiece 2 designed so that this corresponding opening only by the pulse movement of the functional element 1 into the workpiece 2 through the cutting edge 7a is trained, as is also in 3 is shown. Here, the outer cutting edge works 7 on the functional element 1 with the inner edge 5a on the circumferential projection 5 together to the opening from the workpiece 2 to punch. As an alternative to the embodiment shown, at the attachment point to the workpiece 2 already a corresponding opening are formed in whole or in part. In both cases, the circumferential projection presses 5 Material of the plate-shaped workpiece 2 in the undercut area 6 ,

Zur Erzeugung der Impulsbewegung ist ein nicht dargestellter Impulsgenerator vorgesehen, der einen entsprechenden Impuls auf das Funktionselement 1 über das Haltewerkzeug 3 ausübt.To generate the pulse movement, an unillustrated pulse generator is provided, which has a corresponding pulse to the functional element 1 over the holding tool 3 exercises.

Durch die Impulsbewegung des Funktionselementes 1 in das Werkstück 2 wird eine hohe Umformgeschwindigkeit erreicht. Bei dieser schlag- oder schussartigen Bewegung beeinflusst das dehnratenabhängige Fließ- bzw. Schneidverhalten den entsprechenden Fügeprozess. Dieser impulsförmige Prozess wird bei einer Geschwindigkeit von 2 bis 10 m/s durchgeführt. Diese Impulsbewegung, d. h. die Bewegung des Setzprozesses, bei dem eine Relativbewegung zwischen dem Funktionselement 1 und dem Werkstück 2 bis zum Endzustand stattfindet, wird mit einer Impulsdauer von 0,5 bis 5,0 ms ausgeführt. Dadurch ergibt sich ein Weg von 0,5 bis 3,0 mm für die Impulsbewegung. Alternativ zu einem einzelnen Impuls können auch mehrere Impulse aufgebracht werden. Der Bereich zwischen 2–10 m/s bezieht sich auf die Anfangsgeschwindigkeit der Werkzeugaufnahme. Danach nimmt die mittlere Geschwindigkeit progressiv ab, da die Energie in den Stanzprozess eingeht. Alternativ zu dem bevorzugten Geschwindigkeitsbereich kann das Verfahren auch mit deutlich höheren (100 m/s) oder etwas niedrigeren (1 m/s) Geschwindigkeiten durchgeführt werden.By the momentum movement of the functional element 1 into the workpiece 2 a high forming speed is achieved. In this blow or shot-like motion affects the strain rates dependent flow or cutting behavior the corresponding joining process. This pulse-shaped process is carried out at a speed of 2 to 10 m / s. This impulse movement, ie the movement of the setting process, in which a relative movement between the functional element 1 and the workpiece 2 is carried out to the final state, is carried out with a pulse duration of 0.5 to 5.0 ms. This results in a path of 0.5 to 3.0 mm for the impulse movement. As an alternative to a single pulse, several pulses can also be applied. The range between 2-10 m / s refers to the initial speed of the tool holder. Thereafter, the average velocity progressively decreases as the energy enters the stamping process. As an alternative to the preferred speed range, the method can also be carried out at significantly higher (100 m / s) or slightly lower (1 m / s) speeds.

Gemäß dem gezeigten Ausführungsbeispiel kann eine konventionelle Stanzmutter mit einer Härte von 35 bis 40 HRC (z. B. 37 HRC) mit einem hochfesten Stahlblech mit einer Härte von ca. 50 HRC, insbesondere mit einer Zugfestigkeit Rm > 1000 MPa, verbunden werden. Das Funktionselement 1 weist somit eine geringere Festigkeit als das Werkstück 2 auf.According to the embodiment shown, a conventional punching nut having a hardness of 35 to 40 HRC (eg 37 HRC) can be connected to a high-strength steel sheet having a hardness of about 50 HRC, in particular with a tensile strength R m > 1000 MPa. The functional element 1 thus has a lower strength than the workpiece 2 on.

Claims (11)

Verfahren zum Befestigen eines Funktionselementes (1) an einem, vorzugsweise plattenförmigen, Werkstück (2), wobei das Funktionselement (1) mittels einer Impulsbewegung desselben in das Werkstück (2) gepresst und unter plastischer Verformung des Werkstückes (2) und/oder des Funktionselementes (1) das Werkstück (2) formschlüssig mit diesem verbunden wird.Method for fastening a functional element ( 1 ) on a, preferably plate-shaped, workpiece ( 2 ), wherein the functional element ( 1 ) by means of a pulse movement of the same in the workpiece ( 2 ) and under plastic deformation of the workpiece ( 2 ) and / or the functional element ( 1 ) the workpiece ( 2 ) is positively connected to this. Verfahren zum Befestigen eines Funktionselementes an einem Werkstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Impulsbewegung mit einer Geschwindigkeit von ca. 1 m/s bis 100 m/s ausgeführt wird.Method for fastening a functional element on a workpiece according to claim 1, characterized in that the pulse movement at a speed of approx. 1 m / s to 100 m / s. Verfahren zum Befestigen eines Funktionselementes an einem Werkstück nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Impulsbewegung mit einer Geschwindigkeit von ca. 2 bis 10 m/s ausgeführt wird.Method for fastening a functional element on a workpiece according to claim 2, characterized in that the pulse movement at a speed of approx. 2 to 10 m / s. Verfahren zum Befestigen eines Funktionselementes an einem Werkstück nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Impulsbewegung mit einer Impulsdauer von 0,5 bis 5,0 ms ausgeführt wird.Method for fastening a functional element on a workpiece according to at least one of the claims 1 to 3, characterized in that the pulse movement with a Pulse duration of 0.5 to 5.0 ms is performed. Verfahren zum Befestigen eines Funktionselementes an einem Werkstück nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkstück (2) eine Härte von ca. 50 HRC und/oder eine Zugfestigkeit Rm von mehr als 600 MPa aufweist.Method for fastening a functional element to a workpiece according to at least one of claims 1 to 4, characterized in that the workpiece ( 2 ) has a hardness of about 50 HRC and / or a tensile strength Rm of more than 600 MPa. Verfahren zum Befestigen eines Funktionselementes an einem Werkstück nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkstück (2) eine Zugfestigkeit Rm von mehr als 1000 MPa aufweist.Method for fastening a functional element to a workpiece according to claim 5, characterized in that the workpiece ( 2 ) has a tensile strength Rm of more than 1000 MPa. Verfahren zum Befestigen eines Funktionselementes an einem Werkstück nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Funktionselement (1) eine Härte von ca. 35 bis 40 HRC und/oder eine Zugfestigkeit Rm von kleiner 1000 MPa aufweist.Method for fastening a functional element to a workpiece according to at least one of claims 1 to 6, characterized in that the functional element ( 1 ) has a hardness of about 35 to 40 HRC and / or a tensile strength Rm of less than 1000 MPa. Verfahren zum Befestigen eines Funktionselementes an einem Werkstück nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Funktionselement (1) eine geringere Festigkeit als das Werkstück (2) aufweist.Method for fastening a functional element to a workpiece according to at least one of claims 1 to 7, characterized in that the functional element ( 1 ) a lower strength than the workpiece ( 2 ) having. Verfahren zum Befestigen eines Funktionselementes an einem Werkstück nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Öffnung an dem Werkstück (2) zur Aufnahme des Funktionselementes (1) mit der Impulsbewegung des Funktionselementes (1) in das Werkstück (2) ausgebildet wird.Method for fastening a functional element to a workpiece according to at least one of claims 1 to 8, characterized in that an opening on the workpiece ( 2 ) for receiving the functional element ( 1 ) with the impulse movement of the functional element ( 1 ) in the workpiece ( 2 ) is formed. Werkstück mit Funktionselement, insbesondere hergestellt durch das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das Funktionselement (1) eine geringere Festigkeit als das Werkstück (2) aufweist und eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Werkstück (2) und dem Funktionselement (1) durch eine Impulsbewegung des Funktionselementes (1) in das Werkstück (2) gebildet ist.Workpiece with functional element, in particular produced by the method according to one of claims 1 to 9, wherein the functional element ( 1 ) a lower strength than the workpiece ( 2 ) and a positive connection between the workpiece ( 2 ) and the functional element ( 1 ) by an impulse movement of the functional element ( 1 ) in the workpiece ( 2 ) is formed. Vorrichtung zum Verbinden eines Funktionselementes mit einem Werkstück, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 9, mit einem Haltewerkzeug (3) zum Positionieren des Funktionselementes (1) an dem Werkstückes (2) und einem Impulsgenerator zur Erzeugung einer Impulsbewegung des Funktionselementes (1) in das plattenförmige Werkstück (2).Device for connecting a functional element to a workpiece, in particular for carrying out the method according to at least one of claims 1 to 9, with a holding tool ( 3 ) for positioning the functional element ( 1 ) on the workpiece ( 2 ) and a pulse generator for generating a pulse movement of the functional element ( 1 ) in the plate-shaped workpiece ( 2 ).
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2412991A1 (en) * 2010-07-30 2012-02-01 PROFIL Verbindungstechnik GmbH & Co. KG Self-stamping nut element and assembly component comprising the nut element and a sheet metal section
US9249823B2 (en) 2009-09-02 2016-02-02 Profil Verbindungstechnik Gmbh & Co. Kg Self-piercing nut element and component assembly consisting of the nut element and a sheet metal part

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10033152A1 (en) * 1999-07-09 2001-03-15 Profil Verbindungstechnik Gmbh Method for fitting functional fastening element gastight on metal part involves pressing functional element against sheet metal part supported by die and simultaneously deforming hollow head
DE102006021077A1 (en) * 2006-05-05 2007-11-08 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Fastening functional component with undercut section to workpiece comprises applying joining force to it or counter force to workpiece, using fluid under pressure, so that workpiece is deformed to fit into undercut section
DE102007046525A1 (en) * 2007-09-28 2009-04-02 Profil Verbindungstechnik Gmbh & Co. Kg Method for attaching a functional element to a sheet metal part and assembly component

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10033152A1 (en) * 1999-07-09 2001-03-15 Profil Verbindungstechnik Gmbh Method for fitting functional fastening element gastight on metal part involves pressing functional element against sheet metal part supported by die and simultaneously deforming hollow head
DE102006021077A1 (en) * 2006-05-05 2007-11-08 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Fastening functional component with undercut section to workpiece comprises applying joining force to it or counter force to workpiece, using fluid under pressure, so that workpiece is deformed to fit into undercut section
DE102007046525A1 (en) * 2007-09-28 2009-04-02 Profil Verbindungstechnik Gmbh & Co. Kg Method for attaching a functional element to a sheet metal part and assembly component

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9249823B2 (en) 2009-09-02 2016-02-02 Profil Verbindungstechnik Gmbh & Co. Kg Self-piercing nut element and component assembly consisting of the nut element and a sheet metal part
US9957999B2 (en) 2009-09-02 2018-05-01 Profil Verbindungstechnik Gmbh & Co, Kg Self-piercing nut element and componet assembly consisting of the nut element and a sheet metal part
EP2412991A1 (en) * 2010-07-30 2012-02-01 PROFIL Verbindungstechnik GmbH & Co. KG Self-stamping nut element and assembly component comprising the nut element and a sheet metal section
US9222502B2 (en) 2010-07-30 2015-12-29 Profil Verbindungstechnik Gmbh & Co., Kg Self-piercing nut element and component assembly comprising the nut element and a sheet metal part

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