DE102012000979A1 - Method for connecting e.g. screw with metal sheet workpiece utilized in furniture industry, involves deforming component portion such that material of portion forms fixed connection between attachment element and component - Google Patents
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Abstract
Description
Stand der Technik:State of the art:
Im Bereich der zusammenhaltschaffenden Fertigungsverfahren sind mechanische Fügetechnologien wie beispielsweise das Fügen durch Zusammensetzen oder Fügen durch Umformen bekannt. Die betreffenden Bauteile bzw. Werkstücke können insbesondere mit definiert ausgebildeten Befestigungselementen unter Einsatz speziell abgestimmter Werkzeuge verbunden werden. Dabei müssen unterschiedliche Materialeigenschaften der beteiligten Komponenten berücksichtigt werden.In the field of cohesive manufacturing processes, mechanical joining technologies such as joining by assembly or joining by forming are known. The relevant components or workpieces can in particular be connected to defined fastening elements using specially adapted tools. In this case, different material properties of the components involved must be taken into account.
Aufgabe und Vorteile der ErfindungPurpose and advantages of the invention
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, das Verbinden von Werkstücken mit einem Befestigungselement zu verbessern, insbesondere im Hinblick auf einen möglichst breiten Einsatz unterschiedlichster Werkstoffe der Werkstücke, wie Metalle, Kunststoffe oder Verbundwerkstoffe.Object of the present invention is to improve the joining of workpieces with a fastener, in particular with regard to the widest possible use of different materials of the workpieces, such as metals, plastics or composite materials.
Diese Aufgabe wird durch die unabhängigen Ansprüche gelöst.This object is solved by the independent claims.
Die Erfindung geht zunächst aus von einem Verfahren zum Verbinden eines Befestigungselements mit einem Bauteil, wobei das Bauteil eine Bauteilöffnung aufweist, um welche auf einer Bauteilseite ein zu verbleibenden Abschnitten der Bauteilseite erhöhter Bauteilabschnitt vorhanden ist und das Befestigungselement und die Bauteilöffnung so aufeinander abgestimmt sind, dass das Befestigungselement in die Bauteilöffnung eingebracht werden kann.The invention is initially based on a method for connecting a fastening element to a component, wherein the component has a component opening around which on one component side a component portion increased to remaining portions of the component side is present and the fastening element and the component opening are coordinated so that the fastener can be introduced into the component opening.
Die Form der Bauteilöffnung ist auf die Außenform des Abschnitts des Befestigungselements, der im Bereich der Bauteilöffnung beim Verbinden vorhanden ist, abgestimmt ausgebildet. Der Begriff der Bauteilöffnung ist so zu verstehen, dass sowohl eine Öffnung in genau einer Bauteillage von mehreren das Bauteil bildenden Bauteillagen umfasst ist, als auch die mehreren Öffnungen der Bauteillagen als Bauteilöffnung bezeichnet sind.The shape of the component opening is adapted to the outer shape of the portion of the fastener, which is present in the region of the component opening when connecting, matched. The term component opening is to be understood as meaning both an opening in exactly one component layer of a plurality of component layers forming the component, and the plurality of openings of the component layers being referred to as a component opening.
Bevorzugt ist eine runde Bauteilöffnung für einen entsprechenden zylindrischen Abschnitt des Befestigungselements vorgesehen. Der Durchmesser der Bauteilöffnung ist vorteilhafterweise geringfügig größer als ein Außendurchmesser des betreffenden Abschnitts des Befestigungselements. So kann das Befestigungselement ohne die Gefahr eines Festsitzens bzw. ohne ein Verkantungsproblem in die Bauteilöffnung eingesteckt werden.Preferably, a round component opening is provided for a corresponding cylindrical portion of the fastening element. The diameter of the component opening is advantageously slightly larger than an outer diameter of the relevant portion of the fastener. Thus, the fastener without the risk of sticking or without a tilting problem can be plugged into the component opening.
Insbesondere ist die Bauteilöffnung mit dem erhöhten Bauteilabschnitt als ein Kragendurchzug ausgebildet, nachfolgend auch als Durchzug bezeichnet. Der Durchzug umfasst die Öffnung im Bauteil als auch den erhöhten Bauteilabschnitt, auch als Kragen bezeichnet. Der Kragen ist durchgehend erhöht bzw. vorstehend ausgestaltet und bildet einen Öffnungsrand zur Bauteilöffnung. hin Durchzug wird bevorzugt in plattenartigen Werkstücken bzw. in Blechen in einem Stanzverfahren mit einem Stanzstempel in Zusammenwirkung mit einer Stanzmatrize ausgebildet.In particular, the component opening is formed with the raised component portion as a collar passage, hereinafter also referred to as a passage. The passage comprises the opening in the component as well as the raised component portion, also referred to as a collar. The collar is raised or designed to be continuous and forms an opening edge for component opening. Draft is preferably formed in plate-like workpieces or in sheets in a stamping process with a punch in cooperation with a punching die.
Vorteilhafterweise ist der Durchzug mittels einer aufgebrachten Zugdruckbelastung aus einem ursprünglich flachen bzw. plattenartigen Bauteil umgeformt zum Beispiel aus einem Blechmaterial. Bevorzugt ist der Durchzug in einem einstufigen Prozess hergestellt. Der Kragen weist typischerweise eine geringere Dicke bzw. Wandungsstärke auf, als die Dicke des Ausgangsbauteils bzw. des Blechwerkstücks vor der Herstellung des Durchzugs.Advantageously, the passage is converted by means of an applied tensile pressure load from an originally flat or plate-like component, for example, from a sheet metal material. Preferably, the passage is made in a one-step process. The collar typically has a smaller thickness or wall thickness than the thickness of the starting component or the sheet metal workpiece prior to the production of the passage.
Das Bauteil kann genau eine Bauteillage umfassen oder mehrere Bauteillagen, wobei nachfolgend der Begriff Bauteil allgemein zu verstehen ist und nicht immer zwischen den Fällen unterschieden wird.The component may comprise exactly one component layer or multiple component layers, the term component in the following being to be understood generally and not always being distinguished between the cases.
Ein erster wesentlicher Aspekt der Erfindung liegt darin, dass das Befestigungselement in die Bauteilöffnung derart eingebracht wird, dass zumindest ein Teil des Befestigungselements von dem erhöhten Bauteilabschnitt umgeben ist, und der erhöhte Bauteilabschnitt derart verformt wird, dass Material des erhöhten Bauteilabschnitts durch Verformung an das Befestigungselement angepresst wird und sich eine feste insbesondere eine form- und kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Befestigungselement und dem Bauteil ausbildet. Die Verbindung kann lösbar oder unlösbar sein.A first essential aspect of the invention is that the fastening element is introduced into the component opening such that at least part of the fastening element is surrounded by the raised component portion, and the raised component portion is deformed such that material of the raised component portion by deformation of the fastener is pressed and forms a solid in particular a positive and non-positive connection between the fastener and the component. The compound can be solvable or insoluble.
Auf diese Weise lassen sich besonders Verbindungsaufgaben im Hinblick auf moderne Leichtbaustrukturen vorteilhaft realisieren. Bisher können solche Werkstoffe mit den bekannten Fügetechniken nicht oder nur mit einem hohen Aufwand verbunden werden. Zu den betreffenden Werkstoffen zählen insbesondere faserverstärkte Kunststoffe und höchstfeste Stahlwerkstoffe. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann der Einsatzbereich von mechanischen Fügetechniken auch auf solche Fälle erweitert werden, in denen die genannten Werkstoffe Verwendung finden.In this way, especially connecting tasks with regard to modern lightweight structures can be realized advantageously. So far, such materials can not be connected with the known joining techniques or only with great effort. The materials in question include, in particular, fiber-reinforced plastics and ultra-high-strength steel materials. With the method according to the invention, the field of application of mechanical joining techniques can also be extended to cases in which the materials mentioned are used.
Das Bauteil kann einstückig bzw. einteilig oder mehrteilig sein. Ein mehrteiliges Bauteil kann aus unterschiedlichen Bauteillagen wie z. B. Blechlagen bestehen, wobei zumindest eine Bauteillage der mehreren Bauteillagen den Durchzug mit dem erhöhten Bauteilabschnitt umfasst. Bis auf eine weiter unten diskutierte erfindungsgemäße Variante, weisen in der Regel sämtliche Bauteillagen vor dem Verbindungsvorgang eine Öffnung zum Durchgreifen des Befestigungselements auf. Es ist auch nicht ausgeschlossen, dass mehr als eine Bauteillage der mehreren Bauteillagen einen Durchzug aufweisen.The component may be in one piece or in one piece or in several parts. A multi-part component can from different component layers such. B. sheet metal layers, wherein at least one component layer of the plurality of component layers includes the passage with the raised component portion. Except for a variant according to the invention discussed below, as a rule, all component layers have before Connecting operation on an opening for reaching through the fastener. It is also not excluded that more than one component layer of the multiple component layers have a passage.
Das genutzte Befestigungselement ist bevorzugt für das erfindungsgemäße Verfahren abgestimmt ausgebildet, was Form, Abmaße und Materialeigenschaften angeht. Es können aber auch bewährte Befestigungselemente aus anderen Anwendungen eingesetzt werden, zum Beispiel Schrauben oder Nieten mit umfänglichen Erhöhungen und/oder Vertiefungen bzw. Rillen in einem Schaftabschnitt.The fastener used is preferably adapted to the method according to the invention, in terms of shape, dimensions and material properties. However, it is also possible to use proven fastening elements from other applications, for example screws or rivets with circumferential elevations and / or depressions or grooves in a shaft section.
Beim maßgeblichen Vorgang des Verbindens bzw. beim Verformen des erhöhten Bauteilabschnitts durch dessen Anpressen bzw. Anformen außen an das Befestigungselement, nimmt das Befestigungselement insbesondere eine definierte bzw. vorgebbare Position relativ zum Bauteil ein, vorteilhafterweise eine mechanische Anschlagposition. Weiterhin kann das Befestigungselement beim Anformen unter Zugspannung gesetzt werden, um eine Vorspannung in die Verbindung einzubringen. Bevorzugt wird ein Befestigungselement mit einem Setzkopf, einem Kopfabschnitt bzw. einer Flachkopfgeometrie und einem daran anschließenden Schaftabschnitt eingesetzt, wobei Außenmaße des Kopfabschnitts die Außenmaße des Schaftabschnitts überschreiten.In the relevant process of connecting or deforming the raised component portion by pressing or molding it on the outside of the fastening element, the fastening element takes in particular a defined or predeterminable position relative to the component, advantageously a mechanical stop position. Furthermore, the fastener can be put under tension during molding, to introduce a bias in the compound. Preferably, a fastener is used with a setting head, a head portion or a flat head geometry and an adjoining shaft portion, wherein external dimensions of the head portion exceed the outer dimensions of the shaft portion.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird insbesondere eine unlösbare bzw. nicht zerstörungsfrei lösbare Verbindung erstellt. Alternativ können solche Befestigungselemente eingesetzt werden, z. B. Schrauben, mit denen eine lösbare Verbindung realisierbar ist.With the method according to the invention, in particular, a non-detachable or nondestructive releasable connection is created. Alternatively, such fasteners can be used, for. As screws with which a detachable connection can be realized.
Beispielsweise kann in der Anschlagposition ein Teil des Kopfabschnitts, zum Beispiel eine flächige Unterseite des Kopfes, an einer Oberseite des Bauteils flächig anliegen, wobei die Oberseite der Seite mit dem erhöhten Bauteilabschnitt gegenüberliegt. Durch ein Gegeneinanderdrücken des Kopfabschnitt und des Bauteils, wird die Anschlagposition gesichert. Zum Beispiel wird das Befestigungselement gegen das fixiert gehaltene Bauteil in die Bauteilöffnung bis zum Erreichen der Anschlagstellung gedrückt.For example, in the abutment position, a part of the head section, for example a flat underside of the head, abut surface on an upper side of the component, with the upper side of the side facing the raised component section. By pressing against each other of the head portion and the component, the stop position is secured. For example, the fastener is pressed against the fixed held component in the component opening until reaching the stop position.
Das Befestigungselement kann so auf das Bauteil bzw. den Durchzug abgestimmt sein, dass nach der Fertigstellung der Verbindung das am Durchzug vorhandene Ende des Befestigungselements vertieft, bündig oder überragend zum überstehenden angepressten Bauteilabschnitt vorhanden ist. Im überragenden Fall des Befestigungselements, kann dieser Teil besonders vorteilhaft für eine weitere Funktion des verbundenen Befestigungselements genutzt werden. Alternativ oder zusätzlich kann auch der Kopf des Befestigungselements eine weitere Funktion bereitstellen.The fastening element can be matched to the component or the passage that after completion of the compound which is present at the passage end of the fastener recessed, flush or superior to the protruding pressed-on component section is present. In the superior case of the fastener, this part can be used particularly advantageous for a further function of the connected fastener. Alternatively or additionally, the head of the fastening element can provide a further function.
Beim Verbinden des Befestigungselements mit dem Bauteil findet insbesondere keine Verformung des Befestigungselements bzw. von Abschnitten des Befestigungselements statt. Es ist jedoch auch möglich, dass eine Verformung des Befestigungselements erfolgt bzw. gewünscht und/oder zulässig ist. Auch Bereiche des Bauteils außerhalb des erhöhten Bauteilabschnitts werden nicht oder nur in geringem Maße verformt bzw. an das Befestigungselement angepresst. So kann das Bauteil in seiner wesentlichen Form unverändert bleiben. Es findet insbesondere nur eine lokale Verformung des Bauteils um die Bauteilöffnung herum bzw. an der Verbindungsstelle statt. Die Verbindung kann besonders als Punktverbindung ausgebildet werden.When connecting the fastening element to the component, in particular no deformation of the fastening element or of sections of the fastening element takes place. However, it is also possible that a deformation of the fastener takes place or desired and / or permissible. Even areas of the component outside the elevated component portion are not or only slightly deformed or pressed against the fastener. Thus, the component can remain unchanged in its essential form. In particular, only a local deformation of the component takes place around the component opening or at the connection point. The compound can be formed especially as a point connection.
Durch eine lokale Verformung des Bauteils bzw. einer Bauteillage können Kaltverfestigungen eingebracht werden, welche die Festigkeit der Verbindung positiv beeinflussen.By a local deformation of the component or a component layer, work hardening can be introduced, which positively influence the strength of the connection.
Das Verformen des Materials des erhöhten Bauteilabschnitts kann auf unterschiedliche Weise erfolgen. Bei feststehendem Bauteil samt eingebrachtem Befestigungselement kann mit den Verformungsmitteln zum Beispiel ein Anformstück oder eine Matrize eines entsprechenden erfindungsgemäßen Werkzeuges am erhöhten Bauteilabschnitt übergeschoben werden, um den erhöhten Bauteilabschnitt zu verformen. Alternativ kann an einem freien Ende des Befestigungselements bzw. des Schaftes gezogen werden und dadurch der Schaft durch eine Öffnung des Anformstücks oder der Matrize eines entsprechenden Werkzeuges gezogen werden, wobei die Matrize außen anpressend am erhöhten Bauteilabschnitt zur Anlage kommt und dabei die Verformung des Bauteilmaterials erfolgt.The deformation of the material of the raised component portion can be done in different ways. In the case of a fixed component together with a fastener introduced, the deforming means can be used, for example, to push on an adapter piece or a die of a corresponding tool according to the invention on the raised component portion in order to deform the raised component portion. Alternatively, it can be pulled at a free end of the fastener or the shaft and thereby the shank are pulled through an opening of the fitting or the die of a corresponding tool, the die comes to bear against the outside of the raised component portion and thereby the deformation of the component material ,
Es ist auch eine zangenartige Bewegung von zum Beispiel Matrizenbacken des Werkzeugs denkbar, welche in einer Schließbewegung den erhöhten Bauteilabschnitt bzw. den Durchzugkragen von außen radial nach innen pressend verformen und an den radial innen vorhandenen Schaftabschnitt des Befestigungselements andrücken.It is also a pliers-like movement of, for example, die jaws of the tool conceivable, which deform in a closing movement of the raised component portion or the pull-through collar from the outside radially inwardly pressed and pressed against the radially inner existing shaft portion of the fastener.
Das Befestigungselement kann allein zur Verbindung mit dem Bauteil ausgebildet sein oder zusätzlich eine über die Verbindungsfunktion hinaus gehende Funktion aufweisen. Ein als solches Funktionselement ausgebildetes Befestigungselement kann als weitere Funktionen im verbundenen Zustand am Bauteil beispielsweise ein nutzbares Gewinde oder eine Gelenk- bzw. Lagerfunktion zum Beispiel ein Kugelgelenk mit einem Kugelkörper an einem Ende des Befestigungselements aufweisen.The fastening element may be designed solely for connection to the component or additionally have a function that goes beyond the connection function. A trained as such a functional element fastener may have as other functions in the connected state on the component, for example, a usable thread or a joint or bearing function, for example, a ball joint with a spherical body at one end of the fastener.
Eine vorteilhafte Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, dass das Befestigungselement zum Herstellen der Bauteilöffnung in dem Bauteil unter Ausbildung eines zu verbleibenden Abschnitten auf einer Bauteilseite erhöhten Bauteilabschnitts verwendet wird, so dass nach dem Herstellen der Bauteilöffnung das Befestigungselement (
Somit ist es vorteilhaft möglich, die Verbindung effektiver zu erstellen. Die Herstellung des Durchzugs in dem Bauteil muss insbesondere nicht mit einem separaten Stanzvorgang bzw. ggf. nicht mit einem eigens dafür notwendigen Werkzeug vor dem Einbringen des Befestigungselement erfolgen, sondern die Vorbereitung des Durchzugs und das eigentliche Verbinden zwischen dem Befestigungselement und dem Bauteil kann in einem Verfahrensablauf bzw. mit genau einem Werkzeug geschehen.Thus, it is advantageously possible to create the connection more effectively. In particular, the preparation of the passage in the component does not have to take place with a separate punching operation or, if necessary, with a tool necessary for this purpose prior to the introduction of the fastening element, but the preparation of the passage and the actual connection between the fastening element and the component can take place in one Procedure or done with exactly one tool.
So kann die Herstellung des Durchzugs insbesondere unmittelbar vor dem Verbinden des Befestigungselements mit dem Bauteil durch das Befestigungselement selbst vorgenommen werden.Thus, the production of the passage can be made in particular immediately before connecting the fastener to the component by the fastener itself.
Dies ist auch deshalb vorteilhaft, weil sich ein Verfahrensablauf zum Verbinden ggf. zeitlich verkürzen bzw. optimieren lässt. Insbesondere muss die Stelle der Verbindung des Befestigungselements mit dem Bauteil vor dem Stanzen und Verbinden nicht exakt vorbestimmt sein, wie es bei einem vorbereiteten Durchzugs der Fall ist. Außerdem muss bei einem vorher vorhandenen Durchzug das Befestigungselement exakt räumlich positioniert in die Bauteilöffnung eingebracht werden, um z. B. nicht am Rand der Bauteilöffnung anzustehen. Das Werkzeug muss also entsprechend präzise an die passende Stelle geführt werden, was sich zeitlich bzw. steuerungstechnisch nachteilig auswirken kann.This is also advantageous because a procedure for connecting can be shortened or optimized in terms of time if necessary. In particular, the location of the connection of the fastener to the component prior to punching and joining need not be exactly predetermined, as is the case with a prepared pull-through. In addition, in a pre-existing passage, the fastener must be positioned exactly spatially positioned in the component opening to z. B. does not rest on the edge of the component opening. The tool must therefore be precisely guided to the appropriate location, which can adversely affect temporally or control technology.
Für das Ausbilden des Durchzugs mit dem Befestigungselement muss dieses insbesondere mit einer entsprechenden Stanzkontur im Schaftabschnitt ausgebildet sein. Über eine am vorderen Bereich bzw. freien Ende des Schaftabschnitts ausgebildete Stanzkontur mit einer Stanzschneide kann das Durchstanzen des Bauteils vorteilhaft erfolgen. Für die Aufnahme eines aus dem Bauteil ausgestanzten Stanzmaterials bzw. eines Stanzbutzens ist es vorteilhaft, wenn das Befestigungselement einen zur Stanzkontur innenliegenden Hohlbereich umfasst und unter dem Kopf mit einer Hohlkehle ausgelegt ist. Ein erfindungsgemäßes Werkzeug muss zudem ein auf das stanzende Befestigungselement abgestimmtes Matrizenteil aufweisen, um einen gewünscht geformten Durchzug ausbilden zu können. Die Abstimmung muss insbesondere im Hinblick auf die Form und Abmessung der Bauteilöffnung und des überstehenden Bauteilabschnitts erfolgen. Dabei sind auch Parameter wie die Höhe des überstehenden Bauteilabschnitts zu verbleibenden Abschnitten der betreffenden Bauteilseite, die Wandungsdicke des erhöhten Bauteilabschnitts und die Form des Übergangs vom Bauteil in den erhöhten Bauteilabschnitt relevant.For the formation of the passage with the fastening element this must be formed in particular with a corresponding punching contour in the shaft portion. About a formed at the front region or free end of the shaft portion punching contour with a punch cutting the punching of the component can be done advantageously. For receiving a stamped out of the component punching material or a Stanzbutzens, it is advantageous if the fastening element comprises a hollow contour lying inside the punching contour and is designed under the head with a groove. An inventive tool must also have a matched to the punching fastener mold part to form a desired shaped passage can. The vote must be made in particular with regard to the shape and dimension of the component opening and the protruding component section. In this case, parameters such as the height of the protruding component portion to remaining portions of the relevant component side, the wall thickness of the raised component portion and the shape of the transition from the component in the raised component section are relevant.
Das Befestigungselement kann beim Stanzen in eine Vertiefung des Matrizenteils einer entsprechenden Matrize eines erfindungsgemäßen Werkzeugs eintauchen, wobei es im Zusammenspiel mit einem dornartigen Teil der Matrize vorteilhaft möglich ist, dass der ausgestanzte Stanzbutzen von einer Stirnseite des dornartigen Teils durch dessen Eintauchen in den Hohlbereich des Befestigungselements im weiteren Verbindungsvorgang in den Hohlbereich geschoben wird und dort dauerhaft verbleibt. Vorteilhafterweise muss somit keine Stanzbutzenabführung am Werkzeug vorgesehen werden. Außerdem kann der im Hohlbereich aufgenommene Stanzbutzen ggf. die Stabilität des verbundenen Befestigungselements vorteilhaft beeinflussen, was insbesondere eine Gefahr einer plastischen Verformung der Stanzkontur bzw. des Schaftabschnitts angeht.The fastener can dive when punching in a recess of the female part of a corresponding die of a tool according to the invention, wherein it is advantageously possible in conjunction with a mandrel-like part of the die, that the punched punching of an end face of the mandrel-like part by its immersion in the hollow region of the fastener is pushed in the further connection process in the hollow area and remains there permanently. Advantageously, therefore, no punched neck removal on the tool must be provided. In addition, the punched slug accommodated in the hollow region may, if appropriate, advantageously influence the stability of the connected fastening element, which particularly concerns a risk of plastic deformation of the punching contour or of the shaft section.
In aller Regel ist es so, dass das Befestigungselement nach dem Durchstanzen des Bauteils in diesem bzw. im Bereich des Durchzugs durchgesteckt verbleibt und insbesondere unmittelbar danach bzw. in einem fortlaufenden Verfahrensschritt der erhöhte Bauteilabschnitt an das Befestigungselement angepresst wird.As a rule, it is the case that the fastening element remains plowed through the component in this or in the region of the passage after punching through of the component, and in particular immediately thereafter or in a continuous method step the raised component portion is pressed against the fastening element.
Das Matrizenteil ist vorteilhaft derart abgestimmt ausgebildet, dass mit dem Anpressen des Materials des erhöhten Bauteilabschnitts außen am Befestigungselement der Übergang von der betreffenden Bauteilseite in den erhöhten Bauteilabschnitt definiert angeformt wird. Beispielsweise kann ein hohlkehlförmiger bzw. konkaver Übergang ausgebildet werden oder ein anderer Übergang. Bevorzugt wird um den angepressten erhöhten Bauteilabschnitt eine durch Prägung mit Abschnitten des Matrizenteils gebildeter vertiefter Eindruck bzw. eine geschlossen umlaufend ausgebildeter Einprägung im Bauteil bzw. der Bauteilseite eingeformt. Damit wird der Anpressvorgang wesentlich bestimmt.The female part is advantageously designed in such a coordinated manner that, when the material of the raised component section is pressed against the outside of the fastening element, the transition from the relevant component side into the raised component section is formed in a defined manner. For example, a trough-shaped or concave transition can be formed or another transition. Preference is given to the pressed-on elevated component portion formed by embossing with portions of the female part recessed impression or a closed circumferentially formed indentation in the component or formed on the component side. This essentially determines the pressing process.
Es ist außerdem vorteilhaft, dass vor dem Verbinden des Befestigungselements mit dem Bauteil eine erste Bauteillage mit einer Bauteilöffnung derart in Position zu einer anderen Bauteillage gebracht wird, dass die Bauteilöffnungen der Bauteillagen zueinander ausgerichtet sind, wobei das Befestigungselement in die zueinander ausgerichteten Bauteilöffnungen eingebracht wird, und der erhöhte Bauteilabschnitt an einer der beiden Bauteillagen an das Befestigungselement angepresst wird. Das Bauteil weist also die erste Bauteillage und die zweite Bauteillage auf. Die beiden Bauteillagen sind vor dem Verbinden des Befestigungselements mit dem Bauteil bevorzugt als jeweils separate Bauteillagen ausgestaltet. So können die Bauteillagen variabel aus unterschiedlichen Materialien bzw. in unterschiedlichen Abmessungen ausgewählt werden.It is also advantageous that, prior to connecting the fastening element to the component, a first component layer having a component opening is brought into position relative to another component layer such that the component openings of the component layers are aligned with one another, wherein the fastening element is introduced into the component openings aligned with one another, and the raised component portion is pressed against the fastening element on one of the two component layers. The component therefore has the first component layer and the second component layer. The two component layers are preferably configured as separate component layers before the fastener is connected to the component. Thus, the component layers can be variably selected from different materials or in different dimensions.
Alternativ können sämtliche der mehreren Bauteillagen vor dem Verbinden ungelocht sein und erfindungsgemäß mit dem Befestigungselement durchgestanzt und mit diesem verbunden werden.Alternatively, all of the several component layers may be unperforated prior to joining and according to the invention punched through with the fastening element and connected thereto.
Insbesondere weisen die zueinander ausgerichteten Öffnungen identische oder zumindest nahezu identische Öffnungsabmaße bzw. Öffnungsdurchmesser auf. Die Öffnungen der unterschiedlichen Bauteillagen können auch unterschiedlich geformt bzw. dimensioniert sein. Es ist aber auch So können die Öffnungen der Bauteillagen symmetrisch zueinander ausgerichtete werden und einen Durchsteckkanal für das Befestigungselement ausbilden.In particular, the mutually aligned openings have identical or at least almost identical opening dimensions or opening diameters. The openings of the different component layers can also be shaped or dimensioned differently. However, it is also possible for the openings of the component layers to be aligned symmetrically with respect to one another and to form a through-passage for the fastening element.
Mit dem Einbringen in die Öffnung und dem Verbinden des Befestigungselements können vorteilhafterweise die beiden zuvor unverbundenen Bauteillagen miteinander verbunden werden. Denn mit dem Anpressen des erhöhten Bauteilabschnitts an einem der Bauteillagen am Befestigungselement wird eine Fixierung der beiden Bauteillagen zueinander an der Verbindungsstelle eingerichtet.With the introduction into the opening and the connection of the fastener advantageously the two previously unconnected component layers can be interconnected. Because with the pressing of the raised component portion on one of the component layers on the fastening element, a fixation of the two component layers to each other at the connection point is established.
Außerdem können unterschiedliche Bauteillagen insbesondere aus unterschiedlichen Materialien bestehende Bauteillagen vorteilhaft verbunden werden. Die zur Bauteillage mit dem Durchzug weitere Bauteillage, die gegenüberliegend zur Seite mit dem Durchzug anliegt, kann insbesondere aus einem schwer umformbaren Werkstoff bzw. einem hochfesten Stahlblech, einem faserverstärkten Kunststoff oder einem Blech auf Aluminiumbasis bestehen. Die Bauteillage mit dem erhöhten Bauteilabschnitt besteht hingegen bevorzugt aus einem vergleichsweise gut umformbaren Werkstoff zum Beispiel aus einem Standard-Blechmaterial.In addition, different component layers, in particular component layers consisting of different materials, can be advantageously connected. The component position with the passage further component position, which bears opposite to the side of the passage, may in particular consist of a difficult-to-form material or a high-strength steel sheet, a fiber-reinforced plastic or an aluminum-based sheet. The component layer with the raised component portion, however, preferably consists of a comparatively easily deformable material, for example, from a standard sheet material.
Es ist auch vorteilhaft, dass vor dem Verbinden des Befestigungselements mit dem Bauteil mehrere Bauteillagen mit jeweils einer Bauteilöffnung derart in Position zueinander gebracht werden, dass die Bauteilöffnungen der Bauteillagen zueinander ausgerichtet sind, wobei das Befestigungselement in die zueinander ausgerichteten Bauteilöffnungen eingebracht wird, und der erhöhte Bauteilabschnitt der betreffenden Bauteillage an das Befestigungselement angepresst wird. Das erfindungsgemäße Verfahren lässt sich vorteilhafterweise für eine Mehrzahl von insbesondere unterschiedlichen Bauteillagen anwenden.It is also advantageous that, prior to connecting the fastening element to the component, a plurality of component layers, each having a component opening, are brought into position relative to one another in such a way that the component openings of the component layers are aligned with one another, wherein the fastening element is introduced into the component openings aligned with one another and the raised one Part section of the relevant component position is pressed against the fastener. The method according to the invention can advantageously be used for a plurality of, in particular, different component layers.
Mit der immer notwendigerweise vorhandenen Bauteillage mit der Bauteilöffnung und dem dazugehörigen erhöhten Bauteilabschnitt können auf diese Weise zwei oder mehr weitere Bauteillagen insbesondere plattenartige Bauteillagen verbunden werden. Es lassen sich beispielsweise drei oder mehr flache bzw. blechartige Bauteillagen miteinander über das erfindungsgemäße Verfahren sandwichartig bzw. in Stapelform verbinden.With the always necessarily present component position with the component opening and the associated elevated component portion, two or more further component layers, in particular plate-like component layers, can be connected in this way. For example, three or more flat or sheet-like component layers can be connected to one another in a sandwich-like or stacked manner using the method according to the invention.
Auch hier ist es besonders vorteilhaft, wenn die jeweiligen Öffnungen in sämtlichen Bauteillagen identische oder nahezu gleiche Innenmaße aufweisen. Es sind jedoch auch sich unterscheidende Innenmaße der Öffnungen der jeweiligen verschiedenen Bauteillagen möglich. Die Bauteillagen können dann so aufeinander positioniert werden, dass deren Öffnungen zueinander ausgerichtet bzw. ggf. fluchtend benachbart zueinander sind und das Befestigungselement in den von den Öffnungen bzw. deren Wandungen gebildeten Durchsteckkanal senkrecht zur Bauteilseite eingebracht werden kann. Eine der beiden außenliegenden Bauteillagen weist den Durchzug auf, so dass dessen erhöhter Bauteilabschnitt anschließend verformt und an den Schaftabschnitt des Befestigungselements angepresst wird. Die andere außenliegende Bauteillage ist dabei insbesondere durch den zum Schaftabschnitt außendurchmessergrößeren Kopfabschnitt des Befestigungselements, der in Anschlagposition an der äußeren Bauteillage ansteht, klemmend fixiert zu den anderen Bauteillagen.Again, it is particularly advantageous if the respective openings have identical or almost identical internal dimensions in all component layers. However, there are also different inner dimensions of the openings of the respective different component layers possible. The component layers can then be positioned on one another in such a way that their openings are aligned with one another or, if necessary, aligned adjacent to one another and the fastening element can be introduced perpendicular to the component side into the through-channel formed by the openings or their walls. One of the two outer component layers has the passage, so that its elevated component portion is subsequently deformed and pressed against the shank portion of the fastening element. In this case, the other outer component layer is in particular fixed in a clamping manner to the other component layers by the head section of the fastening element which is larger than the outer diameter of the shaft section and which abuts in the stop position on the outer component layer.
Die außenliegende Bauteillage aus dem vergleichsweise gut verformbaren Werkstoff, kann auch bei Vorhandensein von weiteren mit jeweils einer Öffnung versehenen Bauteillagen erst durch das als Stanzelement ausgebildete Befestigungselement mit dem Durchzug versehen werden, wie dies oben bereits erläutert ist. Das Befestigungselement muss für die Verwendung bei mehreren Bauteillagen in der Länge des Schaftabschnitts auf die miteinander zu verbindenden Bauteillagen bzw. deren gesamte Dicke in Durchsteckrichtung des Befestigungselements abgestimmt sein. Dies umfasst sowohl bündige als auch nicht bündige Zustände des im Bauteil verbindend eingebrachten Befestigungselements, das am Bauteil insbesondere überstehen kann.The outer component layer of the comparatively easily deformable material, even in the presence of further provided with one opening each component layers can be provided only by the trained as a punch fastener with the passage, as already explained above. The fastener must be tuned for use in multiple component layers in the length of the shaft portion on the component layers to be joined together or their entire thickness in the direction of insertion of the fastener. This includes both flush and non-flush states of the component connecting introduced fastener that can survive on the component in particular.
Die zur Bauteillage mit dem Durchzug weiteren Bauteillagen sind beispielsweise als vorgelochte platten- bzw. blechartige Bauteillagen ausgebildet, also insbesondere ohne erhöhten Bauteilabschnitt bzw. ohne Durchzug. Es ist aber nicht ausgeschlossen, dass wenigstens eine der weiteren Bauteillagen ebenfalls mit einem erhöhten Bauteilabschnitt bzw. mit einem Durchzug versehen ist. Die weiteren Durchzüge werden beim Verbinden mit dem Befestigungselement jedoch in aller Regel nicht verformt. Mit den erhöhten Bauteilabschnitten an den weiteren Bauteillagen können beispielsweise dauerhaft vorhandene bzw. präzise vorgebbare Abstände im Bereich der Erhöhung zwischen Bauteillagenseiten von benachbarten Bauteillagen eingerichtet werden und ggf. die Verbindungseigenschaften positiv beeinflusst werden.The component layers to which the passage further component layers are formed, for example, as a pre-punched plate or sheet-like component layers, ie in particular without elevated part of the component or without passage. However, it is not excluded that at least one of the further component layers is likewise provided with an elevated component section or with a passage. However, the further passages are not deformed when connecting to the fastening element as a rule. With the raised component sections on the further component layers, it is possible, for example, to set up permanently existing or precisely predefinable distances in the region of the increase between component parts sides of adjacent component layers and possibly positively influence the connection properties.
Eine weitere vorteilhafte Variante der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Verformung des erhöhten Bauteilabschnitts und die Anpressung des Materials des erhöhten Bauteilabschnitts an das Befestigungselement durchgeführt wird, nachdem das Befestigungselement in die Öffnung des Bauteils mit dem erhöhten Bauteilabschnitt eingebracht ist und die Anschlagposition relativ zum Bauteil einnimmt. Damit ist eine positionsexakte Einbringung des Befestigungselements in das Bauteil sichergestellt. Des Weiteren lässt sich ein mechanisch stabiler Befestigungspunkt zwischen dem Befestigungselement und dem Bauteil einrichten.A further advantageous variant of the invention is characterized in that the deformation of the raised component portion and the contact pressure of the material of the raised component portion is performed on the fastener after the fastener is inserted into the opening of the component with the raised component portion and the stop position relative to Component takes. For a position-exact insertion of the fastener is ensured in the component. Furthermore, a mechanically stable attachment point can be set up between the fastening element and the component.
In einer weiteren vorteilhaften Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens wird für das Verbinden des Befestigungselements mit dem Bauteil die Anschlagposition des Befestigungselements durch Anlegen von Haltemitteln an dem Befestigungselement und/oder dem Bauteil gesichert. So kann das Befestigungselement relativ zum Bauteil in eine exakt gewünschte Position gebracht und dauerhaft über den Zeitraum des Verbindungsvorgangs gehalten werden. Die Haltemittel sind insbesondere durch Teile von Stempel- und/oder Matrizenanordnungen von entsprechenden Werkzeugen realisiert. Damit lassen sich vergleichsweise hohe Verformungs- und/oder Anpresskräfte realisieren, ohne dass das Befestigungselement eine Ausweichbewegung durchführen kann.In a further advantageous variant of the method according to the invention, the stop position of the fastening element is secured by the application of retaining means on the fastening element and / or the component for connecting the fastening element with the component. Thus, the fastening element can be brought into a precisely desired position relative to the component and held permanently over the period of the connection process. The holding means are in particular realized by parts of punch and / or die arrangements of corresponding tools. This comparatively high deformation and / or contact forces can be realized without the fastener can perform an evasive movement.
Als Haltemittel sind an einem erfindungsgemäßen Werkzeug beispielsweise oberseitig und/oder unterseitig zum Bauteil anordenbare Stempel- oder Matrizenteile denkbar.As a holding means are on a tool according to the invention, for example, on the upper side and / or lower side to the component can be arranged punch or die parts conceivable.
Eine vorteilhafte Variation der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass der erhöhte Bauteilabschnitt durch Verformungsmittel verformt und an das Befestigungselement angepresst wird. Die Verformungsmittel können ein starres Teil umfassen, mit dem der erhöhte Bauteilabschnitt verquetscht wird. Auch kann ein aus mindestens zwei zueinander beweglichen Teilen gebildetes Werkzeugteil des Verbindungswerkzeugs zum Verformen des erhöhten Bauteilabschnitts genutzt werden.An advantageous variation of the invention is characterized in that the raised component portion is deformed by deformation means and pressed against the fastener. The deformation means may comprise a rigid part, with which the raised component portion is crushed. Also, a tool part formed from at least two mutually movable parts of the connecting tool for deforming the raised component portion can be used.
In diesem Zusammenhang ist es außerdem vorteilhaft, dass der erhöhte Bauteilabschnitt unter einer Relativbewegung zwischen den Verformungsmitteln und dem erhöhten Bauteilabschnitt verformt wird, wobei die Relativbewegung auf eine Höhenrichtung des erhöhten Bauteilabschnitts bezogen ist. So können beispielsweise allein die Verformungsmittel bewegt werden, oder allein das Bauteil mit dem eingebrachten Befestigungselement.In this context, it is also advantageous that the raised component portion is deformed under a relative movement between the deformation means and the raised component portion, wherein the relative movement is related to a height direction of the raised component portion. Thus, for example, only the deformation means can be moved, or alone the component with the introduced fastener.
Vorteilhafterweise wird die Verformung des erhöhten Bauteilabschnitts so ausgeführt, dass keine Verformung des Befestigungselements erfolgt. Es kann alternativ auch vorteilhaft sein, dass eine gewisse Verformung des erhöhten Bauteilabschnitts erfolgt bzw. zulässig ist. Hierfür sind die aufzubringenden Kräfte und/oder die Festigkeit des Befestigungselements entsprechend ausgelegt.Advantageously, the deformation of the raised component portion is carried out so that no deformation of the fastener takes place. It may alternatively also be advantageous that a certain deformation of the raised component section takes place or is permissible. For this purpose, the applied forces and / or the strength of the fastener are designed accordingly.
Es ist überdies von Vorteil wenn das Befestigungselement in genau ein Bauteil mit einem Durchzug, der eine Bauteilöffnung mit einem zu verbleibenden Abschnitten einer Bauteilseite erhöhten Bauteilabschnitt aufweist, im Bereich des Durchzugs eingebracht und befestigt wird.It is also advantageous if the fastening element is introduced and secured in exactly one component with a passage, which has a component opening with a component section which is elevated to remaining sections of a component side, in the region of the passage.
Gemäß einer vorteilhaften Variante der Erfindung wird das Befestigungselement in genau ein Bauteil ohne einen Durchzug eingebracht und befestigt, wobei beim Verbindungsvorgang das Befestigungselement im genau einen Bauteil einen Durchzug im Bauteil bildet.According to an advantageous variant of the invention, the fastening element is introduced and secured in exactly one component without a passage, wherein the fastening element in the exactly one component forms a passage in the component during the connection process.
Von Vorteil ist es auch, wenn das Befestigungselement in mehrere Bauteillagen eingebracht wird, wobei alle Bauteillagen gelocht sind und zumindest eine unterste Bauteillage einen Durchzug, der eine Bauteilöffnung mit einem zu verbleibenden Abschnitten einer Bauteilseite erhöhten Bauteilabschnitt aufweist und der erhöhte Bauteilabschnitt an das Befestigungselement verpresst wird.It is also advantageous if the fastening element is introduced into a plurality of component layers, wherein all component layers are perforated and at least one lowermost component layer has a passage which has a component opening with a component section raised to remaining sections of a component side and the raised component section is pressed against the fastening element ,
Weiters ist es vorteilhaft, wenn das Befestigungselement in mehrere Bauteillagen eingebracht wird, wobei bis auf eine unterste Bauteillage alle Bauteillagen gelocht sind und die unterste Bauteillage ungelocht ist, in welcher das als stanzendes Element ausgebildete Befestigungselement beim Verbindungsvorgang einen Durchzug im Bauteil bildet, wobei der Durchzug eine Bauteilöffnung mit einem zu verbleibenden Abschnitten einer Bauteilseite erhöhten Bauteilabschnitt aufweist.Furthermore, it is advantageous if the fastening element is introduced into several component layers, wherein all component layers are perforated except for a lowermost component layer and the lowermost component layer is unperforated, in which the formed as a punching element fastener during the connection process forms a passage in the component, wherein the passage a component opening having a raised to remaining portions of a component side component portion.
Schließlich ist es von Vorteil, dass das Befestigungselement in mehrere Bauteillagen eingebracht wird, wobei sämtliche Bauteillagen ungelocht sind und beim Verbindungsvorgang das als stanzendes Element ausgebildete Befestigungselement die oberen Bauteillagen durchstanzt und im untersten Bauteil einen Durchzug bildet, wobei der Durchzug eine Bauteilöffnung mit einem zu verbleibenden Abschnitten einer Bauteilseite erhöhten Bauteilabschnitt aufweist. Finally, it is advantageous that the fastening element is introduced into a plurality of component layers, wherein all component layers are unperforated and punched during punching element formed as a punching element fastening element punched through the upper component layers and forms a passage in the bottom component, the passage a component opening with a remaining Having portions of a component side elevated component portion.
Ein Vorteil kann auch darin gesehen werden, wenn das Material eines Kragens des Durchzugs bzw. das Material des erhöhten Bauteilabschnitts an das Befestigungselement angeformt wird, indem eine Zugkraft auf das in dem Bauteil eingesteckte Befestigungselement aufgebracht wird und/oder eine Relativbewegung zwischen dem Werkzeug und dem Bauteil stattfindet.An advantage can also be seen in that the material of a collar of the passage or the material of the raised component portion is formed on the fastener by a tensile force is applied to the inserted in the component fastener and / or a relative movement between the tool and the Component takes place.
Die Erfindung betrifft außerdem ein Werkzeug zum Verbinden eines Befestigungselements mit einem Bauteil, wobei das Bauteil eine Bauteilöffnung aufweist, um welche auf einer Bauteilseite ein zu verbleibenden Abschnitten der Bauteilseite erhöhter Bauteilabschnitt vorhanden ist und das Befestigungselement und die Bauteilöffnung so aufeinander abgestimmt sind, dass das Befestigungselement in die Bauteilöffnung einbringbar ist, um das Befestigungselement mit dem Bauteil zu verbinden. Der Kern dieses Aspekts der Erfindung liegt darin, dass Verformungsmittel zum Verformen des erhöhten Bauteilabschnitts vorgesehen sind, um den erhöhten Bauteilabschnitt an das Befestigungselement anzupressen. Damit lassen sich die oben zum erfindungsgemäßen Verbindungsverfahren aufgezeigten Vorteile mit dem vorgeschlagenen Werkzeug erreichen. Das Werkzeug ist insbesondere ausgebildet, das oben diskutierte Verbindungsverfahren durchzuführen. Vorteilhafterweise sind zudem Haltemittel zur Fixierung des Bauteils und des in der Bauteilöffnung in einer gewünschten Verbindungsposition eingebrachten Befestigungselements zueinander vorhanden.The invention also relates to a tool for connecting a fastening element to a component, wherein the component has a component opening around which on one component side to a remaining portions of the component side elevated component portion is present and the fastener and the component opening are coordinated so that the fastener into the component opening can be introduced to connect the fastener with the component. The gist of this aspect of the invention is that deformation means are provided for deforming the raised component portion to press the raised component portion against the fastener. In this way, the advantages set out above for the connection method according to the invention can be achieved with the proposed tool. In particular, the tool is designed to carry out the connection method discussed above. Advantageously, retaining means for fixing the component and the fastening element introduced into the component opening in a desired connection position are also present to one another.
Eine vorteilhafte Variante des Werkzeugs zeichnet sich dadurch aus, dass ein Matrizenelement mit einer auf den erhöhten Bauteilabschnitt abgestimmten Matrizenöffnung vorgesehen ist, wobei mit einer Relativbewegung zwischen dem Matrizenelement und dem erhöhten Bauteilabschnitt ein Wandabschnitt der Matrizenöffnung außen in Anpressposition an dem erhöhten Bauteilabschnitt bringbar ist und wobei mit einem Fortschreiten der Relativbewegung senkrecht zur Querschnittsebene der Matrizenöffnung der erhöhte Bauteilabschnitt verformbar ist.An advantageous variant of the tool is characterized in that a die element is provided with a matched to the raised component part die opening, with a relative movement between the die element and the raised component portion, a wall portion of the die opening can be brought outside in contact pressure on the raised portion of the component and wherein with a progression of the relative movement perpendicular to the cross-sectional plane of the die opening of the raised component portion is deformable.
Mit dem Werkzeug kann beispielsweise durch ein Überstülpen des Matrizenelements samt Matrizenöffnung über den erhöhten Bauteilabschnitt, z. B. mit einem in Bewegungsrichtung vorne sich aufweitenden Öffnungsrand der Matrizenöffnung, der erhöhte Bauteilabschnitt verquetscht und an äußere Bereiche des Befestigungselements angepresst werden. Das Verformen kann demgemäß vorteilhaft allein durch eine vom Werkzeug bereitgestellte Linearbewegung eines Werkzeugteils bewirkt werden. Damit lässt sich das erfindungsgemäße Werkzeug in bekannte Pressen- bzw. Nietsysteme mit hin- und herbewegbaren Werkzeugteilen problemlos integrieren bzw. adaptieren.With the tool, for example, by slipping over the die element including the die opening on the raised part of the component, for. B. with a front in the direction of movement widening opening edge of the die opening, the raised component portion squeezed and pressed against outer regions of the fastener. Accordingly, the deformation can advantageously be effected solely by a linear movement of a tool part provided by the tool. Thus, the tool according to the invention can be easily integrated or adapted in known press or riveting systems with reciprocating tool parts.
Auch ist es vorteilhaft, dass Haltemittel zum Halten des Bauteils und/oder des in der Bauteilöffnung in der Anschlagposition eingebrachten Befestigungselements vorgesehen sind.It is also advantageous that holding means are provided for holding the component and / or the introduced in the component opening in the stop position fastener.
Dies ist für eine Fixierung des Befestigungselements in der Öffnung in einer gewünschten Verbindeposition vorteilhaft. Beispielsweise ist ein Werkzeugteil vorhanden, in welchem eine Öffnung oder Vertiefung vorhanden ist, welche passgenau für ein formschlüssiges Halten des Befestigungselements bzw. eines Kopfabschnitts des Befestigungselements ausgestaltet ist. Der Kopfabschnitt kann beispielsweise so gehalten werden, dass das Befestigungselement gegen Verdrehung und Längsverschiebung in der gewünschten Einbring- bzw. Verbindeposition in der Bauteilöffnung gesichert ist.This is advantageous for fixing the fastening element in the opening in a desired connection position. For example, a tool part is present, in which an opening or depression is present, which is designed to fit exactly for a positive retention of the fastener or a head portion of the fastener. The head section can for example be held so that the fastener is secured against rotation and longitudinal displacement in the desired insertion or connection position in the component opening.
Eine vorteilhafte Ausbildung des erfindungsgemäßen Werkzeugs zeichnet sich dadurch aus, dass auf einer Stempelseite des Werkzeugs Niederhaltemittel zum Fixieren der Bauteile bzw. Bauteillagen beim Verbindevorgang und/oder Abstreifmittel auf einer Matrizenseite des Werkzeugs zum Ausheben der Verbindung bzw. Bauteile nach dem Fügevorgang vorgesehen sind.An advantageous embodiment of the tool according to the invention is characterized in that on a die side of the tool hold-down means for fixing the components or component layers during the joining process and / or Abstreifmittel on a die side of the tool for lifting the compound or components are provided after the joining process.
Figurenbeschreibungfigure description
Weitere Vorteile bzw. Merkmale der Erfindung sind anhand unterschiedlicher in den Figuren schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Im Einzelnen zeigt:Further advantages or features of the invention are explained in more detail with reference to different schematically illustrated in the figures embodiments. In detail shows:
In den Figuren sind stark vergrößerte und ausschnittsweise schematisierte bzw. vereinfachte Schnittansichten im Bereich eines Befestigungselements mit zwei Bauteillagen eines Bauteils dargestellt, wobei unterschiedliche Verfahrensschritte zur Herstellung der Verbindung bzw. die fertig gestellte Verbindung dargestellt sind. Die Dicke der Bauteillagen kann beliebig sein, kann typischerweise zum Beispiel im unteren einstelligen Millimeterbereich für eine Bauteillage liegen, insbesondere zwischen unter ca. einem Millimeter und bis zu 2 bis 6 Millimetern. Das Befestigungselement ist vorteilhaft darauf entsprechend abgestimmt.In the figures, greatly enlarged and fragmentary schematic or simplified sectional views in the region of a fastener with two component layers of a component are shown, wherein different process steps for the preparation of the compound or the completed connection are shown. The thickness of the component layers can be arbitrary, can typically be, for example, in the lower single-digit millimeter range for a component location, in particular between less than about one millimeter and up to 2 to 6 millimeters. The fastener is advantageously matched accordingly.
Alternativ sind unterschiedliche andere Strukturen im Schaft denkbar, zum Beispiel mit ungleichmäßigen Rillen und/oder in Längsrichtung des Schaftes verlaufende Strukturen im Schaft zum Beispiel Längsnuten.Alternatively, various other structures in the shaft are conceivable, for example with non-uniform grooves and / or structures extending in the longitudinal direction of the shaft in the shaft, for example longitudinal grooves.
Form, Ausrichtung und Anzahl der Rillen
Die beiden Bauteillagen
Metall-Materialien sind bevorzugt matrizenseitig vorhanden. Andere Materialien können matrizenseitig bzw. insbesondere stempelseitig vorgesehen sein, wie beispielsweise Kunststoffe, Holz oder Gewebe wie Stoffe oder Teppiche. Damit lassen sich Anwendungsgebiete wie z. B. in der Möbelindustrie erschließen, um beispielsweise Holzoberflächen mit sichtbaren Nietköpfen an Blechtafeln zu realisieren.Metal materials are preferably present on the die side. Other materials may be provided on the die side or in particular stamp side, such as plastics, wood or fabric such as fabrics or carpets. This can be applications such. B. in the furniture industry to realize, for example, wood surfaces with visible rivet heads on metal sheets.
Die Öffnung
Beide Durchmesser der Öffnungen
In der verbindungsgeeigneten Positionierung der beiden Bauteillagen
Die Bauteillage
Die Bauteillage
Die Bauteillage
Vor bzw. bei der Fixierung des Bolzens
Unterhalb des Durchzugs
Eine Verbindung kann auch mit nur teilweiser Füllung der Rillen
Wird der Bolzen
Am oberen zum Bolzen
Zum Verbinden des in die Öffnungen
Dabei verquetscht das Matrizenelement
Im verbundenen Zustand gemäß
Die
Ausgehend von
Der Stanzstempel
Die obere stanzstempelseitige Bauteillage
Der Stanzstempel
Mit dem Stanzstempel
Oben auf der Matrize
In der Öffnung
Der Dornabschnitt
Alternativ kann die Stirnseite
Die ringförmige Öffnung
In den
Grundsätzlich kann bei erfindungsgemäßen Anordnungen auf einer Stempelseite eines Werkzeugs ein Niederhaltesystem zum Fixieren der Bauteile bzw. Bauteillagen beim Verbindevorgang und/oder ein Abstreifsystem auf einer Matrizenseite des Werkzeugs zum Ausheben der Verbindung bzw. Bauteile nach dem Fügevorgang vorhanden sein.Basically, in arrangements according to the invention on a die side of a tool a hold-down system for fixing the components or component layers during the joining process and / or a stripping system on a die side of the tool for lifting the connection or components may be present after the joining process.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Bolzenbolt
- 22
- Kopfhead
- 2a2a
- Unterseitebottom
- 33
- Schaftshaft
- 3a, 3b3a, 3b
- Schaftabschnittshank portion
- 44
- Bauteillagecomponent location
- 4a4a
- Oberseitetop
- 4b4b
- Unterseitebottom
- 55
- Bauteillagecomponent location
- 5a5a
- Oberseitetop
- 5b5b
- Unterseitebottom
- 66
- Öffnungopening
- 77
- Öffnungopening
- 88th
- Rillenstrukturgroove structure
- 99
- Rillegroove
- 1010
- Rillegroove
- 1111
- Rillegroove
- 1212
- Rillegroove
- 1313
- DurchzugDraft
- 1414
- Kragencollar
- 14.114.1
- Materialmaterial
- 1515
- Abstützelementsupport element
- 1616
- Vertiefungdeepening
- 1717
- Matrizenelementstamper
- 17a17a
- Vorderseitefront
- 1818
- DurchgangsöffnungThrough opening
- 1919
- Aufnahmeadmission
- 2020
- Randbereichborder area
- 2121
- Stanzstempelpunch
- 2222
- Kopfhead
- 22a22a
- Unterseitebottom
- 2323
- Schaftshaft
- 2424
- Abschnittsection
- 2525
- Abschnittsection
- 25a25a
- Rillegroove
- 2626
- Stanzabschnittpiercing section
- 2727
- Stanzkantepunching edge
- 2828
- SacklochbohrungBlind hole
- 2929
- Öffnungopening
- 3030
- Bauteillagecomponent location
- 30a30a
- Oberseitetop
- 3131
- Bauteillagecomponent location
- 31b31b
- Unterseitebottom
- 3232
- Matrizedie
- 3333
- Matrizengrundkörperbasic die
- 33a33a
- BasisoberseiteBase top
- 3434
- Matrizenformkörpermatrix molding
- 3535
- Fußabschnittfoot section
- 3636
- Dornabschnittcore section
- 36a36a
- Stirnseitefront
- 3737
- Öffnungopening
- 3838
- Kragendurchzugcollar passage
- 38a38a
- Kragencollar
- 3939
- Auflageedition
- 39a39a
- Auflageflächebearing surface
- 4040
- Öffnungopening
- 40a40a
- Öffnungsabschnittopening section
- 40b40b
- Öffnungsabschnittopening section
- 40c40c
- Öffnungsabschnittopening section
- 4141
- Stanzbutzenslug
- 4242
- Einprägungimpressing
Claims (19)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE201210000979 DE102012000979A1 (en) | 2012-01-20 | 2012-01-20 | Method for connecting e.g. screw with metal sheet workpiece utilized in furniture industry, involves deforming component portion such that material of portion forms fixed connection between attachment element and component |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE201210000979 DE102012000979A1 (en) | 2012-01-20 | 2012-01-20 | Method for connecting e.g. screw with metal sheet workpiece utilized in furniture industry, involves deforming component portion such that material of portion forms fixed connection between attachment element and component |
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DE102012000979A1 true DE102012000979A1 (en) | 2013-07-25 |
Family
ID=48742113
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE201210000979 Withdrawn DE102012000979A1 (en) | 2012-01-20 | 2012-01-20 | Method for connecting e.g. screw with metal sheet workpiece utilized in furniture industry, involves deforming component portion such that material of portion forms fixed connection between attachment element and component |
Country Status (1)
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