DE102015209527A1 - Method for producing a component connection - Google Patents

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Abstract

Verfahren zum Herstellen einer Bauteilverbindung mit folgenden Schritten: – Stanzen eines Lochs in ein erstes Bauteil, insbesondere in ein erstes Blechbauteil, wobei ein Stanzbutzen an dem ersten Bauteil verbleibt, – Eindrücken eines ersten Abschnitts eines Verbindungselements in das Loch, wobei der Stanzbutzen an dem ersten Abschnitt des Verbindungselements anliegt und ein zweiter Abschnitt des Verbindungselements zumindest ein Stück weit aus dem Loch heraussteht und von dem ersten Bauteil absteht.A method for producing a component connection comprising the following steps: punching a hole in a first component, in particular in a first sheet metal component, wherein a stamped remains on the first component, impressing a first portion of a connecting element in the hole, wherein the stamping on the first Part of the connecting element abuts and a second portion of the connecting element protrudes at least a little out of the hole and projects from the first component.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Bauteilverbindung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The present invention relates to a method for producing a component connection according to the preamble of claim 1.

Aus der älteren, nicht vorveröffentlichten deutschen Patentanmeldung DE 10 2014 221 660 der Anmelderin ist es bekannt, ein Verbindungselement, welches durch zwei miteinander verbundene Kugeln gebildet ist, mit einer der Kugeln in einem Bauteil vorgesehenes Loch einzupressen.From the older, not previously published German patent application DE 10 2014 221 660 It is known to the Applicant to press a connection element, which is formed by two interconnected balls, with one of the balls provided in a component hole.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein alternatives Verfahren zum Herstellen einer Bauteilverbindung anzugeben.The object of the invention is to specify an alternative method for producing a component connection.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.This object is solved by the features of claim 1. Advantageous embodiments and further developments of the invention can be found in the dependent claims.

Ausgangspunkt der Erfindung ist ein Verfahren zum Herstellen einer Bauteilverbindung, wobei zunächst in ein erstes Bauteil, bei dem es sich insbesondere um ein Blechbauteil (z. B. Stahlblech- oder Aluminiumblechbauteil) handeln kann, ein Loch eingestanzt wird.The starting point of the invention is a method for producing a component connection, wherein first of all a hole is punched in a first component, which may in particular be a sheet-metal component (eg sheet steel or aluminum sheet component).

Das Einstanzen des Lochs kann beispielsweise während eines Tiefziehvorgangs, d. h. in einem Tiefziehwerkzeug, oder in einem separaten Arbeitsschritt erfolgen. Das Stanzen erfolgt derart, dass ein Stanzbutzen an dem ersten Bauteil verbleibt. Der Stanzbutzen wird also nicht ausgestanzt oder abgetrennt, sondern lediglich „nach unten” in Stanzrichtung zumindest ein Stück weit umgebogen.The puncturing of the hole may, for example, during a thermoforming operation, i. H. take place in a thermoforming tool, or in a separate step. The punching takes place in such a way that a punched slug remains on the first component. The punched slug is therefore not punched or cut, but only "bent down" in the punching direction at least a bit.

Nach dem Stanzen des Lochs wird ein erster Abschnitt eines Verbindungselements in das Loch eingedrückt. Nach dem Eindrücken des ersten Abschnitts des Verbindungselement liegt der Stanzbutzen von außen her an dem ersten Abschnitt des Verbindungselements an. Ein zweiter Abschnitt des Verbindungselements steht zumindest ein Stück weit aus dem Loch heraus, d. h. der zweite Abschnitt des Verbindungselements steht zumindest ein Stück weit von dem ersten Bauteil ab.After punching the hole, a first portion of a connecting element is pressed into the hole. After pressing in of the first portion of the connecting element of the punching slug is from the outside to the first portion of the connecting element. A second portion of the connecting element is at least for a distance out of the hole, d. H. the second portion of the connecting element is at least a distance from the first component.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist der erste Abschnitt des Verbindungselements durch einen kugelförmigen Abschnitt bzw. durch eine Kugel gebildet oder weist einen kugelförmigen Abschnitt oder eine Kugel auf. Der kugelförmige Abschnitt ist ganz oder zumindest ein Stück weit in das Loch eingedrückt. Der an dem ersten Bauteil verbliebene Stanzbutzen liegt somit von außen her an dem kugelförmigen Abschnitt an.According to a development of the invention, the first section of the connecting element is formed by a spherical section or by a ball or has a spherical section or a ball. The spherical portion is completely or at least partially pressed into the hole. The remaining on the first component punched slug is thus on the outside of the spherical portion.

Vorzugsweise ist bzw. wird der Stanzbutzen konkav bzw. löffelartig umgeformt, so dass er sich von außen her enganliegend bzw. flächig an den ersten Abschnitt des Verbindungselements, d. h. an einen der kugelförmigen Abschnitte des Verbindungselements, anschmiegt.Preferably, the punched slug is or is converted into a concave or spoon-like manner, so that it fits snugly or flat from the outside to the first section of the connecting element, ie. H. to one of the spherical portions of the connecting element, hugs.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung wird der Stanzbutzen mittels eines Presswerkzeugs, welches einen Stempel und eine Matrize aufweist, in eine konkave oder löffelartige Form umgeformt. Erfindungsgemäß wird eine Matritze verwendet, welche eine konkave Ausnehmung aufweist, in die der Stanzbutzen mittels des Stempels hinein verformt wird. Der Stempel kann entsprechend komplementär, d. h. konvex gestaltet sein.According to a development of the invention, the punched slug is formed by means of a pressing tool which has a punch and a die in a concave or spoon-like shape. According to the invention, a die is used which has a concave recess into which the punched slug is deformed by means of the punch. The stamp can be correspondingly complementary, d. H. be designed convex.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung wird ein Verbindungselement verwendet, bei dem der zweite Abschnitt kugelförmig ist. Die beiden Abschnitte des Verbindungselements (z. B. zwei Kugeln) können miteinander verschweißt sein. Die beiden Abschnitte des Verbindungselements bzw. das gesamte Verbindungselement kann aus Metall, insbesondere aus Stahl oder Aluminium bestehen. Nach dem Eindrücken des ersten Abschnitts des Verbindungselements in das Loch kann der erste Abschnitt des Verbindungselements mit dem ersten Bauteil und/oder mit dem an dem ersten Bauteil verbliebenen Stanzbutzen verschweißt werden.According to a development of the invention, a connecting element is used, in which the second section is spherical. The two sections of the connecting element (eg two balls) can be welded together. The two sections of the connecting element or the entire connecting element may be made of metal, in particular of steel or aluminum. After the first section of the connecting element has been pressed into the hole, the first section of the connecting element can be welded to the first component and / or to the stamped joint remaining on the first component.

Auf den aus dem Loch herausstehenden zweiten Abschnitt des Verbindungselements kann ein zweites Bauteil aufgeklemmt oder aufgeclipst werden bzw. an den zweiten Abschnitt des Verbindungselements kann ein zweites Bauteil festgeklemmt oder aufgeclipst werden. Bei dem zweiten Bauteil kann es sich beispielsweise um ein Blechbauteil handeln, in dem ebenfalls ein Loch vorgesehen ist, wobei der zweite Abschnitt des Verbindungselements ein gewisses Übermaß in Bezug auf das Loch aufweist, so dass eine Klemmverbindung entsteht. Alternativ dazu kann es sich bei dem zweiten Bauteil auch um Clipelement, insbesondere um ein Clipelement aus Kunststoff, handeln, welches auf den zweiten Abschnitt des Verbindungselements aufgeclipst wird.A second component can be clamped or clipped onto the second section of the connecting element projecting out of the hole, or a second component can be clamped or clipped onto the second section of the connecting element. The second component may be, for example, a sheet-metal component in which a hole is likewise provided, wherein the second portion of the connecting element has a certain excess with respect to the hole, so that a clamping connection is formed. Alternatively, the second component may also be a clip element, in particular a clip element made of plastic, which is clipped onto the second section of the connection element.

Im Folgenden wird die Erfindung im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:In the following the invention will be explained in connection with the drawing. Show it:

1–3 die einzelnen Schritte zum Herstellen einer Bauteilverbindung gemäß der Erfindung; 1 - 3 the individual steps for producing a component connection according to the invention;

1 zeigt ein durch ein Blech 1 gebildetes erstes Bauteil 1. Mittels eines Stanzwerkzeugs, welches einen Stanzstempel 2 und eine damit zusammenwirkende Stanzmatrize 3 aufweist, wird in das erste Bauteil 1 ein Loch 4 gestanzt. Ein Stanzbutzen 1a wird nicht durchgestanzt, sondern verbleibt an dem ersten Bauteil 1. 1 shows a through a sheet metal 1 formed first component 1 , By means of a punching tool, which is a punch 2 and a cooperating punching die 3 has, is in the first component 1 a hole 4 punched. One slug 1a is not punched through, but remains on the first component 1 ,

Mittels eines Presswerkzeugs, welches einen Stempel 5 und eine Matrize 6 aufweist, wird der Stanzbutzen 1a in eine konkave bzw. löffelartige Form umgeformt. Der konvex gestaltete Stempel 5 drückt den Stanzbutzen 1a in eine konkave Ausnehmung 6a der Matrize 6.By means of a pressing tool, which a punch 5 and a die 6 has, the Punch is 1a transformed into a concave or spoon-like shape. The convex stamp 5 pushes the punching trimming 1a in a concave recess 6a the matrix 6 ,

Wie aus 2 ersichtlich ist, wird beim Umformen des Stanzbutzens ein dem Stanzbutzen 1a gegenüberliegender Randbereich 1b des ersten Bauteils 1 ein Stück weit nach unten gebogen. Der Stanzbutzen 1a und der Randbereich 1b bilden somit eine Art „Klammer”.How out 2 it can be seen, during the forming of the punching a punching slug 1a opposite edge area 1b of the first component 1 bent a little way down. The punching piece 1a and the border area 1b thus form a kind of "clip".

In einem weiteren, in 3 gezeigten Arbeitsschritt wird ein Verbindungselement in das Loch 4 (vgl. 1), welches durch das Stanzen entstanden ist, eingedrückt.In another, in 3 shown operation is a connecting element in the hole 4 (see. 1 ), which was created by punching, impressed.

Das Verbindungselement ist hier durch eine „Doppelkugel gebildet, d. h. durch zwei miteinander verbundene Kugeln 7a, 7b. Bei den beiden Kugeln 7a, 7b kann es sich beispielsweise um Stahl- oder Aluminiumkugeln handeln, die miteinander verschweißt sind. Die untere Kugel, d. h. die Kugel 7a, bildet einen ersten Abschnitt des Verbindungselements. Die obere Kugel, d. h. die Kugel 7b, bildet einen zweiten Abschnitt des Verbindungselements.The connecting element is here formed by a "double ball, ie by two interconnected balls 7a . 7b , With the two balls 7a . 7b For example, they may be steel or aluminum balls that are welded together. The bottom ball, ie the ball 7a , forms a first portion of the connecting element. The upper ball, ie the ball 7b , forms a second portion of the connecting element.

Wie aus 3 ersichtlich ist, wird die Kugel 7a in das ausgestanzte Loch des ersten Bauteils 1 mittels eines Drückstempels 8 eingedrückt. Es kann vorgesehen sein, dass die Kugel 7a ein gewisses Übermaß in Bezug auf die lichte Weite des in dem ersten Bauteil 1 vorgesehenen Lochs aufweist. Dadurch ergibt sich ein Reibschluss zwischen der Kugel 7a und dem Loch.How out 3 can be seen, the ball is 7a in the punched hole of the first component 1 by means of a pusher stamp 8th pressed. It can be provided that the ball 7a a certain excess in relation to the inside diameter of the first component 1 has provided hole. This results in a frictional engagement between the ball 7a and the hole.

Aufgrund der konkaven Form des Stanzbutzens (nach dem Umformen des Stanzbutzens) liegt der Stanzbutzen 1a von außen her flächig an der Kugel 7a an. Der Stanzbutzen 1a umgreift bzw. untergreift einen Teil der Oberfläche der Kugel 7a.Due to the concave shape of the stamped casing (after forming the stamped casing), the stamped billet is located 1a from the outside flat on the ball 7a at. The punching piece 1a engages or engages under a part of the surface of the ball 7a ,

In einem weiteren Schritt kann das Verbindungselement, z. B. die Kugel 7a und/oder die Kugel 7b des Verbindungselements mit dem ersten Bauteil 1 und/oder mit dem Stanzbutzen 1a des ersten Bauteils 1 verschweißt werden.In a further step, the connecting element, for. B. the ball 7a and / or the ball 7b of the connecting element with the first component 1 and / or with the stamping 1a of the first component 1 be welded.

Die aus dem Loch des ersten Bauteils 1 herausstehende bzw. von dem ersten Bauteil 1 abstehende zweite Kugel 7b kann zur Verbindung mit einem zweiten Bauteil (nicht dargestellt) verwendet werden. Beispielsweise kann auf die Kugel 7b ein zweites Bauteil, welches ein Loch aufweist, aufgeclipst bzw. aufgeklemmt werden, sofern die Kugel 7b ein gewisses Übermaß in Bezug auf das in dem zweiten Bauteil vorgesehene Loch aufweist. Alternativ dazu kann auf die Kugel 7b auch ein Clipelement (z. B. ein Kunststoffclipelement) aufgeclipst werden.The out of the hole of the first component 1 protruding or from the first component 1 protruding second ball 7b can be used for connection to a second component (not shown). For example, on the ball 7b a second component, which has a hole, be clipped or clamped, if the ball 7b has a certain excess with respect to the provided in the second component hole. Alternatively, on the ball 7b also a clip element (eg a plastic clip element) can be clipped.

Wenn das Verbindungselement nicht mit dem ersten Bauteil verschweißt wird, sondern ausschließlich reibschlüssig bzw. formschlüssig mit dem ersten Bauteil verbunden ist, weist es in begrenztem Umfang eine Beweglichkeit in Bezug auf das erste Bauteil auf, d. h. das durch die beiden Kugeln 7a, 7b gebildete Verbindungselement kann in begrenztem Umfang relativ zu dem ersten Bauteil verschwenkt werden, was insbesondere in der Großserienfertigung von Bauteilverbindungen (z. B. Karosseriebau) von Vorteil ist, da beim Fügen zweier Bauteile Lagetoleranzen unvermeidlich sind.If the connecting element is not welded to the first component, but is connected only frictionally or positively to the first component, it has a limited extent to a mobility with respect to the first component, that by the two balls 7a . 7b formed connecting element can be pivoted to a limited extent relative to the first component, which is particularly advantageous in the mass production of component connections (eg body construction), since positional tolerances are inevitable when joining two components.

Dementsprechend kann es sich bei dem ersten Bauteil und/oder dem oben erwähnten zweiten Bauteil um Karosseriebauteile einer herzustellenden Fahrzeugkarosserie handeln.Accordingly, the first component and / or the second component mentioned above may be body components of a vehicle body to be produced.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102014221660 [0002] DE 102014221660 [0002]

Claims (10)

Verfahren zum Herstellen einer Bauteilverbindung mit folgenden Schritten: – Stanzen eines Lochs (4) in ein erstes Bauteil (1), insbesondere in ein erstes Blechbauteil, wobei ein Stanzbutzen (1a) an dem ersten Bauteil (1) verbleibt, – Eindrücken eines ersten Abschnitts (7a) eines Verbindungselements (7a, 7b) in das Loch (4), wobei der Stanzbutzen (1a) an dem ersten Abschnitt (7a) des Verbindungselements (7a, 7b) anliegt und ein zweiter Abschnitt (7b) des Verbindungselements (7a, 7b) zumindest ein Stück weit aus dem Loch (4) heraussteht und von dem ersten Bauteil (1) absteht.Method for producing a component connection with the following steps: punching a hole ( 4 ) in a first component ( 1 ), in particular in a first sheet metal component, wherein a punched slug ( 1a ) on the first component ( 1 ), - impressions of a first section ( 7a ) of a connecting element ( 7a . 7b ) in the hole ( 4 ), wherein the punched slug ( 1a ) on the first section ( 7a ) of the connecting element ( 7a . 7b ) and a second section ( 7b ) of the connecting element ( 7a . 7b ) at least a little bit out of the hole ( 4 ) and from the first component ( 1 ) protrudes. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Abschnitt (7a) des Verbindungselements (7a, 7b) einen ersten kugelförmigen Abschnitt aufweist oder durch einen kugelförmigen Abschnitt gebildet ist, wobei der kugelförmige Abschnitt in das Loch (4) eingedrückt wird.Method according to claim 1, characterized in that the first section ( 7a ) of the connecting element ( 7a . 7b ) has a first spherical portion or is formed by a spherical portion, wherein the spherical portion in the hole ( 4 ) is pressed. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Standbutzen während oder nach dem Stanzen gebogen und/oder umgeformt wird, so dass er nach dem Eindrücken des Verbindungselements (7a, 7b) von außen her konkav oder löffelartig an dem ersten Abschnitt (7a) des Verbindungselements (7a, 7b) anliegt.A method according to claim 1 or 2, characterized in that the standpipe is bent and / or deformed during or after the punching, so that it after pressing the connecting element ( 7a . 7b ) from the outside concave or spoon-like on the first section ( 7a ) of the connecting element ( 7a . 7b ) is present. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Stanzbutzen (1a) mittels eines Presswerkzeugs (5, 6), welches einen Stempel (5) und eine Matrize (6) aufweist, in eine konkave oder löffelartige Form umgeformt wird.Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the punched slug ( 1a ) by means of a pressing tool ( 5 . 6 ), which has a stamp ( 5 ) and a die ( 6 ) is converted into a concave or spoon-like shape. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Matrize (6) eine konkave Ausnehmung (6a) aufweist, in die der Stanzbutzen (1a) mittels des Stempels (5) hinein verformt wird.Method according to claim 4, characterized in that the die ( 6 ) a concave recess ( 6a ) into which the punched slug ( 1a ) by means of the stamp ( 5 ) is deformed into it. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Stempel eine konvexe Form aufweist.A method according to claim 4 or 5, characterized in that the punch has a convex shape. Verfahren nach einem der Ansprüche 1–6, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Abschnitt (7b) des Verbindungselements (7a, 7b) kugelförmig ist.Method according to one of claims 1-6, characterized in that the second section ( 7b ) of the connecting element ( 7a . 7b ) is spherical. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Abschnitte (7a, 7b) miteinander verschweißt werden oder verschweißt wurden.Method according to one of claims 1 to 7, characterized in that the two sections ( 7a . 7b ) are welded together or welded. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (7a, 7b) oder der erste Abschnitt (7a) des Verbindungelements (7a, 7b) mit dem ersten Bauteil (1) und/oder mit dem Stanzbutzen (1a) des ersten Bauteils (1) verschweißt wird.Method according to one of claims 1 to 9, characterized in that the connecting element ( 7a . 7b ) or the first section ( 7a ) of the connecting element ( 7a . 7b ) with the first component ( 1 ) and / or with the punched joint ( 1a ) of the first component ( 1 ) is welded. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweites Bauteil an dem zweiten Abschnitt (7b) des Verbindungselements (7a, 7b) festgeklemmt oder festgeclipst wird oder auf den zweiten Abschnitt (7b) aufgeclipst ist.Method according to one of claims 1 to 9, characterized in that a second component on the second section ( 7b ) of the connecting element ( 7a . 7b ) or clipped onto the second section ( 7b ) is clipped.
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