DE102016216255A1

DE102016216255A1 - cutting tool

Info

Publication number: DE102016216255A1
Application number: DE102016216255.1A
Authority: DE
Inventors: Thomas Schmolke; Johann-Stefan Lerch; Markus Speiseder
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2016-08-30
Filing date: 2016-08-30
Publication date: 2018-03-01
Also published as: WO2018041587A1; EP3507036A1

Abstract

Schneidwerkzeug, insbesondere Lochstempel, umfassend einen Grundkörper und einen Zusatzkörper wobei sich der Grundkörper entlang einer Längsachse erstreckt und in einer ersten Stirnfläche und in einer zweiten Stirnfläche endet, wobei die zweite Stirnfläche geneigt und/oder versetzt zur ersten Stirnfläche angeordnet ist, und wobei der Zusatzkörper in einer dritten Stirnfläche endet, welche seitlich versetzt zur zweiten Stirnfläche angeordnet ist.Cutting tool, in particular punch, comprising a base body and an additional body wherein the base body extends along a longitudinal axis and ends in a first end face and in a second end face, wherein the second end face is inclined and / or offset from the first end face, and wherein the additional body ends in a third end face, which is arranged laterally offset from the second end face.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schneidwerkzeug, insbesondere einen Lochstempel, ein Befestigungssystem, ein Formwerkzeug sowie eine Verwendung eines Schneidwerkzeugs. The present invention relates to a cutting tool, in particular a punch, a fastening system, a molding tool and a use of a cutting tool.

Schneidwerkzeuge bzw. Lochstempel der in Rede stehenden Art sind grundsätzlich aus dem Stand der Technik bekannt. Derartige Werkzeuge werden insbesondere zum Lochen bzw. Stanzen von Löchern, Durchbrüchen etc. verwendet. Derartige Werkzeuge können von Hand betätigt werden. Üblich ist es aber auch, derartige Werkzeuge in andere Werkzeuge zu integrieren, beispielsweise in Formhälften von Innenhochdruck-Werkzeugen. Damit ist es z. B. möglich, während des Innenhochdruck-Umformverfahrens gleichzeitig beispielsweise ein Loch zu fertigen. Grundsätzlich sind hierbei verschiedene Verfahrensvarianten bekannt, beispielsweise das Lochen „nach innen“, das Lochen „nach außen“ sowie das Lochen „mit am Bauteil verbleibendem Butzen“. Das letztgenannte Verfahren ist beispielsweise in der DE 197 19 426 A1 beschrieben. Hierbei wird ein Loch- bzw. Schneidwerkzeug an einer Stelle der Stanzkante stumpf ausgebildet, sodass in einem Teil des Lochbereichs eine Verbindung bestehen bleibt, wodurch der ausgestanzte Butzen nach innen umgeklappt wird und mit der Platine verbunden bleibt und somit nicht lose im Hohlkörper verbleibt. Problematisch dabei ist, dass der umgeklappte Stanzbutzen ein Setzen von Anbauteilen, wie beispielsweise eines Montagestopfens, verhindert. Hier ist dann ggf. ein weiterer, beispielsweise mechanischer, Bearbeitungsschritt notwendig, welcher aber mit zusätzlichen Kosten verbunden ist. Cutting tools or punches of the type in question are basically known from the prior art. Such tools are used in particular for punching or punching holes, apertures, etc. Such tools can be operated by hand. But it is also common to integrate such tools in other tools, for example in mold halves of hydroforming tools. This is z. B. possible to simultaneously manufacture, for example, a hole during the hydroforming process. In principle, different variants of the method are known here, for example punching "inwards", punching "outwards" and punching "with slugs remaining on the component". The latter method is for example in the DE 197 19 426 A1 described. Here, a hole or cutting tool is formed blunt at one point of the punching edge, so that in a part of the hole portion remains a connection, whereby the punched slug is folded inwards and remains connected to the board and thus does not remain loose in the hollow body. The problem with this is that the folded punched slug prevents setting of attachments, such as a mounting plug. Here, then, if necessary, another, for example mechanical, processing step is necessary, which is associated with additional costs.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Schneidwerkzeug, ein Befestigungssystem, ein Formwerkzeug sowie eine Verwendung eines Schneidwerkzeugs anzugeben, welche die vorgenannten Nachteile beseitigen und dabei effizient und kostengünstig sind. It is therefore an object of the present invention to provide a cutting tool, a fastening system, a mold and a use of a cutting tool, which eliminate the aforementioned disadvantages while being efficient and inexpensive.

Diese Aufgabe wird durch ein Schneidwerkzeug gemäß Anspruch 1, durch ein Befestigungssystem gemäß Anspruch 8, durch ein Formwerkzeug gemäß Anspruch 10 sowie durch eine Verwendung gemäß Anspruch 11 gelöst. Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der Beschreibung und den beigefügten Figuren. This object is achieved by a cutting tool according to claim 1, by a fastening system according to claim 8, by a molding tool according to claim 10 and by a use according to claim 11. Further advantages and features will become apparent from the dependent claims and the description and the accompanying figures.

Erfindungsgemäß umfasst ein Schneidwerkzeug, insbesondere ein Lochstempel, einen Grundkörper und einen Zusatzkörper, wobei sich der Grundkörper entlang einer Längsachse erstreckt und in einer ersten Stirnfläche und in einer zweiten Stirnfläche endet, wobei die zweite Stirnfläche geneigt und/oder versetzt zur ersten Stirnfläche angeordnet ist, und wobei der Zusatzkörper in einer dritten Stirnfläche endet, welche seitlich versetzt zur zweiten Stirnfläche angeordnet bzw. ausgebildet ist. Mit anderen Worten ist die dritte Stirnfläche also neben bzw. seitlich zur zweiten Stirnfläche angeordnet bzw. ausgebildet, wobei die dritte Stirnfläche dabei z. B. auch unmittelbar angrenzend an die zweite Stirnfläche ausgebildet sein kann. Bezogen auf eine Mittellinie des Grundkörpers ist der Zusatzkörper radial versetzt angeordnet bzw. ausgebildet. According to the invention, a cutting tool, in particular a punch, comprises a main body and an additional body, wherein the main body extends along a longitudinal axis and ends in a first end face and in a second end face, the second end face being inclined and / or offset from the first end face, and wherein the additional body terminates in a third end face which is laterally offset from the second end face. In other words, the third end face is thus arranged or formed next to or laterally to the second end face, wherein the third end face in this case z. B. may also be formed immediately adjacent to the second end face. Based on a center line of the main body of the additional body is arranged radially offset or formed.

Die erste Stirnfläche wird von einer Stanzkante begrenzt, welche bereichsweise stumpf ausgebildet ist. In dem stumpfen Bereich ist die zweite Stirnfläche gebildet bzw. die zweite Stirnfläche bildet diesen stumpfen Bereich. Damit wird ermöglicht, dass das Loch bzw. der Durchbruch, dessen Form im Wesentlichen durch den Querschnitt des Grundkörpers bestimmt wird bzw. vorgegeben ist, nicht vollständig ausgestanzt wird. Mit Vorteil ist nun (daran angrenzend) die dritte Stirnfläche vorgesehen, welche dahingehend ausgelegt ist, den Stanzbutzen zur Seite hin wegzuklappen bzw. umzuklappen, sodass es möglich ist, Anbauteile, wie Montagestopfen etc. in einer so hergestellten Befestigungsöffnung anzubringen. Die dritte Stirnfläche fungiert also als eine Art Stoßfläche, welche, beim Hineinfahren des Schneidwerkzeugs in ein Werkstück, den Stanzbutzen von dem Schneidwerkzeug weg verlagert, in Bezug auf die Längsachse bzw. Bewegungsrichtung des Schneidwerkzeugs insbesondere im Wesentlichen radial weg verlagert. The first end face is bounded by a punching edge, which is formed partially blunt. In the blunt area, the second end face is formed or the second end face forms this blunt area. This makes it possible that the hole or the opening, the shape of which is essentially determined or predetermined by the cross section of the base body, is not completely punched out. Advantageously, the third end face is now provided (adjoining), which is designed to fold away the punched slug to the side or fold over, so that it is possible to attach attachments, such as mounting plugs etc. in a mounting hole thus prepared. The third end face thus acts as a kind of abutment surface, which, when the cutting tool moves into a workpiece, displaces the stamped slug away from the cutting tool, in particular displaces it substantially radially with respect to the longitudinal axis or movement direction of the cutting tool.

Gemäß einer Ausführungsform ist die erste Stirnfläche im Wesentlichen senkrecht zur Längsachse angeordnet. Dabei ist die Stirnfläche bevorzugt eben bzw. glatt ausgebildet. Alternativ kann die Stirnfläche aber auch, zumindest bereichsweise, eine Krümmung aufweisen. Ähnliches gilt für die zweite Stirnfläche, welche angrenzend an die erste Stirnfläche ausgebildet ist. Zwischen der ersten Stirnfläche und der zweiten Stirnfläche ist bevorzugt ein Übergangsbereich gebildet, welcher als eine im Wesentlichen gerade Kante ausgebildet sein kann, wobei diese „Kante“ auch als Radius ausgebildet sein kann, um einen im Wesentlichen stufenlosen Übergang zu schaffen. According to one embodiment, the first end face is arranged substantially perpendicular to the longitudinal axis. In this case, the end face is preferably flat or smooth. Alternatively, however, the end face can also, at least in regions, have a curvature. The same applies to the second end face, which is formed adjacent to the first end face. Between the first end face and the second end face, a transition region is preferably formed, which may be formed as a substantially straight edge, this "edge" may also be formed as a radius to provide a substantially stepless transition.

Gemäß einer Ausführungsform ist die dritte Stirnfläche geneigt und/oder versetzt zur ersten Stirnfläche angeordnet, insbesondere versetzt entlang der Längsachse. Bezogen auf einen Querschnitt des Grundkörpers wird damit durch den Zusatzkörper eine Art Überstand geschaffen, welcher das Wegdrücken des Stanzbutzens ermöglicht. Die tatsächliche Ausgestaltung der dritten Stirnfläche kann weitestgehend frei gewählt werden, da sie insbesondere von der Geometrie des Grundkörpers und der Geometrie des später anzubringenden Anbauteils abhängig ist. According to one embodiment, the third end face is inclined and / or arranged offset to the first end face, in particular offset along the longitudinal axis. Based on a cross section of the base body is thus created by the additional body a kind of supernatant, which allows the pushing away of the punching. The actual design of the third end face can be chosen freely as far as possible, since it depends in particular on the geometry of the base body and the geometry of the attachment to be attached later.

Gemäß einer Ausführungsform gehen die zweite Stirnfläche und die dritte Stirnfläche ineinander über, wobei mit „Ineinander-Übergehen“ insbesondere ein stufenloser Übergang gemeint ist. Insofern kann auch die zweite Stirnfläche zum Wegdrücken des Stanzbutzens beitragen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform bilden also die zweite und die dritte Stirnfläche eine gemeinsame Fläche, welche gegenüber der ersten Stirnfläche geneigt ist. According to one embodiment, the second end face and the third end face merge into one another, wherein "transition into one another" in particular means a stepless transition. In this respect, the second end face can contribute to the pushing away of the punching. According to a preferred embodiment, therefore, the second and the third end face form a common surface, which is inclined relative to the first end face.

Gemäß einer Ausführungsform ist der Querschnitt des Grundkörpers rund, insbesondere kreisrund oder eckig, insbesondere vier-, fünf-, oder sechseckig. Dabei liegen typische Durchmesser in einem Bereich von etwa 4–15 mm. Der im Wesentlichen viereckige bzw. insbesondere quadratische Querschnitt des Grundkörpers, welcher in einer im Wesentlichen quadratischen Befestigungsöffnung resultiert, ermöglicht mit Vorteil das Einsetzen einer Spreizmutter. Analog und entsprechend ermöglicht ein im Wesentlichen runder Grundkörper die Verwendung eines Montagestopfens, ein im Wesentlichen sechseckiger Grundkörper die Anordnung einer (sechseckigen) Blindnietmutter, während für die Verwendung einer Käfigmutter ein im Wesentlichen rechteckiger Querschnitt des Grundkörpers von Vorteil ist. According to one embodiment, the cross section of the base body is round, in particular circular or angular, in particular four-, five- or hexagonal. Typical diameters are in a range of about 4-15 mm. The substantially quadrangular or in particular square cross-section of the base body, which results in a substantially square attachment opening, advantageously allows the insertion of an expansion nut. Analogously and correspondingly, a substantially round basic body allows the use of a mounting plug, a substantially hexagonal basic body the arrangement of a (hexagonal) blind rivet nut, while for the use of a cage nut a substantially rectangular cross-section of the base body is advantageous.

Gemäß einer Ausführungsform ist ein Querschnitt des Zusatzkörpers rund, insbesondere kreisrund oder eckig, insbesondere viereckig, wie quadratisch oder rechteckig. In bevorzugten Ausführungsformen entspricht ein Grundquerschnitt des Zusatzkörpers im Wesentlichen einem Grundquerschnitt des Grundkörpers. Für die Anordnung eines Montagestopfens hat sich ein im Wesentlichen kreissegmentförmiger Querschnitt des Zusatzkörpers als vorteilhaft erwiesen, für die Anordnung einer Spreizmutter ein im Wesentlichen viereckiger, für die Anordnung einer Käfigmutter ein im Wesentlichen rechteckiger Querschnitt und für die Anordnung einer (sechseckigen) Blindnietmutter ein im Wesentlichen sechseckiger Querschnitt. According to one embodiment, a cross section of the additional body is round, in particular circular or angular, in particular quadrangular, such as square or rectangular. In preferred embodiments, a basic cross section of the additional body essentially corresponds to a basic cross section of the main body. For the arrangement of a mounting plug, a substantially circular segment-shaped cross-section of the additional body has proven to be advantageous for the arrangement of a spreader a substantially square, for the arrangement of a cage nut a substantially rectangular cross-section and for the arrangement of a (hexagonal) blind rivet a substantially hexagonal cross-section.

Bezüglich des Zusatzkörpers ist noch zu erwähnen, dass sich dieser ebenfalls bevorzugt entlang der Längsachse erstreckt, insbesondere also parallel zum Grundkörper. Bevorzugt ist das Schneidwerkzeug ein einteiliges Werkzeug, welches den Grundkörper und den Zusatzkörper ausbildet. Die entsprechende Schneidgeometrie, umfassend die verschiedenen Stirnflächen etc., werden dann bevorzugt durch ein nachträgliches Bearbeiten eines entsprechenden Werkzeugrohlings hergestellt. Abhängig von Art und Verwendung des Schneidwerkzeugs umfasst dieses zweckmäßigerweise auch einen geeignet ausgebildeten Anschlussbereich zum Anschluss bzw. zur Verbindung mit einer Betätigungseinrichtung etc. Insbesondere ist beispielsweise eine Mitnahmekerbe vorgesehen. With regard to the additional body, it should also be mentioned that this also preferably extends along the longitudinal axis, in particular therefore parallel to the main body. Preferably, the cutting tool is a one-piece tool, which forms the base body and the additional body. The corresponding cutting geometry, comprising the various end faces, etc., are then preferably produced by a subsequent machining of a corresponding tool blank. Depending on the type and use of the cutting tool, this expediently also comprises a suitably designed connection area for connection or for connection to an actuating device, etc. In particular, for example, a driving notch is provided.

Gemäß einer Ausführungsform können auch mehrere, beispielsweise nebeneinander angeordnete, Zusatzkörper vorgesehen sein, insbesondere beispielsweise, wenn der Grundkörper eine eher längliche Querschnittsform aufweist. Die Zusatzkörper, beispielsweise zwei oder drei, sind dann mit Vorteil an der längeren Kante des Grundkörpers, angeordnet. According to one embodiment, a plurality of, for example juxtaposed, additional body may be provided, in particular, for example, when the body has a rather elongated cross-sectional shape. The additional body, for example two or three, are then advantageously arranged on the longer edge of the main body.

Gemäß einer Ausführungsform liegt ein Winkel zwischen der ersten Stirnfläche und der dritten Stirnfläche bzw. der zweiten Stirnfläche in einem Bereich von etwa 100–130°, bevorzugt in einem Bereich von etwa 110–128°. Für die Anordnung einer Spreizmutter hat sich beispielsweise ein Winkel in einem Bereich von etwa 123–128° als vorteilhaft erwiesen, für die Anordnung eines Montagestopfens ein Winkel in einem Bereich von etwa 110–118°, für die Anordnung einer Käfigmutter (Prestole-Käfig) oder einer Blindnietmutter ein Winkel in einem Bereich von etwa 109–115°. According to one embodiment, an angle between the first end face and the third end face or the second end face lies in a range of about 100-130 °, preferably in a range of about 110-128 °. For example, an angle in a range of approximately 123-128 ° has proven to be advantageous for the arrangement of an expansion nut, for the arrangement of a mounting plug an angle in a range of approximately 110-118 °, for the arrangement of a cage nut (Prestole cage) or a rivet nut an angle in a range of about 109-115 °.

Die hierbei vorteilhaften Geometrien des Grundkörpers bzw. des Zusatzkörpers wurden bereits beschrieben. The advantageous geometries of the main body or of the additional body have already been described.

Die Erfindung richtet sich weiter auf ein Befestigungssystem, umfassend ein Befestigungselement, welches in einer Befestigungsöffnung eines Bauteils angeordnet oder anordenbar ist, wobei die Befestigungsöffnung derart gestanzt ist, dass der Stanzbutzen an der Befestigungsöffnung verbleibt. Bevorzugt wird zur Herstellung einer derartigen Befestigungsöffnung ein erfindungsgemäßes Schneidwerkzeug verwendet, welches ermöglicht, dass Befestigungselemente, wie Anbauteile in Form von Montagestopfen etc., in die Befestigungsöffnung eingesetzt bzw. angebracht werden können, obwohl der Stanzbutzen nicht entfernt wurde. The invention is further directed to a fastening system, comprising a fastening element, which is arranged or can be arranged in a fastening opening of a component, wherein the fastening opening is punched in such a way that the stamping remains at the fastening opening. Preferably, an inventive cutting tool is used to produce such a mounting opening, which allows that fasteners, such as attachments in the form of mounting plugs, etc., can be inserted or mounted in the mounting hole, although the punching was not removed.

Gemäß einer Ausführungsform ist das Befestigungselement eine Spreizmutter, ein Montagestopfen, eine Käfig- oder Blindnietmutter. Es gelten für das erfindungsgemäße Befestigungssystem die im Zusammenhang mit dem Schneidwerkzeug erwähnten Vorteile und Merkmale analog und entsprechend sowie umgekehrt. According to one embodiment, the fastening element is an expansion nut, a mounting plug, a cage or blind rivet nut. For the fastening system according to the invention, the advantages and features mentioned in connection with the cutting tool apply analogously and accordingly, and vice versa.

Die Erfindung richtet sich auch auf ein Formwerkzeug zur Fertigung von mittels Innenhochdruck umgeformten Bauteilen, umfassend zumindest ein erfindungsgemäßes Schneidwerkzeug. Bevorzugt handelt es sich bei dem Formwerkzeug um eine Formhälfte eines Innenhochdruckumformwerkzeugs. Dieses weist an einer Innenkontur, welche eine Außenkontur des späteren Bauteils bildet, zweckmäßigerweise zumindest ein erfindungsgemäßes Schneidwerkzeug auf, welches gegenüber der Innenkontur der entsprechenden Formhälfte verfahrbar ist, wodurch während und/oder nach dem eigentlichen Prozess des Innenhochdruckumformens des Bauteils eine Befestigungsöffnung gefertigt/gestanzt werden kann. Typische Innendrücke liegen in einem Bereich von etwa 1600 bar. Der Druck wird z. B. über eine Öl-Wasser-Emulsion in den Hohlkörper gebracht. The invention is also directed to a molding tool for the production of components formed by means of internal high pressure, comprising at least one cutting tool according to the invention. Preferably, the mold is a mold half of a hydroforming tool. This has at an inner contour, which forms an outer contour of the later component, expediently at least one inventive cutting tool, which is movable relative to the inner contour of the corresponding mold half, whereby during and / or after the actual process of hydroforming of the component can be made / punched a mounting hole. Typical internal pressures are in a range of about 1600 bar. The pressure is z. B. brought over an oil-water emulsion in the hollow body.

Die Erfindung richtet sich auch auf eine Verwendung eines erfindungsgemäßen Schneidwerkzeugs zum Herstellen einer Befestigungsöffnung in einer Fahrzeugkomponente, insbesondere beispielsweise einem Achsträger eines Personenkraftwagens. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei dem Achsträger um ein zumindest teilweise bzw. bereichsweise durch Innenhochdruck umgeformtes Bauteil, insbesondere beispielsweise aus einem Metall wie Stahl oder Aluminium. The invention is also directed to a use of a cutting tool according to the invention for producing a fastening opening in a vehicle component, in particular, for example, an axle carrier of a passenger car. According to a preferred embodiment, the axle carrier is a component that is at least partly or partially reshaped by internal high pressure, in particular, for example, a metal such as steel or aluminum.

Typische (Bauteil-)Wandstärken liegen in einem Bereich von etwa 2 bis 3 mm. Der verwendete Innendruck, welcher beim Stanzen als Stützdruck wirkt, ist unter anderem abhängig von der Wandstärke, der Stempelgeometrie und dem jeweiligen Material. Bei Wandstärken von 2 bis 3 mm und der Verwendung eines Stahlwerkstoffs (z. B. S 355) haben sich Innendrücke in einem Bereich von etwa 1600 bar als vorteilhaft erwiesen. Typical (component) wall thicknesses are in a range of about 2 to 3 mm. The internal pressure used, which acts as a support pressure during punching, depends, among other things, on the wall thickness, the stamp geometry and the respective material. With wall thicknesses of 2 to 3 mm and the use of a steel material (eg S 355), internal pressures in a range of about 1600 bar have proved to be advantageous.

Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen von Schneidwerkzeugen mit Bezug auf die beigefügten Figuren. Unterschiedliche Merkmale können dabei im Rahmen der Erfindung miteinander kombiniert werden. Further advantages and features will become apparent from the following description of preferred embodiments of cutting tools with reference to the accompanying figures. Different features can be combined with each other within the scope of the invention.

Es zeigen: Show it:

1: mehrere Darstellungen, welche, am Beispiel einer Spreizmutter, die Funktionsweise einer Ausführungsform eines Schneidwerkzeugs verdeutlichen; 1 several representations, which illustrate the operation of an embodiment of a cutting tool, using the example of an expansion nut;

2: zwei Detailansichten des Schneidwerkzeugs aus 1; 2 : two detailed views of the cutting tool 1 ;

3: mehrere Darstellungen, welche, am Beispiel eines Montagestopfens, die Funktionsweise einer Ausführungsform eines Schneidwerkzeugs verdeutlichen; 3 several representations, which, using the example of a mounting plug, illustrate the operation of an embodiment of a cutting tool;

4: zwei Detailansichten des Schneidwerkzeugs aus 3; 4 : two detailed views of the cutting tool 3 ;

5: mehrere Darstellungen, welche, am Beispiel einer Käfigmutter, die Funktionsweise einer Ausführungsform eines Schneidwerkzeugs verdeutlichen; 5 several representations, which, using the example of a cage nut, illustrate the operation of an embodiment of a cutting tool;

6: zwei Detailansichten des Schneidwerkzeugs aus 5; 6 : two detailed views of the cutting tool 5 ;

7: zwei Darstellungen, welche, am Beispiel einer Blindnietmutter, die Funktionsweise einer Ausführungsform eines Schneidwerkzeugs verdeutlichen. 7 Two representations, which illustrate the example of a blind rivet nut, the operation of an embodiment of a cutting tool.

1 zeigt links ein Befestigungselement 60 in Form einer Spreizmutter 61. In der Mitte ist ein rohrförmiges Bauteil 40 angedeutet, durch dessen Außenwand ein Schneidwerkzeug, umfassend einen Grundkörper 20 und einen Zusatzkörper 30, hindurchdringt. Zur Befestigung bzw. Betätigung des Schneidwerkzeugs umfasst dieses einen Anschlussbereich 24. Deutlich zu sehen ist, dass durch das Hineinfahren des Schneidwerkzeugs in das Bauteil 40 bzw. dessen Außenwand eine Befestigungsöffnung 42 gebildet wird, deren Geometrie an dem umgeklappten Stanzbutzen 44 erkennbar ist. Es wird deutlich, dass das „zur Seite Drücken“ des Stanzbutzens 44 vorwiegend durch den Zusatzkörper 30 vollzogen wird. Durch dessen vorteilhafte Ausgestaltung ist es möglich, dass die Spreizmutter 61 in der auf diese Weise hergestellten Befestigungsöffnung 42 angeordnet werden kann, wobei dies insbesondere durch das Umklappen und das seitliche Verlagern des Stanzbutzens 44 ermöglicht wird, vgl. die rechte Darstellung, welche die Anordnung der Spreizmutter 61 in der Befestigungsöffnung 42 zeigt. Der Stanzbutzen 44 stört die Anordnung des Montagestopfens 62 nicht. Bevorzugt erfolgt das Stanzen zusammen mit einem Innenhochdruckumformverfahren, mit welchem auch das Bauteil 40 umgeformt wird. Der anliegende Innenhochdruck wirkt als Stützdruck während des Stanzens. Bei einer Wandstärke von etwa 2 bis 3 mm liegt den Innenhochdruck bei etwa 1600 bar (Werkstoff: Stahl, z. B. S 355). 1 shows on the left a fastener 60 in the form of a spreading nut 61 , In the middle is a tubular component 40 indicated by the outer wall of a cutting tool, comprising a main body 20 and an additional body 30 , penetrates. For attachment or actuation of the cutting tool, this comprises a connection area 24 , It can be seen clearly that by the driving in of the cutting tool into the component 40 or the outer wall of a mounting opening 42 is formed, the geometry of the folded punched slug 44 is recognizable. It becomes clear that the "pushing to the side" of the stamping 44 mainly by the additional body 30 is done. Due to its advantageous embodiment, it is possible that the expansion nut 61 in the mounting hole made in this way 42 can be arranged, this in particular by the folding and the lateral displacement of the punching 44 is made possible, cf. the right representation showing the arrangement of the expansion nut 61 in the mounting hole 42 shows. The punching piece 44 disturbs the arrangement of the mounting plug 62 Not. Punching is preferably carried out together with a hydroforming process, with which also the component 40 is transformed. The applied internal high pressure acts as support pressure during punching. With a wall thickness of about 2 to 3 mm, the internal high pressure is about 1600 bar (material: steel, eg S 355).

2 zeigt in seiner linken Bildhälfte eine Detailansicht eines unteren Teils des aus der 1 bekannten Schneidwerkzeugs. Erkennbar sind der Grundkörper 20 und der seitlich angeordnete bzw. ausgebildete Zusatzkörper 30, wobei sich beide entlang einer Längsachse L des Schneidwerkzeugs erstrecken. Mit dem Bezugszeichen M ist eine Mittellinie des Grundkörpers gekennzeichnet. In der hier gewählten Darstellung sind eine erste Stirnfläche 21, eine zweite Stirnfläche 22 und eine dritte Stirnfläche 31 erkennbar. Zwischen der ersten Stirnfläche 21 und der dritten Stirnfläche 31 bzw. der zweiten Stirnfläche 22 ist ein Winkel α gebildet, welcher in der hier gezeigten Ausführungsform in einem Bereich von etwa 125° liegt. Die Länge x1 beträgt in der hier gezeigten Ausführungsform etwa 9,5 mm. In der rechten Bildhälfte ist das Schneidwerkzeug von unten zu sehen, wobei hier insbesondere die Anordnung der ersten Stirnfläche 21, der zweiten Stirnfläche 22 und der dritten Stirnfläche 31 relativ zueinander deutlich wird. Der Grundkörper 30 bzw. dessen dritten Stirnfläche 31 weist im Wesentlichen einen viereckigen, insbesondere rechteckigen, Querschnitt auf, wobei eine Seitenlänge x2 in der hier gezeigten Ausführungsform etwa 4 mm beträgt. Die Seitenlängen x4 und x5 des im Wesentlichen viereckigen, insbesondere quadratischen, Grundkörpers 20 betragen in der hier gezeigten Ausführungsform etwa 9 mm. Die Länge x3 beträgt vorteilhafterweise etwa 6 mm. Damit ist ein Abstand von einer Mittellinie des Grundkörpers 30 zu einer Außenkante des Zusatzkörpers 30 gemeint. 2 shows in its left half a detailed view of a lower part of the of 1 known cutting tool. Visible are the main body 20 and the laterally arranged or formed auxiliary body 30 Both extend along a longitudinal axis L of the cutting tool. The reference symbol M denotes a center line of the base body. In the illustration chosen here are a first end face 21 , a second end face 22 and a third end face 31 recognizable. Between the first face 21 and the third face 31 or the second end face 22 an angle α is formed, which in the embodiment shown here is in a range of about 125 °. The length x1 in the embodiment shown here is about 9.5 mm. In the right half of the image, the cutting tool can be seen from below, in which case in particular the arrangement of the first end face 21 , the second end face 22 and the third face 31 becomes clear relative to each other. The main body 30 or its third end face 31 has a substantially square, in particular rectangular, cross-section, wherein a side length x2 in the one shown here Embodiment is about 4 mm. The side lengths x4 and x5 of the substantially quadrangular, in particular square, basic body 20 be about 9 mm in the embodiment shown here. The length x3 is advantageously about 6 mm. This is a distance from a center line of the body 30 to an outer edge of the additional body 30 meant.

Die 3 bis 4 bzw. 5 bis 6 zeigen das im Wesentlichen aus den 1 und 2 bekannte Prinzip, wobei in den 3 und 4 ein Befestigungselement 60 als Montagestopfen 62 ausgebildet ist und in den 5 und 6 ein Befestigungselement 60 als eine Käfigmutter (Prestole-Käfig 63. Im Folgenden wird daher, um Wiederholungen zu vermeiden, lediglich auf die wesentlichen Unterschiede eingegangen. The 3 to 4 respectively. 5 to 6 essentially show that 1 and 2 known principle, wherein in the 3 and 4 a fastener 60 as a mounting plug 62 is trained and in the 5 and 6 a fastener 60 as a cage nut (Prestole cage 63 , In the following, therefore, to avoid repetition, only the essential differences will be discussed.

Mit Bezug auf 4 beträgt ein Winkel α zwischen einer ersten Stirnfläche 21 und einer dritten Stirnfläche 31 bzw. einer zweiten Stirnfläche 22 bevorzugt etwa 113°, wobei die Länge x1 etwa 10,2–10,3 mm beträgt. Ein Durchmesser d2 des Grundkörpers 30 liegt in der hier gezeigten Ausführungsform bei etwa 12 mm, wobei ein Durchmesser d1 des in seinem Querschnitt im Wesentlichen kreissegmentförmig ausgebildeten Zusatzkörpers 30 in einem Bereich von etwa 8 mm liegt. Eine Länge x2 beträgt in der hier gezeigten Ausführungsform etwa 4 mm. Regarding 4 is an angle α between a first end face 21 and a third end face 31 or a second end face 22 preferably about 113 °, wherein the length x1 is about 10.2-10.3 mm. A diameter d2 of the main body 30 is in the embodiment shown here at about 12 mm, wherein a diameter d1 of the substantially circular segment-shaped in its cross-section auxiliary body 30 in a range of about 8 mm. A length x2 is about 4 mm in the embodiment shown here.

Wie bereits erwähnt, wird in den 5 und 6 das Prinzip einer Anordnung einer Käfigmutter 63 gezeigt. Ein Winkel α, welcher sich zwischen einer ersten Stirnfläche 21 und einer dritten Stirnfläche 31 bzw. einer zweiten Stirnfläche 22 bemisst, liegt in der hier gezeigten Ausführungsform bei etwa 112°. Die Länge x1 beträgt etwa 8,14 mm. Ein Grundkörper 20 des Schneidwerkzeugs ist in der hier gezeigten Ausführungsform im Wesentlichen rechteckig ausgebildet, wobei eine Seitenlänge x3 bei etwa 13 mm liegt, eine Seitenlänge x4 bei etwa 9 mm. Ein Zusatzkörper 30 ist in der hier gezeigten Ausführungsform ebenfalls im Wesentlichen rechteckig ausgebildet, wobei eine Seitenlänge x2 bei etwa 2 mm liegt und eine Seitenlänge x5 bei etwa 6 mm. As already mentioned, in the 5 and 6 the principle of an arrangement of a cage nut 63 shown. An angle α, which is between a first end face 21 and a third end face 31 or a second end face 22 measured, is in the embodiment shown here at about 112 °. The length x1 is about 8.14 mm. A basic body 20 of the cutting tool is formed in the embodiment shown here is substantially rectangular, with a side length x3 is about 13 mm, a side length x4 at about 9 mm. An additional body 30 is also formed in the embodiment shown here is substantially rectangular, with a side length x2 is about 2 mm and a side length x5 at about 6 mm.

7 zeigt abschließend ein Stanzwerkzeug, ausgelegt zur Anordnung einer Blindnietmutter 64. Ein Länge x1 liegt bei etwa 3 mm, die Länge x2 bei etwa 2 mm und die Länge x3 bei etwa 13 mm. Ein Winkel zwischen einer dritten Stirnfläche 31 und einer ersten Stirnfläche 21 liegt bei etwa 112 °. 7 finally shows a punching tool designed to dispose a blind rivet nut 64 , A length x1 is about 3 mm, the length x2 about 2 mm and the length x3 about 13 mm. An angle between a third face 31 and a first end face 21 is about 112 °.

Letztendlich ist die exakte Geometrie des Schneidwerkzeugs immer anwendungsbezogen abzustimmen. Insofern ist es auch durchaus möglich, ggf. runde Grundkörper mit eckigen Zusatzkörpern zu kombinieren bzw. umgekehrt. In den hier gezeigten Ausführungsformen gehen die zweiten und die dritten Stirnflächen stufenlos ineinander über. Abhängig von der Geometrie des Stanzbutzens bzw. auch von der Materialdicke des Bauteils, in welche die Befestigungsöffnung eingebracht werden muss, kann es auch hier von Vorteil sein, dass die dritte Stirnfläche beispielsweise eine andere Neigung aufweist, beispielsweise steiler oder flacher ausgerichtet ist als die zweite Stirnfläche bzw. sogar im Wesentlichen parallel zur ersten Stirnfläche. Ultimately, the exact geometry of the cutting tool must always be adapted to the application. In this respect, it is also quite possible, if necessary, to combine round basic bodies with angular additional bodies or vice versa. In the embodiments shown here, the second and the third end faces merge into each other steplessly. Depending on the geometry of the stamping or on the material thickness of the component in which the mounting hole must be introduced, it may also be advantageous that the third end face, for example, has a different inclination, for example, is steeper or shallower aligned than the second End face or even substantially parallel to the first end face.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

20 20: Grundkörper body
21 21: erste Stirnfläche first end face
22 22: zweite Stirnfläche second end face
24 24: Anschlussbereich terminal area
30 30: Zusatzkörper additional body
31 31: dritte Stirnfläche third face
40 40: Bauteil component
42 42: (Befestigungs-)Öffnung (Mounting) hole
44 44: Stanzbutzen slug
60 60: Befestigungselement fastener
61 61: Befestigungselement, Spreizmutter Fastening element, expansion nut
62 62: Befestigungselement, Montagestopfen Fastener, mounting plug
63 63: Befestigungselement, Käfigmutter Fastener, cage nut
64 64: Befestigungselement, Blindnietmutter Fixing element, blind rivet nut
αα: Winkel angle
x1, x2, x3, x4, x5 x1, x2, x3, x4, x5: Längen lengths
d1, d2 d1, d2: Durchmesser diameter
L L: Längsachse longitudinal axis
MM: Mittellinie center line

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 19719426 A1 [0002]

Claims

Cutting tool, in particular punch, comprising a base body ( 20 ) and an additional body ( 30 ), whereby the main body ( 20 ) extends along a longitudinal axis (L) and in a first end face ( 21 ) and in a second end face ( 22 ), wherein the second end face ( 22 ) inclined and / or offset to the first end face ( 21 ), and wherein the additional body ( 30 ) in a third end face ( 31 ), which laterally offset to the second end face ( 22 ) is arranged.

Cutting tool according to claim 1, wherein the first end face ( 21 ) is arranged substantially perpendicular to the longitudinal axis (L).

Cutting tool according to claim 1 or 2, wherein the third end face ( 31 ) inclined and / or offset to the first end face ( 21 ) is arranged.

Cutting tool according to one of the preceding claims, wherein the second end face ( 22 ) and the third end face ( 31 ) merge.

Cutting tool according to one of the preceding claims, wherein a cross-section of the main body ( 20 ) is round, in particular circular or angular, in particular four-, five- or hexagonal, is.

Cutting tool according to one of the preceding claims, wherein a cross section of the additional body ( 30 ) is round, in particular circular or angular, in particular quadrangular.

Cutting tool according to one of the preceding claims, wherein an angle (α) between the first end face ( 21 ) and the third end face ( 31 ) is in a range of about 100 to 130 °.

Mounting system comprising a fastener ( 60 ), which in an attachment opening ( 42 ) of a component ( 40 ) is arranged or can be arranged, wherein the attachment opening ( 42 ) is punched such that a punched slug ( 44 ) at the attachment opening ( 42 ) remains.

Fastening system according to claim 8, wherein the fastening element ( 60 ) a spreading nut ( 61 ), a mounting plug ( 62 ), a cage nut ( 63 ) or a blind rivet nut ( 64 ).

Forming tool for the production of hydroformed components, comprising at least one cutting tool according to one of claims 1-7.

Use of a cutting tool according to one of Claims 1 to 7 for producing a fastening opening ( 42 ) in a vehicle component, in particular an axle carrier.