DE102017211906A1 - Method and device for producing a through-hole in a composite sheet - Google Patents

Method and device for producing a through-hole in a composite sheet Download PDF

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DE102017211906A1 DE102017211906.3A DE102017211906A DE102017211906A1 DE 102017211906 A1 DE102017211906 A1 DE 102017211906A1 DE 102017211906 A DE102017211906 A DE 102017211906A DE 102017211906 A1 DE102017211906 A1 DE 102017211906A1
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Andreas Niesen
Michael Döbert
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Durchgangslochs in einem Verbundblech mit mindestens zwei metallischen Deckblechen und mindestens einer nichtmetallischen Kernschicht, bei dem mindestens ein Durchgangsloch in das Verbundblech gestoßen wird und in einem Randbereich des Durchgangslochs unter Erwärmung die nichtmetallische Kernschicht zumindest teilweise entlang des Umfangs des Durchgangslochs zwischen den Deckblechen verdrängt wird.

Figure DE102017211906A1_0000
The invention relates to a method for producing a through hole in a composite metal sheet having at least two metallic cover sheets and at least one nonmetallic core layer, wherein at least one through hole is pushed into the composite sheet and at least partially along the circumference of the nonmetallic core layer in an edge region of the through hole under heating Through hole between the cover plates is displaced.
Figure DE102017211906A1_0000

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Durchgangslochs in einem Verbundblech mit mindestens zwei metallischen Deckblechen und mindestens einer nichtmetallischen Kernschicht, bei dem mindestens ein Durchgangsloch in das Verbundblech gestoßen wird und in einem Randbereich des Durchgangslochs unter Erwärmung die nichtmetallische Kernschicht zumindest teilweise entlang des Umfangs des Durchgangslochs zwischen den Deckblechen verdrängt wird.The invention relates to a method for producing a through hole in a composite metal sheet having at least two metallic cover sheets and at least one nonmetallic core layer, wherein at least one through hole is pushed into the composite sheet and at least partially along the circumference of the nonmetallic core layer in an edge region of the through hole under heating Through hole between the cover plates is displaced.

Ein Verfahren und ein Vorrichtung zur Herstellung eines Durchgangslochs in einem Verbundblech beschreibt die DE 10 2012 109 046 A1 . Verbundbleche, welche üblicherweise zwei äußere metallische Deckbleche und mindestens eine zwischen den metallischen Deckschichten angeordnete, nichtmetallische Kernschicht aufweisen, welche vorzugsweise aus Kunststoff besteht, werden verwendet, um Verbundblechteile bereitzustellen, welche Eigenschaften aufweisen, die sich bei einem Blech aus Vollmaterial zumeist gegenseitig ausschließen. Ein Verbundblech ermöglicht beispielsweise trotz seines geringen Gewichts eine lokal sehr gute Steifigkeit und kann gleichzeitig sehr gute Schalldämpfungseigenschaften bereitstellen. Viele Anwendungen erfordern es, dass diese Verbundbleche mit anderen Blechteilen oder Bauteilen verbunden werden müssen. Die häufig bei herkömmlichen Vollblechen angewendeten Fügeverfahren, wie Schmelzschweißen oder Löten, verursachen allerdings Probleme aufgrund ihres hohen Wärmeeintrags in die Verbundbleche. Dies liegt daran, dass für die Kernschicht üblicherweise ein thermoplastischer Kunststoff verwendet wird und diese Kunststoffschicht zumindest teilweise schmilzt oder anderweitig beschädigt wird. Zum Verbinden von einem Verbundblech mit einem weiteren Bauteil kann aber auch eine kraft- und/oder formschlüssige Verbindung unter Verwendung eines Verbindungselementes, beispielsweise einer Schraube oder einer Niet verwendet werden. Es hat sich jedoch herausgestellt, dass bei Schraubverbindungen oder Nietverbindungen aufgrund des Fließverhaltens der nichtmetallischen, in der Regel aus Kunststoff bestehenden Kernschicht eine dauerhafte Festigkeit dieser Verbindungen nicht gewährleistet werden kann, da die Haltekraft, welche das Verbundblech der Niet oder der Schraube entgegenbringt, aufgrund des Fließverhaltens des Kunststoffes zeitlich abnimmt. Als Folge davon lockert sich die Verbindung zwischen dem Verbundblech und dem Bauteil. Ausgehend hiervon muss zunächst dafür gesorgt werden, dass die Kunststoffkernschicht im dem Verbindungsbereich zu dem anderen Bauteil, auch als Fügebereich bezeichnet, entfernt wird. Dies geht in der Regel nur dadurch, dass der Kunststoff zwischen Deckblechen verdrängt wird und sicher an einem Rückfließen gehindert werden.A method and an apparatus for producing a through-hole in a composite sheet describes the DE 10 2012 109 046 A1 , Composite sheets, which usually have two outer metallic cover sheets and at least one non-metallic core layer between the metallic cover layers, which is preferably made of plastic, are used to provide composite sheet metal parts having properties that are mostly mutually exclusive with a sheet of solid material. A composite sheet, for example, despite its low weight, a locally very good stiffness and at the same time can provide very good sound damping properties. Many applications require that these composite sheets must be connected to other sheet metal parts or components. However, the joining methods often used in conventional solid sheets, such as fusion welding or brazing, cause problems due to their high heat input into the composite sheets. This is because usually a thermoplastic material is used for the core layer, and this plastic layer at least partially melts or is otherwise damaged. For connecting a composite sheet with another component but also a positive and / or positive connection using a connecting element, such as a screw or a rivet can be used. However, it has been found that in screw or rivet joints due to the flow behavior of the non-metallic, usually made of plastic core layer permanent strength of these compounds can not be guaranteed, since the holding force, which faces the composite sheet of rivet or screw, due to Flow behavior of the plastic decreases in time. As a result, the connection between the composite sheet and the component loosens. Proceeding from this, it must first be ensured that the plastic core layer in the connection region to the other component, also referred to as the joining region, is removed. This is usually only by the fact that the plastic is displaced between cover plates and are reliably prevented from flowing back.

Weiterhin ist es zur Erzeugung einer erhöhten Festigkeit zwischen dem Verbundblech und dem Bauteile anzustreben einen Fügespalt mit einer definierten Dicke zu erzeugen, um in diesen Fügespalt eine Klebstoffschicht einzubringen. Wenn alternativ zu einer formschlüssigen Fügeverbindung, beispielsweise eine Verschraubung oder eine Niet, eine thermische Fügeverbindung, beispielsweise eine Widerstandsschweißung, erzeugt werden soll, ist es zweckmäßig das Verbundblech und das Bauteil über sogenannte Schweißbuckel ebenfalls mit einem definierten Fügespalt gegeneinander zu setzen, um in diesem Zustand der Schweißung vorzunehmen.Furthermore, in order to produce an increased strength between the composite sheet and the components, it is desirable to produce a joint gap with a defined thickness in order to introduce an adhesive layer into this joint gap. If, as an alternative to a form-fitting joining connection, for example a screw connection or a rivet, a thermal joining connection, for example a resistance welding, to be generated, it is expedient to set the composite sheet and the component via so-called weld hump also with a defined joint gap against each other to in this state to do the welding.

Ausgehend hiervon besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein Verfahren bereitzustellen, das den genannten Anforderungen Rechnung trägt und insbesondere ein Verbundblech in einen Zustand versetzt, von dem aus es wahlweise über einen formschlüssigen oder einen thermischen Fügeprozess weiterverarbeitet werden kann.Proceeding from this, the object of the present invention is to provide a method that takes into account the above requirements and in particular a composite sheet placed in a state from which it can be optionally further processed via a positive or a thermal joining process.

Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung eines Durchgangslochs in einem Verbundblech mit mindestens zwei metallischen Deckblechen und mindestens einer nichtmetallischen Kernschicht, bei dem mindestens ein Durchgangsloch in das Verbundblech gestoßen wird, ein Randbereich des Durchgangslochs unter Verformung zu einer der Seiten des Verbundbleches umgeschlagen wird und in dem Randbereich des Durchgangslochs unter Erwärmung die nichtmetallische Kernschicht zumindest teilweise entlang des Umfangs des Durchgangslochs zwischen den Deckblechen verdrängt wird.The object is achieved by a method for producing a through-hole in a composite sheet having at least two metallic cover sheets and at least one non-metallic core layer, in which at least one through-hole is pushed into the composite sheet, an edge region of the through-hole is deformed under deformation to one of the sides of the composite sheet and in the edge region of the through-hole under heating, the non-metallic core layer is displaced at least partially along the circumference of the through-hole between the cover sheets.

Erfindungsgemäß wird hierüber sichergestellt, dass sowohl für ein mechanisches Fügen als auch für ein thermisches Fügen ein definierter Fügespalt eingestellt werden kann. Insbesondere ist dies dann vorteilhaft, wenn an einer Verbindung zwischen einen Verbundblech und einem Bauteil sowohl mechanisch als auch thermisch gefügte Verbindungsstellen vorgesehen sind. Ein besonderer Vorteil ist bei Anwendung eines mechanischen Fügens in Verbindung mit einer Klebstoffschicht zwischen dem Verbundblech und dem Bauteil zu nennen. Infolge des sich zwangläufig einstellenden Fügespalts kann bei dem Klebstoff auf einen Zusatz, beispielsweise Glasperlen, verzichtet werden, die genau diesen Fügespalt aufrechthalten, solange der Klebstoff noch keine ausreichende Festigkeit erlangt hat. Erfindungsgemäße kann unter dem Begriff Stoßen sowohl ein Stechen, beispielsweise mit einem spitzen, nadelartigen Gegenstand, als auch ein Stanzen verstanden werden.According to the invention, this ensures that a defined joint gap can be set both for mechanical joining and for thermal joining. In particular, this is advantageous if both mechanically and thermally joined joints are provided at a connection between a composite sheet and a component. A particular advantage is when using a mechanical joining in conjunction with an adhesive layer between the composite sheet and the component to call. As a result of the inevitably adjusting joint gap, the adhesive can be dispensed with an additive, for example glass beads, which maintain exactly this joint gap, as long as the adhesive has not yet acquired sufficient strength. According to the invention, the term bumping can be understood to mean both a piercing, for example with a pointed, needle-like object, and punching.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens sieht vor, dass der Randbereich während des Stoßens des Durchgangslochs zu einem von dem Verbundblech abstehenden Kragen verformt wird. Bei dem Ausformen des Kragens handelt es sich um einen Zwischenschritt, in dem das Material plastisch gedehnt wird. Hierbei kann der Kragen bezügliche einer Normalenrichtung des Verbundblechs bedarfsweise rund oder auch oval ausgebildet sein.An advantageous embodiment of the method provides that the edge region during the collision of the through hole to one of the Composite sheet protruding collar is deformed. The shaping of the collar is an intermediate step in which the material is plastically stretched. In this case, the collar relative to a normal direction of the composite sheet may, if necessary, be round or even oval.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens sieht vor, dass der Randbereich zumindest in zwei weiteren Stufen verformt wird. Hierbei ist bevorzugt, das die erste Verformungsstufe von dem zunächst ausgeformten Kragen ausgeht und diesen in die winklige Ausrichtung weitergeformt. In der zweiten Stufe wird der winklig angestellt Kragen schließlich vollständig auf das Verbundblech umgelegt, so dass in diesem Bereich das Verbundblech letztlich doppellagig ausgebildet ist. Insbesondere kann für den Abschluss dieser zweiten Verformungsstufe vorgesehen sein, dass die beiden Lagen des Verbundblechs zumindest kurzzeitig gegeneinander gepresst werden. Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens sieht vor, dass der Randbereich zumindest in der zweiten Stufe erwärmt wird, um zumindest in der zweiten Stufe die nichtmetallische Kernschicht zu verdrängen. Dies ist insofern vorteilhaft, als dass zu Beginn der zweiten Stufe bereits ein Knickbereich im Übergang des Kragens zu dem restlichen Verbundblech entstanden ist, so dass durch den nunmehr erfolgenden Wärmeeintrag und ein Aufschmelzen der Kunststoffschicht, diese Kunststoffschicht bei weiterem Umformen des Kragens beziehungsweise Randbereichs nach Außen aus den beiden Deckblechen heraus gedrückt wird. Allerdings kann auch vorgesehen sein, dass die Erwärmung bereits in der ersten Verformungsstufe eingeleitet wird, insbesondere dann, wenn dies prozessmäßig erforderlich ist, wenn beispielsweise ansonsten kein ausreichender Wärmeeintrag zum Aufschmelzen der Kunststoffschicht zu erwarten ist.An advantageous embodiment of the method provides that the edge region is deformed at least in two further stages. It is preferred that the first deformation stage emanates from the initially formed collar and further shaped in the angled orientation. In the second stage, the angled collar is finally completely folded over onto the composite sheet, so that in this area the composite sheet is ultimately double-layered. In particular, it can be provided for the conclusion of this second deformation stage that the two layers of the composite sheet are pressed against each other at least for a short time. An advantageous embodiment of the method provides that the edge region is heated at least in the second stage in order to displace the non-metallic core layer at least in the second stage. This is advantageous in that at the beginning of the second stage, a kink region has already formed in the transition of the collar to the remaining composite sheet, so that by the now occurring heat input and melting of the plastic layer, this plastic layer on further forming the collar or edge region to the outside is pressed out of the two cover plates. However, provision may also be made for the heating to be initiated already in the first deformation stage, in particular if this is necessary in terms of the process, for example if otherwise no sufficient heat input for melting the plastic layer is to be expected.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens sieht vor, dass beiderseits des Verbundblechs vor dem Stoßen des Durchgangslochs jeweilige Niederhalter zur Fixierung des Verbundblechs zugestellt werden. Hierdurch wird sichergestellt, dass der eigentliche Vorgang des Stoßens unter fixierten Bedingungen stattfindet.An advantageous embodiment of the method provides that on both sides of the composite sheet before pushing the through hole respective hold-down device for fixing the composite sheet are delivered. This ensures that the actual process of pushing occurs under fixed conditions.

Die Aufgabe wird ferner gelöst durch eine Vorrichtung zur Herstellung eines Durchgangslochs in einem Verbundblech, insbesondere nach dem Verfahren wie beschrieben, umfassend ein erstes und ein zweites, jeweils aus entgegengesetzten Richtung auf das Verbundblech zustellbare Niederhalterelement und ein erstes und ein zweites, konzentrisch zu den Niederhaltelementen angeordnete und in der jeweiligen Richtung des Niederhalteelements auf das Verbundblech zustellbare Stempelelemente, wobei zumindest eins der beiden Niederhalterelemente beheizbar ist, zur Erwärmung der nichtmetallischen Kernschicht.The object is further achieved by a device for producing a through-hole in a composite sheet, in particular according to the method as described, comprising first and second, respectively from opposite direction deliverable to the composite sheet hold-down element and a first and a second concentric to the hold-down elements arranged and deliverable in the respective direction of the hold-down element on the composite sheet stamp elements, wherein at least one of the two hold-down elements is heated, for heating the non-metallic core layer.

Die Erfindung wird nachfolgend mit weiteren Merkmalen, Einzelheiten und Vorteilen anhand der beigefügten Figuren erläutert. Die Figuren illustrieren dabei lediglich beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung. Hierin zeigen

  • 1 eine Vorrichtung zur Herstellung eines Durchgangslochs in einem Verbundblech und das Verbundblech und
  • 2a) bis 4 verschiedene Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines Durchgangslochs in einem Verbundblech.
The invention is explained below with further features, details and advantages with reference to the accompanying figures. The figures illustrate only exemplary embodiments of the invention. Show here
  • 1 a device for producing a through hole in a composite sheet and the composite sheet and
  • 2a ) to 4 different process steps of the method according to the invention for producing a through-hole in a composite sheet.

Die 1 zeigt zunächst eine Vorrichtung 10 zur Herstellung eines noch nicht dargestellten Durchgangslochs in einem Verbundblech 100. Die Vorrichtung 10 umfasst ein erstes und ein zweites, jeweils aus entgegengesetzten Richtung auf ein Verbundblech 100 zustellbare Niederhalterelement 20, 40 und ein erstes und ein zweites, konzentrisch zu den Niederhaltelementen 20, 40 angeordnete und in der jeweiligen Richtung des Niederhalteelements 20, 40 auf das Verbundblech zustellbare Stempelelemente 30, 50, wobei zumindest eins der beiden Niederhalterelemente 20, 40 beheizbar ist, zur Erwärmung einer nichtmetallischen Kernschicht 106 des Verbundblechs 100. Die nichtmetallische Kernschicht 106 ist zwischen zwei Deckblechen 102, 104 angeordnet. Eingezeichnet ist ferner eine Zustellachse Z, entlang der die Niederhalteelemente 20, 40 einerseits und die Stempelelemente 30, 50 andererseits auf das Verbundblech 100 mit einer geeigneten aber nicht dargestellten Aktuatorik, bevorzugt linear, zugestellt werden können. Insbesondere ist vorgesehen, dass die Niederhalteelemente 20, 40 und die Stempelelemente 30, 50 unabhängig voneinander bewegt beziehungsweise zugestellt werden können. Vorliegend ist das obere Stempelelement 30 dornartig ausgeführt. Alternativ kann es auch zylindrisch, hohlzylindrisch oder keilförmig ausgeführt sein.The 1 first shows a device 10 for producing a through-hole, not yet shown, in a composite metal sheet 100 , The device 10 comprises a first and a second, respectively from opposite direction to a composite sheet 100 deliverable hold-down element 20 . 40 and a first and a second, concentric with the hold-down elements 20 . 40 arranged and in the respective direction of the hold-down element 20 . 40 on the composite sheet deliverable stamp elements 30 . 50 , wherein at least one of the two hold-down elements 20 . 40 is heated, for heating a non-metallic core layer 106 of the composite sheet 100 , The non-metallic core layer 106 is between two cover sheets 102 . 104 arranged. Also marked is an infeed axis Z along which the hold-down elements 20 . 40 on the one hand and the stamp elements 30 . 50 on the other hand, on the composite sheet 100 with a suitable but not shown actuator, preferably linear, can be delivered. In particular, it is provided that the hold-down elements 20 . 40 and the stamp elements 30 . 50 can be moved or delivered independently of each other. In the present case, the upper punch element 30 executed like a spike. Alternatively, it may also be cylindrical, hollow cylindrical or wedge-shaped.

Die 2a) zeigt eine Darstellung eines Schrittes des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines Durchgangslochs in einem Verbundblech 100. Hierbei werden die Niederhalteelemente 20, 40 entlang der Zustellachse Z auf die Deckbleche 102, 104 des Verbundblechs 100 zugestellt, um das Verbundblech 100 zu fixieren. Die jeweiligen Zustellbewegungen sind hierbei durch die Pfeile A symbolisiert.The 2a ) shows a representation of a step of the method according to the invention for producing a through-hole in a composite sheet 100 , Here are the hold-down elements 20 . 40 along the delivery axis Z on the cover sheets 102 . 104 of the composite sheet 100 delivered to the composite sheet 100 to fix. The respective feed movements are symbolized by the arrows A.

Die 2b) zeigt eine Darstellung eines nächstens Verfahrensschrittes, in dem das obere Stempelelement 30 nach unten zugestellt wird und zwar derart, dass über das Stempelelement 30 ein Durchgangsloch 108 in das Verbundblech 100 gestoßen wird. Die Stoßbewegung ist über den Pfeil B symbolisiert. Das obere Stempelelement 30 sticht zuerst ein kleines Ausgangsloch in das Verbundblech 100 und treibt in der Folge das Material vor sich her und weitet das Ausgangsloch zu dem Durchgangsloch 108 auf, so dass sich das Material zu einem Kragen 110 ausformt.The 2 B ) shows a representation of a next method step in which the upper punch element 30 is delivered down and in such a way that on the stamp element 30 a through hole 108 in the composite sheet 100 is encountered. The impact movement is symbolized by the arrow B. The upper stamp element 30 first pierce a small exit hole in the composite sheet 100 and subsequently drives the material in front of it and widens the exit hole to the through hole 108 on, making the material a collar 110 ausformt.

Die 3a) zeigt eine Darstellung eines Zwischenschrittes, in dem das untere Niederhalteelement 40 wieder von dem Verbundblech 100 und insbesondere von dem Kragen 110 freigestellt wird.The 3a ) shows a representation of an intermediate step in which the lower hold-down element 40 again from the composite sheet 100 and especially from the collar 110 is released.

Die 3b) zeigt eine Darstellung eines nächstens Verfahrensschrittes, in dem das untere Stempelelement 50 nach oben zugestellt wird und zwar derart, dass der Kragen 110 über das untere Stempelelement 50 von unten ausgehend nach Außen aufgeweitet wird. Die Bewegung des Stempelelements 50 ist durch den Pfeil C symbolisiert.The 3b ) shows a representation of a next method step in which the lower punch element 50 is delivered up in such a way that the collar 110 over the lower punch element 50 From the bottom outward is widened to the outside. The movement of the stamp element 50 is symbolized by the arrow C.

Die 4 zeigt eine Darstellung eines nächstens Verfahrensschrittes, in dem das untere Niederhalteelement 40 nach oben gegen den bereits nach Außen vorgeformten Kragen 110 zugestellt wird. Hierbei formt das untere Niederhalteelement 40 den Kragen 110 weiter um, so dass schließlich der Randbereich, der in Form des Kragens 110 wie beschrieben sukzessive umgeformt wurde, vollständig zur einen Seite des Verbundblechs 100 umgeschlagen wurde und an diesem zur Anlage gekommen ist. Weiterhin wird auch das obere Niederhalteelemente 20 nach unten bewegt, sodass das Verbundblech 100 im Bereich des umgelegten Randbereichs zwischen den oberen und den unteren Niederhalteelementen 20, 40 zusammengepresst wird und hierbei durch gleichzeitige Erwärmung dieses zusammengepressten Bereichs die Kunststoffkernschicht 106 zwischen den Deckblechen 102, 104 verdrängt wird. Hierbei kann vorgesehen sein, dass die Erwärmung über ein beheizbares unteres Niederhaltelement 40 erfolgt. Alternativ oder zusätzlich kann auch das obere Niederhalteelement 20 beheizt sein.The 4 shows a representation of a next method step in which the lower hold-down element 40 upwards against the already outwardly preformed collar 110 is delivered. In this case, the lower hold-down element forms 40 the collar 110 continue around, so that finally the edge area, in the form of the collar 110 as described was successively reshaped, completely to one side of the composite sheet 100 was turned over and came to this to the plant. Furthermore, also the upper hold-down elements 20 moved down so that the composite sheet 100 in the region of the folded-over edge region between the upper and the lower hold-down elements 20 . 40 is compressed and this by simultaneous heating of this compressed area, the plastic core layer 106 between the cover sheets 102 . 104 is displaced. It can be provided that the heating via a heated lower hold-down element 40 he follows. Alternatively or additionally, also the upper hold-down element 20 be heated.

In einem folgenden Verfahrensschritt wird das Verbundblech 100, an dem Randbereiche eine erzeugten Durchgangsbohrung wie beschrieben umgelegt wurden, vollständig von den Niederhalteelementen 20, 40 und den Stempelelementen 30, 50 freigestellt., was vorliegend nicht dargestellt ist. Das untere Stempelelement 50 kann in einem nächsten Schritt zurückgefahren werden und danach kann das obere Stempelelement 30 erneut in die Durchgangsloch 108 eingefahren werden, um einen definierten Durchmesser für die Durchgangsloch 108 zu erhalten.In a subsequent process step, the composite sheet 100 in which edge areas have generated a generated through-hole as described, completely from the hold-down elements 20 . 40 and the stamp elements 30 . 50 free., Which is not shown here. The lower punch element 50 can be moved back in a next step and then the upper punch element 30 again in the through hole 108 be retracted to a defined diameter for the through hole 108 to obtain.

Die Positionsangaben oben, unten sind lediglich auf dieses Ausführungsbeispiel bezogen und können bei einem anderen Ausführungsbeispiel vertauscht sein oder durch rechts, links zu ersetzen sein.The position information above, below are only related to this embodiment and can be reversed in another embodiment or be replaced by right, left.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010
Vorrichtungcontraption
2020
NiederhalterelementDown element
3030
Stempelelementstamp element
4040
NiederhalterelementDown element
5050
Stempelelementstamp element
100100
Verbundblechcomposite sheet
102102
Deckblechcover sheet
104104
Deckblechecover plates
106106
Kernschichtcore layer
108108
DurchgangslochThrough Hole
110110
Kragencollar
ZZ
Zustellachseinfeed

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102012109046 A1 [0002]DE 102012109046 A1 [0002]

Claims (6)

Verfahren zur Herstellung eines Durchgangslochs (108) in einem Verbundblech (100) mit mindestens zwei metallischen Deckblechen (102, 104) und mindestens einer nichtmetallischen Kernschicht (106), bei dem mindestens ein Durchgangsloch (108) in das Verbundblech (100) gestoßen wird, ein Randbereich des Durchgangslochs (108) unter Verformung zu einer der Seiten des Verbundbleches (100) umgeschlagen wird und in dem Randbereich des Durchgangslochs (108) unter Erwärmung die nichtmetallische Kernschicht (106) zumindest teilweise entlang des Umfangs des Durchgangslochs (108) zwischen den Deckblechen verdrängt wird.Method for producing a through-hole (108) in a composite sheet (100) with at least two metallic cover sheets (102, 104) and at least one non-metallic core layer (106), in which at least one through-hole (108) is pushed into the composite sheet (100), an edge portion of the through hole (108) is deformed to be deformed to one of the sides of the composite sheet (100), and in the edge region of the through-hole (108), while heating, the non-metallic core layer (106) is displaced at least partially along the circumference of the through-hole (108) between the cover sheets. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Randbereich während des Stoßens des Durchgangslochs (108) zu einem von dem Verbundblech (100) abstehenden Kragen (110) verformt wird.Method according to Claim 1 characterized in that the edge portion is deformed during collision of the through hole (108) to a collar (110) projecting from the composite sheet (100). Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Randbereich zumindest in zwei weiteren Stufen verformt wird.Method according to Claim 2 , characterized in that the edge region is deformed at least in two further stages. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Randbereich zumindest in der zweiten Stufe erwärmt wird, um zumindest in der zweiten Stufe die nichtmetallische Kernschicht (106) zu verdrängen.Method according to Claim 3 , characterized in that the edge region is heated, at least in the second stage, in order to displace the non-metallic core layer (106) at least in the second stage. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass beiderseits des Verbundblechs (100) vor dem Stoßen des Durchgangslochs (108) jeweilige Niederhalter (20, 40) zur Fixierung des Verbundblechs (100) zugestellt werden.Method according to one of Claims 1 to 4 , characterized in that on both sides of the composite sheet (100) before pushing the through hole (108) respective hold-down device (20, 40) for fixing the composite sheet (100) are delivered. Vorrichtung (10) zur Herstellung eines Durchgangslochs (102) in einem Verbundblech (100), insbesondere nach dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, umfassend ein erstes und ein zweites, jeweils aus entgegengesetzten Richtung auf das Verbundblech (100) zustellbare Niederhalterelement (20, 40) und ein erstes und ein zweites, konzentrisch zu den Niederhaltelementen (20, 40) angeordnete und in der jeweiligen Richtung des Niederhalteelements (20, 40) auf das Verbundblech zustellbare Stempelelemente (30, 50), dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eins der beiden Niederhalterelemente (20, 40) beheizbar ist, zur Erwärmung der nichtmetallischen Kernschicht.Device (10) for producing a through hole (102) in a composite sheet (100), in particular according to the method of one of Claims 1 to 5 comprising first and second hold-down elements (20, 40) deliverable in opposite directions to the composite sheet (100) and first and second concentric with the hold-down elements (20, 40) and in the respective direction of the hold-down element (10). 20, 40) deliverable to the composite sheet stamp members (30, 50), characterized in that at least one of the two hold-down elements (20, 40) is heatable, for heating the non-metallic core layer.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4313826C1 (en) * 1993-04-28 1994-08-18 Krupp Hoesch Stahl Ag Method of making holes in multilayered laminates
DE4321316A1 (en) * 1993-06-26 1995-01-05 Vaw Ver Aluminium Werke Ag Sandwich plate with reinforced connection holes and process for their manufacture
DE102012109046A1 (en) 2012-09-25 2014-04-17 Thyssenkrupp Steel Europe Ag Method for producing aperture into light metal sheet of material-deforming tool, involves partially moving core layer along surrounding of aperture into light metal sheet, and providing covering layer in contact with region

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4313826C1 (en) * 1993-04-28 1994-08-18 Krupp Hoesch Stahl Ag Method of making holes in multilayered laminates
DE4321316A1 (en) * 1993-06-26 1995-01-05 Vaw Ver Aluminium Werke Ag Sandwich plate with reinforced connection holes and process for their manufacture
DE102012109046A1 (en) 2012-09-25 2014-04-17 Thyssenkrupp Steel Europe Ag Method for producing aperture into light metal sheet of material-deforming tool, involves partially moving core layer along surrounding of aperture into light metal sheet, and providing covering layer in contact with region

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