DE102020110162A1 - Method and pull-through tool for joining at least two layers of material by partial reshaping - Google Patents

Method and pull-through tool for joining at least two layers of material by partial reshaping Download PDF

Info

Publication number
DE102020110162A1
DE102020110162A1 DE102020110162.7A DE102020110162A DE102020110162A1 DE 102020110162 A1 DE102020110162 A1 DE 102020110162A1 DE 102020110162 A DE102020110162 A DE 102020110162A DE 102020110162 A1 DE102020110162 A1 DE 102020110162A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
hole
material layer
passage
edge
material layers
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE102020110162.7A
Other languages
German (de)
Inventor
Markus Wilhelm
Takeshi Abiko
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Trumpf Werkzeugmaschinen SE and Co KG
Original Assignee
Trumpf Werkzeugmaschinen SE and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Trumpf Werkzeugmaschinen SE and Co KG filed Critical Trumpf Werkzeugmaschinen SE and Co KG
Priority to DE102020110162.7A priority Critical patent/DE102020110162A1/en
Priority to PCT/EP2021/059542 priority patent/WO2021209439A1/en
Publication of DE102020110162A1 publication Critical patent/DE102020110162A1/en
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D39/00Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders
    • B21D39/03Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders of sheet metal otherwise than by folding
    • B21D39/031Joining superposed plates by locally deforming without slitting or piercing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16BDEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B5/00Joining sheets or plates, e.g. panels, to one another or to strips or bars parallel to them
    • F16B5/0096Joining sheets or plates, e.g. panels, to one another or to strips or bars parallel to them by using permanent deformation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16BDEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B5/00Joining sheets or plates, e.g. panels, to one another or to strips or bars parallel to them
    • F16B5/04Joining sheets or plates, e.g. panels, to one another or to strips or bars parallel to them by means of riveting
    • F16B5/045Joining sheets or plates, e.g. panels, to one another or to strips or bars parallel to them by means of riveting without the use of separate rivets

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
  • Punching Or Piercing (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und Durchzugwerkzeug zum Verbinden von zumindest zwei Materiallagen (12, 14) durch partielles Umformen der Materiallagen (12, 14), bei dem eine erste Materiallage (12) mit zumindest einem ersten Vorloch (16) bereitgestellt wird, bei dem zumindest eine weitere Materiallage (14) mit zumindest einem weiteren Vorloch (18) bereitgestellt und der Durchmesser des zumindest einen weiteren Vorlochs (18) größer als der Durchmesser des zumindest einen ersten Vorlochs (16) ausgebildet wird, bei dem die erste und die zumindest eine weiteren Materiallage (12, 14) zur Anlage und die Vorlöcher (16, 18) zueinander ausgerichtet werden, und bei dem mit zumindest einem Durchzugwerkzeug (21) ein Durchzug (15) in die zumindest zwei Materiallagen (12, 14) mit einer Durchzugsrichtung (31) des Durchzugwerkzeuges (21) von der Materiallage (12) mit dem kleineren Durchmesser des Vorloches (16) zu dem zumindest einen weiteren Vorlochs (18) mit dem größeren Durchmesser eingebracht wird.The invention relates to a method and a pull-through tool for connecting at least two material layers (12, 14) by partially reshaping the material layers (12, 14), in which a first material layer (12) with at least one first pre-hole (16) is provided, in which at least one further material layer (14) with at least one further preliminary hole (18) is provided and the diameter of the at least one further preliminary hole (18) is formed larger than the diameter of the at least one first preliminary hole (16) in which the first and the at least one further material layer (12, 14) for the abutment and the pre-holes (16, 18) are aligned with one another, and in which a passage (15) in the at least two material layers (12, 14) with a passage direction ( 31) of the pull-through tool (21) from the material layer (12) with the smaller diameter of the preliminary hole (16) to the at least one further preliminary hole (18) with the larger diameter ht will.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbinden von zumindest zwei Materiallagen durch partielles Umformen der Materiallagen sowie eine Fügeverbindung zwischen den zumindest zwei durch partielles Umformen miteinander verbundenen Materiallagen als auch ein Durchzugwerkzeug zum Verbinden von zumindest zwei Materiallagen durch partielles Umformen.The invention relates to a method for connecting at least two material layers by partially reshaping the material layers and a joining connection between the at least two material layers interconnected by partial reshaping as well as a pull-through tool for connecting at least two material layers by partial reshaping.

Aus der DE 103 10 093 A1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Verbindungen zwischen mindestens zwei sich überlappenden Werkstücken bekannt. In einem ersten plattenförmigen Werkstück ist ein napfförmiger Durchzug ohne Boden vorgesehen. In einem zweiten Werkstück ist ein weiterer Durchzug ohne Boden eingebracht. From the DE 103 10 093 A1 a method and a device for producing connections between at least two overlapping workpieces are known. A cup-shaped passage without a bottom is provided in a first plate-shaped workpiece. In a second workpiece, a further passage without a bottom is made.

Bei diesen Durchzügen handelt es sich um Umkantungen. Zum Verbinden der beiden Werkstücke wird der Durchzug des ersten Werkstückes in den Durchzug des zweiten Werkstückes eingeführt. Die Durchzüge weisen eine ovale Kontur auf, welche der Kontur eines Umformelementes entspricht. Anschließend wird das ovale Umformelement in die Durchzüge eingesetzt und hindurchgeführt. Durch eine Drehung des Umformelementes um 90° wird die Schmalseite der ovalen Öffnungen mit einer Verformungsfläche des Umformwerkzeuges beaufschlagt, um diese Durchzüge gemeinsam umzubördeln. Anschließend wird das Umformwerkzeug wieder zurückgedreht, um dieses aus den Durchzügen herauszuführen. Dadurch weisen die Durchzüge zwei einander gegenüberliegende und voneinander getrennte Verformungsbereiche auf, in welchen die Durchzüge durch das Umformungselement umgebördelt sind.These passages are folded edges. To connect the two workpieces, the passage of the first workpiece is introduced into the passage of the second workpiece. The passages have an oval contour which corresponds to the contour of a deforming element. Then the oval forming element is inserted into the passages and passed through. By rotating the forming element by 90 °, the narrow side of the oval openings is acted upon by a deformation surface of the forming tool in order to crimp these passages together. The forming tool is then turned back again in order to lead it out of the passages. As a result, the passages have two mutually opposite and separate deformation areas, in which the passages are flanged by the deformation element.

Aus der DE 10 2009 036 185 A1 geht ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verbinden von zwei Materiallagen unter Zwischenschaltung einer Verstärkung im Verformungsbereich hervor. Dabei ist vorgesehen, dass jeweils ein verformter Bereich der ersten Materiallage einen verformten Bereich der ersten Verstärkung hintergreift und ein verformter Bereich der zweiten Materiallage den hintergreifenden Bereich der ersten Materiallage hintergreift. Hierfür ist ein Clinchwerkzeug vorgesehen, um die hintergreifenden Bereiche herzustellen.From the DE 10 2009 036 185 A1 discloses a method and a device for connecting two layers of material with the interposition of a reinforcement in the deformation area. It is provided that a deformed area of the first material layer engages behind a deformed area of the first reinforcement and a deformed area of the second material layer engages behind the area of the first material layer that engages behind. A clinching tool is provided for this in order to produce the areas that engage behind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Verbinden von zumindest zwei Materiallagen durch partielles Umformen der Materiallagen sowie eine Fügeverbindung zwischen zumindest zwei Materiallagen als auch ein Durchzugwerkzeug zur Herstellung einer Verbindung zwischen zumindest zwei Materiallagen durch partielles Umformen der Materiallagen vorzuschlagen, wodurch die zumindest zwei Materiallagen in einfacher und kostengünstiger Weise miteinander verbunden werden können.The invention is based on the object of proposing a method for connecting at least two material layers by partially reshaping the material layers as well as a joining connection between at least two material layers and a pull-through tool for producing a connection between at least two material layers by partially reshaping the material layers, whereby the at least two Material layers can be connected to one another in a simple and inexpensive manner.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Verbinden von zumindest zwei Materiallagen gelöst, bei dem eine erste Materiallage mit zumindest einem ersten Vorloch bereitgestellt wird und bei dem zumindest eine weitere Materiallage mit zumindest einem weiteren Vorloch bereitgestellt wird, wobei das zumindest eine weitere Vorloch im Durchmesser größer als der Durchmesser des zumindest einen ersten Vorloches in der ersten Materiallage ausgebildet ist und bei dem die erste und die zumindest eine weitere Materiallage zur Anlage gebracht und die Vorlöcher zueinander ausgerichtet werden und bei dem mit einem Durchzugswerkzeug ein Durchzug in die zumindest zwei Blechlagen mit einer Durchzugsrichtung des Durchzugswerkzeuges von der ersten Blechlage mit dem kleineren Durchmesser des Vorloches zum zumindest einen weiteren Vorloch mit dem größeren Durchmesser der zumindest einen weiteren Materiallage eingebracht wird. Durch die voneinander abweichenden Größen des Durchmessers der Vorlöcher und der Durchzugsrichtung des Durchzugwerkzeuges kann erzielt werden, dass die Vorlochränder der zumindest zwei miteinander zu verbindenden Materiallagen aufgestellt und aneinandergepresst werden, wodurch eine form- und reibschlüssige Verbindung zwischen den umgeformten Vorlochrändern der zumindest zwei zu verbindenden Materiallagen gebildet wird. Die Durchzugsrichtung ist dabei derart vorgesehen, dass ein Durchzugswerkzeug zunächst am Vorloch mit dem kleineren Durchmesser angreift. Dadurch kann die vereinfachte Herstellung eines Durchzuges mit einer hohen Haltekraft erzielt werden. Die Durchzugrichtung kann bei Bearbeitungsmaschinen sowohl von oben nach unten als auch von unten nach oben erfolgen. Auch können bei zwei miteinander zu verbindenden Materiallagen mit mehreren Durchzügen ein oder mehrere Wechsel in der Durchzugsrichtung vorgesehen sein.This object is achieved by a method for connecting at least two material layers, in which a first material layer is provided with at least one first pre-hole and in which at least one further material layer is provided with at least one further pre-hole, the at least one further pre-hole being larger in diameter is designed as the diameter of the at least one first pre-hole in the first material layer and in which the first and the at least one further material layer are brought into contact and the pre-holes are aligned with one another and in which a pulling tool is used to pull through the at least two sheet metal layers with a pulling direction of the pull-through tool from the first sheet metal layer with the smaller diameter of the preliminary hole to at least one further preliminary hole with the larger diameter of the at least one further material layer. Due to the differing sizes of the diameter of the pre-holes and the pulling direction of the pulling tool, it can be achieved that the pre-hole edges of the at least two material layers to be connected are set up and pressed against one another, whereby a form-fitting and frictional connection between the reshaped pre-hole edges of the at least two material layers to be connected is formed. The pulling direction is provided in such a way that a pulling tool first engages the pilot hole with the smaller diameter. In this way, the simplified production of a passage with a high holding force can be achieved. In machine tools, the direction of passage can be from top to bottom as well as from bottom to top. In the case of two layers of material to be connected to one another with several passages, one or more changes in the passage direction can also be provided.

Bevorzugt ist vorgesehen, dass durch einen Durchzugsstempel des Durchzugwerkzeuges an einer Eintrittsseite des ersten Vorloches der ersten Materiallage in Richtung auf das zumindest eine weitere Vorloch eine Aufweitung des ersten Vorloches und anschließend durch den Durchzugstempel das erste und zumindest ein weiteres Vorloch gemeinsam aufgeweitet und ein jeweiliger Vorlochrand aufgestellt wird. Dadurch wird ermöglicht, dass ein vollumfänglicher Vorlochrand des ersten Vorloches mit dem vollumfänglichen Vorlochrand des zumindest einen weiteren Vorloches die form- und reibschlüssige Verbindung bildet. It is preferably provided that the first pre-hole is widened by a punch of the pull-through tool on an entry side of the first pre-hole of the first material layer in the direction of the at least one further pre-hole and then the first and at least one further pre-hole is jointly expanded by the pull-through punch and a respective pre-hole edge is set up. This enables a full circumferential pre-hole edge of the first pre-hole to form the positive and frictional connection with the full-circumferential pre-hole edge of the at least one further pre-hole.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens sieht vor, dass ein Durchmesser des zumindest einen weiteren Vorloches größer als der des ersten Vorloches ausgebildet wird, derart, dass nach dem Einbringen des Durchzugs der Vorlochrand des ersten Vorloches sich zumindest bis zum Vorlochrand des zumindest einen weiteren Vorlochs oder darüber hinaus erstreckt. Dies ermöglicht, dass eine Unterseite der ersten Materiallage eine durchgehende Innenwand des Durchzuges bilden kann.A further advantageous embodiment of the method provides that a diameter of the at least one further pre-hole is made larger than that of the first pre-hole, in such a way that after the introduction of the passage, the pre-hole edge of the first pre-hole extends at least up to the pre-hole edge of the at least one further pre-hole or beyond. This enables an underside of the first material layer to form a continuous inner wall of the passage.

Bevorzugt kann der Vorlochrand des ersten Vorloches der ersten Materiallage gegenüber dem Vorlochrand des zumindest einen weiteren Vorloches hervorstehen und mit einer Matrize des Durchzugwerkzeuges umgeformt werden. Dies ermöglicht beispielsweise, dass eine geschlossene Geometrie des Durchzuges erzielt werden kann, indem der Vorlochrand des ersten Vorloches eine aufgestellte Stirnseite des Vorlochrandes des zumindest einen weiteren Vorloches überdeckt. Auch kann vorgesehen sein, dass die Matrize eine Prägekontur umfasst, sodass der Durchzug, insbesondere der zumindest eine weitere Oberlochrand, mit einer äußeren Kontur hergestellt werden kann, welcher der Geometrie der Matrize entspricht. Dadurch kann die form- und reibschlüssige Verbindung der zumindest zwei Materiallagen im Bereich des Durchzuges erhöht sein.The pre-hole edge of the first pre-hole of the first material layer can preferably protrude from the pre-hole edge of the at least one further pre-hole and be reshaped with a die of the pull-through tool. This enables, for example, a closed geometry of the passage to be achieved in that the pre-hole edge of the first pre-hole covers a raised end face of the pre-hole edge of the at least one further pre-hole. It can also be provided that the die comprises an embossing contour so that the passage, in particular the at least one further upper hole edge, can be produced with an outer contour which corresponds to the geometry of the die. As a result, the positive and frictional connection of the at least two material layers can be increased in the area of the passage.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens sieht vor, dass die Geometrie des zumindest einen ersten Vorloches in der ersten Materiallage von der Geometrie des zumindest einen weiteren Vorloches abweichend ausgebildet ist. Somit kann nicht nur der Durchmesser oder Außenumfang des ersten und zumindest einen weiteren Vorloches voneinander abweichen, sondern auch noch die Geometrie. Dabei kann die Geometrie des jeweiligen Vorloches eine beliebige Kontur aufweisen, wie beispielsweise eine sternförmige Kontur, eine Schlüssellochkontur, eine blumenförmige Kontur, eine dreieckförmige Kontur oder eine mehreckförmige Kontur oder dergleichen umfassen.A further advantageous embodiment of the method provides that the geometry of the at least one first pre-hole in the first material layer is designed to differ from the geometry of the at least one further pre-hole. Thus, not only the diameter or outer circumference of the first and at least one further pre-hole can differ from one another, but also the geometry. The geometry of the respective pre-hole can have any contour, such as a star-shaped contour, a keyhole contour, a flower-shaped contour, a triangular contour or a polygonal contour or the like.

Des Weiteren ist bevorzugt bei einer Geometrie des zumindest einen ersten Vorloches abweichend von einer runden Form ein Kernlochdurchmesser des zumindest einen ersten Vorloches kleiner als ein Kernlochdurchmesser des zumindest einen weiteren Vorloches ausgebildet. Dadurch kann sichergestellt werden, dass der Durchzug mit einer hinreichenden Verbindungskraft zur Verbindung der zumindest zwei Materiallagen hergestellt wird.Furthermore, with a geometry of the at least one first pre-hole deviating from a round shape, a core hole diameter of the at least one first pre-hole is preferably smaller than a core hole diameter of the at least one further pre-hole. This makes it possible to ensure that the passage is produced with a sufficient connecting force to connect the at least two material layers.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens zum Verbinden von zumindest zwei Materiallagen durch partielles Umformen mittels eines Durchzuges sieht vor, dass an einer Oberseite der ersten Materiallage und/oder an einer Unterseite der zumindest einen weiteren Materiallage, die zur darunterliegenden Materiallage weist, im Randbereich des Vorloches zumindest eine Einprägung, eine Profilierung und/oder eine Schlitzung eingebracht wird. Dadurch kann ein verbessertes Ineinanderkrallen oder Ineinanderfließen der Vorlochränder bei der Herstellung des Durchzuges erzielt werden. Vorteilhafterweise ist die Einprägung, Profilierung und/oder die Schlitzung zumindest abschnittsweise radial umlaufend zum Vorloch eingebracht und/oder radial abstehend zum Vorloch vorgesehen.A further advantageous embodiment of the method for connecting at least two material layers by partial deformation by means of a passage provides that on an upper side of the first material layer and / or on an underside of the at least one further material layer, which points to the material layer below, in the edge area of the pre-hole at least one embossing, profiling and / or slitting is introduced. As a result, an improved clawing or flowing into one another of the pre-hole edges can be achieved during the production of the passage. Advantageously, the embossing, profiling and / or the slitting is at least partially introduced radially circumferentially to the preliminary hole and / or provided so as to protrude radially from the preliminary hole.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens sieht vor, dass die erste und zumindest eine weitere Materiallage aus einem gleichen Material oder aus voneinander abweichenden Materialien und/oder mit derselben oder voneinander abweichenden Dicke des Materials ausgebildet sind und durch den zumindest einen Durchzug miteinander verbunden werden. Durch das Einbringen des Durchzuges ist eine vielfältige Materialkombination als auch die Kombination von verschiedenen Dicken der jeweiligen Materiallagen möglich.A further advantageous embodiment of the method provides that the first and at least one further material layer are formed from the same material or from materials that differ from one another and / or with the same or different thickness of the material and are connected to one another by the at least one passage. By introducing the passage, a diverse combination of materials as well as the combination of different thicknesses of the respective material layers is possible.

Eine weitere alternative Ausgestaltung des Verfahrens sieht vor, dass die zumindest eine weitere Materiallage durch zumindest eine Falzung der ersten Materiallage ausgebildet wird und diese durch Falzung hergestellte, zumindest eine weitere Materiallage durch Biegung zur ersten Materiallage ausgerichtet wird. Dadurch kann in einfacher Weise eine Aufdopplung oder Vervierfachung der Materiallage im Bereich des Durchzuges erzielt werden, um eine erhöhte Festigkeit und/oder Steifigkeit im Bereich des Durchzuges zu bilden.Another alternative embodiment of the method provides that the at least one further material layer is formed by at least one fold of the first material layer and this at least one further material layer produced by folding is aligned with the first material layer by bending. In this way, a doubling or quadrupling of the material layer in the area of the passage can be achieved in a simple manner in order to form increased strength and / or rigidity in the area of the passage.

Vorteilhafterweise kann nach dem Einbringen des Durchzuges ein Innengewinde in den Durchzug eingebracht werden. Dadurch kann der Durchzug mit zumindest einem weiteren funktionalen Merkmal versehen sein.Advantageously, after the passage has been made, an internal thread can be made in the passage. As a result, the passage can be provided with at least one further functional feature.

Gemäß einer ersten Ausführungsform kann der zumindest eine Durchzug in die zumindest zwei miteinander zu verbindenden Blechlagen durch partielles Umformen durch eine Handpressvorrichtung eingebracht werden. Alternativ kann eine solche Einbringung des Durchzuges auch mit einer Stanzbearbeitungsmaschine mit einer Stanz-Laser-Bearbeitungsmaschine, einer Biegebearbeitungsmaschine oder mit einer Biegestanzbearbeitungsmaschine erfolgen.According to a first embodiment, the at least one passage can be introduced into the at least two sheet metal layers to be connected to one another by partial reshaping using a hand pressing device. Alternatively, such an introduction of the passage can also take place with a punching processing machine with a punching laser processing machine, a bending processing machine or with a bending and punching processing machine.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird des Weiteren durch eine Fügeverbindung zwischen zumindest zwei Materiallagen durch partielles Umformen der Materiallagen gelöst, bei dem zumindest ein Durchzug nach einem Verfahren gemäß einer der vorbeschriebenen Ausführungsformen eingebracht ist. Diese Anordnung ermöglicht, dass zumindest zwei ebene Materiallagen durch Form- und Reibschluss miteinander verbunden werden können, wobei die Vorbereitung der Materiallagen lediglich das Einbringen von jeweils einem Vorloch in die jeweilige Materiallage bedarf. Weitere vorbereitende Biege- und/oder Umformmaßnahmen sind nicht erforderlich. Vielmehr genügt das Einbringen des Durchzuges mit dem Durchzugwerkzeug in einer Durchzugrichtung, bei welcher zuerst das Vorloch mit dem kleineren Durchmesser in den zwei miteinander zu verbindenden Materiallagen zu beaufschlagen ist.The object on which the invention is based is further achieved by a joint connection between at least two material layers by partial reshaping of the material layers, in which at least one passage is made by a method according to one of the embodiments described above. This arrangement enables at least two planar material layers to be connected to one another by form and friction locking, the preparation of the material layers only requiring the introduction of a respective pre-hole in the respective material layer. Further preparatory bending and / or forming measures are not required. Rather, it is sufficient to introduce the passage with the passage tool in a passage direction in which the pilot hole with the smaller diameter in the two material layers to be connected to one another is to be applied first.

Bevorzugt ist zur Herstellung der Fügeverbindung vorgesehen, dass der Durchzug zumindest zwei gegenüber einer flächigen Erstreckung der jeweiligen Materiallagen in gleicher Richtung aufgestellte Vorlochränder aufweist, die durch Pressung vollumfänglich ineinanderliegend angreifen. Dadurch kann eine hohe Haltekraft erzielt werden.In order to produce the joint connection, it is preferably provided that the passage has at least two pre-hole edges that are set up in the same direction with respect to a flat extension of the respective material layers and that engage one inside the other by pressing. This enables a high holding force to be achieved.

Bevorzugt erstreckt sich der Vorlochrand des ersten Vorloches zumindest bis zum Vorlochrand des zumindest einen weiteren Vorloches der zumindest einen weiteren Materiallage, sodass eine durchgängige innere Wandfläche des Durchzuges gebildet ist. Dadurch kann der Durchzug weitere Funktionen übernehmen oder weitere Funktionen weiterbearbeitet werden.The pre-hole edge of the first pre-hole preferably extends at least as far as the pre-hole edge of the at least one further pre-hole of the at least one further material layer, so that a continuous inner wall surface of the passage is formed. As a result, the draft can take on further functions or further functions can be processed.

Zum Einbringen des Durchzuges ist bevorzugt ein Durchzugwerkzeug vorgesehen, bei welchem der Stempel einen zylindrischen Stempelkörper mit einer Stempelfläche aufweist, deren umlaufender Randbereich gerundet ist und eine Matrize mit einer Auflagefläche zur Anlage auf der zumindest einen weiteren Materiallage aufweist, innerhalb der eine Vertiefung zum Eintauchen des Stempels und den zumindest zwei Vorlochrändern der ersten und der zumindest einen weiteren Materiallage vorgesehen ist. Dieser Stempel ermöglicht eine gleichmäßige Aufweitung der Vorlochränder als auch eine gleichmäßige Aufstellung der Vorlochränder gegenüber der flächigen Erstreckung der Materiallage. Zudem kann durch die Matrize ein gezieltes Niederhalten der zumindest zwei Materiallagen zueinander erfolgen. Auch kann ermöglicht sein, dass die aufgestellten Vorlochränder zwischen dem Stempelkörper und der Matrize eine zusätzliche Pressung, Umformung oder dergleichen erfahren.To introduce the passage, a pull-through tool is preferably provided in which the stamp has a cylindrical stamp body with a stamp surface, the circumferential edge area of which is rounded and has a die with a support surface for resting on the at least one further material layer, within which a recess for immersing the Stamp and the at least two pre-hole edges of the first and the at least one further material layer is provided. This punch enables a uniform widening of the pre-hole edges as well as a uniform set-up of the pre-hole edges in relation to the flat extension of the material layer. In addition, the die can be used to hold down the at least two material layers to one another in a targeted manner. It can also be made possible that the raised pre-hole edges between the punch body and the die experience an additional pressing, reshaping or the like.

Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen derselben werden im Folgenden anhand der in den Zeichnungen dargestellten Beispiele näher beschrieben und erläutert. Die der Beschreibung und den Zeichnungen zu entnehmenden Merkmale können einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination erfindungsgemäß angewandt werden. Es zeigen:

  • 1 eine perspektivische Ansicht von zwei Materiallagen mit einem Durchzug,
  • 2 eine schematische Schnittansicht von zwei Material lagen, die für das Einbringen eines Durchzugs vorgesehen sind,
  • 3 eine schematische Schnittansicht von zwei Materiallagen mit einem daran angreifenden Durchzugwerkzeug und eingebrachten Durchzug,
  • 4 eine schematische Schnittansicht eines Durchzuges mit einem Umformwerkzeug,
  • 5 eine schematische Schnittansicht eines Durchzuges in zwei Blechlagen nach dem Bearbeiten mit dem Durchzugwerkzeug und dem Umformwerkzeug,
  • 6 eine schematische Ansicht auf eine Materiallage mit zwei in der Größe voneinander abweichenden Vorlöchern,
  • 7 eine schematische Ansicht auf eine Materiallage mit zwei in der Geometrie voneinander abweichenden Vorlöchern,
  • 8 eine schematische Ansicht auf eine Materiallage gemäß einer alternativen Ausführungsform zu 6,
  • 9 eine schematische Ansicht auf eine Materiallage gemäß einer alternativen Ausführungsform zu 6,
  • 10 eine schematische Ansicht auf eine Materiallage gemäß einer alternativen Ausführungsform zu 6,
  • 11 eine schematische Ansicht auf eine alternative Ausführungsform der Matrize des Durchzugwerkzeuges gemäß 3, und
  • 12 eine perspektivische Ansicht einer weiteren alternativen Ausführungsform zum Herstellen eines Durchzuges mit einer gefalzten Materiallage.
The invention and further advantageous embodiments and developments thereof are described and explained in more detail below with reference to the examples shown in the drawings. The features that can be found in the description and the drawings can be used individually or collectively in any combination according to the invention. Show it:
  • 1 a perspective view of two material layers with a passage,
  • 2 a schematic sectional view of two layers of material that are intended for the introduction of a passage,
  • 3 a schematic sectional view of two material layers with a pulling tool acting on them and a pulling-in,
  • 4th a schematic sectional view of a passage with a forming tool,
  • 5 a schematic sectional view of a passage in two sheet metal layers after processing with the passage tool and the forming tool,
  • 6th a schematic view of a material layer with two pre-holes differing in size,
  • 7th a schematic view of a material layer with two pre-holes that differ in their geometry,
  • 8th a schematic view of a material layer according to an alternative embodiment 6th ,
  • 9 a schematic view of a material layer according to an alternative embodiment 6th ,
  • 10 a schematic view of a material layer according to an alternative embodiment 6th ,
  • 11 a schematic view of an alternative embodiment of the die of the pulling tool according to FIG 3 , and
  • 12th a perspective view of a further alternative embodiment for producing a passage with a folded material layer.

In 1 ist eine perspektivische Ansicht von zwei Materiallagen 12, 14 dargestellt, die aufeinander aufliegen und mit einem Durchzug 15 fest miteinander verbunden sind. Bei den Materiallagen 12, 14 kann es sich um Bleche handeln, die beispielsweise aus demselben Material und in derselben Stärke beziehungsweise Dicke ausgebildet sind. Alternativ kann das Material und/oder die Dicke der Materiallagen 12, 14 und/oder eine Beschichtung auf den Materiallagen 12, 14 gleich sein oder voneinander abweichen. Der Durchzug 15 ist eine Fügeverbindung zwischen der ersten Materiallage 12 und der zweiten Materiallage 14. Die Herstellung eines solchen Durchzuges 15 wird nachfolgend näher beschrieben:In 1 Figure 3 is a perspective view of two sheets of material 12th , 14th shown, which lie on top of each other and with a passage 15th are firmly connected to each other. With the material layers 12th , 14th it can be sheets that are formed, for example, from the same material and in the same thickness or thickness. Alternatively, the material and / or the thickness of the material layers 12th , 14th and / or a coating on the material layers 12th , 14th be the same or differ from each other. The draft 15th is a joint between the first layer of material 12th and the second layer of material 14th . The production of such a draft 15th is described in more detail below:

In die erste Materiallage 12 wird ein erstes Vorloch 16 eingebracht. In die zumindest eine weitere Materiallage 14 wird ein weiteres Vorloch 18 eingebracht. Dieses zumindest eine weitere Vorloch 18 ist im Durchmesser größer als das erste Vorloch 16 in der ersten Materiallage 12. Dies ist in einer Schnittansicht in 2 dargestellt. Sofern mehr als zwei Materiallagen miteinander verbunden werden sollen, ist beispielsweise das Vorloch der dritten Materiallage größer als das der zweiten Materiallage usw. Die Vorlöcher 16, 18 können beispielsweise mit einem Stanzwerkzeug durch Stanzen oder mit einem Laser durch Laserschneiden eingebracht werden. Auch ist es möglich, dass das erste Vorloch 16 und das zumindest eine weitere Vorloch 18 auf unterschiedliche Art und Weise eingebracht werden. Beispielsweise ist es möglich, dass auf einer Stanz-Laser-Bearbeitungsmaschine das erste Vorloch 16 durch Stanzen und das zumindest eine weitere Vorloch 18 durch Laserschneiden oder umgekehrt eingebracht wird. Auch können weitere Bearbeitungen zum Einbringen des ersten und zumindest einen weiteren Vorlochs 16, 18 erfolgen, die auch voneinander abweichen können. Vor dem Einbringen des Durchzuges 15 werden die Materiallagen 12, 14 aufeinander aufgelegt. Die Vorlöcher 16, 18 werden zueinander ausgerichtet. Vorzugsweise sind deren jeweiligen Mittelachsen deckungsgleich zueinander ausgerichtet.In the first material layer 12th becomes a first pre-hole 16 brought in. In at least one more layer of material 14th becomes another pre-hole 18th brought in. This at least one more hole 18th is larger in diameter than the first pilot hole 16 in the first material layer 12th . This is in a sectional view in 2 shown. If more than two layers of material are to be connected to one another, For example, the pre-hole of the third material layer is larger than that of the second material layer, etc. The pre-holes 16 , 18th can for example be introduced with a punching tool by punching or with a laser by laser cutting. It is also possible that the first pre-hole 16 and that at least one more hole 18th be introduced in different ways. For example, it is possible that the first pilot hole on a punch laser processing machine 16 by punching and that at least one more pre-hole 18th is introduced by laser cutting or vice versa. Further processing for introducing the first and at least one further pilot hole can also be carried out 16 , 18th which can also differ from one another. Before introducing the draft 15th become the material layers 12th , 14th placed on top of each other. The pilot holes 16 , 18th are aligned with each other. Their respective central axes are preferably aligned congruently with one another.

Darauffolgend wird der Durchzug 15 mit einem Durchzugwerkzeug 21 gemäß 3 eingebracht. Hierfür umfasst das Durchzugwerkzeug 21 einen Stempel 22 und eine Matrize 24. Der Stempel 22 des Durchzugwerkzeuges 21 umfasst einen Stempelkörper 32, der zylindrisch ausgebildet ist. An einer Stirnseite des Stempelkörper 32 ist eine Stempelfläche 33 vorgesehen, deren äußerer umlaufender Rand 43 gerundet ist. Die Matrize 24 weist eine Auflagefläche 36 auf, um die zumindest zwei Materiallagen 12, 14 der Werkstückauflage 29 zu fixieren. Innerhalb dieser Auflagefläche 36 der Matrize 24 ist die Vertiefung 25 vorgesehen. Ein Durchmesser der Vertiefung 25 umfasst zumindest den Umfang des zylindrischen Stempelkörpers 32 sowie der zwei umgebogenen Vorlochrändern 26, 27. Dabei kann der verbleibende Abstand zwischen dem Außenumfang des Stempelkörpers 32 und einer inneren Fläche der Vertiefung 25 auch kleiner als die Dicke von den miteinander zu verbindenden Materiallagen 12, 14 sein, wodurch ein Fließen oder eine Streckung der Materiallagen 12, 14 im Bereich des Vorlochrandes 26, 27 erzielt werden kann.This is followed by the draft 15th with a pull-through tool 21 according to 3 brought in. This includes the pull-through tool 21 a stamp 22nd and a die 24 . The Stamp 22nd of the pulling tool 21 comprises a stamp body 32 , which is cylindrical. On one face of the stamp body 32 is a stamp area 33 provided, the outer peripheral edge 43 is rounded. The die 24 has a support surface 36 to the at least two layers of material 12th , 14th the workpiece support 29 to fix. Within this contact area 36 the die 24 is the deepening 25th intended. A diameter of the recess 25th comprises at least the circumference of the cylindrical punch body 32 as well as the two bent pre-hole edges 26th , 27 . The remaining distance between the outer circumference of the stamp body can be used 32 and an inner surface of the recess 25th also smaller than the thickness of the material layers to be connected to one another 12th , 14th be, whereby a flow or a stretching of the material layers 12th , 14th in the area of the pre-hole edge 26th , 27 can be achieved.

Die Durchzugrichtung zum Einbringen des Durchzuges 15 ist dergestalt, dass mittels des Stempels 22 zunächst das erste Vorloch 16 mit dem kleinsten Durchmesser in der ersten Materiallage 12 beaufschlagt wird. Darauffolgend wird das darüberliegende zumindest eine weitere Vorloch 18 der zumindest einen weiteren Materiallage 14 mit dem Stempel 22 beaufschlagt. Durch diese Durchzugsrichtung wird ein Vorlochrand 26 des ersten Vorloches 16 zusammen mit einem Vorlochrand 27 des zumindest einen weiteren Vorloches 18 gegenüber einer ebenen Erstreckung der Materiallagen 12, 14 aufgestellt, insbesondere in eine rechtwinklige Position gegenüber der ebenen Erstreckung aufgestellt.The direction of the draft for introducing the draft 15th is such that by means of the stamp 22nd first the first pre-hole 16 with the smallest diameter in the first material layer 12th is applied. This is followed by at least one more pre-hole 18th the at least one further layer of material 14th with the stamp 22nd applied. This direction of threading creates a pre-hole edge 26th of the first pre-hole 16 together with a pre-hole edge 27 of at least one more pre-hole 18th compared to a flat extension of the material layers 12th , 14th set up, in particular set up in a right-angled position with respect to the planar extent.

Zum Einbringen des Durchzuges 15 liegen die erste und zweite Materiallage 12, 14 auf einer Werkstückauflagefläche 29 auf. Diese Werkstückauflagefläche 29 kann an einer Handpresseinrichtung oder an einer Stanzbearbeitungsmaschine, Stanz-Laser-Bearbeitungsmaschine oder Biege-Stanzbearbeitungsmaschine vorgesehen sein. Darauffolgend wird die Matrize 24 auf die Werkstückauflage 29 zugeführt und die zumindest zwei Materiallagen 12, 14 aneinandergepresst gehalten. Anschließend wird der Stempel 22 in Durchzugsrichtung 31 beaufschlagt, wodurch die Vorlochränder 26, 27 bearbeitet und aufgestellt werden.For introducing the draft 15th the first and second material layers lie 12th , 14th on a workpiece support surface 29 on. This workpiece support surface 29 can be provided on a hand pressing device or on a punching processing machine, punching laser processing machine or bending punching processing machine. This is followed by the die 24 on the workpiece support 29 fed and the at least two layers of material 12th , 14th kept pressed together. Then the stamp 22nd in pulling direction 31 acted upon, whereby the Vorlochränder 26th , 27 processed and set up.

Bevorzugt ist das Verhältnis des Durchmessers vom ersten Vorloch 16 zum zweiten Vorloch 18 derart bemessen, dass der Vorlochrand 26 zumindest gleich hoch ist wie der Vorlochrand 27 des zumindest einen weiteren Vorloches 18. Vorzugsweise steht der Vorlochrand 26 des ersten Vorloches 16 gegenüber dem Vorlochrand 27 des zumindest einen weiteren Vorlochs 18 hervor.The ratio of the diameter of the first pilot hole is preferred 16 to the second pre-hole 18th dimensioned in such a way that the edge of the pre-hole 26th is at least as high as the edge of the pre-hole 27 of at least one more pre-hole 18th . Preferably the edge of the pre-hole stands 26th of the first pre-hole 16 opposite the edge of the pre-hole 27 of at least one further pre-hole 18th emerged.

Nach dem Einbringen des Durchzuges 15, wie dieser beispielsweise in 3 dargestellt ist, kann das Durchzugwerkzeug entfernt werden, und die beiden Materiallagen 12, 14 sind über die Vorlochränder 26, 27 reib- und formschlüssig miteinander verbunden.After introducing the draft 15th like this one in 3 is shown, the pulling tool can be removed, and the two layers of material 12th , 14th are over the edges of the pre-hole 26th , 27 frictionally and positively connected to each other.

In 4 ist eine schematische Schnittansicht des Durchzuges 15 gemäß 3 dargestellt. Dieser Durchzug 15 kann durch ein Umformwerkzeug 34 weiterbearbeitet werden, indem beispielsweise der überstehende Bereich des Vorlochrandes 26 gegenüber dem Vorlochrand 27 radial nach außen umgebogen oder umgebördelt wird, um einen stufenfreien Rand des Durchzuges 15 auszubilden. Eine solche Ausführungsform ist in 5 dargestellt. Dieser Durchzug 15 gemäß 5 weist den Vorteil auf, dass ein geschlossener innerer Wandabschnitt im Durchzug 15 ausgebildet wird. Gleichzeitig kann eine kreisrunde Durchgangsöffnung im Durchzug 15 ausgebildet werden, welche weitere technische Anwendungsmöglichkeit bietet. Beispielsweise kann ein Innengewinde eingebracht werden, um ein Befestigungselement einzusetzen oder über ein Befestigungselement, eine weitere Materiallage oder ein weiteres Bauteil zum Durchzug 15 zu fixieren.In 4th is a schematic sectional view of the passage 15th according to 3 shown. This draft 15th can through a forming tool 34 can be further processed, for example by adding the protruding area of the edge of the pre-hole 26th opposite the edge of the pre-hole 27 is bent or beaded radially outwards to create a step-free edge of the passage 15th to train. Such an embodiment is in 5 shown. This draft 15th according to 5 has the advantage that a closed inner wall section in the passage 15th is trained. At the same time, a circular passage opening can be made in the passage 15th be trained, which offers further technical application possibilities. For example, an internal thread can be introduced in order to insert a fastening element or via a fastening element, another layer of material or another component for pulling through 15th to fix.

In 6 ist eine schematische Ansicht auf eine Materiallage 12 dargestellt. Diese Materiallage 12 kann durch Falzen entlang einer Falzkante 37 übereinanderliegend positioniert werden und aufeinanderliegen. Bei dieser Ausführungsform ist die Geometrie des ersten und zweiten Vorloches 16, 18 gleich. Lediglich ist eine Abweichung in der Größe beziehungsweise im Beispielfall im Durchmesser des Vorloches 16 zum Vorloch 18 gegeben. Das erste Vorloch 16 ist im Durchmesser kleiner als das zweite beziehungsweise weitere Vorloch 18 ausgebildet.In 6th is a schematic view of a sheet of material 12th shown. This material position 12th can by folding along a fold edge 37 be positioned one above the other and lie on top of one another. In this embodiment, the geometry of the first and second pre-hole 16 , 18th same. There is only a deviation in the size or, in the example, in the diameter of the pre-hole 16 to the pre-hole 18th given. The first Pre-hole 16 is smaller in diameter than the second or further pilot hole 18th educated.

In 7 ist eine schematische Ansicht auf eine Materiallage 12 gemäß einer Alternative zu 6 dargestellt. Diese Materiallage 12 kann durch Falzen entlang einer Falzkante 37 übereinanderliegend positioniert werden und aufeinanderliegen. Bei der Ausführungsform gemäß 7 ist die Geometrie des ersten Vorloches 16 abweichend zur Geometrie des zweiten Vorloches 18 ausgebildet. Der voneinander abweichenden Größe der Durchmesser vom ersten Vorloch 16 zum zweiten Vorloch 18 ist eine abweichende Geometrie überlagert. Beispielsweise kann das erste Vorloch 16 eine blumenförmige Kontur aufweisen und das zweite Vorloch 18 rund ausgebildet sein oder umgekehrt. Ein Kernlochdurchmesser 35 des ersten Vorlochs 16 ist kleiner als ein Durchmesser oder Kernlochdurchmesser des zweiten Vorloches 18 ausgebildet.In 7th is a schematic view of a sheet of material 12th according to an alternative to 6th shown. This material position 12th can by folding along a fold edge 37 be positioned one above the other and lie on top of one another. In the embodiment according to 7th is the geometry of the first pre-hole 16 different from the geometry of the second pre-hole 18th educated. The differing size of the diameter of the first pilot hole 16 to the second pre-hole 18th a different geometry is superimposed. For example, the first pilot hole 16 have a flower-shaped contour and the second pre-hole 18th be round or vice versa. A core hole diameter 35 of the first pre-hole 16 is smaller than a diameter or core hole diameter of the second pre-hole 18th educated.

In 8 ist eine alternative Ausführungsform zu 7 dargestellt. Das erste Vorloch 16 kann dieselbe Geometrie wie das zweite Vorloch 18 aufweisen, wobei jedoch die Ausrichtung der Geometrie des ersten Vorloches 16 zum zweiten Vorloch 16 voneinander abweichen kann. Des Weiteren ist ein Kernlochdurchmesser 35 des ersten Vorloches 16 kleiner als ein Kernlochdurchmesser 38 des zweiten Vorloches 18 ausgebildet.In 8th is an alternative embodiment to 7th shown. The first pre-hole 16 can have the same geometry as the second pilot hole 18th have, however, the alignment of the geometry of the first pre-hole 16 to the second pre-hole 16 can differ from each other. Furthermore, there is a core hole diameter 35 of the first pre-hole 16 smaller than a core hole diameter 38 of the second pre-hole 18th educated.

In 9 ist eine weitere alternative Ausführungsform zur Ausbildung der Vorlöcher 16, 18 zu 6 dargestellt. Das erste Vorloch 16 kann eine Geometrie nach Art eines Schlüsselloches aufweisen. Gleiches gilt für das zweite Vorloch 18, wobei die Ausrichtung des zweiten Vorloches 18 beispielsweise um 90° gedreht zum ersten Vorloch 16 ist. Auch diesbezüglich gilt, dass der Kernlochdurchmesser des ersten Vorloches 16 kleiner als der des zweiten Vorloches 18 ist.In 9 is a further alternative embodiment for the formation of the pilot holes 16 , 18th to 6th shown. The first pre-hole 16 may have a keyhole-type geometry. The same applies to the second pre-hole 18th , the alignment of the second pre-hole 18th for example rotated by 90 ° to the first pilot hole 16 is. In this regard, too, the core hole diameter of the first pre-hole 16 smaller than that of the second pre-hole 18th is.

In 10 ist eine weitere alternative Ausführungsform zu 6 dargestellt. Beispielsweise weist das erste Vorloch 16 eine sternförmige Geometrie auf. Das zweite Vorloch 18 kann eine blumenförmige Geometrie aufweisen, und der Vorlochdurchmesser 38 ist größer als der des ersten Vorloches 16 ausgebildet. Alternativ kann das zweite Vorloch 18 auch ein Dreieck, Viereck, ein sonstiges Mehreck oder dergleichen sein.In 10 is another alternative embodiment to 6th shown. For example, the first pilot hole 16 a star-shaped geometry. The second pre-hole 18th can have a flower-shaped geometry, and the pre-hole diameter 38 is larger than that of the first pre-hole 16 educated. Alternatively, the second pilot hole 18th also be a triangle, square, other polygon or the like.

Ergänzend kann zur Erhöhung des Reib- und Formschlusses zwischen den Materiallagen 12, 14 eine Einprägung, Profilierung und/oder Schlitzung vorgesehen sein, welche zumindest bereichsweise das erste und/ oder zweite Vorloch 16, 18 umgibt. Diese Einprägung, Profilierung und/oder Schlitzung ist derart auf einer Außenseite der Materiallagen 12, 14 vorgesehen, dass diese zwischen den zu verbindenden Materiallagen 12, 14 liegt, um beim Einbringen des Durchzuges 15 eine zusätzliche Verkrallung zu erzielen.In addition, it can be used to increase the frictional and form fit between the material layers 12th , 14th an embossing, profiling and / or slitting can be provided, which at least regionally the first and / or second pilot hole 16 , 18th surrounds. This embossing, profiling and / or slitting is on an outside of the material layers 12th , 14th provided that this is between the layers of material to be connected 12th , 14th lies to when introducing the draft 15th to achieve an additional claw.

In 11 ist eine schematische Ansicht von unten auf eine alternative Ausführungsform der Matrize 24 zu 3 dargestellt. Bei dieser Matrize 24 weist die Vertiefung 25 eine Kontur auf, welche beispielsweise einem Pluszeichen ähnelt. Ein innerer Kreisumfang 39 entspricht einer Abmessung von beispielsweise einem Außenumfang des Stempelkörpers 32 und zumindest einer Dicke von zumindest einer Materiallage 12. Dadurch kann ermöglicht werden, dass bei der Herstellung eines Durchzuges 15 mit zwei oder mehreren Materiallagen 12, 14 das Material des Vorlochrandes 27 der zweiten und weiteren Materiallage 14 verdrängt wird, um eine äußere Kontur des Durchzuges 15 zu erstellen, welche der Kontur der Vertiefung 25 der Matrize 24 entspricht.In 11 Figure 3 is a schematic bottom view of an alternate embodiment of the die 24 to 3 shown. With this die 24 indicates the depression 25th a contour that resembles a plus sign, for example. An inner circumference 39 corresponds to a dimension of, for example, an outer circumference of the stamp body 32 and at least a thickness of at least one layer of material 12th . This can make it possible for a draft to be produced 15th with two or more layers of material 12th , 14th the material of the pre-hole edge 27 the second and further material layer 14th is displaced to an outer contour of the passage 15th to create whichever is the contour of the indentation 25th the die 24 is equivalent to.

In 12 ist schematisch eine alternative Ausführungsform zum Verbinden von zumindest zwei Materiallagen 12, 14 dargestellt. Ergänzend zur ersten Materiallage 12 kann durch eine Faltung 41 entlang einer Falzkante 37 eine Verdoppelung der Materiallage 12 erfolgen, wobei die Verdopplung der Materiallage 12 durch die Faltung 41 derselben Materiallage 12 erfolgt, in welcher das erste Vorloch 16 der Materiallage 12 eingebracht ist. In Abhängigkeit der Anzahl der Faltungen 41 kann eine Vervierfachung oder dergleichen der Materiallagen 12 erfolgen, die durch den Durchzug 15 miteinander zu verbinden sind.In 12th is schematically an alternative embodiment for connecting at least two layers of material 12th , 14th shown. In addition to the first material layer 12th can by folding 41 along a fold edge 37 a doubling of the material layer 12th take place, the doubling of the material layer 12th by folding 41 same material layer 12th takes place in which the first pre-hole 16 the material position 12th is introduced. Depending on the number of folds 41 can quadrupling or the like of the material layers 12th done by the draft 15th are to be connected to each other.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant was generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 10310093 A1 [0002]DE 10310093 A1 [0002]
  • DE 102009036185 A1 [0004]DE 102009036185 A1 [0004]

Claims (15)

Verfahren zum Verbinden von zumindest zwei Materiallagen (12, 14) durch partielles Umformen der Materiallagen (12, 14), - bei dem eine erste Materiallage (12) mit zumindest einem ersten Vorloch (16) bereitgestellt wird, - bei dem zumindest eine weitere Materiallage (14) mit zumindest einem weiteren Vorloch (18) bereitgestellt und der Durchmesser des zumindest einen weiteren Vorlochs (18) größer als der Durchmesser des zumindest einen ersten Vorlochs (16) ausgebildet wird, - bei dem die erste und zumindest eine weitere Materiallage (12, 14) zur Anlage und die Vorlöcher (16, 18) zueinander ausgerichtet werden, und - bei dem mit zumindest einem Durchzugwerkzeug (21) ein Durchzug (15) in die zumindest zwei Materiallagen (12, 14) mit einer Durchzugsrichtung (31) des Durchzugwerkzeuges (21) von der Materiallage (12) mit dem kleineren Durchmesser des Vorloches (16) zu dem zumindest einen weiteren Vorloch (18) mit dem größeren Durchmesser eingebracht wird.Method for joining at least two material layers (12, 14) by partially reshaping the material layers (12, 14), - in which a first material layer (12) with at least one first pre-hole (16) is provided, - in which at least one further material layer (14) with at least one further preliminary hole (18) is provided and the diameter of the at least one further preliminary hole (18) is larger than the diameter of the at least one first preliminary hole (16), - in which the first and at least one further layer of material (12, 14) are aligned with one another and the pre-holes (16, 18) are aligned with one another, and - In which with at least one pulling tool (21) a pulling (15) into the at least two material layers (12, 14) with a pulling direction (31) of the pulling tool (21) from the material layer (12) with the smaller diameter of the pre-hole (16 ) to which at least one further pilot hole (18) with the larger diameter is made. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass durch einen Durchzugstempel (22) des Durchzugwerkzeuges (21) an einer Eintrittsseite der ersten Materiallage (12) das erste Vorloch (16) in Richtung auf das zumindest eine weitere Vorloch (18) aufgeweitet und anschließend durch den Durchzugstempel (22) das erste und zumindest eine weitere Vorloch (16, 18) aufgeweitet und ein jeweiliger Vorlochrand (26, 27) des ersten und zumindest einen weiteren Vorlochs (16, 18) gegenüber einer flächigen Erstreckung der Materiallagen (12, 14) aufgestellt wird.Procedure according to Claim 1 , characterized in that the first pilot hole (16) is widened in the direction of the at least one further pilot hole (18) by a punch (22) of the punch (21) on an entry side of the first material layer (12) and then through the punch (22 ) the first and at least one further pre-hole (16, 18) is widened and a respective pre-hole edge (26, 27) of the first and at least one further pre-hole (16, 18) is set up opposite a flat extension of the material layers (12, 14). Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Durchmesser des zumindest einen weiteren Vorloches (18) größer als der des zumindest einen ersten Vorloches (16) ausgebildet wird, derart, dass nach dem Einbringen des Durchzuges (15) der Vorlochrand (26) des zumindest einen ersten Vorlochs (16) zumindest bis zum Vorlochrand (27) des zumindest einen weiteren Vorloches (18) oder sich darüber hinaus erstreckt.Procedure according to Claim 1 or 2 , characterized in that a diameter of the at least one further pre-hole (18) is larger than that of the at least one first pre-hole (16), such that after the introduction of the passage (15) the pre-hole edge (26) of the at least one first pre-hole (16) extends at least up to the pre-hole edge (27) of the at least one further pre-hole (18) or beyond it. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der oder die gegenüber einer Oberfläche der Materiallagen (12, 14) hervorstehenden Vorlochränder (26, 27) durch eine Matrize (24) des Durchzugwerkzeuges (21) umgeformt werden, und vorzugsweise ein gegenüber dem Vorlochrand (27) des weiteren Vorloches (18) hervorstehender Vorlochrand (26) des ersten Vorloches (26) umgeformt, insbesondere umgebördelt, wird oder eine äußere Kontur des zumindest einen weiteren Vorlochrandes (27) umgeformt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the one or more pre-hole edges (26, 27) protruding from a surface of the material layers (12, 14) are reshaped by a die (24) of the drawing tool (21), and preferably one opposite the Pre-hole edge (27) of the further pre-hole (18) protruding pre-hole edge (26) of the first pre-hole (26) is deformed, in particular flanged, or an outer contour of the at least one further pre-hole edge (27) is deformed. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Geometrie des zumindest einen ersten Vorloches (16) in der ersten Materiallage (12) von der Geometrie des zumindest einen weiteren Vorloches (18) in der zumindest einen weiteren Materiallage (14) abweichend ausgebildet wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the geometry of the at least one first pre-hole (16) in the first material layer (12) deviates from the geometry of the at least one further pre-hole (18) in the at least one further material layer (14) will. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Geometrie des zumindest einen ersten Vorloches (16) abweichend von einer runden Form ein Kernlochdurchmesser (35) des ersten Vorloches (16) kleiner als ein Kernlochdurchmesser (38) des zumindest einen weiteren Vorloches (18) ausgebildet wird.Procedure according to Claim 5 , characterized in that with a geometry of the at least one first pre-hole (16) deviating from a round shape, a core hole diameter (35) of the first pre-hole (16) is formed smaller than a core hole diameter (38) of the at least one further pre-hole (18). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an einer Oberseite der ersten Materiallage (12) und/oder an einer Unterseite der zumindest einen weiteren Materiallage (14), die zur ersten Materiallage (12) weist, im Randbereich des Vorlochs (16, 18) zumindest eine Einprägung, Profilierung und/oder eine Schlitzung eingebracht wird, welche vorzugsweise radial umlaufend und/oder radial abstehend zum zumindest einen Vorloch (16, 18) eingebracht wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that on an upper side of the first material layer (12) and / or on an underside of the at least one further material layer (14) facing the first material layer (12), in the edge area of the pre-hole (16 , 18) at least one embossing, profiling and / or a slot is introduced, which is preferably made radially circumferential and / or radially protruding from the at least one pilot hole (16, 18). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und zumindest eine weitere Materiallage (12, 14) aus einem gleichem oder voneinander abweichenden Material und/oder mit derselben oder voneinander abweichenden Dicke durch den zumindest einen Durchzug (15) miteinander verbunden werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the first and at least one further material layer (12, 14) made of the same or different material and / or with the same or different thickness are connected to one another through the at least one passage (15) . Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine weitere Materiallage (14) durch zumindest eine Faltung (41) entlang einer Faltkante (37) zur ersten Materiallage (12) ausgerichtet wird.Method according to one of the Claims 1 until 7th , characterized in that the at least one further material layer (14) is aligned with the first material layer (12) by at least one fold (41) along a fold edge (37). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in den Durchzug (15) ein Innengewinde eingebracht wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that an internal thread is introduced into the passage (15). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Durchzug (15) mit einer Handpressvorrichtung oder mit einer Stanzbearbeitungsmaschine, Stanz-Laser-Bearbeitungsmaschine oder mit einer Biegebearbeitungsmaschine eingebracht wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one passage (15) is introduced with a hand pressing device or with a punching processing machine, punching laser processing machine or with a bending processing machine. Fügeverbindung zwischen zumindest zwei Materiallagen (12, 14) durch partielles Umformen der Materiallagen (12, 14), dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Durchzug (15) nach einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11 eingebracht ist.Joining connection between at least two material layers (12, 14) by partial reshaping of the material layers (12, 14), characterized in that at least one passage (15) according to a method according to one of the Claims 1 until 11 is introduced. Fügeverbindung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchzug (15) zumindest zwei gegenüber einer flächigen Erstreckung der jeweiligen Materiallagen (12, 14) in gleicher Richtung aufgestellte Vorlochränder (26, 27) aufweist, die durch Pressung aneinander angreifen.Joining connection after Claim 12 , characterized in that the passage (15) has at least two pre-hole edges (26, 27) which are set up in the same direction in relation to a flat extension of the respective material layers (12, 14) and which engage one another by pressing. Fügeverbindung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorlochrand (26) des ersten Vorlochs (16) der ersten Materiallage (12) sich zumindest bis zum Vorlochrand (27) des zumindest einen weiteren Vorlochs (18) der zumindest einen weiteren Materiallage (14) oder darüber hinaus erstreckt und eine innere Wandfläche des Durchzuges (15) bildet.Joining connection after Claim 12 or 13th , characterized in that the pre-hole edge (26) of the first pre-hole (16) of the first material layer (12) extends at least up to the pre-hole edge (27) of the at least one further pre-hole (18) of the at least one further material layer (14) or beyond and forms an inner wall surface of the passage (15). Durchzugwerkzeug zum Verbinden von zumindest zwei Materiallagen (12, 14) durch partielles Umformen der zumindest zwei Materiallagen (12, 14), dadurch gekennzeichnet, dass ein Durchzugsstempel (22) mit einem zylindrischen Stempelkörper (32) vorgesehen ist, der eine Stempelfläche (33) mit einem umlaufenden gerundeten Randbereich (43) umfasst und eine Matrize (34) mit einer Auflagefläche (36) zur Anlage auf der zumindest einen weiteren Materiallage (14) aufweist, innerhalb der eine Vertiefung (25) zum Eintauchen des Stempels (22) und den zumindest zwei Vorlochrändern (26, 27) der ersten und der zumindest einen weiteren Materiallage (12, 14) vorgesehen ist.Pull-through tool for connecting at least two material layers (12, 14) by partially reshaping the at least two material layers (12, 14), characterized in that a pull-through punch (22) with a cylindrical punch body (32) is provided which has a punch surface (33) with a circumferential rounded edge region (43) and a die (34) with a support surface (36) for resting on the at least one further material layer (14), within which a recess (25) for immersing the punch (22) and the at least two pre-hole edges (26, 27) of the first and the at least one further material layer (12, 14) is provided.
DE102020110162.7A 2020-04-14 2020-04-14 Method and pull-through tool for joining at least two layers of material by partial reshaping Ceased DE102020110162A1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102020110162.7A DE102020110162A1 (en) 2020-04-14 2020-04-14 Method and pull-through tool for joining at least two layers of material by partial reshaping
PCT/EP2021/059542 WO2021209439A1 (en) 2020-04-14 2021-04-13 Method and extrusion tool for connecting at least two material layers by partial forming

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102020110162.7A DE102020110162A1 (en) 2020-04-14 2020-04-14 Method and pull-through tool for joining at least two layers of material by partial reshaping

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102020110162A1 true DE102020110162A1 (en) 2021-10-14

Family

ID=75581497

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102020110162.7A Ceased DE102020110162A1 (en) 2020-04-14 2020-04-14 Method and pull-through tool for joining at least two layers of material by partial reshaping

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102020110162A1 (en)
WO (1) WO2021209439A1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1452820A1 (en) 1964-03-28 1969-05-14 Philips Patentverwaltung Method of joining two parts
DE3201717A1 (en) 1982-01-21 1983-07-28 Herzing & Schroth GmbH & Co Press-und Stanzwerk, 6053 Obertshausen Method for connecting thin-walled workpieces and a product produced by the method
DE3510779C2 (en) 1985-03-25 1988-11-24 Audi Ag, 8070 Ingolstadt, De
DE10310093A1 (en) 2003-03-06 2004-09-23 ZEBRAS Zentrum für Entwicklung, Beratung und Ausbildung in der Schweisstechnik e.V. Producing connections between overlapping workpieces, involves using shaping die to form bent section on metal sheet placed on hollow component, and form flange that serve as joint section of metal sheet and hollow component
DE102009036185A1 (en) 2009-08-05 2011-02-17 Peter Paul Payr Method for and devices with connection of two material layers
DE102017115296A1 (en) 2017-07-07 2019-01-10 Welser Profile Austria Gmbh Method for producing a pull-through rivet

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2371252A1 (en) * 1976-11-22 1978-06-16 Letang & Remy Ets Reinforcing plate fixture for sheet metal - has stepped punch forced through both parts to form hollow rivet from metal sheet
JP3242355B2 (en) * 1997-08-29 2001-12-25 株式会社リコー Fastening method and fastening structure
JP4540159B2 (en) * 1999-12-27 2010-09-08 リコーエレメックス株式会社 Method for fastening plate-like member and fastening device therefor
DE10053556A1 (en) * 2000-10-28 2002-05-29 Elringklinger Gmbh Multilayer seal has central aperture, top layer of seal having section which is bent back around its periphery and lower layer having similar section which is gripped by first section
DE102005000023A1 (en) * 2005-03-22 2006-09-28 Hilti Ag Draft assembly and method thereto
CN102601248A (en) * 2012-03-16 2012-07-25 金德精密配件(苏州)有限公司 Riveting method of metal sheets

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1452820A1 (en) 1964-03-28 1969-05-14 Philips Patentverwaltung Method of joining two parts
DE3201717A1 (en) 1982-01-21 1983-07-28 Herzing & Schroth GmbH & Co Press-und Stanzwerk, 6053 Obertshausen Method for connecting thin-walled workpieces and a product produced by the method
DE3510779C2 (en) 1985-03-25 1988-11-24 Audi Ag, 8070 Ingolstadt, De
DE10310093A1 (en) 2003-03-06 2004-09-23 ZEBRAS Zentrum für Entwicklung, Beratung und Ausbildung in der Schweisstechnik e.V. Producing connections between overlapping workpieces, involves using shaping die to form bent section on metal sheet placed on hollow component, and form flange that serve as joint section of metal sheet and hollow component
DE102009036185A1 (en) 2009-08-05 2011-02-17 Peter Paul Payr Method for and devices with connection of two material layers
DE102017115296A1 (en) 2017-07-07 2019-01-10 Welser Profile Austria Gmbh Method for producing a pull-through rivet

Also Published As

Publication number Publication date
WO2021209439A1 (en) 2021-10-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69301228T2 (en) Process for connecting sheets lying on top of one another and tool set for producing such a connection
DE102006021843A1 (en) Rivet joint has spacer section between upsetting ridges, and is arranged between two sheet metal construction unit at certain distance to each other by spacer rivet in form of rivet shaft
WO2017157959A1 (en) Self-piercing press-in element, press-in connection, and method for producing such a press-in connection
DE4419065A1 (en) Self=stamping riveting machine for overlapping sheet metal components
DE3302762A1 (en) Method for fixing a component on the outer circumference of a tube
WO2004030844A1 (en) Method and device for permanently joining overlapping, plate-shaped parts
DE102020110162A1 (en) Method and pull-through tool for joining at least two layers of material by partial reshaping
DE102014101110A1 (en) Blind rivet arrangement and connection
DE19859208A1 (en) Metal fastener and method of manufacture
DE10130726A1 (en) Machine for joining panels has press tool whose diameter decreases on one side of its base and increases on opposite side, so that undercut section is produced when upper panel is pressed
DE102015206461A1 (en) Method for forming a tubular structural component for motor vehicle seats
DE102016200357B4 (en) Method for joining at least two components by means of a hardened joining element
DE102015000982B4 (en) Method for connecting several flat components and component arrangement
WO2019185722A1 (en) Method for producing a workpiece produced from plate-shaped material, and workpiece
DE102019110806A1 (en) Torque transmission device, composite component, connecting element and method for fastening a first and second component
DE102013009455A1 (en) Arrangement for connecting components e.g. metal sheets for motor car, has clinch connection element that is made by joining tool which is arranged partially in metal sheets and is projected partially to outside region of metal sheets
DE10130723C2 (en) Method and device for producing a cold pressure welding connection between overlapping plate-shaped components
DE69908732T2 (en) Component made of folded sheet metal, as well as its manufacturing process
DE102006028512A1 (en) Production of an annular body made from sheet metal comprises forming punch-outs and/or edges from sheet metal strips and rolling the metal strips and joining the free ends together to form the annular body
DE102013003662B4 (en) Method for producing a folded joint, and composite component produced therewith
DE102016004236A1 (en) Method for joining two components with different strength
DE19947751C1 (en) Treatment of the edge of a metal sheet for butt welding to another component gives a squeeze action to form a cut edge in sections for an improved weld at any angle of the sheet at the component
DE10149546A1 (en) Forming method for functional area in metal plates, e.g. for hydraulics, pneumatics, IC engines, etc. uses forming tool with punch to upset plate edge against shaping tool to create material build-up
DE10162392A1 (en) Process for connecting components
DE102017009454A1 (en) Device for joining at least two components

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R082 Change of representative

Representative=s name: SPREE, CORNELIUS, DE

R082 Change of representative

Representative=s name: SPREE, CORNELIUS, DE

R081 Change of applicant/patentee

Owner name: TRUMPF WERKZEUGMASCHINEN SE + CO. KG, DE

Free format text: FORMER OWNER: TRUMPF WERKZEUGMASCHINEN GMBH + CO. KG, 71254 DITZINGEN, DE

R016 Response to examination communication
R002 Refusal decision in examination/registration proceedings
R003 Refusal decision now final