DE19941776A1

DE19941776A1 - Method and device for connecting several components

Info

Publication number: DE19941776A1
Application number: DE1999141776
Authority: DE
Inventors: Guenther Reimold; Joachim Haazendonk
Original assignee: EGO Elektro Geratebau GmbH
Current assignee: EGO Elektro Geratebau GmbH
Priority date: 1999-09-02
Filing date: 1999-09-02
Publication date: 2001-03-08
Also published as: EP1080804A1

Abstract

Bei einem Verfahren zur Herstellung eines Befestigungselementes, insbesondere zur Verbindung zweier oder mehrerer Bauteile, wird das Befestigungselement in zwei aufeinanderfolgenden Umformschritten ausgeformt, wobei der erste Umformschritt auf eine größere Fläche einwirkt als der zweite. DOLLAR A Bei einem weiteren Verfahren zur Herstellung des Befestigungselementes wird dieses durch einen in einem Arbeitsschritt durchgeführten Umformvorgang gebildet. DOLLAR A Bei einem Verfahren zur Verbindung mehrerer Bauteile wird ein erstes Bauteil derart ausgeformt, daß durch das Befestigungsmittel das erste Bauteil und mindestens ein weiteres Bauteil, insbesondere mit einer insgesamt größeren Materialstärke als die des ersten Bauteiles, ohne zusätzliche Verbindungsmittel beispielsweise formschlüssig verbindbar sind.In a method for producing a fastening element, in particular for connecting two or more components, the fastening element is formed in two successive forming steps, the first forming step acting on a larger area than the second. DOLLAR A In a further method for producing the fastening element, this is formed by a forming process carried out in one work step. DOLLAR A In a method for connecting a plurality of components, a first component is shaped in such a way that the fastener can be used to form-fit the first component and at least one further component, in particular with an overall greater material thickness than that of the first component, without additional connecting means.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines einstückig mit einem ersten Bauteil ausgebildeten Befestigungselementes, das aus dem Material des ersten Bauteils zapfenartig ausgeformt wird, ein Verfahren zur Verbindung eines ersten Bauteils mit wenigstens einem weite ren Flachmaterial enthaltenden Bauteil mittels eines aus dem ersten Bauteil ausgeformten, zapfenartigen Befestigungsele ments, durch Verformung des Befestigungselementes an dem wenigstens einen weiteren Bauteil und ein Bauteil zur Durch führung dieser Verfahren.The invention relates to a method of manufacture one integrally formed with a first component Fastener made from the material of the first Component is shaped like a pin, a method for Connection of a first component with at least one wide one ren flat material containing component by means of a first component molded, pin-like fastening element ment, by deformation of the fastener on the at least one further component and one component for through implementation of these procedures.

Zur Verbindung zweier oder mehrerer Bauteile wird eine Vielzahl an Verfahren und Vorrichtungen eingesetzt. Die am häufigsten verwendeten Verbindungsmittel dabei sind Schrau ben, Nägel oder Nieten. Zur stoffschlüssigen Verbindung von Bauteilen werden beispielsweise Schweiß- oder Lötverfahren eingesetzt. In der Automobilindustrie wird zur Verbindung von Karosserieteilen das Punktschweißen angewendet. Zur Verbin dung von Steingut, Keramik oder ähnlichen Bauteilen werden Bindemittel, beispielsweise Kleber, Zement oder ähnliches eingesetzt. Prinzipiell kann man unterscheiden, ob zur Verbindung von Bauteilen ein zusätzliches Verbindungsmittel, also ein von den Bauteilen unterscheidbares Material, oder kein zusätzliches Verbindungsmittel eingesetzt wird. Zu dieser ersten Kategorie zählen die erwähnten Schrauben, Nägel oder Nieten, zur zweiten Kategorie zählt beispielsweise das Punktschweißen.One is used to connect two or more components Variety of processes and devices used. The most The most commonly used fasteners are screw ben, nails or rivets. For the integral connection of Components are, for example, welding or soldering processes used. In the automotive industry, the combination of Body parts applied spot welding. To the verb stoneware, ceramics or similar components Binder, for example glue, cement or the like used. In principle, one can differentiate whether for Connection of components an additional connection means, a material that can be distinguished from the components, or no additional lanyard is used. To The screws mentioned in this first category include Nails or rivets, for example the second category spot welding.

Es ist bekannt, insbesonders dünne Platten durch einen kombi nierten Tiefzieh- und Quetschvorgang miteinander zu verbin den. Dieser Vorgang wird in einem Arbeitsschritt ausgeführt. Die Platten werden dafür zunächst gemeinsam tiefgezogen, es entsteht also eine topfförmige Ausformung durch beide Platten hindurch. Da dabei jedoch noch kein Ineinanderverhaken der Platten bewirkt wird, werden nun die tiefgezogenen Flächen teile gequetscht, so daß durch Ineinanderfließen des Materials eine formschlüssige Verbindung zwischen den Platten erzielt wird.It is known, especially thin plates by a combi the deep-drawn and squeezed process the. This process is carried out in one step. The plates are first deep-drawn together, it This creates a cup-shaped shape through both plates through it. However, since there is no interlocking of the Plates are now made, the deep-drawn surfaces parts squeezed so that the material flows into one another achieved a positive connection between the plates becomes.

TASK AND SOLUTION

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrich tung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, das bzw. die eine schnelle und einfach durchführbare Verbindung zweier oder mehrerer Bauteile ohne zusätzliche Verbindungsmittel ermöglicht.The object of the invention is a method and a Vorrich device of the type mentioned at the outset to create the a quick and easy connection between two or several components without additional connecting means enables.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1, 2, 5 und 7 gelöst.This object is achieved by the features of claims 1, 2, 5 and 7 solved.

Gemäß Anspruch 1 wird das Ausformen zur Ausbildung eines stufig abgesetzten Befestigungselementes in zwei aufeinander folgenden Umformschritten vorgenommen. Der erste Umform schritt wirkt dabei auf eine größere Fläche ein als der zweite. Es kann also pro Umformschritt eine Stufe des Befe stigungselementes ausgebildet werden, zunächst die größere und dann die kleinere. Gemäß Anspruch 2 wird das Ausformen zur Ausbildung des zapfenartigen Befestigungselementes in einem Umformschritt vorgenommen. Dabei wird für den Umform schritt einstufig abgesetzter Stempel eingesetzt, der auf unverformtes Material des ersten Bauteils einwirkt. Mit Vorteil kann bei den erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren durch das Schritt-für-Schritt-Ausformen oder dem Ausformen in einem Arbeitsgang das erste Bauteil derart plastisch verformt werden, daß keine Risse in der Werkstoffstruktur des Bautei les entstehen.According to claim 1, the molding to form a stepped fastener in two on top of each other following forming steps. The first forming step affects a larger area than the second. So there can be one level of the beep per forming step Stigungselementes are formed, first the larger and then the smaller one. According to claim 2, the molding to form the pin-like fastener in a forming step. It is used for the forming step one-step stamp used, the on undeformed material of the first component acts. With The manufacturing process according to the invention can be advantageous by step-by-step molding or molding in the first component is plastically deformed in one operation be that there are no cracks in the material structure of the component les arise.

Bei der späteren Beanspruchung insbesondere des Befestigungs elementes kann also die Gefahr der Entstehung von Brüchen infolge Rißausbreitung minimiert werden.In the event of later stresses, particularly the fastening elementes can be the risk of breakage due to crack propagation can be minimized.

Es ist vor allem möglich, dadurch ohne Zwischenbehandlung eine Höhe des Befestigungselementes zu erzielen, die größer ist als die Dicke des ersten Bauteils.Above all, it is possible without intermediate treatment to achieve a height of the fastener that is larger is than the thickness of the first component.

Das Umformen kann durch Prägen oder Fließpressen durchgeführt werden. Beim Fließpressen wird die Fließgrenze der bean spruchten Werkstücke überschritten und die Werkstücke dadurch plastisch verformt.Forming can be carried out by embossing or extrusion become. In extrusion, the yield point of the bean Workpieces exceeded and the workpieces thereby plastically deformed.

Eine typische, dafür geeignete Anordnung ist eine Stempel- Matrizenanordnung. Der Druck wird durch den Stempel auf das Werkstück eingeleitet und dieses durch die Matrize gegenge halten. Je nach Wirkrichtung der Fließpress-Maschine kann ein Vorwärts-Rückwärts- oder Quer-Fließpressen, je nach Werk stückgeometrie ein Voll-, Hohl- oder Napf-Fließpressen eingesetzt werden. Das Befestigungselement kann beispielswei se durch ein Rückwärts-Napf-Fließpressen als Zapfen ausge formt werden.A typical, suitable arrangement is a stamp Matrix arrangement. The print is made by the stamp on the Workpiece introduced and counter this through the die hold. Depending on the direction of action of the extrusion machine, a Forward-backward or transverse extrusion, depending on the factory piece geometry a full, hollow or cup extrusion be used. The fastener can, for example se through a backward cup extrusion as a pin be shaped.

Auch ist es möglich, das Umformen durch Stauchen, Abstreck gleitziehen oder Biegeumformen, beispielsweise Tiefziehen im Weiterzug, durchzuführen. Im Unterschied zum Fließpressen wird beim Biegeumformen in Dickenrichtung des Werkstückes keine Formänderung erreicht. Das Umformen kann im kalten oder im vorgewärmten Zustand der Bauteile durchgeführt werden. Das erste Bauteil wird vorzugsweise kalt umgeformt, beispielswei se bei Raumtemperatur kalt fließgepreßt. Es ist aber auch ein Halbwarm-Fließpressen bei ca. 750°, insbesondere für Stahl bauteile möglich.It is also possible to form by upsetting, ironing slide drawing or bending, for example deep drawing in Move on. In contrast to extrusion is used for bending in the thickness direction of the workpiece no change in shape achieved. Forming can be done in the cold or be carried out in the preheated state of the components. The the first component is preferably cold formed, for example cold extruded at room temperature. But it is also a Semi-warm extrusion at approx. 750 °, especially for steel components possible.

Durch die ein- oder zweistufige Umformung entstehen zwei Mantelflächen mit unterschiedlichen Durchmessern, die zusam men die Höhe der Ausformung bestimmen. Beide werden beim Umformvorgang aus Material geformt, das bis dahin noch keinem Umformvorgang ausgesetzt war. Der Boden der im Durchmesser größeren Ausformung wird beim zweistufige Umformen kaum Materialverformungen ausgesetzt, bevor der kleinere Stempel einwirkt.The one or two-stage forming process creates two Shell surfaces with different diameters that together determine the height of the formation. Both are at Forming process made of material that has never been seen before Forming process was suspended. The bottom of the in diameter Larger shaping is hardly possible with two-step forming Material deformation exposed before the smaller stamp acts.

Es ist möglich beim Umformen des ersten Bauteils verschiede ne Formen, beispielsweise Matrizen, als Gegenstücke einzu setzen. Vorzugsweise werden zur Ausbildung des zapfenartigen Befestigungselementes zwei verschiedene Matrizen eingesetzt. Für den ersten Umformschritt, also für das Ausformen der ersten Stufe des Befestigungselementes, kann eine Matrize mit einer einzigen topfförmigen Ausnehmung verwendet werden. Beim zweiten Umformschritt oder für das einstufige Umformen wird vorzugsweise eine Matrize mit einer stufig abgesetzten Ausnehmung verwendet. Dadurch entsteht die stufig abgesetzte, zapfenartige Form des Befestigungselementes. Die Ausnehmungen der Matrizen haben vorzugsweise eine kreisrunde Grundfläche. Es können aber auch solche mit einer mehreckigen, beispiels weise einer dreieckigen oder quadratischen, Grundfläche eingesetzt werden.It is possible to change the first component ne forms, such as matrices, as counterparts put. Preferably, to form the cone-like Fastening element used two different matrices. For the first forming step, i.e. for the shaping of the first stage of the fastener, can be a die can be used with a single cup-shaped recess. In the second forming step or for single-step forming is preferably a die with a stepped step Recess used. This creates the stepped, cone-like shape of the fastener. The recesses the matrices preferably have a circular base. But it can also be those with a polygonal, for example a triangular or square base be used.

Gemäß Anspruch 5 wird mindestens ein weiteres Flachmaterial enthaltendes Bauteil mit einer Bohrung auf einer dem ersten Bauteil näheren Stufe des Befestigungselementes aufgesteckt. Durch eine weitere, dem freien Ende des Befestigungselementes zugewandten Stufe des Befestigungselementes mit kleinerem Durchmesser als die erste Stufe wird das weitere Bauteil festgelegt. Als weitere Bauteile sind im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung Funktionsbaugruppen, beispielsweise Federelemente, Bimetall, Flach- oder Kontaktstecker von elektrischen Schaltern, Reglern, Temperaturbegrenzern etc. zu verstehen. Die weiteren Bauteile können durch das Befesti gungselement formschlüssig, beispielsweise durch Vernieten oder Verschmelzen verbunden werden. Zur Festlegung der weiteren Bauteile am ersten Bauteil kann das Befestigungs element also verformt, beispielsweise breitgeklopft oder geschmolzen werden, so daß die weiteren Bauteile sowohl in X- als auch in Y-Richtung, also in Abziehrichtung, am Träger element festgelegt sind. Es ist möglich, die weiteren Bautei le mit dem ersten Bauteil in der Weise zu verbinden, daß die weiteren Bauteile nur in X-Richtung festgelegt sind. Mit Vorteil können bei diesem erfindungsgemäßen Verfahren mehre re, übereinander liegende Teile exakt positioniert und verbunden werden. Aber auch eine reibschlüssige Verbindung, beispielsweise durch ein Presspassung, ist möglich. Vorzugs weise werden zwei oder mehrere Bauteile am ersten Bauteil festgelegt, dabei wird eines von der größeren und eines von der kleineren Stufe des Befestigungselementes geführt. According to claim 5, at least one further flat material containing component with a hole on the first Component closer stage of the fastener attached. By another, the free end of the fastener facing stage of the fastener with a smaller one The further component becomes the diameter as the first stage fixed. Other components are related to the present invention functional assemblies, for example Spring elements, bimetal, flat or contact plugs from electrical switches, controllers, temperature limiters, etc. understand. The other components can by the fastening tional element, for example by riveting or merge. To determine the Additional components on the first component can be attached element deformed, for example, knocked wide or are melted so that the other components in both X- as well as in the Y direction, i.e. in the pulling direction, on the carrier element are set. It is possible the other building part le with the first component in such a way that the other components are only defined in the X direction. With Several advantages can be achieved with this method according to the invention right, superimposed parts exactly positioned and get connected. But also a frictional connection, for example, a press fit is possible. Preferential two or more components on the first component become wise one of the larger and one of the smaller level of the fastener performed.

Es ist auch möglich ein weiteres Bauteil, das stufenförmig ausgebildet ist und auf beide Stufen des ersten Bauteils gesteckt wird, festzulegen. Eine weitere Möglichkeit ist ein weiteres Bauteil auf die große Stufe des ersten Bauteils aufzustecken und durch z. B. eine Scheibe, die auf die kleine Stufe gesteckt wird, zu fixieren. Das aufgesteckte weitere Bauteil kann eine Bohrung besitzen, deren Durchmesser größer ist als der der großen Stufe. Es entsteht dadurch eine Spielpassung, das aufgesteckte weitere Bauteil kann also in X-Richtung verschoben werden.It is also possible to have another component that is step-like is formed and on both stages of the first component is stuck. Another option is a additional component to the large level of the first component attach and by z. B. a disc on the small Stage is stuck to fix. The attached further Component can have a hole whose diameter is larger is than that of the big stage. This creates one Clearance fit, the additional component plugged in can X direction can be shifted.

Gemäß Anspruch 7 hat das Befestigungselement eine im Durch messer stufig und sich zum freien Ende hin verjüngende Form. Das Befestigungselement ist beispielsweise ein Nietzapfen mit zwei Stufen. Die Stufen des ersten Bauteiles sind vorzugs weise derart ausgeformt, daß sie rechtwinklig zueinander angeordnet sind. Aber auch eine spitzwinklige oder eine stumpfwinklige Anordnung der Stufen ist möglich.According to claim 7, the fastener has a through knife stepped and tapering towards the free end. The fastening element is, for example, a rivet pin two steps. The stages of the first component are preferred so shaped that they are perpendicular to each other are arranged. But also an acute one or one Obtuse-angled arrangement of the steps is possible.

Aufgrund des Umformens weist das erste Bauteil stufig abge setzte Ausnehmungen auf. Die Ausnehmungen können je nach Ausbildung des Fließpress- oder Prägestempels mehreckig, vorzugsweise aber rund, beispielsweise kreisrund sein. Durch das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung des Befesti gungselementes, also insbesondere des Nietzapfens, ist es möglich, daß die Höhe des aus dem erste Bauteil ausgeformten Befestigungselements größer ist, als die Materialdicke des ersten Bauteils. Mit Vorteil können also weitere Bauteile, beispielsweise Funktionsbaugruppen, mit einer insgesamt größeren Materialdicke als das erste Bauteil durch das Befestigungselement miteinander verbunden werden.Because of the forming, the first component has a stepped deviation put recesses on. The recesses can vary depending Formation of the extrusion or embossing stamp polygonal, but preferably round, for example circular. By the inventive method for producing the fastener supply element, in particular the rivet pin, it is possible that the height of the molded from the first component Fastening element is greater than the material thickness of the first component. Advantageously, other components, for example, functional assemblies, with a total greater material thickness than the first component through the Fastener are connected to each other.

Das erste Bauteil ist vorzugsweise eine Platte, insbesondere ein Blech. Es ist vorzugsweise aus Metall, beispielsweise Stahl, Kupfer, Messing oder sonstigen Legierungen. Für das Kaltfließpressen werden bevorzugt Stähle, C-Stähle oder Nicht-Edelmetalle auf Kupfer- oder Aluminiumbasis verwendet. Es ist aber auch möglich, daß das erste Bauteil eine Kera mikvlies oder ein Kunststoff, beispielsweise ein Thermoplast ist.The first component is preferably a plate, in particular a sheet. It is preferably made of metal, for example Steel, copper, brass or other alloys. For the Cold extrusion are preferred steels, carbon steels or Non-precious metals based on copper or aluminum are used. But it is also possible that the first component is a Kera microfleece or a plastic, for example a thermoplastic is.

Diese und weitere Merkmale gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei einer Ausfüh rungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführun gen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird. Die Unterteilung der Anmeldung in einzelne Abschnitte sowie Zwischenüberschriften beschränken die unter diesen gemachten Aussagen nicht in ihrer Allgemeingültigkeit.These and other features go beyond the claims also from the description and the drawings, wherein the individual features individually or separately several in the form of sub-combinations in one execution tion form of the invention and realized in other fields his and advantageous as well as protectable execution can represent conditions for which protection is claimed here. The division of the application into individual sections as well Subheadings limit those made under them Statements are not generally applicable.

BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:An embodiment of the invention is in the drawings shown and is explained in more detail below. In the Drawings show:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch das erste Bauteil, das durch einen in zwei Arbeitsschritten durchgeführten Umformvorgang ausgeformt wird. Fig. 1 shows a longitudinal section through the first component, which is formed by a forming process carried out in two steps.

Fig. 2 einen Längsschnitt durch das erste Bauteil und zwei weitere Bauteile. Fig. 2 shows a longitudinal section through the first component and two further components.

Fig. 3 einen Längsschnitt durch das erste Bauteil, das durch einen in einem Arbeitsschritt durchgeführten Umformvorgang ausgeformt wird. Fig. 3 shows a longitudinal section through the first component, which is formed by a process performed in a single step forming operation.

DESCRIPTION OF THE EMBODIMENT

Zur Verbindung mehrerer Bauteile werden, wie in Fig. 2 dargestellt, ein erstes Bauteil 11 als Trägerelement und zwei weitere plattenförmige Bauteile 13, 14 verwendet.As shown in FIG. 2, a first component 11 is used as a carrier element and two further plate-shaped components 13 , 14 for connecting several components.

Das erste Bauteil 11 ist eine Grundplatte 11 aus Metall, vorzugsweise aus Stahl. Die Grundplatte 11 besitzt einen aus ihr herausgebildeten stufig abgesetzten Nietzapfen 12 als Befestigungselement 12 und in die Grundplatte ausgeformte Ausnehmungen 19, 19a.The first component 11 is a base plate 11 made of metal, preferably steel. The base plate 11 has a step-shaped rivet pin 12 formed therefrom as a fastening element 12 and recesses 19 , 19 a formed in the base plate.

Die weiteren plattenförmigen Bauteile 13, 14 bestehen vor zugsweise aus Metall und weisen jeweils eine Bohrung 16 auf. Zur Verbindung der Bauteile 11, 13, 14 wird das plattenförmi ge Bauteil 14 mit einer Bohrung 16, die dem Durchmesser der ersten Stufe 15 des Nietzapfen 12 entspricht, an die Grund platte 11 angelegt. Dabei muß die Dicke dieses weiteren Hauteiles 14 nicht exakt mit der Höhe der ersten Stufe 15 des Nietzapfens 12 übereinstimmen. Das weitere Bauteil 14 kann also auch über die erste Stufe 15 des mehrstufigen Nietzap fens 12 hinausstehen.The further plate-shaped components 13 , 14 are preferably made of metal and each have a bore 16 . To connect the components 11 , 13 , 14 , the plate-shaped component 14 with a bore 16 , which corresponds to the diameter of the first step 15 of the rivet pin 12 , is applied to the base plate 11 . The thickness of this further skin part 14 does not have to exactly match the height of the first step 15 of the rivet pin 12 . The further component 14 can also protrude beyond the first stage 15 of the multi-stage rivet pin 12 .

Das dritte Bauteil 13, das eine Bohrung 16 mit einem Durch messer aufweist, der dem Durchmesser der zweiten Stufe 15a des Nietzapfens 12 entspricht, wird an das zweite Bauteil 14 oder an die erste Stufe 15 des Nietzapfens 15 angelegt. Die zweite Stufe 15a des Haltezapfens ist höher als die Dicke des dritten Bauteiles 13, sie steht also über das dritte Bauteil 13 hinaus.The third component 13 , which has a bore 16 with a diameter that corresponds to the diameter of the second step 15 a of the rivet pin 12 , is applied to the second component 14 or to the first step 15 of the rivet pin 15 . The second stage 15 a of the holding pin is higher than the thickness of the third component 13 , that is, it projects beyond the third component 13 .

Zur Festlegung der beiden Bauteile 14, 13 wird die zweite Stufe 15 des Nietzapfens 12 mechanisch, beispielsweise durch Schlagbeanspruchung, oder thermisch, beispielsweise durch Aufschmelzen verformt. Die beiden Bauteile 14, 13 sind damit sowohl in X- als auch in Y-Richtung fixiert.To fix the two components 14 , 13 , the second stage 15 of the rivet pin 12 is deformed mechanically, for example by impact stress, or thermally, for example by melting. The two components 14 , 13 are thus fixed in both the X and Y directions.

Die Fig. 1 zeigt zwei Arbeitsschritte bei der Herstellung des Befestigungselementes 12, also insbesondere des Nietzap fens 12. Beim ersten Umformschritt wird der Stempel 17 eines Umformwerkzeuges (nicht dargestellt) auf das als Grundplatte 11 ausgebildete erste Bauteil 11 gepreßt. Dabei wird die Fließgrenze des Werkstoffes der Grundplatte 11, also von Stahl, überschritten und der Werkstoff beginnt zu fließen. Durch diesen Vorgang wird eine napfförmige Ausnehmung 19 in die Grundplatte 11 gedrückt. Das dabei verdrängte Material wird durch eine Matrize 18 zu einem Zapfen 12 geformt. Bei diesem ersten Umformschritt ist die Höhe des von der Grund platte 11 ausgebildeten Zapfens 12 geringer als die Material stärke der Grundplatte 11. Die Tiefe der Ausnehmung 19 beträgt z. B. ca. die Hälfte der Materialstärke der Grundplat te 11. Fig. 1 shows two steps in the manufacture of the fastener 12 , in particular the Nietzap fens 12th In the first forming step, the punch 17 of a forming tool (not shown) is pressed onto the first component 11 designed as a base plate 11 . The yield point of the material of the base plate 11 , ie of steel, is exceeded and the material begins to flow. Through this process, a cup-shaped recess 19 is pressed into the base plate 11 . The material displaced is shaped into a pin 12 by a die 18 . In this first forming step, the height of the pin 12 formed by the base plate 11 is less than the material thickness of the base plate 11 . The depth of the recess 19 is z. B. about half the material thickness of the Grundplat te 11th

In einem zweiten Umformschritt, wie auf der linken Seite der Fig. 1 dargestellt, wird in der Grundplatte 11 eine zweite Ausnehmung 19a ausgeformt. Dabei wird ein zweiter, im Ver gleich zum im ersten Umformschritt verwendeten Stempel 17, kleinerer Stempel 17a auf den Boden der Ausnehmung 19 ge preßt. Das dabei verdrängte Material fließt in eine stufig abgesetzte Matrize 18a und es wird dabei ein stufenförmiger Nietzapfen 12 geformt. Der Durchmesser, der durch den zweiten Umformschritt ausgebildeten napfförmigen Ausnehmung 19a ist im Ausführungsbeispiel ca. halb so groß wie der Durchmesser der durch den ersten Umformschritt ausgebildeten napfförmigen Ausnehmung 19. In a second forming step, as shown on the left side of FIG. 1, a second recess 19 a is formed in the base plate 11 . A second, in comparison to the stamp 17 used in the first forming step, smaller stamp 17 a is pressed onto the bottom of the recess 19 . The material displaced thereby flows into a stepped die 18 a and a step-shaped rivet pin 12 is formed. The diameter of the cup-shaped recess 19 a formed by the second shaping step in the exemplary embodiment is approximately half the size of the diameter of the cup-shaped recess 19 formed by the first shaping step.

Die napfförmigen Ausnehmungen 19 und 19a bilden eine stufen förmig abgesetzte Ausbuchtung aus der Grundplatte 11, deren Tiefe insgesamt der Dicke der Grundplatte 11 entsprechen kann. Die Höhe des aus der Grundplatte 11 herausgebildeten stufenförmigen Nietzapfens 12 ist größer als die Material stärke der Grundplatte 11.The cup-shaped recesses 19 and 19 a form a step-shaped bulge from the base plate 11 , the depth of which can correspond overall to the thickness of the base plate 11 . The height of the step-shaped rivet pin 12 formed from the base plate 11 is greater than the material thickness of the base plate 11 .

Die Fig. 3 zeigt die Herstellung des Nietzapfens 12 durch einen in einem Arbeitsgang durchgeführten Umformvorgang. Der stufig abgesetzte Stempel 17b wird auf die Grundplatte also auf das erste Bauteil 11 gepreßt. Sowohl die erste, kleine als auch die zweite, große Stufe des Stempels 17b drücken dabei auf unverformtes Material der Grundplatte 11. Durch den Stempel 17b wird in die Grundplatte 11 eine stufig abgesetzte Ausbuchtung und aus der Grundplatte 11 der stufenförmige Nietzapfen 12 geformt. FIG. 3 shows the preparation of the rivet shank 12 through a process performed in a single step forming operation. The stepped stamp 17 b is thus pressed onto the base plate on the first component 11 . Both the first, small and the second, large step of the stamp 17 b press on undeformed material of the base plate 11 . By means of the stamp 17 b, a stepped bulge is formed in the base plate 11 and the step-shaped rivet pin 12 is formed from the base plate 11 .

Die beiden Mantelflächen des Nietzapfens 12 werden also aus bisher unverformten Material gebildet. Dadurch ist es mög lich, daß auch durch einen einstufigen Umformvorgang ein Nietzapfen 12 gebildet wird, dessen Höhe größer ist, als die Materialstärke der Grundplatte 11.The two lateral surfaces of the rivet pin 12 are thus formed from previously undeformed material. This makes it possible that a rivet pin 12 is formed by a one-step forming process, the height of which is greater than the material thickness of the base plate 11 .

Es ist denkbar, noch weitere Ausnehmungen in die Grundplatte 11 zu bilden, mit der Folge, daß sich ein mehrstufig ausge bildeter Nietzapfen 12 von der Grundplatte 11 herausbildet. Dabei kann die Fläche der herausgebildeten Stufen 15, 15a des Nietzapfens 12 von Umformschritt zu Umformschritt abneh men. Eine Einhüllende an den mehrstufigen Nietzapfen 12 hat die Form eines Kegels, einer vier- oder einer dreiseitigen Pyramide.It is conceivable to form further recesses in the base plate 11 , with the result that a multi-stage rivet pin 12 is formed from the base plate 11 . The area of the formed steps 15 , 15 a of the rivet pin 12 can decrease from the forming step to the forming step. An envelope on the multi-stage rivet pin 12 has the shape of a cone, a four- or three-sided pyramid.

Claims

1. A method for producing a fastening element ( 12 ) formed in one piece with a first component ( 11 ), in particular for connecting this component ( 11 ) to at least one, preferably two further flat material-containing components ( 13 , 14 ), the fastening element ( 12 ) is shaped like a cone from the material of the first component ( 11 ), characterized in that the shaping to form a stepped fastening element ( 12 ) is carried out in two successive shaping steps, the first shaping step acting on a larger area than the second.

2. Method for producing a fastening element ( 12 ) formed in one piece with a first component ( 11 ), in particular for connecting this component ( 11 ) with at least one, preferably two further flat material-containing components ( 13 , 14 ), the fastening element ( 12 ) from the material of the first component ( 11 ) is shaped like a pin, characterized in that the shaping to form the pin-like fastening element ( 12 ) is carried out in a forming step, a stepped stamp ( 17 b) being used for the forming step.

3. The method according to claim 1, characterized in that when reshaping the first component ( 11 ) different, preferably two different, shapes, for example matrices ( 18 , 18 a), are used as counterparts to corresponding punches ( 17 , 17 a).

4. The method according to claim 2, characterized in that at home second forming step, a stepped, formed shape ( 18 a) is used as a counterpart.

5. A method for connecting a first component ( 11 ) to at least one further component ( 13 , 14 ) by means of a peg-like fastening element ( 12 ) formed from the first component ( 11 ) on at least one further component ( 13 , 14 ), characterized that the at least one other skin part ( 13 , 14 ) with a bore ( 16 ) on a closer to the first component ( 11 ) step ( 15 ) of the fastening element ( 12 ) and from a further, the free end of the fastening supply element ( 12th ) facing stage ( 15 a) of the fastening element ( 12 ) with a smaller diameter than the first stage ( 15 ), in particular in a form-fitting manner, for example by riveting.

6. The method according to claim 4, characterized in that on the first component ( 11 ) two further components ( 13 , 14 ) are fastened, one of the larger step ( 15 ) of the fastening element ( 12 ) and the other of the others Components ( 13 ) on the smaller step ( 15 a) and the other component ( 14 ) secures against pulling.

7. component with a fastening element ( 12 ), which is formed from the material of this first component ( 11 ) like a cone, characterized in that the fastening element ( 12 ) has a stepped diameter and tapering towards the free end.

8. The component according to claim 6, characterized in that the first component ( 11 ) has a stepped recess ( 19 ), in particular formed during the forming.

9. Component according to claim 6 or 7, characterized in that the height of the first component ( 11 ) is formed th fastening element ( 12 ) is greater than the material thickness of the first component ( 11 ).

10. Component according to one of claims 6 to 8, characterized in that the first component ( 11 ) is a plate, in particular a sheet.

11. Component according to one of claims 6 to 9, characterized in that the first component ( 11 ) consists of metal, in particular steel.