DE3201717A1

DE3201717A1 - Verfahren zum verbinden von duennwandigen werkstuecken und nach dem verfahren hergestelltes erzeugnis

Info

Publication number: DE3201717A1
Application number: DE19823201717
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Herzing and Schroth GmbH and Co KG
Current assignee: Herzing and Schroth GmbH and Co KG
Priority date: 1982-01-21
Filing date: 1982-01-21
Publication date: 1983-07-28

Description

Verfahren zum Verbinden von dünnwandigen Werk-
stücken und nach dem Verfahren hergestelltes Erzeugnis " Erzeugnis Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum örtlich begrenzten Verbinden von zumindest zwei dünnwandigen Werkstücken oder Teilen, die auch einstückig sein können und insbesondere aus Metallblech oder anderen Werkstoffen mit grundsätzlich ähnlichen Materialeigenschaften bestehen.
Zum örtlich begrenzten Verbinden von Werkstücken sind Klebeverfahren sowie Punktschweißverfahren bekannt. Die Klebeverfahren konnten sich bisher für viele Anwendungsfälle nicht durchsetzen, weil sie in der Regel großflächige Klebestellen notwendig machen. Zum Punktschweißen wiederum sind elektrische Apparate erforderlich, d.h.
ein erheblicher Aufwand muß hier getrieben werden. Ferner läßt sich die Jeweils erzielbare Festigkeit nur schwer nachprüfen bzw. der damit verbundene Aufwand ist jeweils hoch.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum örtlich begrenzten (punktförmigen) Verbinden von zumindest zwei dünnwandigen Werkstücken bzw. Teilen zu schaffen, das sich insbesondere in vollautomatisch arbeitenden Fertigungsstraßen einsetzen läßt und eine kostengünstige Herstellung gestattet. Ferner soll hirbei eine Festigkeit an der Verbindungsstelle erzielt werden, die mindestens der einer Punktschweißstelle entspricht.
Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß in dem einen Werkstück an der Verbindungsstelle eine Durchtrittsöffnung mit einem ebenen Rand sowie am anderen Werkstück ein Durchbruch mit erhabenen Randteilen erzeugt werden, daß daraufhin die Werkstücke bzw. Flächen mit der Durchtrittsöffnung und dem Durchbruch mit den erhabenen Randteilen aufeinander gelegt (zusammengefügt) werden, wobei die erhabenen Randteile des einen Werkstückes durch die Durchtrittsöffnung im anderen Werkstück greifen und daß alsdann die erhabenen Randteile zum Hintergreifen des ebenen Randes der Durchtrittsöffnung umgebogen werden.
Entweder unmittelbar beim Ausschneiden oder Ausstanzen der dünnwandigen Werkstücke bzw. Teile mit den zu verbindenden Flächen oder danach werden die Durchtrittsöffnung mit dem ebenen Rand und der Durchbruch mit den erhabenen Randteilen mit Schneid- bzw. Drückwerkzeugen hergestellt. Die zu verbindenden Werkstücke werden sodann in der gewünschten Art und Weise aufeinandergelegt (zusammengefügt) und in einem Formwerkzeug durch Umbiegen der erhabenen Randteile aneinander befestigt. Diese Art der Verbindung ist sowohl zum Befestigen von getrennten Werkstücken (Einzelteilen) aneinander geeignet als auch zum Verbinden von umgebogenen bzw. abgewinkelten Teilen eines dünnwandigen Körpers (z.B. Verkleidungsteil im Automobil). In beiden Fällen läßt sich die Fertigung auf Transferpressen durchführen, ohne daß für die Verbindung der Teile zusätzliche Fertigungskosten entstehen.
Diese Art der Verbindung läßt sich schließlich nicht nur schnell und rationell durchführen und ist daher kostengünstig, sondern bringt auch ein hohes Maß an Sicherheit wegen der erzielbaren Festigkeit mit sich.
Weitere Merkmale der Erfindung gehen aus der Beschreibung und den Unteransprüchen im Zusammenhang mit der Zeichnung hervor.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen, die in der Zeichnung dargestellt sind, näher beschrieben. Dabei zeigen: Fig. 1: eine Teilansicht des einen, zu verbindenden Werkstückes; Fig. 2: eine Teilansicht des zweiten, zu verbindenden Werkstückes; Fig. 3: einen Schnitt durch die miteinander verbundenen Werkstücke in größerem Maßstab; Fig. 4: eine Draufsicht auf die miteinander verbundenen Werkstücke in größerem Maßstab und Fig. 5: eine perspektivische Ansicht eines einstückigen, dünnwandigen Verkleidungsteiles mit aneinander befestigten Teilen.
Ein beliebiges, dünnwandiges Werkstück 1 gem. Figur 1 erhält zum Verbinden mit einem beliebigen anderen, dünnwandigen Werkstück 2 gem. Figur 2 eine Durchtrittsöffnung 3 mit einem ebenen, glatten Rand 4. Im zweiten Werkstück 2 wird ein Durchbruch 5, Jedoch mit erhabenen Randteilen 6, 7, 8 bzw. 9 erzeugt. Zum Verbinden der beiden Werkstücke 1 und 2 werden diese aufeinander gelegt, so daß die erhabenen Randteile 6 - 9 durch die DurchtrittsUEnung 3 greifen, und sodann werden die Randteile gem. Figur 3 bzw. Figur 4 umgebogen, wobei sie den ebenen Rand 4 der Durchtrittsöffnung 3 hintergreifen, Beide Werkstücke 1 und 2 sind daraufhin sicher aneinander befestigt.
Die Durchtrittsöffnung 3 ist vorzugsweise kreisförmig und wird zweckmäßigerweise mit Hilfe eines Lochstempels durch Ausstanzen erzeugt. Zur Herstellung des Durchbruches 5 und der erhabenen Randteile 6 - 9 dient zweckmäßigerweise ein in den Figuren nicht dargestellter Körner. Der Körner kann eine kegelförmige Spitze oder eine pyramidenförmige Spitze mit beispielsweise vier Schneidkanten aufweisen, die in einen kreisförmigen Körnerquerschnitt übergeht. Je nach Wahl des Körners erhält man einen Durchbruch 5 mit vier etwa gleichT mäßig gestalteten, lappenförmigen Randteilen 6 - 9 gem.
Figur 4.
Der Durchmesser D der Durchtrittsöffnung 3 ist schließlich im Rahmen der gewünschten Paßgenauigkeit so groß wie der Durchmesser d der Außenkontor der erzeugten, Jedoch noch nicht umgebogenen Randteile 6- 9 gemäß Figur 2. Dies bedeutet, daß der zum Herstellen des Durchbruches 5 dienende Körner einen geringeren Durchmesser besitzt als das zum Herstellen der Durchtrittsöffnung 3 dienende Locheisen.
Die Figur 5 zeigt in perspektivischer Ani cht einen dünnwan digen beispielsweise einstückigen Körper 1o mit abgewinkelten, übereinandergreifenden Teilen 11 und 12, die an den Stellen 13 und 14 mit Hilfe einer Durchtrittsöffnung gemäß Figur 1 im einen Teil und von Randteilen gemäß den Figuren 2 bis 4 am anderen Teil fest miteinander verbunden sind. Die Fertigung des Körpers 10 einschließlich der Verbindungsstellen 13 und 14 erfolgt auf einer Transferpresse (Stufenpresse).
Die Erfindung ist nicht auf die in den Figuren beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, vielmehr können noch mannigfache Abwandlungen vorgenommen werden, ohne von dem grundsätzlichen Erfindungsgedanken abzuweichen. So ist es beispielsweise auch möglich, ebene Randbereiche entsprechend dem ebenen Rand 4 an der Durchtrittsöffnung 3 des Werkstückes 1 und erhabene Randteile entsprechend den Randteilen 6 - 9 am Werkstück 2 an beiden Werkstücken vorzusehen. Wenn beide Werkstücke Jeweils ebene Randbereiche und erhabene Randteile Jeweils abwechselnd aufweisen, so greifen die Randteile wie eine Verzahnung ineinander und sichern die Werkstücke zusätzlich gegen Verdrehung. Es versteht sich, daß zur Erzeugung derartiger Durchbrüche speziell geformte Körner bzw. Locheisen notwendig sind.

Claims

Ansprüche: Verfahren zum örtlich begrenzten Verbinden von zumindest zwei dünnwandigen Werkstücken bzw. Teilen, insbesondere aus Metallblech, dadurch gekennzeichnet, daß in den Werkstücken mindestens ein Durchbruch mit ebenen Randbereichen und erhabenen Randteilen erzeugt werden und daß die Werkstücke aufeinander gelegt und die erhabenen Randteile durch die Öffnung im anderen Werkstück greifend und die ebenen Randbereiche hintergreifend umgebogen werden.
2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem einen Werkstück an der Verbindungsstelle eine Durchtrittsöffnung mit einem ebenen Rand sowie am anderen Werkstück ein Durchbruch mit erhabenen Randteilen erzeugt werden, daß daraufhin die Werkstücke aufeinander gelegt werden, wobei die erhabenen Randteile des einen Werkntückes durch die Durchtrittsöffnung im anderen Werkstück greifen und daß alsdann die erhabenen Randteile zum Hintergreifen des ebenen Randes umgebogen werden.
3) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchtrittsöffnung mit einem Lochstempel erzeugt wird.
4) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erhabenen Randteile mit Hilfe eines Körners erzeugt werden.
5) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende des«Kdrners pyramidenförmig ist.
6) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende des Körners vier pyramidenförmig angeordnete Flächen und die Flächen begrenzende Schneidkanten aufweist, die in einen kreisförmigen Körnerquerschnitt übergehen.
7) Nach dem Verfahren gem. Anspruch 1 hergestelltes Erzeugnis aus dünnwandigen Werkstücken, insbesondere Metallblechen, dadurch gekennzeichnet, daß in dem einen Werkstück (1) eine Durchtrittsöffnung (3) vorgesehen ist und daß umbiegbare Randteile (6, 7, 8, 9) an einem Durchbruch (5) eines zweiten Werkstückes (2) den ebenen Rand (4) des ersten Werkstückes (1) hintergreifend angeordnet sind.
8) Erzeugnis nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchtrittsöffnung (3) kreisförmig ist.
9) Erzeugnis nach Anspruch 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die umbiegbaren Randteile(6 - 9) an dem Durchbruch (5) des zweiten Werkstückes (2) lappenförmig sind.