DE3510779C2

DE3510779C2 -

Info

Publication number: DE3510779C2
Application number: DE19853510779
Authority: DE
Inventors: Peter 8071 Wettstetten De Amborn
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 1985-03-25
Filing date: 1985-03-25
Publication date: 1988-11-24
Also published as: DE3510779A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Verbin den von zwei oder mehr Blechen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method for connecting that of two or more sheets according to the generic term of Claim 1 and a device for performing of the procedure.

Ein gattungsgemäßes Verfahren ist aus der DE-OS 28 22 051 bekannt. Dabei wird in dem einen Blech ein unrundes Loch hergestellt und im anderen Blech ein dazu passender Kragen. Nach dem Zusammenfügen der solchermaßen vorbe reiteten Bleche wird mit einem speziellen Werkzeug der Kragen umgebogen und ggf. zusätzlich verschweißt.A generic method is from DE-OS 28 22nd 051 known. In doing so, one sheet becomes a non-circular one Hole made and a matching one in the other sheet Collar. After assembling the so past ridden sheet metal is made with a special tool Collar bent and welded if necessary.

Dieses bekannte Verfahren erfordert eine Vielzahl von Arbeitsschritten, so daß es nur bei bestimmten Verbin dungsarten wirtschaftlich einsetzbar ist. Die Herstel lung des unrunden Loches in dem einen Blech und die Fertigung eines dazu passenden Kragens in dem anderen Loch erfordert separate Arbeitsgänge. Da der Kragen in das Loch eingefügt werden muß, ist eine genaue Zuordnung der Bleche zueinander notwendig. Die Bleche können also nicht zur Ausgleichung von Toleranzen ausgerichtet werden.This known method requires a variety of Steps so that it is only with certain verbin types of application can be used economically. The manufacturer the non-circular hole in one sheet and the Manufacturing a matching collar in the other Hole requires separate operations. Because the collar in the hole must be inserted is an exact assignment of the sheets to each other. So the sheets can not aligned to compensate for tolerances.

Bei einem aus der DE-PS 9 02 068 bekannten Verfahren er folgt die Festlegung der gegenseitigen Lage zweier Bleche dadurch, daß durch einen unvollständigen Stanz vorgang das ausgestanzte Teil teilweise im Stanzloch des ersten Bleches stecken bleibt und in eine entsprechende Aussparung des zweiten Bleches eingreift. Durch dieses Verfahren sollen zwei miteinander zu verschweißende Bleche während des Schweißvorgangs in einer genauen gegenseitigen Lage fixiert werden.In a method known from DE-PS 9 02 068 he follows the determination of the mutual position of two Sheet metal in that due to an incomplete stamping operation partially in the punched hole of the first sheet gets stuck and in a corresponding one Recess of the second sheet engages. Because of this Processes are intended to be two to be welded together Sheet metal in an exact during the welding process mutual position can be fixed.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens anzugeben, durch welche zwei oder mehr Bleche mit einfa chen Mitteln fest und hoch belastbar miteinander verbun den werden können.The invention has for its object a method and an apparatus for performing the method specify through which two or more sheets with sim means firmly and highly resilient can be.

Die Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale der Verfahrensansprüche 1 oder 2 bzw. durch die kennzeich nenden Merkmale der Vorrichtungsansprüche 3 oder 4 ge löst.The task is characterized by the characteristics of the Process claims 1 or 2 or by the character nenden features of the device claims 3 or 4 ge solves.

Durch die vorgeschlagene Vorgehensweise sind keine un terschiedlichen Vorbereitungen der Bleche (Erzeugung des Loches bzw. Kragens) notwendig. Das Lochen und Fixieren der beiden Bleche erfolgt gleichzeitig dadurch, daß die Bleche mit einem Werkzeug durchstochen werden. Da keine Vorbereitung der Bleche erforderlich ist, kann die Ver bindung an beliebiger Stelle vorgenommen und dadurch Toleranzen ausgeglichen werden. Ein Umbiegen des einen Bleches - wie bei dem Verfahren gemäß der DE-OS 28 22 851 - sowie das dafür erforderliche Werkzeug können ein gespart werden.Due to the proposed procedure, no different preparations of the sheets (creation of the hole or collar) are necessary. The two sheets are punched and fixed at the same time by piercing the sheets with a tool. Since no preparation of the sheets is required, the connection can be made at any point and tolerances can thereby be compensated. A bending of the one sheet - as in the method according to DE-OS 28 22 851 - and the tools required for this can be saved.

Da über das Durchstechen der übereinander angeordneten Bleche ein Formschluß erzielt wird, läßt sich die Ver bindung sehr hoch auf Scherung belasten. Durch das an schließende Verschweißen der entstandenen, konzentrisch zueinander verlaufenden Lochränder wird zum einen er reicht, daß die Verbindung nicht locker wird und zum anderen wird die Voraussetzung dafür geschaffen, daß die Verbindung in einer Richtung senkrecht zur flächigen Erstreckung der Bleche belastbar ist. Dabei wird die Schweißung vorteilhaft auf Biegung beansprucht.Because by piercing the one above the other Sheet metal a positive connection is achieved, the Ver load bond very high on shear. Through that final welding of the resulting, concentric hole edges running towards each other, on the one hand, he is enough that the connection is not loose and to others create the conditions for the Connection in a direction perpendicular to the flat Extension of the sheets is resilient. The Welding is advantageously subjected to bending.

Während nach dem im Patentanspruch 1 angegebenen Verfah ren die durch die Lochung entstandenen, vorstehenden Abschnitte der Lochränder miteinander verschweißt wer den, sollen gemäß dem Verfahren nach Anspruch 2 die Lochränder der Bleche im Bereich ihrer Umbiegung durch Widerstandsschweißung miteinander verbunden werden. Dadurch wird eine Schweißlinse im Biegebereich beider Bleche erzeugt, welche - wenn sie umlaufend ausgeführt ist - eine höhere Festigkeit als herkömmliche Punkt schweißverbindungen bietet. Außerdem werden die für eine Schweißung ungünstigen Scherbelastung durch den Form schluß von der Schweißstelle abgehalten.While according to the procedure specified in claim 1 ren the protruding from the perforation Sections of the hole edges welded together the, according to the method of claim 2 Hole edges of the sheets in the area of their bending through Resistance welding can be connected to each other. This creates a weld nugget in the bending area of both Sheets produced, which - if they run all round is - a higher strength than conventional point offers welded joints. In addition, for one Welding unfavorable shear stress due to the shape finally held from the weld.

Vorteilhaft kann das Verfahren nach Anspruch 1 durch die im Anspruch 3 angegebene Vorrichtung durchgeführt wer den. Durch diese Vorrichtung wird die Schweißung unmit telbar am äußersten Ende der Ränder durchgeführt, was den großen Vorteil bietet, daß die Schweißung durch Augenscheinnahme kontrollierbar ist. Bei dem bekannten Widerstandsschweißverfahren ist es nämlich nicht ohne weiteres erkennbar, ob eine zur Erzielung der gewünsch ten Festigkeit erforderliche Durchschweißung vorliegt. Die vorgeschlagene Vorrichtung kann vorteilhaft zum Verbinden von Blechen eingesetzt werden, wenn eine ver besserte Festigkeit gefordert ist und es nicht darauf ankommt, daß eine dichte Verbindung erzeugt wird.Advantageously, the method according to claim 1 by device specified in claim 3 carried out who the. With this device, the weld is unmit telbar carried out what at the very end of the edges has the great advantage that the weld through Visual inspection is controllable. With the known Resistance welding is not without further recognizable whether one to achieve the desired The required through-welding is present. The proposed device can be advantageous for Joining sheets are used when a ver better strength is required and it does not care arrives that a tight connection is created.

Die Erfindung ist nicht nur unter Einsatz der oben ge nannten Widerstandsschweißung, sondern auch mittels anderer Schweißverfahren realisierbar. So ist etwa ein Auftragschweißen unmittelbar auf die Enden der Ränder oder ein Verschmelzen dieser Ränder durch Flamme denk bar. In beiden Fällen sind neben den schon ausgeführten Festigkeitsverbesserungen auch eine optische Kontrolle der Schweißung möglich.The invention is not only using the above ge called resistance welding, but also by means of other welding processes can be implemented. So is about one Deposition welding directly on the ends of the edges or a fusion of these edges by flame bar. In both cases, in addition to those already executed Strength improvements also include an optical control welding possible.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2 ist Gegenstand des Patentanspruchs 4. Durch diese Vorrichtung werden nicht die Lochränder miteinan der verschweißt, sondern im Biegebereich beider Bleche eine Schweißlinse erzeugt.A device for performing the method according to Claim 2 is the subject of claim 4. By this device will not line up the edges of the holes welded, but in the bending area of both sheets creates a welding lens.

Die Erfindung wird anschließend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigtThe invention is then based on the drawing explained in more detail. It shows

Fig. 1 einen Schnitt durch zwei übereinander an geordnete Bleche, welche gemeinsam durch stochen sind, Fig. 1 shows a section through two superimposed on ordered plates that are stabbed together by,

Fig. 2 angedeutet ein Verfahren, durch welches die Ränder der nach Fig. 1 vorbereiteten Bleche durch Auftragschweißung bzw. durch Flamme verbunden werden, Fig. 2 indicated a method by which the edges of the prepared FIG. 1 sheets are joined by overlay welding or by flame,

Fig. 3 ein Widerstandsschweißverfahren, bei dem eine Schweißlinse im umgeformten Bereich erzeugt wird und Fig. 3 shows a resistance welding process in which a welding lens is generated in the formed area and

Fig. 4 ein alternatives Widerstandsschweiß verfahren, bei dem eine von außen sichtbare Schweißung erzeugt wird. Fig. 4 an alternative resistance welding process, in which a weld visible from the outside is generated.

Fig. 1 zeigt im Schnitt zwei Bleche 5 und 7, welche übereinander angeordnet sind und durch ein geeignetes Werkzeug durchstochen wurden, wodurch am Blech 5 ein innerer angestellter Randbereich 9 und am Blech 7 ein äußerer angestellter Randbereich 11 entstanden sind. Fig. 1 shows in section two sheets 5 and 7, which are arranged one above the other and have been pierced by a suitable tool, whereby the plate 5, an inner employee edge region 9 and the plate 7, an outer edge region employee originated. 11

Fig. 2 zeigt wie die gemäß Fig. 1 vorbereiteten Bleche an ihren Rändern 13 bzw. 15 miteinander durch Schweißung verbunden werden. Die linke Seite der Fig. 2 veranschau licht wie dies durch Auftragschweißung erfolgen kann. Die rechte Seite stellt ein Verschweißen der Ränder 13 und 15 ohne Zusatzmaterial nur durch Verschmelzen mit tels Flamme dar. FIG. 2 shows how the sheets prepared according to FIG. 1 are joined together at their edges 13 and 15 by welding. The left side of FIG. 2 illustrates how this can be done by cladding. The right side represents a welding of the edges 13 and 15 without additional material only by fusing with a flame.

Fig. 3 zeigt ein Widerstandsschweißverfahren bei dem von unten eine konisch ausgebildete erste Elektrode 17 in Anlage an den Umformradius 19 des innen eingezogenen Bleches 5 gebracht wird und eine zweite Elektrode 21, welche einen kreisringförmigen Querschnitt aufweist, die Ränder 13 und 15 übergreifend auf das Blech 7 aufgesetzt wird. Durch die Elektroden 17 und 21 wird zwischen den Blechen 5 und 7 in deren umgeformten Bereichen eine umlaufende Schweißlinse 22 erzeugt. Fig. 3 shows a resistance welding process in which a conical first electrode 17 is brought into contact with the forming radius 19 of the sheet 5 drawn in from the bottom and a second electrode 21 , which has an annular cross section, the edges 13 and 15 overlapping the sheet 7 is put on. A circumferential welding lens 22 is produced by the electrodes 17 and 21 between the sheets 5 and 7 in their deformed areas.

Schließlich zeigt Fig. 4 ein weiteres Widerstands schweißverfahren mit einer konisch ausgeführten Elektrode 23 und einer ebenfalls kreisförmig ausge bildeten zweiten Elektrode 25. Diese Ausführung unter scheidet sich von der in Fig. 3 dargestellten nur in bezug auf die Stelle, an der die zweite Elektrode 25 angesetzt wird. Wie aus der Zeichnung unmittelbar er sichtlich, wird die zweite Elektrode 25 nicht am Umform radius des Bleches 5, sondern unmittelbar am Rand 13 dieses Bleches angesetzt. Dadurch entsteht beim Strom fluß eine umlaufende Schweißlinse 27, welche von außen kontrollierbar ist.Finally, FIG. 4 shows a further resistance welding method with a conical electrode 23 and a second electrode 25 which is also circular. This embodiment differs from that shown in FIG. 3 only in relation to the point at which the second electrode 25 is attached. As can be seen directly from the drawing, the second electrode 25 is not attached to the forming radius of the sheet 5 , but directly to the edge 13 of this sheet. This creates a circumferential welding lens 27 in the current flow, which is controllable from the outside.

Claims

1. A method for connecting two or more sheets, wherein the sheets are provided with a hole, a positive connection is achieved with respect to the second sheet by pulling in the hole edge of the first sheet and wherein the sheets are welded together in the edge region of the holes, characterized is characterized in that the sheets are punctured together, in such a way that drawn-in, concentric hole edges are formed and that the projecting portions of the hole edges are welded together.

2. The method according to the preamble of claim 1, because characterized in that the Sheets are pierced together in such a way that indented, concentric hole edges arise and that the perforated edges of the sheets in Area of their bending by resistance welding be connected to each other.

3. Device for carrying out the method according to claim 1, characterized in that the device has two electrodes ( 23 , 25 ), the first conical electrode ( 25 ) directly on the edge ( 13 ) of the first sheet drawn in internally ( 5 ) can be applied and the second electrode ( 23 ) can be placed over the hole edges ( 13 , 15 ) overlapping the second sheet ( 7 ).

4. A device for performing the method according to claim 2, characterized in that the device has two electrodes ( 17 , 21 ), the first conical electrode ( 17 ) in contact with the forming radius ( 19 ) of the drawn in NEN first plate ( 5 ) can be brought and the second electrode ( 21 ) overlapping the hole edges ( 13 , 15 ) can be placed on the second plate ( 7 ).