DE4435460A1 - Process using stamp and anvil for fixing overlapping metal sheets - Google Patents

Process using stamp and anvil for fixing overlapping metal sheets

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DE4435460A1 DE19944435460 DE4435460A DE4435460A1 DE 4435460 A1 DE4435460 A1 DE 4435460A1 DE 19944435460 DE19944435460 DE 19944435460 DE 4435460 A DE4435460 A DE 4435460A DE 4435460 A1 DE4435460 A1 DE 4435460A1
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die parts
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    • 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

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Abstract

The process clamps overlapping sheets of metal to each other, by local deformation using a stamp (110) and an anvil (132). At least two moulding components (151) are supported on surfaces (122) on the anvil, and are able to move laterally. The components are surrounded by an elastic strip (161). The surfaces are inclined upwards in a radially outwards direction. The length of the moulding components and the angles of the inclined surfaces to the longitudinal axis of the device are chosen, so that an inwards force is generated on the components during stamping, and the toppling moment is kept to a minimum.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Durchsetzfügen von sich überlappenden Blechteilen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to a device for clinching of overlapping sheet metal parts according to the preamble of Claim 1.

Eine typische Vorrichtung zum Durchsetzfügen von überein­ anderliegenden Blechen ist beispielsweise aus DE 37 13 083 C2 bekannt. Die Vorrichtung besteht hauptsächlich aus mindestens zwei beweglich angeordneten, einen Amboß um­ schließenden Matrizenteilen, die von einem elastischen Band zusammengehalten sind und auf einer Schulter eines Ambosses bzw. eines Matrizenkörpers abgestützt sind. Anfänglich liegen die Matrizenteile am Matrizenkörper an. Beim Ein­ fahren des Stempels in die von den Matrizenteilen oberhalb des Ambosses gebildeten Öffnung werden die Blechteile tief­ gezogen, anschließend das unter dem Stempel verbliebene Material durch den hohen Stempeldruck gestaucht, worauf der Werkstoff seitlich zu fließen beginnt, worauf die so ent­ stehende Verklammerung einen Form- und Kraftschluß zwischen den beiden zu fügenden Blechteilen bewirkt.A typical device for clinching other sheet metal is for example from DE 37 13 083 C2 known. The device consists mainly of at least two movably arranged one anvil closing die parts by an elastic band are held together and on a shoulder of an anvil or a die body are supported. Initially the die parts rest on the die body. When on drive the stamp into the die parts above of the anvil formed opening, the sheet metal parts become deep pulled, then the one that remained under the stamp Material compressed by the high stamp pressure, whereupon the Material begins to flow sideways, whereupon the ent standing bracketing a positive and non-positive connection between the two sheet metal parts to be joined.

Die vorgenannte DE 37 13 083 C2 listet weitere Druckschrif­ ten auf, die zur Beurteilung der Patentfähigkeit in Betracht gezogen wurden. Auf diese Druckschriften soll nicht weiter eingegangen werden, weil sie weiter ab liegen.The aforementioned DE 37 13 083 C2 lists further printed documents considered to consider patentability were drawn. These publications should not continue be received because they are further away.

Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, die beim Durch­ setzfügen entstehende Verbindung der Bleche zu verbessern. So sind zu diesem Zweck die beim Durchsetzfügen auftretenden Verformungsvorgänge näher untersucht worden. Dabei hat sich gezeigt, daß beim Tiefziehvorgang der Bleche, also beim Einfahren des Stempels in die Matrizenöffnung das stempel­ seitige Blechteil um einen längeren Weg tiefgezogen wird, als das matrizenseitige Blechteil. Die Folge davon ist eine Ausdünnung oder geringere Halsdicke des stempelseitigen Blechteils. Ferner ist der die Verklammerung der beiden Blechteile bewirkende Hinterschnitt nicht optimal. Für den Hinterschnitt ist es notwendig, daß vor allem das matrizen­ seitige Blech unter dem Stauchdruck des Stempels weit genug radial nach außen fließt. Diese Umformvorgänge führen haupt­ sächlich zu Problemen beim Fügen von Bauteilen mit dickeren Blechen, insbesondere dickeren Blechen an der Matrizenseite.The present invention aims at the through to improve the resulting connection between the sheets. For this purpose, those that occur during enforcement are Deformation processes have been examined in more detail. It did shown that in the deep-drawing process of the sheets, that is The stamp is inserted into the die opening sheet metal part is deep drawn a longer way, than the sheet metal part on the die side. The consequence of this is one Thinning or thinner neck thickness of the stamp side Sheet metal part. Furthermore, it is the bracketing of the two Undercut causing sheet metal parts is not optimal. For the  Undercut it is necessary that the matrix in particular sheet metal far enough under the compression pressure of the stamp flows radially outwards. These forming processes lead at all Problems with joining components with thicker ones Sheets, especially thicker sheets on the die side.

Somit liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Vor­ richtung der eingangs geschilderten Art derart auszubilden, daß bei Blechteilen von gleicher oder unterschiedlicher Dicke eine Verbindung mit dickerer Halsdicke und größerem Hinterschnitt entsteht.Thus, the invention is based on the object to develop the direction of the type described at the beginning, that with sheet metal parts of the same or different Thick a connection with thicker neck thickness and larger Undercut is created.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.The object of the invention is through the features of Claim 1 solved.

Erfindungsgemäß erfolgt also die Abstützung der Matrizen­ teile an einer schräg nach innen gerichteten Abstützfläche des Ambosses bzw. des Matrizenkörpers, wenn der Amboß nicht am Matrizenkörper angeformt, sondern vielmehr in den Matrizenkörper eingesetzt ist. Zusammen mit der Längs­ abmessung der Matrizenteile wird von dieser Schrägfläche beim Umformvorgang eine radial nach innen gerichtete Kraft an den Matrizenteilen erzeugt, welche ein vorzeitiges öffnen und seitliches Auswandern der Matrizenteile verhindert. Während des Stauchvorganges spielt die vom Umformvorgang her rührende, nach außen wirkende Kraft eine dominierende Rolle, die durch das radial ausfließende Material erzeugt wird. Wenn die nach außen wirkende Kraft die von der Abstützung und dem elastischen Band herrührende, nach innen gerichtete Kraft überwindet, dann erst schieben sich die Matrizenteile nach außen, um den erforderlichen Platz zur Verfügung zu stellen. Dieser Schubvorgang erfolgt allerdings erst, nachdem der eigentliche Tiefziehvorgang beendet ist.According to the invention, the matrices are supported parts on an inclined support surface the anvil or die body if the anvil is not molded on the die body, but rather in the Die body is inserted. Along with the longitudinal Dimension of the die parts is from this inclined surface a radially inward force during the forming process generated on the die parts, which open a premature and lateral migration of the die parts prevented. During the upsetting process it plays from the forming process moving, outward force a dominant role, which is generated by the radially flowing material. If the outward force is that of the support and the elastic band coming inward Overcomes force, only then do the die parts slide to the outside in order to have the required space available put. However, this pushing process only takes place after the actual deep-drawing process has ended.

In diesem Zusammenhang wird darauf hingewiesen, daß in der bereits genannten DE 37 13 083 C2 infolge der sich zur Abstützfläche hin nach außen erweiternden Matrizenteile zumindest am Anfang der Verformung eine Schließkraft auf die Matrizenteile ausgeübt wird, um eine gleichmäßigere und besser steuerbare Verformung der Bleche zu erzielen. Weitergehende Überlegungen sind in diesem Dokument aber nicht dargestellt.In this context it is pointed out that in the already mentioned DE 37 13 083 C2 as a result of Support surface outwardly expanding die parts at least at the beginning of the deformation a closing force on the  Die parts are exercised to be more uniform and to achieve more controllable deformation of the sheets. However, there are further considerations in this document not shown.

Erfindungsgemäß wird durch die Art der Abstützung eine größere Halsdicke und ein größerer Hinterschnitt der Fügeteile erzielt, so daß die Haltbarkeit der Verbindung vergrößert ist.According to the type of support is a larger neck thickness and a larger undercut of the Joined parts achieved so that the durability of the connection is enlarged.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. So sind die Oberseiten der Matrizen­ teile dachartig abgeschrägt. Somit wirkt der vom Stempel ausgeübte Umformdruck beim Tiefziehen stets auf die innere Oberkante der Matrizenteile. Die innere Oberkante der Matrizenteile kann entweder abgerundet sein, um ein Ein­ schneiden in das matrizenseitige Blechteil zu verhindern. In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann die innere Oberkante aber auch schneidenartig ausgebildet sein, so daß das matrizenseitige Blechteil, insbesondere wenn es eine größere Blechdicke aufweist als das stempelseitige Blech­ teil, bis zu einer bestimmten Tiefe eingeschnitten wird, so daß beim anschließenden Stauchvorgang das radiale Auspressen des Blechteils erleichtert wird, um einen größeren Hinter­ schnitt zu erzielen. In diesem Zusammenhang wird auf die DE 42 40 970 A1 hingewiesen, wonach stempelseitig ein Form­ werkzeug vorgesehen ist, das in das stempelseitige Blechteil eindrückt, um einen Freiraum zu schaffen, mit dem es möglich ist, die Verbindungsstelle mindestens mit einer Blechaußen­ seite bündig zu gestalten. Bewegliche und von einem elastischen Band versehene Matrizenteile sind nicht vorhanden.Advantageous developments of the invention result from the subclaims. So are the tops of the matrices parts sloping roof-like. So the stamp works Always apply the forming pressure during deep drawing to the inner one Top edge of the die parts. The inner top edge of the Die parts can either be rounded to an on prevent cutting into the sheet metal part on the die side. In a further embodiment of the invention, the inner The upper edge can also be designed like a cutting edge, so that the sheet metal part on the die side, especially if there is one has a larger sheet thickness than the stamp-side sheet part, is cut to a certain depth, so that in the subsequent upsetting process the radial pressing the sheet metal part is relieved to a larger rear to achieve cut. In this context, the DE 42 40 970 A1 pointed out that a stamp on the stamp side Tool is provided in the stamp-side sheet metal part pushes in to create a space with which it is possible is, the connection point with at least one sheet metal outer to make the page flush. Movable and by one elastic parts provided with elastic band are not available.

Wird ferner der Amboß als getrenntes Bauteil hergestellt, so kann der Amboß in eine Bohrung eines Matrizenkörpers einge­ setzt werden und zwischengelegte Abstandsscheiben bestimmen die Höhe des Ambosses, die entsprechend den Blechdicken gewählt werden kann. In diesem Fall ist die Abstützfläche für die Matrizenteile am Matrizenkörper ausgebildet.If the anvil is also manufactured as a separate component, then the anvil can be inserted into a bore in a die body be set and determine interposed spacers the height of the anvil, which corresponds to the sheet thickness  can be chosen. In this case, the support surface designed for the die parts on the die body.

Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:The invention is described below with reference to the drawing explained. It shows:

Fig. 1 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Vor­ richtung mit den Matrizenteilen in Schließlage; Figure 1 shows a section through an inventive device with the die parts in the closed position.

Fig. 2 die Vorrichtung nach Fig. 1 mit den Matrizenteilen in der geöffneten Lage im Zeitpunkt der Fertig­ stellung einer Verbindung von zwei Blechteilen; Figure 2 shows the device of Figure 1 with the die parts in the open position at the time of completion of a connection of two sheet metal parts.

Fig. 3 eine abgeänderte Ausführungsform der Vorrichtung; Fig. 3 shows a modified embodiment of the device;

Fig. 4 einen Teilschnitt im vergrößerten Maßstab zur Darstellung der auf die Matrizenteile wirkenden Kräfte und Fig. 4 is a partial section on an enlarged scale to illustrate the forces acting on the die parts and

Fig. 5 einen Schnitt durch eine Verbindung zweier Blechteile. Fig. 5 shows a section through a connection of two sheet metal parts.

Die Fig. 1 und 2 zeigen ein Werkzeug 100 zum Durchsetz­ fügen, das mit einem Stempel 110 zusammenarbeitet, um zwei sich überlappende Blechbauteile 1 und 2 miteinander zu ver­ binden. In einem Matrizenkörper 120 ist ein Amboßhohlraum 121 gebildet. Die Oberseite des Matrizenkörpers 120 bildet eine Abstützfläche 122 in Form einer umgekehrt dachartig, schräg nach außen ansteigenden Schulter, die rotations­ symmetrisch ist. Figs. 1 and 2 show a tool 100 to add the upsetting, which cooperates with a punch 110 to two overlapping sheet metal parts 1 and 2 each bind to ver. An anvil cavity 121 is formed in a die body 120 . The upper side of the die body 120 forms a support surface 122 in the form of an inverted roof-like, obliquely rising shoulder that is rotationally symmetrical.

In den Amboßhohlraum 121 ist ein Amboßstock 131 eingesetzt, dessen obere Begrenzungsfläche einen runden Amboß 132 bildet, und dessen untere Begrenzungsfläche 133 mit Hilfe von Abstandsscheiben 140 unterschiedlicher Dicke verstellbar auf der Anlagefläche 123 im Matrizenkörper 120 anliegt. Der Amboßstock 131 weist einen konischen Abschnitt 134 zwischen dem Amboß 132 und der Abstützfläche 122 auf.An anvil stick 131 is inserted into the anvil cavity 121 , the upper boundary surface of which forms a round anvil 132 , and the lower boundary surface 133 adjusts against the contact surface 123 in the die body 120 by means of spacers 140 of different thicknesses. The anvil stick 131 has a conical section 134 between the anvil 132 and the support surface 122 .

Um den Amboßstock 131 herum sind mindestens zwei, vorzugs­ weise drei oder auch mehrere Matrizenteile 151 angeordnet. Die Matrizenteile 151 weisen schräge Unterseiten 152 auf, deren schräger Winkel mit dem schrägen Winkel der Abstütz­ fläche 122 übereinstimmt, um die Fügekraft gleichmäßig auf die Flächen zu verteilen. Ferner sind die Oberseiten 152 der Matrizenteile 151 mit dachartig schräg nach außen abfallen­ den Flächen versehen.Around the anvil stick 131 around at least two, preferably three or more die parts 151 are arranged. The die parts 151 have oblique undersides 152 , the oblique angle of which corresponds to the oblique angle of the support surface 122 in order to distribute the joining force evenly over the surfaces. Furthermore, the tops 152 of the die parts 151 are provided with roofs that slope downward toward the roof.

In der in Fig. 1 dargestellten Schließlage werden die Matrizenteile 151 von einem elastisch verformbaren Band 161 gehalten. Das elastische Band 161 umschließt die Außenseiten der Matrizenteile 151, und greift mit einem herausragenden Ring 162 in eine Ringnut 154 in den Matrizenteil. Über das Band erfolgt auch das Festhalten der Matrizenteile am Matri­ zenkörper, indem das Band mit einem ringförmigen Vorsprung 163 in eine Ringnut 155 des Matrizenkörpers 120 greift. Wie dargestellt, kann dabei das Band im Bereich des Matrizen­ körpers wesentlich dünner ausgebildet sein. Der Durchmesser des Stempels 110 ist deutlich kleiner als der Innendurch­ messer der geschlossenen Matrizenteile 151, um die Ausbil­ dung einer größeren Halsdicke und größerer Wandstärken der Verbindung zu unterstützten.In the closed position shown in FIG. 1, the die parts 151 are held by an elastically deformable band 161 . The elastic band 161 encloses the outer sides of the die parts 151 and engages with an outstanding ring 162 in an annular groove 154 in the die part. About the tape also holds the die parts on the die body by the tape engages with an annular projection 163 in an annular groove 155 of the die body 120 . As shown, the band can be made much thinner in the area of the die body. The diameter of the punch 110 is significantly smaller than the inside diameter of the closed die parts 151 in order to support the formation of a larger neck thickness and larger wall thicknesses of the connection.

Der Umformvorgang ist folgender: Zu Beginn des Verbindungs­ vorganges liegen die Matrizenteile 151, aufgrund der Feder­ vorspannung des elastischen Bandes 161 mit ihrer schrägen Unterseite 153 an der schrägen Abstützfläche 122 des Matri­ zenkörpers 120 an. In diesem Zustand werden die Blechteile 1 und 2 übereinander auf die dachartig schrägen Oberseiten 152 der Matrizenteile 151 gelegt. Der Stempel führt eine Linear­ bewegung in Richtung des Pfeiles F aus. Unter dem Druck des Stempels auf die Blechteile 1 und 2 werden diese zum Amboß 132 hin tiefgezogen, wobei der Tiefziehweg von den unterge­ legten Zwischenscheiben 140 abhängig ist.The forming process is as follows: At the beginning of the connection process, the die parts 151 , due to the spring prestressing of the elastic band 161 with their oblique underside 153 on the oblique support surface 122 of the die body 120 lie on. In this state, the sheet metal parts 1 and 2 are placed one above the other on the roof-like sloping upper sides 152 of the die parts 151 . The stamp performs a linear movement in the direction of arrow F. Under the pressure of the stamp on the sheet metal parts 1 and 2 , these are deep-drawn to the anvil 132 , the deep-drawing path being dependent on the intermediate washers 140 .

In Fig. 4 sind die auf ein Matrizenteil wirkenden Kräfte dargestellt. Der Stempel 110 übt an der inneren Oberkante 156 eine Kraft auf das Matrizenteil 151 aus, die sich in zwei Kräfte zerlegen läßt, nämlich die senkrecht nach unten wirkende Kraft Fsy und die nach außen gerichtete Kraft Fsx. Infolge der dachartigen Oberseite 152 des Matrizenteils bleibt der Angriffspunkt der Stempelkraft an der inneren Oberkante 156 während des Umformvorganges erhalten. Die Kraft Fsx sucht die zunächst geschlossene Matrizenanordnung zu öffnen. Infolge der schrägen Abstützfläche 122 am Matrizenkörper 122 resultiert eine Kraft, die sich wiederum in zwei Kraftkomponenten Fmy und die nach innen gerichtete Kraftkomponente Fmx zerlegen läßt. Diese nach innen wirkende Kraft Fmx zusammen mit der Reibungskraft Fr zwischen den Abstützflächen 122, 153 verhindert das Öffnen der Matrizen­ anordnung. Wie gesagt, bewirkt die dachartige Fläche 152 der Matrizenteile, daß die Preßkraft Fsy während des Tiefzieh­ vorganges immer an der inneren Oberkante 156 wirkt und so die abgerundete Innenkante 156 des Matrizenteils nach innen gedrückt wird, um die nach außen gerichtete Kraft Fsx aus­ zugleichen und um für das Tiefziehen eine ausreichende Gesenkauflage zu erhalten. Die an den Schrägflächen 122, 153 auftretenden, nach innen gerichteten Kräfte sind vom Schräg­ winkel der Abstützfläche 122 bestimmt. Ferner wird von der Kraft Fsx ein Kippmoment M hervorgerufen, das der Länge l des Matrizenteils 151 proportional ist. Deshalb sollte die Länge l der Matrizenteile je nach Anwendung möglichst klein sein, um das Moment auf die Matrizenteile klein zu halten.In FIG. 4, the forces acting on a female forces are shown. The punch 110 exerts a force on the die part 151 on the inner upper edge 156 which can be broken down into two forces, namely the force F sy acting vertically downwards and the force F sx directed outwards. As a result of the roof-like upper side 152 of the die part, the point of application of the stamp force on the inner upper edge 156 is retained during the forming process. The force F sx tries to open the initially closed matrix arrangement. As a result of the inclined support surface 122 on the die body 122 , a force results which in turn can be broken down into two force components F my and the inward force component F mx . This inward force F mx together with the friction force F r between the support surfaces 122 , 153 prevents the opening of the die assembly. As I said, the roof-like surface 152 of the die parts causes the pressing force F sy to always act on the inner upper edge 156 during the deep-drawing process, and so the rounded inner edge 156 of the die part is pressed inwards to compensate for the outward force F sx and to get an adequate die support for deep drawing. The inward forces occurring on the inclined surfaces 122 , 153 are determined by the inclined angle of the support surface 122 . Furthermore, the force F sx causes a tilting moment M that is proportional to the length l of the die part 151 . The length l of the die parts should therefore be as small as possible, depending on the application, in order to keep the moment on the die parts small.

Im anschließenden Stauchvorgang spielt die nach außen wirkende Kraft Fa die dominierende Rolle, die durch das radial ausfließende Material erzeugt wird. Wenn nun diese Kraft Fa die Reibkraft Fr an den Schrägflächen 122, 153 überwindet, dann erst schieben sich die Matrizenteile 151 nach außen, um den erforderlichen Platz zur Ausbildung des Hinterschnittes zur Verfügung zu stellen. Dieser Schub­ vorgang erfolgt erst, nachdem der eigentliche Tiefzieh­ vorgang beendet ist, und damit die Matrizenteile nicht mehr benötigt werden. In the subsequent upsetting process, the outward force F a plays the dominant role, which is generated by the radially flowing material. If this force F a now overcomes the friction force F r on the inclined surfaces 122 , 153 , then the die parts 151 are pushed outwards in order to provide the space required for forming the undercut. This pushing process only takes place after the actual deep-drawing process has ended, so that the die parts are no longer required.

Wegen des konischen Abschnittes 134 des Amboßstockes ist die Stauchoberfläche des Ambosses 132 verkleinert, so daß auf den Boden der Verbindungsstelle ein höherer Druck ausgeübt wird und damit eine größere Materialmenge nach außen gescho­ ben wird, um einen größeren Hinterschnitt zu erzielen.Because of the conical section 134 of the anvil, the upsetting surface of the anvil 132 is reduced, so that a higher pressure is exerted on the bottom of the connection point and thus a larger amount of material is pushed outwards in order to achieve a larger undercut.

Fig. 5 zeigt einen Schnitt durch eine auf diese Weise erzeugte Verbindungsstelle, bei der das stempelseitige Blech eine höhere Halsdicke und der Hinterschnitt ein größeres Maß erreicht als beim Durchsetzfügen mit bekannten Werkzeugen. FIG. 5 shows a section through a connection point produced in this way, in which the stamp-side sheet metal has a higher neck thickness and the undercut reaches a larger dimension than in the case of clinching with known tools.

Fig. 3 zeigt eine Abänderung der Vorrichtung insofern, als die innere Oberkante 157 der Oberseite 152 der Matrizenteile 151 mit einer Schneidkante versehen ist. Die Höhe und der Winkel der Schneidkante 157 sind so gewählt, daß das Matri­ zenteil 151 beim Tiefziehvorgang bis zu einer bestimmten Tiefe in das matrizenseitige Blechbauteil 2 einschneidet. Nach dem Einschneiden erfolgt zunächst ein reiner Tiefzieh­ vorgang und anschließend ein Tiefziehvorgang kombiniert mit einem Preßvorgang. Dabei wird zwischen dem Stempel 110 und dem Amboß 132 das Material des Blechbauteils 2 radial nach außen verdrängt, so daß die Blechdicke des Bauteils 2 ver­ ringert wird. Ein idealer Stauchvorgang stellt sich dann ein, wenn die gesamte Bodendicke der Blechteile 1 und 2 nach dem kombinierten Tiefzieh- und Stauchvorgang 50 Prozent der Gesamtdicke der Bauteile 1 und 2 ist. Während des Stauchvor­ ganges wird diese Bodendicke verkleinert, so daß das Wand­ material des stempelseitigen Blechteils 1 zu stark tiefge­ zogen wird, und damit eine dicke Halsdicke ausgebildet werden kann. Somit eignet sich die Vorrichtung nach Fig. 3 vor allem zum Fügen von Blechbauteilen, von denen das matrizenseitige Blechbauteil dicker als das stempelseitige Blechbauteil ist. Fig. 3 shows a modification of the device in that the die members is provided with a cutting edge 151 and the inner upper edge 157 of the top 152nd The height and the angle of the cutting edge 157 are chosen so that the die part 151 cuts into the die-side sheet metal component 2 to a certain depth during the deep-drawing process. After cutting, there is first a pure deep-drawing process and then a deep-drawing process combined with a pressing process. The material of the sheet metal component 2 is displaced radially outward between the punch 110 and the anvil 132 , so that the sheet metal thickness of the component 2 is reduced ver. An ideal upsetting process occurs when the total base thickness of sheet metal parts 1 and 2 after the combined deep-drawing and upsetting process is 50 percent of the total thickness of components 1 and 2 . During the Stauchvor course, this base thickness is reduced so that the wall material of the stamp-side sheet metal part 1 is too deeply drawn, and thus a thick neck thickness can be formed. Thus, the device is shown in FIG. 3 in particular for joining sheet metal parts, of which the die-plate member is thicker than the punch-side sheet metal component.

In der Ausführungsform der Fig. 3 dienen Federbleche 164 zur Befestigung der Matrizenteile 151 am Matrizenkörper 120. Das elastische Band 163 ist dann zwischen den Federblechen 164 und den Matrizenteilen eingesetzt.In the embodiment of FIG. 3, spring plates 164 are used to fasten the die parts 151 to the die body 120 . The elastic band 163 is then inserted between the spring plates 164 and the die parts.

Claims (11)

1. Vorrichtung zum Durchsetzfügen von sich überlappenden Blechteilen, mit einem Stempel und einem Amboß, an dem mindestens zwei Matrizenteile seitlich beweglich abgestützt sind, die von einem elastischen Band umschlossen sind und die bei einer Relativbewegung von Stempel und Amboß beim Verformen der Bleche seitlich ausweichen, so daß eine Verklammerung der Blechbauteile erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützflächen (122) für die Matrizenteile (151) radial von innen nach außen verlaufend schräg und umgekehrt dachartig angeordnet sind und der Schrägwinkel der Abstützflächen zur Längsachse der Vorrichtung sowie die Länge der Matrizenteile (151) so gewählt sind, daß beim Verformen der Bleche eine auf den Amboß (132) zu gerichtete Kraft an den Matrizenteilen erzeugt wird.1.Device for the overlapping of overlapping sheet metal parts, with a stamp and an anvil, on which at least two die parts are laterally movably supported, which are enclosed by an elastic band and which laterally deflect during a relative movement of the stamp and anvil when the sheets are deformed, So that the sheet metal components are clamped together, characterized in that the support surfaces ( 122 ) for the die parts ( 151 ) are arranged obliquely in a radial manner from the inside to the outside and vice versa, and the oblique angle of the support surfaces to the longitudinal axis of the device and the length of the die parts ( 151 ) are selected so that a force on the anvil ( 132 ) directed at the die parts is generated when the metal sheets are deformed. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Unterseiten (153) der Matrizenteile (151) und die Abstützfläche (122) am Amboß (132) übereinstimmende, winkelgleiche Schrägflächen aufweisen.2. Device according to claim 1, characterized in that the undersides ( 153 ) of the die parts ( 151 ) and the support surface ( 122 ) on the anvil ( 132 ) have matching, inclined surfaces at the same angle. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberseiten (152) der Matrizenteile dachartig abgeschrägt sind und eine innere Oberkante (156) gebildet ist.3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the upper sides ( 152 ) of the die parts are chamfered like a roof and an inner upper edge ( 156 ) is formed. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Amboß (132) eine gegenüber dem Querschnitt der Matrizenöffnung verkleinerte Fläche aufweist.4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the anvil ( 132 ) has a reduced area compared to the cross section of the die opening. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Amboß (132) an einem Amboßstock (131) ausgebildet ist, der im Bereich der Matrizenteile zum Stempel (110) zu verjüngend ausgebildet ist. 5. The device according to claim 4, characterized in that the anvil ( 132 ) is formed on an anvil stick ( 131 ) which is tapered in the region of the die parts to the punch ( 110 ). 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Amboß (132) an einem in einen Matrizenkörper (120) eingesetzten Amboßstock (131) ausgebildet ist.6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the anvil ( 132 ) is formed on an anvil stick ( 131 ) inserted into a die body ( 120 ). 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Höhe des Ambosses (132) durch zwischen dem Matrizenkörper (120) und dem Amboßstock (131) eingelegte Abstandsscheiben (140) einstellbar ist.7. The device according to claim 6, characterized in that the height of the anvil ( 132 ) between the die body ( 120 ) and the anvil stick ( 131 ) inserted spacers ( 140 ) is adjustable. 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Matrizenteile (151) von einem elastischen Band (161) umfaßt sind.8. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the die parts ( 151 ) are comprised of an elastic band ( 161 ). 9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das elastische Band (161) mit ringförmigen Vorsprüngen (162, 163) in Nuten (154, 155) der Matrizenteile (151) und des Matrizenkörpers (120) greift.9. The device according to claim 8, characterized in that the elastic band ( 161 ) with annular projections ( 162 , 163 ) in grooves ( 154 , 155 ) of the die parts ( 151 ) and the die body ( 120 ) engages. 10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Matrizenteile (151) am Matrizenkörper (120) von Federblechen (164) gehalten sind und das elastische Band (163) zwischen den Matrizenteilen und den Federblechen eingesetzt ist.10. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the die parts ( 151 ) on the die body ( 120 ) are held by spring plates ( 164 ) and the elastic band ( 163 ) is inserted between the die parts and the spring plates. 11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Oberkante der Matrizenteile (151) eine Schneide (157) bildet, die beim Verformen das stempelseitige Blechmaterial bis zu einer bestimmten Tiefe einschneidet.11. Device according to one of claims 1 to 10, characterized in that the inner upper edge of the die parts ( 151 ) forms a cutting edge ( 157 ) which cuts the stamp-side sheet metal material to a certain depth during deformation.
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