DE683411C

DE683411C - Verfahren zur Verbindung von Blechteilen durch Verformung und elektrisches Punkt- oder Rollenschweissen

Info

Publication number: DE683411C
Application number: DED67968D
Authority: DE
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1934-04-27
Filing date: 1934-04-27
Publication date: 1939-11-06

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Verbindung von Blechteilen aus Eisen, Aluminium und anderen Metallen oder deren Legierungen, wobei neben der Herstellung der eigentlichen Verbindung durch Schweißen außerdem eine Verformung der zu verbindenden Teile erfolgt.

Bei einer bekannten Punktschweißverbindung dieser Art findet die Verformung der .Blechteile gleichzeitig mit dem Schweißvorgang durch die Elektroden der Punktschweißmaschine statt, die zu diesem Zweck ähnlich dem Stempel und der Matrize eines Prägewerkzeugs ausgebildet sind. Die bekannte Einrichtung erzeugt eine ringförmige Schweißstelle am Rande der durch die Elektroden in den zu verbindenden Teilen hervorgerufenen flachen Einprägung.

Es ist ferner bekannt, daß beim Punktschweißen von Blechteilen aus Eisen, Aluminium und anderen Metallen das Gefüge des Metalls in einer schmalen, ringförmigen Zone um die eigentliche Schweißstelle herum durch die Schweißhitze nachteilig verändert wird.

Werden durch derartig verbundene Blechteile mechanische Schwingungen geleitet, die z.B. bei Kraftfahrzeugen und Flugzeugen von der Antriebsmaschine herrühren können, so geht das Material unter der vereinten Wirkung der Schwingungskräfte und der durch die Verbindung zu übertragenden statischen Kräfte gewöhnlich an dieser ringförmigen Zone um die Schweißstelle herum zu Bruch, ohne daß die Punktverbindung selbst sich löst. Werden die Teile anstatt durch Punktschweißung durch elektrische Rollenschweißung verbunden, so zeigen sich ähnliche Erscheinungen in noch stärkerem Maße, da sich in diesem Falle die in ihrer Festigkeit beeinträchtigten Randzonen auf beiden Seiten entlang jeder Verbindungsnaht erstrecken.

Es ist leicht ersichtlich, daß auch bei dem obenerwähnten bekannten Verfahren diese Gefügeveränderung sich genau so nachteilig auf die Sicherheit der Schweißverbindung auswirken muß wie bei jeder einfachen Punktschweißung, da die um die Schweißstelle herumliegende Ringzone geringerer Materialfestigkeit hier gerade in die Schultern der von den Elektroden erzeugten Einprägung hineinfällt, so daß diese Schultern also nicht zur Erhöhung der Sicherheit der Schweißverbindung beitragen können.

Durch die Erfindung werden die beschriebenen Mängel der bekannten Punkt- und Nahtschweißverbindungen beseitigt.

Die Erfindung besteht darin, daß die zu verbindenden Blechteile vor oder nach der Herstellung der Schweißverbindung gemeinsam und außerhalb der Schweißmaschine mit genau ineinanderpassenden, sich insbesondere mit ihren Schulterflächen dicht berührenden Vertiefungen bzw. Einprägungen versehen werden und daß die einzelnen Schweißstellen derart angeordnet werden, daß ihre in bezug 6g auf die Festigkeit des Materials durch die

Schweißhitze nachteilig beeinflußten Randzonen sich nicht in die Schultern der Vertiefungen hinein erstrecken. Die Verbindungsstellen werden hierbei so angeordnet, daß senkrecht zur Blechebene wirkende Zug' kräfte im wesentlichen nicht auftreten.

Im folgenden werden die Erfindung un<l·, ihre Vorteile an Hand zweier Ausführungsbeispiele näher erläutert. In der Zeichnung ίο zeigen die Abb. ι und 2 Teilschnitte durch je zwei gemäß der Erfindung verbundene Blechteile, während in der Abb. 3, ebenfalls im Schnitt, die gleichzeitige Anbringung der zueinander gehörigen Vertiefungen in beiden zu verbindenden Blechteilen dargestellt ist. In der Zeichnung sind gleichartige Teile jeweils durch dieselben Bezugszeicheh gekennzeichnet. Die beiden Blechteile α und b weisen genau ineinanderpassende, sich insbesondere mit ihren Schultern h dicht berührende, napf artige Vertiefungen c von beliebiger Grundrißform auf. Je nach der Größe dieser Vertiefungen sind auf deren Boden ein oder mehrere Schweißpunkte / so angeordnet, daß die um die Schweißstellen herumliegenden Randzonen g, die in ihrem Gefüge durch die Schweißhitze nachteilig beeinflußt sind, sich nicht über den Boden der Vertiefungen c hinaus erstrecken. In der Zeichnung sind diese Randzonen durch Kreüzschraffur angedeutet. Die Schultern h der Vertiefungen c bestehen demnach vollständig aus gesundem Material, so daß sie zur Entlastung der Schweißstellen ohne weiteres für die Übertragung der im wesentlichen tangential zur Hauptebene des Bleches wirkenden statischen Kräfte herangezogen werden können. Dabei läßt es sich durch einfache konstruktive Maßnahmen fast. immer erreichen, daß senkrecht zur Blechebene wirkende Zugkräfte nicht auftreten, so daß die Schweißstellen selbst im wesentlichen nur dem Zusammenhalten der Blechteile in Richtung senkrecht zu ihrer Fläche dienen.

Die zur Herstellung der Punktschweißverbindung benutzten Elektroden d und e sind von üblicher Gestalt und Anordnung. TJm das vollkommene Ineinanderpassen der zugehörigen Vertiefungen in den beiden Blechteilen α und b zu gewährleisten, werden die Vertiefungen, wie in Abb. 3 dargestellt, gleichzeitig durch ein aus dem Stempel i und der Matrize.k bestehendes Werkzeug hergestellt. Werden die Blechteile vor dem ■ Schweißen mit den Vertiefungen versehen, so ergibt sich ein weiterer Vorteil des Verfahrens dadurch, daß die Teile beim nachfolgenden Verschweißen durch die genau ineinanderpassenden Vertiefungen gleich in der richtigen gegenseitigen Lage gehalten werden. Es ist ohne weiteres möglich, auch mehr zwei aufeinanderliegende Blechteile nach neuen Verfahren zu verbinden. Die Äweißstellen können sich wie in dem Ausahrungsbeispiel alle auf dem Boden der Vertiefungen befinden. Gegebenenfalls können die Schweißstellen oder ein Teil derselben jedoch auch außerhalb der Vertiefungen in den nicht vertieften Abschnitten der zu verbindenden Blechteile angebracht werden, so- fern nur die zur Kraftübertragung bestimmten Schultern der Vertiefungen frei von Schweißstellen und deren Randzonen bleiben. Soll die Verbindung der Blechteile durch Rollenschweißen erfolgen, so werden die Vertiefungen zweckmäßig in der Form länglicher Rillen hergestellt.

Claims

Patentansprüche:

I.Verfahren zur Verbindung von Blechteilen aus Eisen, Aluminium und anderen Metallen oder deren Legierungen durch Verformung und elektrisches Punkt- oder Rollenschweißen, dadurch gekennzeichnet, daß die zu verbindenden Blechteile (α, b) vor oder nach der Herstellung der Schweißverbindung gemeinsam und außer-'halb der Schweißmaschine mit genau ineinanderpassenden, sich insbesondere mit ihren Schulterflächen Qi) dicht berührenden Vertiefungen (c) versehen werden und daß die einzelnen Schweißstellen (/) derart angeordnet werden, daß die in bezug auf die Festigkeit des Materials durch die Schweißhitze nachteilig beeinflußten Randzonen (g) sich nicht in die Schultern der Vertiefungen hinein erstrecken, wobei die Verbindungsstellen so angeordnet werden, daß senkrecht zur Hauptebene der Blechteile wirkende Zugkräfte im wesentlichen nicht auftreten,
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißstellen (/) ausschließlich auf dem Boden der Vertiefungen (c) erzeugt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißstellen ausschließlich in den nicht vertieften Abschnitten der zu verbindenden Blechteile {a, b) erzeugt werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der Schweißstellen auf dem Boden der Vertiefungen, der andere Teil in den nicht vertieften Abschnitten der zu verbindenden Blechteile erzeugt wird.

Hierzu i Blatt Zeichnungen