DE902706C

DE902706C - Method and device for producing a permanent connection between two parts made of cold-weldable material

Info

Publication number: DE902706C
Application number: DEG5984A
Authority: DE
Original assignee: General Electric Co PLC
Current assignee: General Electric Co PLC
Priority date: 1950-05-04
Filing date: 1951-05-01
Publication date: 1954-01-25

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer festen Verbindung zwischen zwei Teilen aus kaltschweißbarem Werkstoff Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verbinden zweier Teile aus kaltschweißbarem Werkstoff, von denen der eine Teil ein Stift und der andere Teil eine Platte, eine Scheibe oder ein ähnlicher Teil ist.Method and device for producing a fixed connection between two parts made of cold-weldable material The invention relates to a method and a device for joining two parts made of cold-weldable material, one part of which is a pin and the other part a plate, a disk or a similar part.

Erfindungsgemäß wird der Stift an dem Verbindu.ngsende mit einem Kopf versehen, dessen Oberfläche der des anderen Teiles an. der Verbindungsstelle angepaßt ist, worauf die Verbindung beider Teile durch Kaltpreßschweißung in der Weise erfolgt, daß der Kopf des Stiftes in den anderen Teil versenkt wird.According to the invention, the pin at the connection end is provided with a head provided, the surface of which is that of the other part. adapted to the connection point whereupon the two parts are connected by cold pressure welding in such a way that that the head of the pen is sunk into the other part.

Insbesondere wird das Verfahren in der Weise durchgeführt, daß der mit dem Stift zu verbindende Teil an der Verbindungsstelle zum Einführen des Stiftes durchlocht wird-.In particular, the method is carried out in such a way that the part to be connected to the pin at the connection point for inserting the pin is pierced-.

Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung für die Ausführung der Kaltpreßschweißung, die aus einem Amboß mit einer ebenen Oberfläche und aus einem Druckstempel besteht, der eine Längsbohrung zur Aufnahme des Stiftes und eine ringförmige, etwas konisch nach außen zulaufend'eD,ruckfläche hat, die durch Unterbrechungen in etwa drei gleiche segmentartige Druckflächen unterteilt ist.The invention also relates to an apparatus for execution the cold pressure weld, which consists of an anvil with a flat surface and from consists of a plunger, which has a longitudinal bore for receiving the pin and a annular, somewhat conical outwardly tapering back surface, which is interrupted by interruptions is divided into approximately three equal segment-like printing areas.

Falls ein Aluminiumstift mit einer Aluminiumplatte verbunden werden soll, wird der Stift, der Gewindehaben kann, so weit in das Loch der Platte eingeführt, daß der Kopf an der hinteren Fläche der Platte anliegt.In case an aluminum pin is connected to an aluminum plate the pin, which may have a thread, is inserted into the hole in the plate that the head rests against the rear surface of the disk.

Das Verfahren und die Vorrichtung sind unter Hinweis auf die Zeichnungen beschrieben. Es zeigt Fig. z eine teilweise geschnittene Ansicht des Stiftes und der Platte zwischen den Schweißwerkzeugen, Fig. a eine Draufsicht auf die Preßfläche des Stempels und Fig. 3 eine perspektivische Ansicht der fertigen Schweißung. Die Platte i besteht beispielsweise aus handelsüblichem Reißaluminium von etwa 1,6 mm Stärke. Sie hat an der Stelle., wo der Stift angeschweißt werden soll, ein Loch 3, in das der Stift gerade hineinpaßt. Der Stift besteht ebenfalls aus handelsüblichem Reißaluminium, an den -ein flacher Kopf q. kalt angestaucht ist. Der Stift kann aber auch aus einer geeigneten Aluminiumlegierung hergestellt «-erden, die härter ist als Reißaluminium. Der Stift ist -ungefähr i9 mm lang und auf dem größeren Teil seiner Länge mit Gewinde versehen; der Kopf hat einen Durchmesser von etwa 11,2 mm und 1,6 mm Dicke.The method and apparatus are with reference to the drawings described. It shows Fig. Z a partially sectioned view of the pin and the plate between the welding tools, Fig. a is a plan view of the pressing surface of the punch and FIG. 3 is a perspective view of the finished weld. the Plate i consists for example of commercially available tear aluminum of about 1.6 mm Strength. It has a hole at the point where the pin is to be welded on 3 into which the pen just fits. The pen also consists of commercially available Torn aluminum to which -a flat head q. is cold headed. The pen can but also made from a suitable aluminum alloy «- earths, which are harder is as cracked aluminum. The pen is -approximately 19 mm long and on the larger part threaded along its length; the head is about 11.2 in diameter mm and 1.6 mm thick.

Bevor der Stift in das Loch der Platte eingeführt wird, «-erden die Berührungsflächen des Kopfes 4. und der Platte i sowie die andere Seite der Platte, auf die der Stempel einwirkt, um Oxyd und andere Verunreinigungen zu entfernen, in bekannter Weise gereinigt.Before the pin is inserted into the hole in the plate, "-ground the Contact surfaces of the head 4. and the plate i as well as the other side of the plate, on which the stamp acts to remove oxide and other impurities, cleaned in a known manner.

Die Werkzeuge zur Ausführung der Kaltpreßschweißung des Stiftes 2 an die Platte i bestehen aus einem ebenen Amboß 5 und einem Druckstempel 6 aus gehärtetem und angelassenem Werkzeugstahl, der von einem Werkzeughalter 7 getragen wird. Die Werkzeuge werden zwischen die nicht dargestellten Druckplatten einer Presse, beispielsweise einer kleinen hydraulischen Presse, angeordnet, die den erforderlichen. Druck in der Größenordnung von 3 bis 5 t Gesamtaxialdruck liefern kann. Der Druckstempel 6 hat eine Bohrung 8 von 4.;8 mm Durchmesser, die an dem dem Amboß 5 zugekehrten Ende konüsch aufgeweitet ist, um die Entfernung der verschweißten Teile nach dem Schweißvorgang zu erleichtern. Diese könischeAufweitung erzeugt an dem angeschweißten Stift eine Verdickung; wie in Fig.3 dargestellt. An seiner unteren Fläche hat der Druckstempel 6 drei durch Lücken ii unterteilte Druckleisten io; um eine unterbrochene Ringschweißung herzustellen. Die radiale Breite jeder Druckleiste io beträgt an ihrer Grundfläche 2,4 mm, das ist ungefähr das Eineinhalbfache der Stärke der Platte: Die Lücken i i zwischen den Druckleisten io sind etwa 1,2 mm breit. Die Druckleisten io verlaufen nach ihren freien Enden zu leicht konisch und überragen die untere Fläche des Stempels 6 um o,66 mm. Alle scharfen Ecken des Werkzeugprofils werden durch Abziehen abgerundet.The tools for performing the cold pressure welding of the pin 2 to the plate i consist of a flat anvil 5 and a plunger 6 made of hardened and tempered tool steel carried by a tool holder 7. the Tools are between the pressure plates, not shown, of a press, for example a small hydraulic press, arranged to do the necessary. Pressure in of the order of 3 to 5 tons of total axial pressure. The stamp 6 has a bore 8 of 4; 8 mm in diameter on the one facing the anvil 5 The end is flared to allow the removal of the welded parts after To facilitate the welding process. This royal flare creates on the welded part Pen a thickening; as shown in Fig.3. On its lower surface it has Plunger 6 three pressure bars subdivided by gaps ii; to an interrupted To produce ring welding. The radial width of each print bar io is an its base area 2.4 mm, which is about one and a half times the thickness of the plate: The gaps i i between the pressure strips io are approximately 1.2 mm wide. The print bars io are too slightly conical towards their free ends and protrude beyond the lower one Area of the stamp 6 by 0.66 mm. All sharp corners of the tool profile will be rounded off by peeling.

Zwecks Durchführung des Schweißvorganges werden die Platte i, der Stift 2, die Werkzeuge 5 und 6 und der Werkzeughalter 7 so angeordnet, wie in Fig:i dargestellt. Dann wird mittels einer Presse Druck ausgeübt, um die Druckleisten io in die Platte i zu drücken. Der Druck wird ausgeübt, bis eine weitere Bewegung zwischen den Werkzeugen 5 und 6 von der ebenen Oberfläche des Druckstempels 6 dadurch aufgehalten wird, daß die obere Fläche der Platte i berührt wird, d. h: wenn der Abstand zwischen den Werkzeugen gleich der Dicke ider Platte i Ist. Das Metall des Kopfes q. wird in die Dicke der Platte i versenkt, und der radial mach außen verlaufende Fluß des Metalls, der von den Schweißspitzen io zusammen mit einem gewissen, radial nach innen gerichteten Metallfluß erzeugt wird, führt zu einer Verschweißung der angrenzenden Oberflächen der Platte i und des Kopfes q.. Fig. 3 zeigt das endgültige Aussehen der Schweißstelle. Man sieht, daß die Druckleisten io des Druckstempels 6 drei Vertiefungen 12 bilden, während die Lücken i i drei nach oben verlaufende, radiale Rippen 13 erzeugen. Die endgültige Dicke des Metalls in den Einsenkungen 12 ist im wesentlichen gleich der Dicke der Platte i vermindert um die Höhe einer Leiste io, d. h. 1,63 mm weniger o,66 mm gleich o;97 mm, was einer Verminderung von ungefähr 7014 der Gesamtstärke des Kopfes 4. und der Platte r entspricht.In order to carry out the welding process, the plate i, the pin 2, the tools 5 and 6 and the tool holder 7 are arranged as shown in FIG. A press is then used to apply pressure to press the pressure bars io into the plate i. The pressure is applied until further movement between the tools 5 and 6 is stopped by the flat surface of the plunger 6 by contacting the upper surface of the plate i, i.e. h: when the distance between the tools is equal to the thickness of the plate i. The metal of the head q. is countersunk into the thickness of plate i and the radially outward flow of metal generated by welding tips io together with some radially inward flow of metal results in a weld of the adjacent surfaces of plate i and head q .. Fig. 3 shows the final appearance of the weld. It can be seen that the pressure strips io of the pressure stamp 6 form three depressions 12, while the gaps ii produce three upwardly extending, radial ribs 13. The final thickness of the metal in the depressions 12 is substantially equal to the thickness of the plate i reduced by the height of a strip io, ie 1.63 mm less 0.66 mm equals 0.97 mm, which is a reduction of approximately 7014 in the total thickness of the head 4. and the plate r corresponds.

Der Stift kann mit einer Platte auch in der Weise verbunden werden, daß der Kopf des Stiftes zwischen den Druckstempel und die Platte zu liegen kommt, so daß der Druckstempel unmittelbar auf den Kopf des Stiftes einwirkt. Das Lochen der Platte ist dann nicht erforderlich.The pin can also be connected to a plate in such a way that the head of the pen comes to rest between the pressure stamp and the plate, so that the pressure stamp acts directly on the head of the pen. The punching the plate is then not required.

Claims

PATENT CLAIMS-. i. Method of establishing a solid connection between two parts made of cold-weldable material, one of which is z. B. a pin and the other part a plate, disc or similar part is, characterized in that the pin is provided with a head, the Surface is adapted to that of the other part, and that the connection of both parts, done by cold pressure welding in such a way that the head of the pin in the other Part is sunk.

2. The method according to claim i, characterized in that .the Part to be connected to the pin for receiving the pin at the connection point is pierced.

3. The method according to claims i and 2, characterized; that the cold pressure weld is carried out as an interrupted ring weld. q .: Device for carrying out the method according to claims i to 3, characterized in that that they come from an anvil (5) with a flat, against the head (q.) of the pin (2) adjacent surface and - consists of a plunger (6, io) which has a longitudinal bore (8) for receiving the pin (2) and concentric to this bore an annular, has a slightly tapered print surface towards the outside, which is divided into several equal parts by gaps (ii) segment-like ribs (io) is divided. 5: Stamp for the device according to Claim q., Characterized in that the bore (8) in the pressure ram (6) on the lower end is flared outwards. Attracted publications: magazine "The Iron Age" from i o. I i.49, pp. I i9.