EP1321201A2 - Method of manufacturing by hydroforming - Google Patents

Method of manufacturing by hydroforming Download PDF

Info

Publication number
EP1321201A2
EP1321201A2 EP02024793A EP02024793A EP1321201A2 EP 1321201 A2 EP1321201 A2 EP 1321201A2 EP 02024793 A EP02024793 A EP 02024793A EP 02024793 A EP02024793 A EP 02024793A EP 1321201 A2 EP1321201 A2 EP 1321201A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
component
hydroforming
insert element
manufacturing
tool
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP02024793A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP1321201A3 (en
EP1321201B1 (en
Inventor
Walter-Josef Schiffler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bayerische Motoren Werke AG
Original Assignee
Bayerische Motoren Werke AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bayerische Motoren Werke AG filed Critical Bayerische Motoren Werke AG
Publication of EP1321201A2 publication Critical patent/EP1321201A2/en
Publication of EP1321201A3 publication Critical patent/EP1321201A3/en
Application granted granted Critical
Publication of EP1321201B1 publication Critical patent/EP1321201B1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D26/00—Shaping without cutting otherwise than using rigid devices or tools or yieldable or resilient pads, i.e. applying fluid pressure or magnetic forces
    • B21D26/02—Shaping without cutting otherwise than using rigid devices or tools or yieldable or resilient pads, i.e. applying fluid pressure or magnetic forces by applying fluid pressure
    • B21D26/021—Deforming sheet bodies
    • B21D26/023—Deforming sheet bodies including an additional treatment performed by fluid pressure, e.g. perforating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D26/00—Shaping without cutting otherwise than using rigid devices or tools or yieldable or resilient pads, i.e. applying fluid pressure or magnetic forces
    • B21D26/02—Shaping without cutting otherwise than using rigid devices or tools or yieldable or resilient pads, i.e. applying fluid pressure or magnetic forces by applying fluid pressure
    • B21D26/033—Deforming tubular bodies
    • B21D26/035—Deforming tubular bodies including an additional treatment performed by fluid pressure, e.g. perforating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D39/00—Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders
    • B21D39/03—Application 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
    • B21D39/034—Joining superposed plates by piercing

Definitions

  • the present invention relates to a manufacturing method according to the preamble of claim 1.
  • Components manufactured by internal high pressure forming are versatile, especially in the automotive sector.
  • the windscreen crossmember and the A-pillars "Internal high pressure forming components” manufactured.
  • On these hydroforming components must now again fasteners to connect with other components may be provided.
  • the connection with other components is made so far usually by welding and screwing techniques.
  • Threaded screw technology are done in a separate step "Threaded inserts" inserted into the internal high-pressure formed components or bolts welded onto the hydroforming components.
  • Threaded screw technology are done in a separate step "Threaded inserts" inserted into the internal high-pressure formed components or bolts welded onto the hydroforming components.
  • the object of the invention is to provide a manufacturing process with the whole general "connecting elements" in a simple manner on hydroforming components are attachable.
  • the basic principle of the invention is immediately after the manufacture of the Internal high pressure forming component, i.e. in the hydroforming tool Connection or fastening element in the hydroforming component punch in and then the connecting or fastening element deform that it is form-fitting with the hydroforming component connected is.
  • connection or fastening element is expressed in simplified terms as "Punching tool” for punching a through opening in the wall of the Internal high pressure forming component used. Then the connection or fastening element plastically deformed similar to a blind rivet and thereby firmly connected to the hydroforming component. Since the connection or Fastener acts as a "punching tool” when “setting”, it points preferably a higher strength than the material of the réellehoch horrumformbauteils.
  • the fastening element can, for example, be a cup nut with an internal thread his. Similar to a blind rivet, a mandrel can be provided, which in the Bottom of the pot nut is screwed. After "punching" the pot nut in the wall of the hydroforming component is the cup nut by means of a pressed together on the mandrel and on an edge of the pot nut. The pot nut deforms and "flows" in the radial direction, which creates a positive connection with the hydroforming component results. After reaching a predetermined tensile force or specified mandrel length is removed, i.e. unscrewed.
  • the fastening element can also be deformed in a different way be positively connected to the hydroforming component.
  • Essential is mainly that the fastener as a "punching tool" acts and with still in the hydroforming tool Internal high pressure forming component is punched.
  • the fastening element which can also be called an "insert element" in a side view is asymmetrical.
  • asymmetrical means that the fastening or insert element in an end peripheral region has phase-like bevel.
  • the phased bevel has the purpose that when “pressing” or punching the fastener into the Wall of the internal high-pressure formed component of the "punching slugs" "inwards” is bent and does not tear off.
  • the punching slug thus remains on Internal high. So it is not punched out.
  • For hollow components it is often difficult to get loose punch slugs out of the cavity find out. Vehicle components in particular are loose in the cavity punching slugs located are not acceptable for noise or safety reasons.
  • the fastener or insert element has on the "set side", i.e. a circumferential projecting on the outside of the hydroforming component Edge on.
  • the fastener or insert is then so far in stamped the wall of the hydroforming component that the protruding Edge abuts the outer wall of the hydroforming component.
  • a major advantage of the invention is that in a single "integrated" process step thread inserts or threaded bolts for medium and heavy screw connections in the Internal high pressure forming component can be introduced. Since that Internal high pressure forming component when setting the thread inserts or Threaded bolt remains in the hydroforming tool is a very accurate Positioning the thread inserts and threaded bolts and thus a very Process-safe fastening suitable for large series production possible. in the Difference from the prior art, where "connecting elements" outside the Hydroforming tool "set” in a separate operation , the hydroforming component does not need to be clamped again and be positioned because it is in the assembly of the "connecting elements" in the Internal high pressure forming tool remains.
  • FIGS. 1 - 6 show the individual in a highly simplified schematic representation "Phases” when setting a "connecting element", here one Threaded pot nut is.
  • a component blank e.g. a pipe blank between two Tool halves 1, 2 of an internal high pressure forming tool inserted. Then the two ends (not shown) of the component blank locked. A pressure medium is then in an interior of the component blank brought in. By pressurizing the interior of the component, what happens here Arrow 3 is indicated, the component blank is deformed and comes into contact with the Inner contour of the hydroforming tool, which is in the Figures 1 to 6 schematically indicated internal high pressure forming component 4 results.
  • the fastener is a cup nut with an internal thread.
  • a phase-like bevel 7 is provided at that Internal high-pressure forming component 4 facing the end face of the pot nut, i.e. in the Area of the bottom of the pot nut.
  • the pot nut 6 is therefore asymmetrical in a side view.
  • the pot nut 6 has a circumferential projecting Edge 8 on. Furthermore, a so-called pull mandrel 9 is provided, which is extends into the interior of the pot nut 6.
  • the pot nut 6 is with one end face on the outside of the Wall of the hydroforming component 4.
  • the pot nut 6 by a punching mechanism, not shown here, which is also integrated in the hydroforming tool 2 can be punched into the wall of the hydroforming component 4, which in Figures 2-6 is shown.
  • the wall of the hydroforming component 4 is punched through the end face 10 of the pot nut, but not circulating. Because of the bevel 7 provided on the pot nut 6 is namely ensures that a resulting punching slug 11 is bent inwards and is not punched out. The punching slug 11 thus remains on Internal high pressure forming component 4.
  • the pot nut 6 is so far in the Wall punched in the hydroforming component 4 that the peripheral edge 8 on the outside of the wall of the Inner high pressure forming component 4 is present.
  • the cup nut 6 is plastically deformed in the last step. Similar to a blind rivet, the mandrel 9 is pulled outwards. With a counterholder, not shown here, is placed on the edge 8 of the pot nut 6 applied a counterforce. The bottom of the pot nut 6 thus becomes the inside the wall of the hydroforming component 4 pulled. The pot nut 6 deforms plastically, the edge region of the pot nut 6 radially after flows outside. This creates a bead 12 on the inside of the wall of the Inner high pressure forming component 4 is present. The pot nut 6 is now form-fitting and permanently connected to the internal high pressure forming component 4. After reaching A predetermined tensile force or tensile length can pull mandrel 9 from the pot nut 6 can be removed.
  • the pot nut 6 can now be used as a fastening element for screwing on others Components to the hydroforming component 4 are used.
  • a nut can also be used a continuous internal thread can be provided, in which the mandrel for Put the nut is screwed.
  • an insert element could be used in which the mandrel follows the "setting" remains on the insert element.
  • the mandrel can be, for example Have external thread, on which another component is then screwed.

Abstract

The deforming process involves inserting a blank between tool parts, closing the deforming tool, deforming under pressure and stamping out a through aperture in the component wall. This is achieved by the use of an insert element (6) to create the through aperture and leaving it in place for plastic deformation to join it positively to the component.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fertigungsverfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The present invention relates to a manufacturing method according to the preamble of claim 1.

In der DE 197 19 426 A1 ist die Herstellung eines Hohlkörpers nach dem Verfahren der Innenhochdruckumformung beschrieben. Dort wird ein Bauteilrohling, z.B. ein Stahlrohr, zwischen zwei Werkzeughälften eines Innenhochdruckumformwerkzeugs eingelegt. Anschließend werden die beiden Enden des Bauteilrohlings verschlossen und in das Innere des Bauteilrohlings wird ein Druckmedium eingebracht. Durch Druckbeaufschlagung wird das Rohr entsprechend der Innenkontur des Innenhochdruckumformwerkzeugs verformt. In das Innenhochdruckumformwerkzeug sind weitere Werkzeuge integriert. Bei einem Ausführungsbeispiel ist in einer Werkzeughälfte des Innenhochdruckumformwerkzeugs ein Stanzwerkzeug angeordnet, mit dem Löcher bzw. Durchbrüche in das Innenhochdruckumformbauteil gestanzt werden. Mit diesem Innenhochdruckumformwerkzeug bzw. dem darin integrierten Zusatzwerkzeug können also zusätzlich zu der eigentlichen Innenhochdruckverformung des Bauteilrohlings weitere Bearbeitungsschritte durchgeführt werden.DE 197 19 426 A1 describes the production of a hollow body by the method of hydroforming described. There a component blank, e.g. on Steel tube, between two tool halves of a hydroforming tool inserted. The two ends of the component blank are then closed and a pressure medium is introduced into the interior of the component blank. By The tube is pressurized according to the inner contour of the hydroforming tool deformed. In the hydroforming tool are additional tools integrated. In one embodiment is in a tool half of the internal high-pressure forming tool, a punching tool is arranged with punched holes or openings in the hydroforming component become. With this internal high pressure forming tool or the integrated one Additional tools can therefore be used in addition to the actual internal high-pressure deformation of the component blank further processing steps be performed.

Durch Innenhochdruckumformung hergestellte Bauteile sind vielseitig einsetzbar, insbesondere im Kfz-Bereich. Beispielsweise sind bei dem aktuellen Cabrio-Modell der 3er-Baureihe von BMW der Frontscheiben-Querträger und die A-Säulen aus "Innenhochdruckumformbauteilen" hergestellt. An diesen Innenhochdruckumformbauteilen müssen nun wiederum Befestigungselemente zur Verbindung mit anderen Bauteilen vorgesehen sein. Die Verbindung mit anderen Bauteilen erfolgt bislang üblicherweise durch Schweiß- und Schraubtechniken. Bei der Gewindeschraubtechnik werden in einem separaten Arbeitsschritt "Gewindeeinsätze" in die Innenhochdruckumformbauteile eingebracht bzw. Bolzen auf die Innenhochdruckumformbauteile aufgeschweißt. Dies ist jedoch mit heblichem Aufwand verbunden.Components manufactured by internal high pressure forming are versatile, especially in the automotive sector. For example, in the current convertible model of the BMW 3 series, the windscreen crossmember and the A-pillars "Internal high pressure forming components" manufactured. On these hydroforming components must now again fasteners to connect with other components may be provided. The connection with other components is made so far usually by welding and screwing techniques. In the Threaded screw technology are done in a separate step "Threaded inserts" inserted into the internal high-pressure formed components or bolts welded onto the hydroforming components. However, this is with considerable effort.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Fertigungsverfahren anzugeben, mit dem ganz allgemein "Verbindungselemente" in einfacher Weise an Innenhochdruckumformbauteilen befestigbar sind.The object of the invention is to provide a manufacturing process with the whole general "connecting elements" in a simple manner on hydroforming components are attachable.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.This object is solved by the features of claim 1. advantageous Refinements and developments of the invention are in the subclaims remove.

Das Grundprinzip der Erfindung besteht darin, unmittelbar nach der Herstellung des Innenhochdruckumformbauteils, d.h. im Innenhochdruckumformwerkzeug, ein Verbindungs- bzw. Befestigungselement in das Innenhochdruckumformbauteil einzustanzen und anschließend das Verbindungs- bzw. Befestigungselement so zu verformen, dass es formschlüssig mit dem Innenhochdruckumformbauteil verbunden ist.The basic principle of the invention is immediately after the manufacture of the Internal high pressure forming component, i.e. in the hydroforming tool Connection or fastening element in the hydroforming component punch in and then the connecting or fastening element deform that it is form-fitting with the hydroforming component connected is.

Das Verbindungs- bzw. Befestigungselement wird dabei vereinfacht ausgedrückt als "Stanzwerkzeug" zum Stanzen einer Durchgangsöffnung in der Wandung des Innenhochdruckumformbauteils verwendet. Anschließend wird das Verbindungs- bzw. Befestigungselement ähnlich wie ein Blindniet plastisch verformt und dadurch fest mit dem Innenhochdruckumformbauteil verbunden. Da das Verbindungs- bzw. Befestigungselement beim "Setzen" als "Stanzwerkzeug" fungiert, weist es vorzugsweise eine höhere Festigkeit auf als das Material des Innenhochdruckumformbauteils. The connecting or fastening element is expressed in simplified terms as "Punching tool" for punching a through opening in the wall of the Internal high pressure forming component used. Then the connection or fastening element plastically deformed similar to a blind rivet and thereby firmly connected to the hydroforming component. Since the connection or Fastener acts as a "punching tool" when "setting", it points preferably a higher strength than the material of the Innenhochdruckumformbauteils.

Das Befestigungselement kann beispielsweise eine Topfmutter mit Innengewinde sein. Ähnlich wie bei einem Blindniet kann ein Zugdorn vorgesehen sein, der in den Boden der Topfmutter eingeschraubt ist. Nach dem "Einstanzen" der Topfmutter in die Wandung des Innenhochdruckumformbauteils wird die Topfmutter mittels eines am Zugdorn und an einem Rand der Topfmutter anzusetzenden Werkzeug zusammengepresst. Die Topfmutter verformt sich dabei und "fließt" in Radialrichtung, wodurch sich eine formschlüssige Verbindung mit dem Innenhochdruckumformbauteil ergibt. Nach Erreichen einer vorgegebenen Zugkraft bzw. einer vorgegebenen Zuglänge wird Zugdorn entfernt, d.h. ausgeschraubt.The fastening element can, for example, be a cup nut with an internal thread his. Similar to a blind rivet, a mandrel can be provided, which in the Bottom of the pot nut is screwed. After "punching" the pot nut in the wall of the hydroforming component is the cup nut by means of a pressed together on the mandrel and on an edge of the pot nut. The pot nut deforms and "flows" in the radial direction, which creates a positive connection with the hydroforming component results. After reaching a predetermined tensile force or specified mandrel length is removed, i.e. unscrewed.

Alternativ dazu kann das Befestigungselement auch in anderer Weise verformt und formschlüssig mit dem Innenhochdruckumformbauteil verbunden werden. Wesentlich ist nämlich vor allem, dass das Befestigungselement als "Stanzwerkzeug" fungiert und bei noch im Innenhochdruckumformwerkzeug befindlichem Innenhochdruckumformbauteil eingestanzt wird.Alternatively, the fastening element can also be deformed in a different way be positively connected to the hydroforming component. Essential is mainly that the fastener as a "punching tool" acts and with still in the hydroforming tool Internal high pressure forming component is punched.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Befestigungselement, das auch als "Einsatzelement" bezeichnet werden kann, in einer Seitenansicht asymmetrisch ist. Unter "asymmetrisch" ist hier zu verstehen, dass das Befestigungs- bzw. Einsatzelement in einem stirnseitigen Umfangsbereich eine phasenartige Abschrägung aufweist. Die phasenartige Abschrägung hat den Zweck, dass beim "Eindrücken" bzw. Einstanzen des Befestigungselementes in die Wandung des Innenhochdruckumformbauteils der "Stanzbutzen" "nach innen" gebogen wird und nicht abreißt. Der Stanzbutzen verbleibt somit am Innenhochdruckumformbauteil. Er wird also nicht herausgestanzt. Bei Hohlbauteilen ist es nämlich oftmals schwierig, lose Stanzbutzen aus dem Hohlraum herauszubekommen. Insbesondere bei Fahrzeugbauteilen sind lose im Hohlraum befindliche Stanzbutzen aus Geräusch- oder Sicherheitsgründen nicht akzeptabel.According to a development of the invention, it is provided that the fastening element, which can also be called an "insert element", in a side view is asymmetrical. Here, "asymmetrical" means that the fastening or insert element in an end peripheral region has phase-like bevel. The phased bevel has the purpose that when "pressing" or punching the fastener into the Wall of the internal high-pressure formed component of the "punching slugs" "inwards" is bent and does not tear off. The punching slug thus remains on Internal high. So it is not punched out. For hollow components it is often difficult to get loose punch slugs out of the cavity find out. Vehicle components in particular are loose in the cavity punching slugs located are not acceptable for noise or safety reasons.

Vorzugsweise weist das Befestigungs- bzw. Einsatzelement auf der "Setzseite", d.h. auf der Außenseite des Innenhochdruckumformbauteils einen umlaufenden vorspringenden Rand auf. Das Befestigungs- bzw. Einsatzelement wird dann soweit in die Wandung des Innenhochdruckumformbauteils eingestanzt, dass der vorspringende Rand an der Außenwand des Innenhochdruckumformbauteils anliegt. Preferably, the fastener or insert element has on the "set side", i.e. a circumferential projecting on the outside of the hydroforming component Edge on. The fastener or insert is then so far in stamped the wall of the hydroforming component that the protruding Edge abuts the outer wall of the hydroforming component.

Nach der anschließenden plastischen Verformung des Befestigungsbauteils ist dieses unlösbar mit dem Innenhochdruckumformbauteil verbunden.After the subsequent plastic deformation of the fastening component this is inseparably connected to the internal high-pressure forming component.

Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, dass in einem einzigen "integrierten" Prozess-Schritt Gewindeeinsätze bzw. Gewindebolzen für mittelschwere und schwere Schraubverbindungen in das Innenhochdruckumformbauteil eingebracht werden können. Da das Innenhochdruckumformbauteil beim Setzen der Gewindeeinsätze bzw. Gewindebolzen im Innenhochdruckumformwerkzeug verbleibt, ist eine sehr genaue Positionierung der Gewindeeinsätze und Gewindebolzen und somit eine sehr prozesssichere für die Großserienfertigung geeignete Befestigung möglich. Im Unterschied zum Stand der Technik, wo "Verbindungselemente" außerhalb des Innenhochdruckumformwerkzeugs in einem separaten Arbeitsgang "gesetzt" werden, braucht das Innenhochdruckumformbauteil nicht erneut eingespannt und positioniert werden, da es bei der Montage der "Verbindungselemente" im Innenhochdruckumformwerkzeug verbleibt.A major advantage of the invention is that in a single "integrated" process step thread inserts or threaded bolts for medium and heavy screw connections in the Internal high pressure forming component can be introduced. Since that Internal high pressure forming component when setting the thread inserts or Threaded bolt remains in the hydroforming tool is a very accurate Positioning the thread inserts and threaded bolts and thus a very Process-safe fastening suitable for large series production possible. in the Difference from the prior art, where "connecting elements" outside the Hydroforming tool "set" in a separate operation , the hydroforming component does not need to be clamped again and be positioned because it is in the assembly of the "connecting elements" in the Internal high pressure forming tool remains.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert. Die Figuren 1 - 6 zeigen in stark vereinfachter schematischer Darstellung die einzelnen "Phasen" beim Setzen eines "Verbindungselements", das hier eine Gewindetopfmutter ist.The invention is explained below using an exemplary embodiment. The Figures 1 - 6 show the individual in a highly simplified schematic representation "Phases" when setting a "connecting element", here one Threaded pot nut is.

In bekannter Weise wird ein Bauteilrohling, z.B. ein Rohrrohling zwischen zwei Werkzeughälften 1, 2 eines Innenhochdruckumformwerkzeugs eingelegt. Anschließend werden die beiden Enden (nicht dargestellt) des Bauteilrohlings verschlossen. In einen Innenraum des Bauteilrohlings wird dann ein Druckmedium eingebracht. Durch Druckbeaufschlagung des Bauteilinnenraumes, was hier durch Pfeil 3 angedeutet ist, wird der Bauteilrohling verformt und kommt zur Anlage an der Innenkontur des Innenhochdruckumformwerkzeugs, wodurch sich das in den Figuren 1 bis 6 schematisch angedeutete Innenhochdruckumformbauteil 4 ergibt. In einem Werkzeugteil bzw. in einer Werkzeughälfte 2 ist eine Ausnehmung 5 vorgesehen, in die ein Befestigungselement 6 eingebracht ist. Das Befestigungselement ist hier eine Topfmutter mit einem Innengewinde. An der dem Innenhochdruckumformbauteil 4 zugewandten Stirnseite der Topfmutter, d.h. im Bereich des Bodens der Topfmutter, ist eine phasenartige Abschrägung 7 vorgesehen. Die Topfmutter 6 ist also in einer Seitenansicht asymmetrisch.In a known manner, a component blank, e.g. a pipe blank between two Tool halves 1, 2 of an internal high pressure forming tool inserted. Then the two ends (not shown) of the component blank locked. A pressure medium is then in an interior of the component blank brought in. By pressurizing the interior of the component, what happens here Arrow 3 is indicated, the component blank is deformed and comes into contact with the Inner contour of the hydroforming tool, which is in the Figures 1 to 6 schematically indicated internal high pressure forming component 4 results. In is a recess 5 in a tool part or in a tool half 2 provided, in which a fastening element 6 is introduced. The The fastener is a cup nut with an internal thread. At that Internal high-pressure forming component 4 facing the end face of the pot nut, i.e. in the Area of the bottom of the pot nut, a phase-like bevel 7 is provided. The pot nut 6 is therefore asymmetrical in a side view.

An ihrem anderen stirnseitigen Ende weist die Topfmutter 6 einen umlaufenden vorspringenden Rand 8 auf. Ferner ist ein sogenannter Zugdorn 9 vorgesehen, der sich in das Innere der Topfmutter 6 erstreckt.At its other end, the pot nut 6 has a circumferential projecting Edge 8 on. Furthermore, a so-called pull mandrel 9 is provided, which is extends into the interior of the pot nut 6.

In Figur 1 steht die Topfmutter 6 mit ihrer einen Stirnseite an der Außenseite der Wand des Innenhochdruckumformbauteils 4 an.In Figure 1, the pot nut 6 is with one end face on the outside of the Wall of the hydroforming component 4.

Anschließend wird die Topfmutter 6 durch einen hier nicht dargestellten Stanzmechanismus, der ebenfalls in das Innenhochdruckumformwerkzeug 2 integriert sein kann, in die Wand des Innenhochdruckumformbauteils 4 eingestanzt, was in den Figuren 2 - 6 dargestellt ist. Die Wand des Innenhochdruckumformbauteils 4 wird dabei mittels der Stirnseite 10 der Topfmutter durchgestanzt, aber nicht umlaufend. Durch die an der Topfmutter 6 vorgesehene Abschrägung 7 ist nämlich sichergestellt, dass ein dabei entstehender Stanzbutzen 11 nach innen umgebogen wird und nicht ausgestanzt wird. Der Stanzbutzen 11 verbleibt also am Innenhochdruckumformbauteil 4.Then the pot nut 6 by a punching mechanism, not shown here, which is also integrated in the hydroforming tool 2 can be punched into the wall of the hydroforming component 4, which in Figures 2-6 is shown. The wall of the hydroforming component 4 is punched through the end face 10 of the pot nut, but not circulating. Because of the bevel 7 provided on the pot nut 6 is namely ensures that a resulting punching slug 11 is bent inwards and is not punched out. The punching slug 11 thus remains on Internal high pressure forming component 4.

Wie aus den Figuren 5 und 6 ersichtlich ist, wird die Topfmutter 6 soweit in die Wandung in des Innenhochdruckumformbauteils 4 eingestanzt, dass der umlaufende Rand 8 an der Außenseite der Wand des Innenhochdruckumformbauteils 4 anliegt.As can be seen from Figures 5 and 6, the pot nut 6 is so far in the Wall punched in the hydroforming component 4 that the peripheral edge 8 on the outside of the wall of the Inner high pressure forming component 4 is present.

Wie aus Figur 6 ersichtlich ist, wird im letzten Schritt die Topfmutter 6 plastisch verformt. Ähnlich wie bei einem Blindniet wird der Zugdorn 9 nach außen gezogen. Mit einem hier nicht dargestellten Gegenhalter wird auf den Rand 8 der Topfmutter 6 eine Gegenkraft aufgebracht. Der Boden der Topfmutter 6 wird somit zur Innenseite der Wandung des Innenhochdruckumformbauteils 4 hingezogen. Die Topfmutter 6 verformt sich dabei plastisch, wobei der Randbereich der Topfmutter 6 radial nach außen fließt. Hierbe entsteht ein Wulst 12, der an der Innenseite der Wandung des Innenhochdruckumformbauteils 4 anliegt. Die Topfmutter 6 ist nun formschlüssig und unlösbar mit dem Innenhochdruckumformbauteil 4 verbunden. Nach Erreichen einer vorgegebenen Zugkraft bzw. Zuglänge kann der Zugdorn 9 von der Topfmutter 6 entfernt werden.As can be seen from FIG. 6, the cup nut 6 is plastically deformed in the last step. Similar to a blind rivet, the mandrel 9 is pulled outwards. With a counterholder, not shown here, is placed on the edge 8 of the pot nut 6 applied a counterforce. The bottom of the pot nut 6 thus becomes the inside the wall of the hydroforming component 4 pulled. The pot nut 6 deforms plastically, the edge region of the pot nut 6 radially after flows outside. This creates a bead 12 on the inside of the wall of the Inner high pressure forming component 4 is present. The pot nut 6 is now form-fitting and permanently connected to the internal high pressure forming component 4. After reaching A predetermined tensile force or tensile length can pull mandrel 9 from the pot nut 6 can be removed.

Die Topfmutter 6 kann nun als Befestigungselement zum Anschrauben anderer Bauteile an das Innenhochdruckumformbauteil 4 verwendet werden.The pot nut 6 can now be used as a fastening element for screwing on others Components to the hydroforming component 4 are used.

Alternativ zu dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel kann auch eine Mutter mit einem durchgehenden Innengewinde vorgesehen sein, in das der Zugdorn zum Setzen der Mutter eingeschraubt wird.As an alternative to the exemplary embodiment shown here, a nut can also be used a continuous internal thread can be provided, in which the mandrel for Put the nut is screwed.

Ferner könnte ein Einsatzelement verwendet werden, bei dem der Zugdorn nach dem "Setzen" am Einsatzelement verbleibt. Der Zugdorn kann beispielsweise ein Außengewinde aufweisen, auf das dann ein weiteres Bauteil aufgeschraubt wird.Furthermore, an insert element could be used in which the mandrel follows the "setting" remains on the insert element. The mandrel can be, for example Have external thread, on which another component is then screwed.

Claims (10)

Fertigungsverfahren mit folgenden Schritten: a) Einbringen eines Bauteilrohlings zwischen Werkzeugteile eines Innenhochdruckumformwerkzeugs, b) Schließen des Innenhochdruckumformwerkzeugs, c) Umformen des Bauteilrohlings mittels eines Druckmediums in ein Innenhochdruckumformbauteil, d) Stanzen einer Durchgangsöffnung in einer Wandung des Innenhochdruckumformbauteils, wobei das Innenhochdruckumformbauteil im Innenhochdruckumformwerkzeug verbleibt und wobei die Stanzbearbeitung über eine Ausnehmung erfolgt, die im Innenhochdruckumformwerkzeug vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchgangsöffnung mit einem Einsatzelement (6) gestanzt wird, das nach dem Stanzen in der Durchgangsöffnung verbleibt und plastisch verformt und dadurch formschlüssig mit dem Innenhochdruckumformbauteil (4) verbunden wird.Manufacturing process with the following steps: a) inserting a component blank between tool parts of a hydroforming tool, b) closing the hydroforming tool, c) forming the component blank by means of a pressure medium into an internal high-pressure forming component, d) punching a through opening in a wall of the hydroforming component, the hydroforming component remaining in the hydroforming tool and the punching being carried out via a recess provided in the hydroforming tool, characterized in that the through opening is punched with an insert element (6) which, after punching, remains in the through opening and is plastically deformed and thereby positively connected to the internal high-pressure forming component (4). Fertigungsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Einsatzelement (6) in einer Seitenansicht asymmetrisch ist, wobei an einer Stirnseite des Einsatzelementes (6) eine phasenartige Abschrägung (7) vorgesehen ist. Manufacturing method according to Claim 1, characterized in that the insert element (6) is asymmetrical in a side view, a phase-like bevel (7) being provided on an end face of the insert element (6). Fertigungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Einsatzelement (6) einen umlaufenden vorspringenden Rand (8) aufweist und dass das Einsatzelement (6) nach dem Stanzen soweit in die Durchgangsöffnung eingepresst wird, dass der Rand (8) an einer Außenseite des Innenhochdruckumformbauteils (4) anliegt.Manufacturing method according to one of claims 1 or 2, characterized in that the insert element (6) has a circumferential projecting edge (8) and that the insert element (6) is pressed into the through opening to the extent that the edge (8) comes on abuts an outside of the hydroforming component (4). Fertigungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Einsatzelement (6) einen Zugdorn (9) aufweist, der zur plastischen Verformung des Einsatzelementes (6) vorgesehen ist.Manufacturing method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the insert element (6) has a pulling mandrel (9) which is provided for the plastic deformation of the insert element (6). Fertigungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Material des Einsatzelementes (6) eine höhere Festigkeit aufweist als das Material des Innenhochdruckumformbauteils (4).Manufacturing method according to one of claims 1 to 4, characterized in that the material of the insert element (6) has a higher strength than the material of the hydroforming component (4). Fertigungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Einsatzelement (6) eine Topfmutter ist.Manufacturing method according to one of claims 1 to 5, characterized in that the insert element (6) is a pot nut. Fertigungsverfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Zugdorn (9) in das Innere der Topfmutter erstreckt.Manufacturing method according to claim 6, characterized in that the pulling mandrel (9) extends into the interior of the pot nut. Fertigungsverfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Zugdorn (9) in den Boden der Topfmutter eingeschraubt ist.Manufacturing method according to claim 7, characterized in that the pulling mandrel (9) is screwed into the bottom of the pot nut. Fertigungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Einsatzelement (6) eine Mutter mit einem durchgehenden Innengewinde ist, in das der Zugdorn (9) lösbar eingeschraubt ist.Manufacturing method according to one of claims 1 to 5, characterized in that the insert element (6) is a nut with a continuous internal thread into which the mandrel (9) is detachably screwed. Fertigungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Einsatzelement (6) ein Zugdorn (9) unlösbar verbunden ist, der ein Außengewinde aufweist.Manufacturing method according to one of Claims 1 to 5, characterized in that a pulling mandrel (9), which has an external thread, is permanently connected to the insert element (6).
EP02024793A 2001-12-19 2002-11-07 Method of manufacturing by hydroforming Expired - Lifetime EP1321201B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10162393 2001-12-19
DE10162393A DE10162393A1 (en) 2001-12-19 2001-12-19 manufacturing processes

Publications (3)

Publication Number Publication Date
EP1321201A2 true EP1321201A2 (en) 2003-06-25
EP1321201A3 EP1321201A3 (en) 2003-08-13
EP1321201B1 EP1321201B1 (en) 2004-08-11

Family

ID=7709803

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP02024793A Expired - Lifetime EP1321201B1 (en) 2001-12-19 2002-11-07 Method of manufacturing by hydroforming

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP1321201B1 (en)
DE (2) DE10162393A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9067252B2 (en) 2013-10-30 2015-06-30 Caterpillar Inc. System and method of forming hole in blank during hydroforming process

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016005033B3 (en) * 2016-04-23 2017-10-12 Icm - Institut Chemnitzer Maschinen- Und Anlagenbau E.V. Device for producing a tubular distributor arrangement with branches in the wall region between the ends of the tube and tubular distributor arrangement

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19508632A1 (en) * 1995-03-10 1996-09-12 Audi Ag Joining part to second part method
DE19752171A1 (en) * 1996-11-26 1998-06-25 Dana Corp Hydroforming device
EP0895819A1 (en) * 1997-08-02 1999-02-10 Daimler-Benz Aktiengesellschaft Method and apparatus for forming a connecting portion on a hollow profile
US6134767A (en) * 1997-04-10 2000-10-24 Meleghy Hydroforming Gmbh & Co. Kg Method for embedding connection elements in a wall
WO2001003881A1 (en) * 1999-07-09 2001-01-18 Profil Verbindungstechnik Gmbh & Co. Kg Method for placing a functional element; die, functional element; assembly element and die arrangement
EP1321205A2 (en) * 2001-12-19 2003-06-25 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Method for connecting pieces

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19733477C2 (en) * 1997-08-02 1999-12-02 Daimler Chrysler Ag Method for producing a hollow profile connected to a joining part from an initial shape by means of internal high pressure into a final shape, and device for carrying out the method

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19508632A1 (en) * 1995-03-10 1996-09-12 Audi Ag Joining part to second part method
DE19752171A1 (en) * 1996-11-26 1998-06-25 Dana Corp Hydroforming device
US6134767A (en) * 1997-04-10 2000-10-24 Meleghy Hydroforming Gmbh & Co. Kg Method for embedding connection elements in a wall
EP0895819A1 (en) * 1997-08-02 1999-02-10 Daimler-Benz Aktiengesellschaft Method and apparatus for forming a connecting portion on a hollow profile
WO2001003881A1 (en) * 1999-07-09 2001-01-18 Profil Verbindungstechnik Gmbh & Co. Kg Method for placing a functional element; die, functional element; assembly element and die arrangement
EP1321205A2 (en) * 2001-12-19 2003-06-25 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Method for connecting pieces

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9067252B2 (en) 2013-10-30 2015-06-30 Caterpillar Inc. System and method of forming hole in blank during hydroforming process

Also Published As

Publication number Publication date
EP1321201A3 (en) 2003-08-13
EP1321201B1 (en) 2004-08-11
DE10162393A1 (en) 2003-07-03
DE50200798D1 (en) 2004-09-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102014103796A1 (en) System for elastically averaged alignment
DE102008052383A1 (en) Assembly part consisting of a fastener and a sheet metal part and a method for producing such a component assembly
EP1963690A1 (en) Screw nut, method of production thereof and corresponding tool
DE102009042336A1 (en) Self-piercing hollow press-fit, assembly part consisting of a press-in element and a sheet metal part and a method for producing a self-piercing press-in nut and for attaching a self-piercing press-in nut
DE4417279C2 (en) Device for the positive connection of at least a first rotatable component and a second rotationally fixed component by means of a connecting part
DE102016204619A1 (en) Press-in connection between a high-strength component and a press-in element, method for forming such a press-in connection and press-in element for such a press-in connection
DE102013112123B4 (en) Metal sleeve and method for its production
DE102016204173A1 (en) Self-piercing press-in element, press-in connection and method for producing such a press-in connection
EP1693125A1 (en) Tube-plate connection
EP3366384A1 (en) Method of manufacturing a blind rivet, blind rivet and fixing assembly
DE102012204015B4 (en) Connection system for joining molded parts
DE102007046788B3 (en) Method for producing a locking ring bolt and locking bolt
EP1321201B1 (en) Method of manufacturing by hydroforming
DE19650453B4 (en) A method of manufacturing an assembly nut and assembling nut made by the method
DE102014207977A1 (en) Method and press-in device for forming a press-fit connection between a joining element and a pre-punched component
DE102013019471B4 (en) Method for producing a riveted joint and associated half-tubular rivet
EP1321205B1 (en) Method for connecting pieces
DE10344885B3 (en) Workpiece production process for sheet item involves forming sections with defined different wall thicknesses
DE19837131C2 (en) Process for hydroforming two or more hollow bodies, each with at least one opening, in particular metal pipes or hollow metal profiles, and hydroforming machine for carrying out the process
DE102005023124A1 (en) Push/turn fastener for a function unit and a plate carrier, instead of rivets or welding, has an opening in the carrier with a nest of inward overlapping segments and a number of outwardssegments at the function unit to lock together
DE10324276B4 (en) Method for producing a hollow profile provided with an end cover and a jack
EP1321202B1 (en) Manufacturing method and internal high pression forming tool for carrying out the manufacturing method
DE10337301B3 (en) Bolt especially for motor vehicle components is manufactured by cold extrusion, whereby through-opening is formed in bolt and at least partially enclosed by two legs which are then compressed by cold forming
DE102009006326A1 (en) Method for producing an internal thread element, internal thread element and screw connection
DE19655355B4 (en) Method of manufacture of assembled nut - uses material deformation technique to form one piece from nut body mounted on pressure plate, then neck projecting from nut into plate is widened to clamp them together, and then thread is formed

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AK Designated contracting states

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE SK TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: AL LT LV MK RO SI

PUAL Search report despatched

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009013

AK Designated contracting states

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE SK TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: AL LT LV MK RO SI

17P Request for examination filed

Effective date: 20030828

GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

AKX Designation fees paid

Designated state(s): DE FR GB IT

GRAS Grant fee paid

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): DE FR GB IT

REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: FG4D

Free format text: NOT ENGLISH

GBT Gb: translation of ep patent filed (gb section 77(6)(a)/1977)

Effective date: 20040811

REG Reference to a national code

Ref country code: IE

Ref legal event code: FG4D

Free format text: GERMAN

REF Corresponds to:

Ref document number: 50200798

Country of ref document: DE

Date of ref document: 20040916

Kind code of ref document: P

ET Fr: translation filed
REG Reference to a national code

Ref country code: IE

Ref legal event code: FD4D

PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

26N No opposition filed

Effective date: 20050512

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Payment date: 20131128

Year of fee payment: 12

Ref country code: DE

Payment date: 20131115

Year of fee payment: 12

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Payment date: 20131127

Year of fee payment: 12

Ref country code: IT

Payment date: 20131127

Year of fee payment: 12

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R119

Ref document number: 50200798

Country of ref document: DE

GBPC Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee

Effective date: 20141107

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: ST

Effective date: 20150731

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20150602

Ref country code: GB

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20141107

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20141201

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20141107