EP1476261B1 - Verfahren zur verbindung eines aludruckgussteiles mit einem anderen teil - Google Patents

Verfahren zur verbindung eines aludruckgussteiles mit einem anderen teil Download PDF

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EP1476261B1
EP1476261B1 EP03708006A EP03708006A EP1476261B1 EP 1476261 B1 EP1476261 B1 EP 1476261B1 EP 03708006 A EP03708006 A EP 03708006A EP 03708006 A EP03708006 A EP 03708006A EP 1476261 B1 EP1476261 B1 EP 1476261B1
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collar
shoulder
support portion
cast part
aluminium die
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Thomas Feis
Jakob Schmitt
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Willy Voit & Co GmbH
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Willy Voit & Co GmbH
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21K—MAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
    • B21K25/00—Uniting components to form integral members, e.g. turbine wheels and shafts, caulks with inserts, with or without shaping of the components
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49826—Assembling or joining
    • Y10T29/49908—Joining by deforming
    • Y10T29/49915—Overedge assembling of seated part
    • Y10T29/4992—Overedge assembling of seated part by flaring inserted cup or tube end

Definitions

  • the invention relates to a method for connecting an aluminum pressure casting with another part according to the preamble of patent claim 1.
  • the applicant is aware of a method in which an aluminum die cast part is connected to a sheet metal part.
  • This composite component is used in a transmission.
  • the Aluffygussteil a circular shoulder, which has a diameter of about 15 cm, on which a support piece of the sheet metal part comes to rest.
  • the aluminum die cast part has a collar which is attached to the shoulder. This collar is caulked punctiform to push the pad on the shoulder. This can occasionally lead to a cancellation of the deformed portions of the collar. This is particularly disadvantageous when used in the gearboxes because of possible related dysfunctional further malfunctions.
  • the present invention is based on the object to improve the connection of an aluminum diecasting with another part.
  • the breaker of parts of the collar which have been deformed can thereby be prevented. Furthermore, by realizing the connection completely along the circumference, the connection is improved.
  • the material of the aluminum die cast part has a copper content of less than 2%.
  • the copper content is less than 1.2%.
  • the aluminum die cast part consists of a GdAlSi 12 Cu alloy.
  • the other part is a sheet metal part.
  • the two parts made of different materials can be connected to each other without much effort.
  • connection In addition to the technically improved connection further results in a cost advantage in the production, because the operation of the annealing of the aluminum diecasting can be omitted.
  • FIG. 1 shows an aluminum die-cast part 1 in section.
  • the aluminum die-cast part 1 has a shoulder 2 and a collar 3.
  • the radius is reduced due to the distance of the central axis 5 to the sectional view of the Alutikgussteils 2 shown.
  • the radius can be for example 5 cm to 10 cm.
  • the height of the illustrated part of the Alunikgussteils may be, for example, 1 cm.
  • the support piece 4 is part of another part 6, which may be formed of a different material. This material may be, for example, sheet metal.
  • the other part 6 is also formed circular at least in the region of the support piece 4, so that the support piece rests on the entire circumference on the shoulder 2 of the Alu Kunststoffgussteils 1
  • a riveting method such as, for example, a wobble riveting method can also be used.
  • the aluminum die cast part 1 is connected to the other part 6.
  • FIG. 2 shows, as shown in FIG. 1, an aluminum die-cast part 1 with another part 6. Identical parts are provided with the same reference numerals which were also used in connection with FIG.
  • the Aluzzogussmaterial consists of a GdAlSi 12 Cu alloy.
  • the deformation of the collar 3 can be achieved with comparatively small forces with which the material must be pressed. This advantageously does not affect the dimensional accuracy of precisely manufactured parts.
  • the method can advantageously be used to connect parts of a transmission such as, for example, the transmission housing.
  • a transmission such as, for example, the transmission housing.
  • the detachment of parts can lead to further functional impairments, if loose parts in the transmission impair its function.

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
  • Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verbindung eines Aludruckgussteiles mit einem anderen Teil nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Der Anmelderin ist ein Verfahren bekannt, bei dem ein Aludruckgussteil mit einem Blechteil verbunden wird. Dieses Verbundbauteil findet Einsatz in einem Getriebe. Dazu weist das Aludruckgussteil eine kreisförmige Schulter auf, die einen Durchmesser von etwa 15 cm hat, auf die ein Auflagestück des Blechteils zum Aufliegen kommt. Weiterhin weist das Aludruckgussteil einen Kragen auf, der an der Schulter angebracht ist. Dieser Kragen wird punktförmig verstemmt, um das Auflagestück auf die Schulter zu drücken. Dabei kann es gelegentlich zu einem Abbrechen der verformten Teilstücke des Kragens kommen. Dies ist insbesondere bei der Anwendung in den Getrieben wegen eventueller damit zusammen hängender weiterer Funktionsstörungen nachteilig. Um das Ausbrechen der verstemmten Bereiche des Kragens zu vermeiden, ist es bekannt, das Aludruckgussteil vor zu behandeln durch einen Glühvorgang.
  • Aus der DE 197 09 947 A1 ist ein Verfahren zum Kanten von Rändern von aus Gußaluminium oder ähnlichen Materialien im Druckgußverfahren hergestellten, im wesentlichen zylindrischen Bauteilen bekannt, wobei bei dem für Biegen ungeeigneten Material durch sich langsam erhöhenden Druck auf einen zu verformenden Rand dieser Rand so weit zum Fließen gebracht wird, daß eine dem Kanten entsprechende Verformung dauerhaft eintritt. Es wird somit der gesamte Rand umgeformt
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, die Verbindung eines Aludruckgussteiles mit einem anderen Teil zu verbessern.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß nach Anspruch 1 gelöst, wonach der Kragen durch die Rollen eines Rollierwerkzeuges auf dem gesamten Umfangs verformt wird, wobei an der dem Auflagestück zugewandten Seite des Kragens durch Fließen des Werkstoffes des Kragens das Auflagestück festgeklemmt wird und an der dem Auflagestück abgewandten Seite des Kragens die Kragenform erhalten bleibt.
  • Vorteilhaft kann dadurch das Ausbrecher von Teilen des Kragens, die verformt wurden, verhindert werden. Weiterhin wird dadurch, dass die Verbindung vollständig entlang des Kreisumfangs realisiert wird, die Verbindung verbessert.
  • Bei der Ausgestaltung des Verfahrens nach Anspruch 2 weist das Material des Aludruckgussteiles einen Kupferanteil unter 2% auf.
  • Gemäß Anspruch 3 liegt der Kupferanteil unter 1,2 %.
  • Es hat sich gezeigt, dass mit einem höheren Kupferanteil das Material des Aludruckgussteiles spröder wird, was das Ausbrechen von Teilen des Materials begünstigt. Vorteilhaft kann dies bei den vergleichsweise geringen Kupferanteilen nach Anspruch 2 und insbesondere nach Anspruch 3 vermieden werden. Gegenüber der verbreiteten Verwendung einer Legierung nach DIN 226 mit einem Kupferanteil zwischen 2 % und 3,5 % wird also mit der Ausgestaltung nach Anspruch 3 eine Legierung nach der DIN 231 verwendet.
  • Bei der Ausgestaltung nach Anspruch 4 besteht das Aludruckgussteil aus einer GdAlSi12Cu-Legierung.
  • Diese hat sich hinsichtlich ihrer Materialeigenschaften als besonders vorteilhaft erwiesen.
  • Bei der Ausgestaltung nach Anspruch 5 ist das andere Teil ein Blechteil.
  • Vorteilhaft lassen sich also die beiden Teile aus verschiedenen Materialien ohne großen Aufwand miteinander verbinden.
  • Neben der in technischer Hinsicht verbesserten Verbindung ergibt sich weiterhin ein Kostenvorteil bei der Herstellung, weil der Arbeitsgang des Glühens des Aludruckgussteils entfallen kann.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt dabei im einzelnen:
    • Fig. 1:
    ein Aludruckgussteil mit einem darauf liegenden Blechteil im Schnitt und
    Fig. 2:
    das Aludruckgussteil mit einem darauf liegenden Blechteil im Schnitt nach Verformung des Kragens.
  • Figur 1 zeigt ein Aludruckgussteil 1 im Schnitt. Das Aludruckgussteil 1 ist dabei kreisförmig ausgestaltet um eine Mittelachse 5. Das Aludruckgussteil 1 weist eine Schulter 2 auf sowie einen Kragen 3. Im Verhältnis zur dargestellten Größe des Aludruckgussteils 1 im Schnitt ist der Radius aufgrund des Abstandes der Mittelachse 5 zur Schnittdarstellung des Aludruckgussteils 2 verkleinert dargestellt.
  • Der Radius kann beispielsweise 5 cm bis 10 cm betragen. Die Höhe des dargestellten Teils des Aludruckgussteils kann beispielsweise 1 cm betragen.
  • Auf die Schulter 2 des Aludruckgussteils 2 kommt ein Auflagestück 4 zum Aufliegen. Dieses Auflagestück 4 ist flach, so dass der Kragen 3 höher steht als das Außagestück 4.
  • Das Auflagestück 4 ist Bestandteil eines anderen Teils 6, das aus einem anderen Material geformt sein kann. Dieses Material kann beispielsweise Blech sein. Das andere Teil 6 ist zumindest im Bereich des Auflagestücks 4 ebenfalls kreisförmig ausgebildet, so dass das Auflagestück auf dem gesamten Umfang auf der Schulter 2 des Aludruckgussteils 1 aufliegt
  • Auf der Oberseite 8 des Kragens 3 des Aludruckgussteils 1 kann ein Rollierwerkzeug aufgesetzt werden. Indem die Rollen dieses Rollierwerkzeugs entlang des Umfangs des Kreises abgerollt werden, wird der Kragen 3 im Bereich des Umfangs auf dem gesamten Umfang verformt. Durch diese Verformung des Kragens 3 wird das Auflagestück 4 des Teiles 6 fest auf die Schulter 2 des Aludruckgussteils 1 gedrückt.
  • Anstelle der Verformung mittels des Rollierwerkzeugs kann auch ein Nietverfahren wie beispielsweise ein Taumelnietverfahren eingesetzt werden.
  • Dadurch wird das Aludruckgussteil 1 mit dem anderen Teil 6 verbunden.
  • Figur 2 zeigt entsprechend der Darstellung der Figur 1 ein Aludruckgussteil 1 mit einem anderen Teil 6. Identische Teile sind dabei mit den selben Bezugszeichen versehen, die auch im Zusammenhang mit Figur 1 verwendet wurden.
  • Aufgrund der Verformung des Kragens 3 ist zu sehen, dass das Auflagestück 4 des Teiles 5 zwischen der Schulter 2 und dem verformten Kragen 3 des Aludruckgussteils 1 festgeklemmt ist.
  • Um zu vermeiden, dass das Aludruckgussmaterial zu spröde ist und dadurch unter Umständen beim Verformen Teile abbrechen können, erweist es sich als vorteilhaft, einen Kupferanteil vorzusehen, der nicht größer ist als 2 % und vorteilhafter Weise unter 1,2 % liegt. Dies kann beispielsweise mit einem Material nach DIN 231 erreicht werden. Vorteilhaft besteht das Aludruckgussmaterial aus einer GdAlSi12Cu-Legierung.
  • Bei der vorliegenden Erfindung erweist es sich als vorteilhaft, dass die Verformung des Kragens 3 mit vergleichsweise geringen Kräften erreicht werden kann, mit denen auf das Material gedrückt werden muss. Dadurch wird vorteilhaft die Maßhaltigkeit von präzise gefertigten Teilen nicht beeinträchtigt.
  • Indem durch das vorliegenden Verfahren vorteilhaft vermieden werden kann, dass beim Verformen Teile des Materials ausbrechen, kann das Verfahren vorteilhaft eingesetzt werden, um Teile eines Getriebes wie beispielsweise des Getriebegehäuses miteinander zu verbinden. Hier kann das Ablösen von Teilen zu weitergehenden Funktionsbeeinträchtigungen kommen, wenn lose Teile im Getriebe dessen Funktion beeinträchtigen.

Claims (5)

  1. Verfahren zur Verbindung eines Aludruckgussteiles (1) mit einem anderen Teil (6),
    wobei das Aludruckgussteil (1) eine kreisförmige Schulter (2) aufweist und einen nach oben stehenden Kragen (3), wobei das andere Teil (6) ein flaches Auflagestück (4) zur Auflage auf die Schulter (2) aufweist, wobei der Kragen (3) über das Auflagestück (4) nach oben steht, wobei durch eine Verformung des Kragens (3) das Auflagestück (4) auf die Schulter (2) gedrückt wird,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Kragen (3) durch die Rollen eines Rollierwerkzeuges auf dem gesamten Umfang verformt wird (8), wobei an der dem Auflagestück (4) zugewandten Seite des Kragens (3) durch Fließen des Werkstoffes des Kragens (3) das Auflagestück (4) festgeklemmt wird und an der dem Auflagestück abgewandten Seite des Kragens (3) die Kragenform erhalten bleibt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Material des Aludruckgussteiles (1) einen Kupferanteil unter 2 % aufweist.
  3. Verfahren nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Kupferanteil unter 1,2 % liegt.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Aludruckgussteil (1) aus einer GdAlSi12Cu-Legierung besteht.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass das andere Teil (6) ein Blechteil ist.
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