WO1999015304A1 - Verfahren zum befestigen, insbesondere zum verstemmen, eines bauteils an einen träger - Google Patents
Verfahren zum befestigen, insbesondere zum verstemmen, eines bauteils an einen träger Download PDFInfo
- Publication number
- WO1999015304A1 WO1999015304A1 PCT/DE1998/002225 DE9802225W WO9915304A1 WO 1999015304 A1 WO1999015304 A1 WO 1999015304A1 DE 9802225 W DE9802225 W DE 9802225W WO 9915304 A1 WO9915304 A1 WO 9915304A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- component
- wall
- carrier
- holding element
- tool
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 26
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title abstract 8
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 19
- 239000012876 carrier material Substances 0.000 claims description 11
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 3
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 21
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L55/00—Devices or appurtenances for use in, or in connection with, pipes or pipe systems
- F16L55/10—Means for stopping flow from or in pipes or hoses
- F16L55/11—Plugs
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
- B21J9/00—Forging presses
- B21J9/02—Special design or construction
- B21J9/025—Special design or construction with rolling or wobbling dies
-
- 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
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
- B23P11/00—Connecting or disconnecting metal parts or objects by metal-working techniques not otherwise provided for
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
- F16B17/00—Connecting constructional elements or machine parts by a part of or on one member entering a hole in the other and involving plastic deformation
Definitions
- the invention relates to a method for fastening, in particular for caulking a component to a carrier according to the preamble of patent claim 1.
- a tool for caulking a component in a hollow cylindrical receptacle which has an essentially cylindrical base body and a pressure sleeve arranged displaceably thereon.
- the pressure body has a guide cone that widens conically towards the front and carries a centering pin on its end face.
- several caulking punches are attached distributed over the circumference, which are opposite when the pressure sleeve is displaced the base body slide on the guide cone and are pushed outwards during a forward movement.
- the disk in order to fasten an annular disk in a hollow cylindrical receptacle, the disk is first placed in the receptacle, then aligned by means of the centering bolt and then fixed therein by the end face of the guide cone.
- the caulking pistons also slide along the guide cone in the direction of the component and penetrate into the inner wall of the hollow cylindrical receptacle with a component directed radially outwards. so that material is pressed from the wall in sections over the pane by the individual punches.
- wobble pressing is known for forming workpieces (Dr. Lange, Handbuch der Umformtechnik, Volume 2, Chapter 2, pages 21 of 25), in which, in contrast to conventional upsetting, the workpiece is not formed as a whole but partially.
- the stamp leads a wobble movement and creates a combined pressing and rolling process.
- the method according to the invention with the characterizing features of claim 1 has the advantage over the fact that the deformation of the carrier material required for fastening the component to the carrier can be carried out with greatly reduced forming forces, so that components with functional tasks that are not deformed can also be used or may be damaged, can be securely attached to a carrier.
- the reduced forming forces also result in a gentler material forming, which reduces the risk of cracking.
- the carrier material of the wall area is pressed continuously over a holding element on the component.
- ring caulking with large diameters can be carried out reliably. Due to the high surface pressure resulting from the small contact surface between the tool and the workpiece, the selective and gentle material forming can be carried out so reliably that a liquid- and / or gas-tight caulking seam is achieved.
- a deformation force is exerted on the carrier material by means of a tool, which in addition to its axial component has a radial component directed towards the component or the holding element of the component.
- a tool which in addition to its axial component has a radial component directed towards the component or the holding element of the component.
- an annular pressing surface has a rounded outer peripheral edge. This prevents a sharp-edged incision at the caulking or forming point, which reduces the notching effect of the tool, so that the caulking seam has a higher fatigue strength, since the material to be deformed is also acted upon in the direction of flow.
- the method according to the invention also reduces the load on the tool provided for the method and the corresponding machine tool, so that the service life of the tool is increased and the load on the machine is reduced.
- FIG. 1 shows a schematic, partially sectioned illustration of a tool for carrying out the method according to the invention and a component and the housing accommodating it,
- Fig. 3 shows the component inserted into the housing at the end of the fastening process.
- a tool stamp 10 has a holding shaft 11 for fastening in a chuck of a machine tool (not shown) and a preferably circular-cylindrical working section 12.
- a recess 13 is provided in the free end face of the tool stamp 10, the diameter of which is matched to the component 15 to be inserted into a carrier or a housing 14 and is surrounded by an annular pressing surface 16.
- the housing 14 for receiving the component 15, which here has, for example, a line branch, has a receiving opening 17 for the component 15, on the inner wall of which there is a support step 18 for a holding element 19 provided on the component 15.
- the holding element 19 can be a radial one provided on the component outwardly projecting flange, but it can also be, if the component is, for example, a simple sealing disc containing no specific functional elements, the edge of the component 15, that is to say the disc itself.
- a support area 20 for the holding element 19 of the component 15 adjoins the support step 18 on the outside, which is delimited by an attachment step 21 for the tool stamp 10.
- the support stage 18 is adjoined, for example, by a further receiving area 22, in which a functional section 23 or the like of the component 15 is arranged.
- a sealing washer serving as component 15.
- An attachment area 24 of the receiving opening 17 adjoins the attachment step 21, the inside diameter of which essentially corresponds to the outside diameter of the pressing surface 16.
- the holding element 19 resting on the support step 18.
- the outer diameter of the holding element 19 is expediently matched to the inner diameter of the receiving region 20 in such a way that the component 15 is kept essentially free of play.
- the die 10 is placed with its pressing surface 16 onto the attachment step 21 in such a way that it sits on the latter only in a relatively small circumferential area.
- the tool stamp 10 is tilted relative to the receiving opening 17.
- the longitudinal axis A s of the tool stamp 10 is thus tilted by an angle with respect to the axis A B of the receiving opening or of the component 15, the intersection of the two axes lying essentially in the region of the plane determined by the support stage 18.
- the tool punch 10 is vertically from the machine tool for Ansetzvelnebene, ie in the direction of the axis A B of the receiving opening 17 and the component 15 displaced, the tool axis A s carries out an orbital movement about the component axis A B.
- the pressing surface 16 performs a pure wobble movement, so that the contact section in the pressing surface 16 and the attachment step 21 rotates continuously along the attachment step 21.
- the displacement movement of the tool stamp 10 and the orbital movement of its axis A s can take place either simultaneously or in this order one after the other, depending on how large the required material deformation is. If, for example, a very high pressure-resistant tight connection seam between the component 15 and the housing 14 is required, a relatively large material deformation is required for this purpose, so a lot of carrier material must be pressed from the wall area of the receiving opening 17 via the holding element 19 and against the component 15 are made, so that it is expedient here to carry out the material forming “helically”. During the displacement of the tool stamp in the direction of the axis A B of the component, the tool axis A s then rotates several times.
- the wall material of the housing 14, as shown in FIG. 3, is pressed over the holding element 19 of the component 15 and against a section of the component 15 which adjoins the holding element 19 and fills the deformed wall material that is, the groove 25 formed before caulking between the component 15 and the wall of the receiving opening 17.
- material reshaping in massive aluminum blocks in particular can be carried out with relatively low forming forces.
- a high surface pressure arises, which leads to selective, gentle material deformation with small forces.
- no sharp-edged incision occurs on the caulking seam, which reduces the notch effect and results in an improved fatigue strength of the connecting seam.
- the method according to the invention can also be used in particular where caulking could not previously be used because of the high forming forces. Due to the wobbling movement of the pressing surface during the caulking or pressing process, all-round connecting seams with diameters of more than 12 mm can also be realized. Furthermore, components can also be caulked in supports made of high-strength aluminum alloys using the method according to the invention.
- a particularly advantageous area of application of the method according to the invention is so-called caulking, in which the connection area between the component and the support or housing is made completely gas and liquid-tight. In the case of such sealing caulking, it is particularly necessary that the displaced material flows into a groove provided for this purpose and is additionally compressed, which is easily possible due to the high surface pressure generated in the method according to the invention.
Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Befestigen, insbesondere zum Verstemmen eines Bauteils (15) an einen Träger (14), bei dem das Bauteil (15) auf eine am Träger (14) vorgesehene umlaufende Stufe (18) aufgelegt wird, wobei der Träger (14) mit einer das Bauteil (15) quer zur Stützrichtung der Stufe (18) haltenden Wand zumindest über ein Halteelement (19) am Bauteil (15) in Stützrichtung vorsteht, und bei dem der Träger (14) im Bereich der Wand so verformt wird, daß auf der von Stufe (18) abgewandten Seite des Halteelements (19) Trägermaterial über das Halteelement (19) gedrückt wird. Um auch Bauteile (15) mit Funktionsaufgaben, die nicht verformt oder beschädigt werden dürfen, sicher an einem Träger (14) befestigen zu können, ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Verformung der Wand so durchgeführt wird, daß das Trägermaterial im Wandbereich abschnittsweise nacheinander über das Halteelement (19) gedrückt wird.
Description
Verfahren zum Befestigen, insbesondere zum Verstemmen, eines
Bauteils an einen Träger
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Befestigen, insbesondere zum Verstemmen eines Bauteils an einen Träger nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Stand der Technik
Zur Durchführung eines gattungsgemäßen Befestigungsverfahrens ist ein Werkzeug zum Verstemmen eines Bauteils in einer hohlzylindrischen Aufnahme bekannt (DE 41 31 385 C2) , das ei- nen im wesentlichen zylindrischen Grundkörper und eine darauf verschiebbar angeordnete Druckhülse aufweist . Am vorderen Ende weist der Druckkörper in einen sich nach vorn kegelförmig erweiternden Führungskonus auf, der an seiner Stirnfläche einen Zentrierbolzen trägt. Am vorderen Ende der Druckhülεe sind umfangsmäßig verteilt mehrere Verstemmstempel angebracht, die bei einer Verschiebung der Druckhülse gegenüber
dem Grundkörper auf dem Führungskonus gleiten und bei einer Vorwärtsbewegung nach außen gedrängt werden.
Um beispielsweise eine ringförmige Scheibe in einer hohlzy- lindrischen Aufnahme zu befestigen, wird die Scheibe zunächst in die Aufnahme eingelegt, anschließend mittels des Zentrierbolzens ausgerichtet und dann durch die Stirnfläche des Führungskonus darin festgelegt. Sobald die Druckhülse zum Verstemmen der Scheibe vorwärts, also in Richtung auf das Bau- teil zu, verschoben wird, gleiten die Verstemmstempel entlang des Führungskonus ebenfalls in Richtung des Bauteils und dringen dabei mit einer radial nach außen gerichteten Komponente in die Innenwand der hohlzylindrischen Aufnahme, so daß durch die einzelnen Stempel Material aus der Wand abschnitts- weise über die Scheibe gepreßt wird.
Mit diesem bekannten Stemmwerkzeug lassen sich zwar die für die erforderliche Flächenpressung zwischen Stempel und Werkstück benötigten Kräfte verringern, dafür wird das Bauteil aber nur an einzelnen Abschnitten des Umfangs gehalten, so daß hiermit keine dichte Verbindung erzielt werden kann.
Um beim Kaltverformen von Metallen große Umformkräfte zu vermeiden, ist es beim sogenannten Taumelnieten bekannt (DE-Z Maschinenmarkt, Würzburg 98 (1992) 31, Seiten 48, 49), mit dem NietStempel eine Taumelbewegung auszuführen, also den Nietstempel gegenüber der Nietachse zu verkippen und um die Nietachse umlaufen zu lassen, so daß die Preßfläche des Nietstempels eine nicht rotierende Taumelbewegung ausführt.
Zur Umformung von Werkstücken ist das sogenannte Taumelpressen bekannt (Dr. Lange, Handbuch der Umformtechnik, Band 2, Kapitel 2, Seiten 21 vom 25) , bei dem im Gegensatz zum konventionellen Stauchen das Werkstück nicht im Ganzen sondern partiell umgeformt wird. Dazu führt der Stempel eine Taumel-
bewegung durch und erzeugt so einen kombinierten Preß- und Abwälzvorgang .
Vorteile der Erfindung
Das erfindungsgemäße Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat dem gegenüber den Vorteil, daß die für die Befestigung des Bauteils am Träger erforderliche Umformung des Trägermaterials mit stark verringerten Umform- kräften durchgeführt werden kann, so daß sich auch Bauteile mit Funktionsaufgaben, die nicht verformt oder beschädigt werden dürfen, sicher an einem Träger befestigt werden können. Neben der verringerten Belastung von Träger und Bauteil ergibt sich infolge der verringerten Umformkräfte auch eine schonendere Materialumformung, wodurch die Gefahr der Rißbildung verringert wird.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn bei dem erfindungsgemäßen Verfahren das Trägermaterial des Wandbereichs fortlaufend über ein Halteelement am Bauteil gedrückt wird. Auf diese Weise lassen sich insbesondere Ringverstemmungen mit großen Durchmessern zuverlässig ausführen. Durch die infolge der kleinen Berührfläche zwischen Werkzeug und Werkstück entstehende hohe Flächenpressung läßt sich die punktuelle und scho- nende Materialumformung so zuverlässig durchführen, daß eine flüssigkeits- und/oder gasdichte Verstemmnaht erzielt wird.
Um die Materialumformung weiter zu erleichtern, ist vorgesehen, daß mittels eines Werkzeugs eine Verformungskraft auf das Trägermaterial ausgeübt wird, die zusätzlich zu ihrer axialen Komponente einen jeweils zum Bauteil bzw. zum Halteelement des Bauteils hin gerichtete radiale Komponente aufweist. Hierdurch wird insbesondere die Herstellung von dichten Verstemmnähten wesentlich erleichtert.
Um bei der Materialumformung die Bildung von unerwünschten Spänen sicher ausschließen zu können, ist vorzugsweise vorgesehen, daß eine ringförmige Preßfläche eine abgerundete Au- ßenumfangskante aufweist. Hierdurch wird ein scharfkantiger Einschnitt an der Verstemm- oder Umformstelle verhindert, wodurch sich die Kerbwirkung des Werkzeugs reduziert, so daß die Verstemmnaht eine höhere Dauerfestigkeit aufweist, da das zu verformende Material auch in Fließrichtung beaufschlagt wird.
Neben den Vorteilen für die sichere Befestigung eines Bauteils an einem Träger verringert das erfindungsgemäße Verfahren auch die Belastung des für das Verfahren vorgesehenen Werkszeugs und der entsprechenden Werkzeugmaschine, so daß die Standzeit des Werkzeugs erhöht und die Belastung der Maschine verringert wird.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Verfahrens möglich.
Zeichnung
Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische, teilweise geschnittene Darstellung eines Werkzeugs zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie ein Bauteil und das dieses aufnehmende Gehäuse,
Fig. 2 das in das Gehäuse eingesetzte Bauteil vor dem Be- festigungsprozeßes, und
Fig. 3 das in das Gehäuse eingesetzte Bauteil am Ende des Befestigungsprozeßes .
In den verschiedenen Figuren der Zeichnung sind einander ent- sprechende Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Wie Fig. 1 zeigt, weist ein Werkzeugstempel 10 einen Halteschaft 11 zur Befestigung in einem Futter einer nicht dargestellten Werkzeugmaschine und einen vorzugsweise kreiszylin- drischen Arbeitsabschnitt 12 auf. In der freien Stirnfläche des Werkzeugstempels 10 ist eine Ausnehmung 13 vorgesehen, deren Durchmesser auf das in einen Träger oder ein Gehäuse 14 einzusetzende Bauteil 15 abgestimmt ist und die von einer ringförmigen Preßfläche 16 umgeben ist. Das Gehäuse 14 zur Aufnahme des Bauteils 15, das hier beispielsweise eine Leitungsverzweigung aufweist, besitzt eine Aufnahmeöffnung 17 für das Bauteil 15, an deren Innenwand eine Auflagestufe 18 für ein am Bauteil 15 vorgesehenes Halteelement 19. Das Halteelement 19 kann dabei ein am Bauteil vorgesehener radial nach außen vorstehender Flansch sein, es kann aber auch, wenn das Bauteil beispielsweise eine keine spezifische Funktionselemente enthaltende einfache Dichtscheibe ist, der Rand des Bauteils 15, also der Scheibe, selbst sein.
An die Auflagestufe 18 schließt sich nach außen ein Aufnahmebereich 20 für das Halteelement 19 des Bauteils 15 an, der von einer Ansetzstufe 21 für den Werkzeugstempel 10 begrenzt wird. Nach innen schließt sich an die Auflagestufe 18 beispielsweise ein weiterer Aufnahmebereich 22 an, in dem ein Funktionsabschnitt 23 oder dergleichen des Bauteils 15 angeordnet wird. Es ist aber auch möglich, daß sich an die Auflagestufe 18 nur eine für die Ausbildung einer Leitung im Gehäuse erforderliche Montagebohrung anschließt, die durch eine als Bauteil 15 dienende Dichtscheibe zu verschließen ist.
An die Ansetzstufe 21 schließt sich ein Ansetzbereich 24 der Aufnahmeöffnung 17 an, dessen Innendurchmesser im wesentlichen dem Außendurchmesser der Preßfläche 16 entspricht.
Zum Befestigen des Bauteils 15 am Träger oder Gehäuse 14 wird dieses zunächst in die dafür vorgesehene Aufnameöffnung 17 eingesetzt, wobei das Halteelement 19 auf der Auflagestufe 18 aufliegt. Der Außendurchmesser des Halteelements 19 ist dabei zweckmäßiger Weise so auf den Innendurchmesser des Aufnahme- bereichs 20 abgestimmt, daß das Bauteil 15 im wesentlichen spielfrei gehalten ist . Anschließend wird der Werkzeugstempel 10 mit seiner Preßfläche 16 so auf die Ansetzstufe 21 aufgesetzt, daß er nur in einem relativ kleinen Umfangsbereich auf dieser aufsitzt. Hierzu ist der Werkzeugstempel 10 gegenüber der Aufnahmeöffnung 17 gekippt. Die Längsachse As des Werkzeugstempels 10 ist also gegenüber der Achse AB der Aufnahmeöffnung bzw. des Bauteils 15 um einen Winkel gekippt, wobei der Schnittpunkt der beiden Achsen im wesentlichen im Bereich der von der Auflagestufe 18 bestimmten Ebene liegt.
Anschließend wird der Werkzeugstempel 10 von der Werkzeugmaschine senkrecht zur Ansetzstufenebene, also in Richtung der Achse AB der Aufnahmeöffnung 17 bzw. des Bauteils 15 verschoben, wobei die Werkzeugachse As eine Umlaufbewegung um die Bauteilachse AB ausführt. Infolge dieser Umlaufbewegung der Werkzeugachse As führt die Preßfläche 16 eine reine Taumelbewegung durch, so daß der Berührungsabschnitt in der Preßfläche 16 und der Ansetzstufe 21 kontinuierlich entlang der Ansetzstufe 21 umläuft.
Bei der Vorwärtsbewegung des Werkzeugstempels 10 in Richtung auf das Gehäuse 14 wird das Material des Gehäuses 14 im Wandbereich so verformt, daß es über das Halteelement 19 fließt.
Diese Fließbewegung des Trägermaterials in den Innenbereich der Aufnahmeöffnung 17 hinein wird dabei durch die Schrägstellung der Preßfläche 16 unterstützt, die eine nach innen in Fließrichtung des zu verformenden Materials gerichtete, auf dieses wirkende Preßkraftkomponente zur Folge hat.
Die Verschiebebewegung des Werkzeugstempels 10 und die Umlaufbewegung seiner Achse As können dabei entweder gleichzeitig oder in dieser Reihenfolge nacheinander erfolgen, je nach dem, wie groß die erforderliche Materialverformung ist. Wird beispielsweise eine sehr hohen Drücken standhaltende dichte Verbindungsnaht zwischen dem Bauteil 15 und dem Gehäuse 14 gefordert, so ist hierfür eine relativ große Materialumformung erforderlich, es muß also sehr viel Trägermaterial aus dem Wandbereich der Aufnahmeöffnung 17 über das Halteelement 19 und gegen das Bauteil 15 gepreßt werden, so daß es hier zweckmäßig ist, die Materialumformung „schraubenlinienförmig" durchzuführen. Während der Verschiebung des Werkzeugstempels in Richtung der Achse AB des Bauteils läuft dann also die Werkzeugachse As mehrfach um.
Andererseits ist es auch möglich, den Werkzeugstempel 10 nach dem Ansetzen so weit gegen den Träger bzw. das Gehäuse 14 zu verschieben, daß im Ansetzbereich die gewünschte Materialver- formung bereits erzielt ist, um anschließend durch die Umlaufbewegung die Materialverformung entlang der Ansetzstufe 21 auszuführen.
Nach Abschluß der Materialverformung mittels des Werkzeug- stempeis 10 ist also, wie in Fig. 3 gezeigt, das Wandmaterial des Gehäuses 14 über das Halteelement 19 des Bauteils 15 und gegen einen an das Halteelement 19 anschließenden Abschnitt des Bauteils 15 gedrückt, das verformte Wandmaterial füllt also die vor dem Verstemmen zwischen dem Bauteil 15 und der Wand der Aufnahmeöffnung 17 gebildete Nut 25 aus.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Befestigen eines Bauteils 15 in einem Träger oder Gehäuse 14 lassen sich insbesondere Materialumformungen in massiven Aluminiumblöcken bei relativ geringen Umformkräften durchführen. Insbesondere entsteht infolge der zu jedem Zeitpunkt kleinen Berührfläche zwischen der Preßfläche 16 am Werkzeugstempel 10 und der Ansetzstufe 21 am Werkstück oder Gehäuse 14 eine hohe Flächenpressung, die zur einer punktuellen, schonenden Materialum- formung bei kleinen Kräften führt. Insbesondere infolge der Verrundung der Außenumfangskante 16' der Preßfläche 16 entsteht an der Verstemmnaht kein scharfkantiger Einschnitt, was die Kerbwirkung reduziert und eine verbesserte Dauerfestigkeit der Verbindungsnaht zur Folge hat .
Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich insbesondere auch dort einsetzen, wo bisher wegen der hohen Umformkräfte ein Verstemmen nicht eingesetzt werden konnte. Durch die Taumelbewegung der Preßfläche beim Verstemm- oder Preßvorgang las- sen sich auch umlaufende Verbindungsnähte mit Durchmessern von mehr als 12mm realisieren. Weiterhin lassen sich auch in Trägern aus hochfesten Aluminiumlegierungen Bauteile mit dem erfindungsgemäßen Verfahren verstemmen. Ein besonders vorteilhaftes Anwendungsgebiet des erfindungsgemäßen Verfahrens ist das sogenannte Dichverstemmen, bei dem der Verbindungsbereich zwischen Bauteil und Träger oder Gehäuse völlig gas- und flüssigkeitsdicht ausgebildet wird. Bei derartigen Dicht - verstemmungen ist es insbesondere erforderlich, daß das verdrängte Material in eine hierfür vorgesehene Nut einfließt und zusätzlich verdichtet wird, was durch die beim erfindungsgemäßen Verfahren erzeugte hohe Flächenpressung leicht möglich ist.
Claims
1. Verfahren zum Befestigen, insbesondere zum Verstemmen eines Bauteils (15) an einen Träger (14) , bei dem das Bauteil (15) auf eine am Träger (14) vorgesehene umlaufende Stufe (18) aufgelegt wird, wobei der Trä- ger (14) mit einer das Bauteil (15) quer zur Stützrichtung der Stufe (18) haltenden Wand zumindest über ein Halteelement (19) am Bauteil (15) in Stützrichtung vorsteht, und der Träger (14) im Bereich der Wand so verformt wird, daß auf der von Stufe (18) abgewandten Seite des Halteelements (19) Trägermaterial über das Halteelement (19) gedrückt wird, dadurch gekennzeichnet , daß die Verformung der Wand so durchgeführt wird, daß das Trägermaterial im Wandbereich abschnittsweise nacheinander über das Halteelement (19) gedrückt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Trägermaterial des Wandbereichs fortlau- fend über das Halteelement (19) des Bauteils (15) gedrückt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet , daß die Verformung des Trägermaterials mit einem Werkzeug (10) erfolgt, das eine Verformungs-
kraft auf das Trägermaterial ausübt, die zusätzlich zu ihrer senkrecht zur Stufe (18) wirkenden Komponente eine jeweils zum Bauteil (15) hin gerichtete Komponente aufweist .
4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet , daß das Bauteil 15 zumindest mit seinem Halteelement (19) in eine kreiszylindrische Öffnung in einem als Träger dienenden Gehäuse (14) eingesetzt ist und das als Werkzeug ein Werkzeugstempel (10) mit einer ringförmigen Preßfläche (16) vorgesehen ist, der während oder nach seiner Verschiebung in Achsialrichtung der Öffnung zum Verformen des Trägermaterials mit seiner Längsachse eine Umlaufbewegung um die Axialrichtung der Öffnung ausführt, so daß die Preßfläche (16) eine Taumelbewegung ausführt.
5. Verfahren nach Anspruch 4 , dadurch gekennzeichnet , daß die ringförmige Preßfläche (16) eine abgerun- dete Außenumfangskante (16') aufweist.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet , daß der Werkzeugstempel (10) mit seiner Preßfläche (16) auf eine Ansetzstufe (21) aufgesetzt wird, die die das Bauteil quer zur Stützrichtung der Stufe (18) haltende Wand auf der vom Bauteil (15) abgewandten Seite begrenzt .
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19741562A DE19741562A1 (de) | 1997-09-20 | 1997-09-20 | Verfahren zum Befestigen, insbesondere Verstemmen, eines Bauteils an einen Träger |
DE19741562.8 | 1997-09-20 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO1999015304A1 true WO1999015304A1 (de) | 1999-04-01 |
Family
ID=7843073
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/DE1998/002225 WO1999015304A1 (de) | 1997-09-20 | 1998-08-04 | Verfahren zum befestigen, insbesondere zum verstemmen, eines bauteils an einen träger |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19741562A1 (de) |
WO (1) | WO1999015304A1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2005105364A1 (de) * | 2004-04-28 | 2005-11-10 | Profil-Verbindungstechnik Gmbh & Co. Kg | Verfahren und vorrichtung zur anbringung eines befestigungselements an ein bauteil, insbesondere an ein blechteil |
US8533928B2 (en) | 2004-04-28 | 2013-09-17 | Profil Verbindungstechnik Gmbh & Co., Kg | Method and apparatus for the attachment of a fastener element to a component, in particular to a sheet metal part |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3724349B2 (ja) * | 2000-07-31 | 2005-12-07 | 株式会社デンソー | かしめ加工方法 |
DE10044897A1 (de) * | 2000-09-12 | 2002-03-21 | Bosch Gmbh Robert | Verstemmstempel und Verstemmung |
DE10206851A1 (de) * | 2002-02-18 | 2003-09-04 | Willy Voit Gmbh & Co Stanz Met | Verfahren zur Verbindung eines Aludruckgussteils mit einem anderen Teil |
DE102004020675A1 (de) * | 2004-04-28 | 2005-11-24 | Profil Verbindungstechnik Gmbh & Co. Kg | Verfahren und Vorrichtung zur Anbringung eines Befestigungselements an ein Bauteil, insbesondere an ein Blechteil |
DE102004045265B4 (de) * | 2004-09-11 | 2006-08-31 | Institut für Füge- und Oberflächentechnik GmbH | Verfahren und Vorrichtung zur Verbindung mindestens zweier flächiger Werkstücke |
US7480971B2 (en) | 2005-04-28 | 2009-01-27 | Profile Verbindungstechnik Gmbh & Co., Kg | Method and device for mounting a fastener element on a part, particularly a sheet metal part |
DE102008056853A1 (de) | 2008-11-12 | 2010-05-20 | Continental Teves Ag & Co. Ohg | Verschlussvorrichtung |
DE102010043594B4 (de) * | 2010-11-09 | 2018-05-17 | Zf Friedrichshafen Ag | Verfahren und Werkzeug zum axialen Befestigen einer Gleitlagerbuchse |
DE102018216671A1 (de) * | 2018-09-28 | 2020-04-02 | Robert Bosch Gmbh | Ventil, insbesondere Expansionsventil |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1300800B (de) * | 1965-12-24 | 1969-08-07 | Volkswagenwerk Ag | Vorrichtung zum Verankern von Ventilsitzringen in Zylinderkoepfen |
DE2607334A1 (de) * | 1976-02-23 | 1977-08-25 | Goetz Metallbau Gmbh | Verfahren zur befestigung von verankerungsbolzen an metall-fassadenplatten bzw. befestigungsvorrichtung fuer metall-fassadenplatten |
US4477714A (en) * | 1982-02-02 | 1984-10-16 | Ina Walzlager Schaeffler Kg | Method of leak proof attachment of a flange-type sheet metal element in the bore of a valve tappet |
DE3507489A1 (de) * | 1985-03-02 | 1986-04-30 | Daimler-Benz Ag, 7000 Stuttgart | Verfahren zum einseitigen, unloesbaren befestigen eines bolzens an einem metall-holzlaminat, sowie eine es ausfuehrende taumelnieteinrichtung |
DE4131385A1 (de) * | 1991-09-20 | 1993-04-01 | Bayerische Motoren Werke Ag | Verfahren zum verstemmen eines bauteiles sowie verstemmwerkzeug |
US5263238A (en) * | 1992-02-20 | 1993-11-23 | Shepherd Products U.S., Inc. | Method of forming a stem and assembling a snap ring in a groove in the stem |
DE4429567A1 (de) * | 1994-08-19 | 1996-02-22 | Anton Mueller | Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines pneumatischen Zylinders |
-
1997
- 1997-09-20 DE DE19741562A patent/DE19741562A1/de not_active Withdrawn
-
1998
- 1998-08-04 WO PCT/DE1998/002225 patent/WO1999015304A1/de active Application Filing
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1300800B (de) * | 1965-12-24 | 1969-08-07 | Volkswagenwerk Ag | Vorrichtung zum Verankern von Ventilsitzringen in Zylinderkoepfen |
DE2607334A1 (de) * | 1976-02-23 | 1977-08-25 | Goetz Metallbau Gmbh | Verfahren zur befestigung von verankerungsbolzen an metall-fassadenplatten bzw. befestigungsvorrichtung fuer metall-fassadenplatten |
US4477714A (en) * | 1982-02-02 | 1984-10-16 | Ina Walzlager Schaeffler Kg | Method of leak proof attachment of a flange-type sheet metal element in the bore of a valve tappet |
DE3507489A1 (de) * | 1985-03-02 | 1986-04-30 | Daimler-Benz Ag, 7000 Stuttgart | Verfahren zum einseitigen, unloesbaren befestigen eines bolzens an einem metall-holzlaminat, sowie eine es ausfuehrende taumelnieteinrichtung |
DE4131385A1 (de) * | 1991-09-20 | 1993-04-01 | Bayerische Motoren Werke Ag | Verfahren zum verstemmen eines bauteiles sowie verstemmwerkzeug |
US5263238A (en) * | 1992-02-20 | 1993-11-23 | Shepherd Products U.S., Inc. | Method of forming a stem and assembling a snap ring in a groove in the stem |
DE4429567A1 (de) * | 1994-08-19 | 1996-02-22 | Anton Mueller | Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines pneumatischen Zylinders |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2005105364A1 (de) * | 2004-04-28 | 2005-11-10 | Profil-Verbindungstechnik Gmbh & Co. Kg | Verfahren und vorrichtung zur anbringung eines befestigungselements an ein bauteil, insbesondere an ein blechteil |
US7735209B2 (en) | 2004-04-28 | 2010-06-15 | Profil Verbindungstecnik Gmbh & Co., Kg | Method and apparatus for the attachment of a fastener element to a component, in particular to a sheet metal part |
US7752879B2 (en) | 2004-04-28 | 2010-07-13 | Profil Verbindungstechnik Gmbh & Co., Kg | Method and device for mounting a fastening element on a part, particularly a sheet metal part |
US8533928B2 (en) | 2004-04-28 | 2013-09-17 | Profil Verbindungstechnik Gmbh & Co., Kg | Method and apparatus for the attachment of a fastener element to a component, in particular to a sheet metal part |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE19741562A1 (de) | 1999-03-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE19703968B4 (de) | Gelenkanordnung | |
DE2756228B2 (de) | Kugelgelenkhalterungseinrichtung zum Festlegen eines Kugelgelenks in einem von zwei durch das Kugelgelenk zu verbindenden Bauteilen, Verfahren zum Festlegen eines Kugelgelenks in einem von zwei durch das Kugelgelenk zu verbindenen Bauteilen, Vorrichtung zum Verstemmen eines Kugelgelenks in einem von zwei durch das Kugelgelenk zu verbindenden Bauteilen und Verfahren zum Festlegen eines Kugelgelenks in einem von zwei durch das Kugelgelenk zu verbindenden Bauteilen | |
EP1179154A2 (de) | Rohrverbindung und verfahren zu ihrer herstellung | |
DE19927103A1 (de) | Verfahren, Vorrichtung sowie Hilfsfügeteil zum mechanischen Fügen | |
CH618252A5 (de) | ||
DE19639794C2 (de) | Schlauchfassung und Verfahren zu deren Herstellung | |
EP1649176A1 (de) | Kugelgelenk sowie bauteil mit kugelgelenk | |
DE3741347C1 (de) | Befestigung und Verfahren zur Befestigung eines Dichtungsbalges am Gelenkgehaeuse eines Kugelgelenkes | |
EP0761967A1 (de) | Hydraulikgehäuseblock mit einer Kolbenpumpe | |
WO1999015304A1 (de) | Verfahren zum befestigen, insbesondere zum verstemmen, eines bauteils an einen träger | |
DE3226868A1 (de) | Dauerhaft dichte gewindelose rohrverbindung | |
DE102007039858A1 (de) | Kugelgelenk | |
DE3302762A1 (de) | Verfahren zur befestigung eines bauteils am aussenumfang eines rohrs | |
DE19701501C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Einpressen einer vormontierten Kugelgelenk-Patrone in ein Lagerauge eines Lenkerhebels | |
DE19961563C1 (de) | Spannfutter | |
EP2087963B1 (de) | Reibschweißverfahren | |
DE3202429A1 (de) | Schraubverbindung fuer rohrarmaturen und verfahren ihrer herstellung | |
WO2000067938A1 (de) | Spannsystem für hohe drehzahlen | |
EP1186820B1 (de) | Vorrichtung zur Herstellung einer unlösbaren Verbindung zwischen dem Endbereich eines Rohres und einem Verbindungselement | |
DE19945743A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Verbinden von sich überlappenden plattenförmigen Bauteilen | |
WO2004054738A1 (de) | Taumelfügevorrichtung | |
EP1377397A2 (de) | Werkzeug zum nietartigen verbinden | |
EP1740344B1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur anbringung eines befestigungselements an ein bauteil, insbesondere an ein blechteil | |
DE2059941A1 (de) | Ventilheber | |
EP3441633B1 (de) | Kugelgelenk |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
AK | Designated states |
Kind code of ref document: A1 Designated state(s): JP US |
|
AL | Designated countries for regional patents |
Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE |
|
121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application | ||
122 | Ep: pct application non-entry in european phase |