WO1999049227A2 - Verfahren, werkzeug und stempel zum verbinden von bauteilen mit einer platte - Google Patents

Verfahren, werkzeug und stempel zum verbinden von bauteilen mit einer platte Download PDF

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WO1999049227A2
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    • Y10T29/53996—Means to assemble or disassemble by deforming

Definitions

  • the invention relates to a method according to the preamble of the main claim, a tool according to the preamble of claim 7 and a stamp according to the preamble of claim 14.
  • the generic connection of components on a plate means that on a plate, which is preferably made of relatively thin sheet metal, but can also be made of plastic and other deformable and squeezable materials, other components are inseparably fastened, these components being elements protruding from the plane of the sheet metal, such as nuts, threaded bolts, hook-in couplings and the like . can act, as well as other plates that are to be connected to said plate.
  • An important element of this connection is the lost stamp, which remains in the plate as a quasi rivet or workpiece after the connection process.
  • a stud which on the one hand has a thread
  • a stamp with the stamp is pressed into a plate, with an opening of a die opposite the stamp
  • Surface parts are punched out of the plate and the edge areas of the punch openings are displaced.
  • the stamp is designed in the manner of a hole punch, with the aid of which cutting edge a corresponding plate part is punched out, while surface parts of the plate located outside this punching out are punched through the die be crimped.
  • a counteracting punch is arranged in the die with a central expansion body, by means of which the cutting ring of the punch is pressed apart in a further work step, that is to say is expanded, and thus engages behind the deep-drawn rim of the plate.
  • the punch must be made of relatively soft material to widen on the one hand after piercing the plate and then in the die opening under to be able to flow the deep-drawing edge.
  • the bolt part of this stud which has the thread, is then made of relatively soft material with all the disadvantages that it gives.
  • a major disadvantage is that in order to obtain this attachment, the plate must be pierced and not only loses strength, but also leaks occur and the stamp material must in turn have a minimum hardness in order to be able to perform the punching process, what contradicts the softness of the material required for the deformation.
  • the material of the stamp is harder than that of the plate, in order to ensure that either only the material of the plate flows while the stamp remains unchanged in shape or that the flow process only begins when squeezed. In any case, it is ensured that the quality of the individual connection points produced by the method is the same.
  • the squeezing process of the displaced material in the longitudinal and transverse dimensions is uncompromisingly limited by a die opening which cannot be changed in volume in and transversely to the pressing direction.
  • a die opening which cannot be changed in volume in and transversely to the pressing direction.
  • the die can be designed in different ways, for example. , how claimed, as a pot with rigid walls, as a pot with controllable bottom or as a matrix with flexible walls.
  • a plurality of different plates or plate sections are connected to one another by deep-drawing corresponding superimposed surface parts of the plates with one another in the die opening and then squeezing, after which the stamp in the Penetration opening remains. It is known to connect two plates lying one on top of the other by means of a deep-drawing and squeezing process in one operation (EP-PS 0 215 449), but the stamp is pulled out of its penetration opening again and is therefore not used as an additional connecting means or as a rivet-like additive becomes.
  • the deformed surface parts of a plate viewed in the deep-drawing direction engaging behind the next plate lying under this plate and possibly the corresponding surface parts of this Plate may be a next plate below reach behind. It is particularly advantageous here if the punch is made of poorer material and, in cooperation with the likewise hard and unyielding die opening, to obtain the desired material flow for the deformed parts.
  • the free end face of the stamp falls into the plate plane after the pressing and squeezing process.
  • the opening created by the deep-drawing process of the stamp is closed by the latter.
  • the deep-drawing opening is designed as a bag opening with fixed boundaries, the side walls of which are designed in the direction of movement of the press ram or are slightly approaching and how the bottom thereof is continuous and unyielding, with a circumferential elevation being present in the edge region of the bottom of the deep-drawing opening can be.
  • a circumferential depression or stamp is present in the bottom of the deep-drawing opening.
  • material is thereby pushed into these depressions during the pressing process, as a result of which there is a snap-type interlocking with a corresponding accumulation of material, which in turn serves as stiffening against loosening of the interlocking.
  • the material from the bottom area of the deep-drawn surface parts of the plate is displaced radially upward around the stamp again precisely in this area due to the circumferential elevation, which on the one hand improves the interlocking, but above all creates a firm positive connection to the lost stamp down, which remains according to the invention in the penetration opening.
  • the circumferential elevation in the inside diameter is equal to or larger than the punch diameter. This prevents a bottleneck which interferes with the material flow from occurring between the upper side of the elevation and the lower side of the stamp.
  • the press ram has a central blind hole for taking away the lost stamp.
  • a central blind bore is known per se (DE-PS 33 908 and DE-OS 44 04 659), the press ram being supported on a shoulder or end face of the stamp when fitting the lost stamp and the like or stamping with a threaded bolt. the latter protrude into the blind hole.
  • the press ram is guided in a clamping part which has feed openings for its part serving as a lost punch, in order to store a next lost punch in front of the return stroke and before the press stroke in order to produce a new connection point.
  • the plate can be clamped onto the die at the same time before the press ram is then pressed into the plate surface with a stamp.
  • the tool for the lost stamp can also be loaded automatically via such a feed opening.
  • the permissible ram stroke is selected in such a way that a cutting through of the plate is avoided and the deep-drawn surface parts are still crushed.
  • Such a stroke is unproblematic for a press tool.
  • the ram stroke ends with the plate surface facing it, so that the back of the stamp falls into the plane of the plate.
  • the stamp has at least one radial recess in the area penetrating the plate surface, into which material is displaced behind in the squeezing process.
  • This recess can be designed in a wide variety of ways, preferably it is designed as an annular groove or as a circumferential recess. So several such ring recesses can be provided.
  • two annular grooves are provided in parallel in the stamp with a minimum distance to avoid breaking during the squeezing process.
  • the displaced plate material inside the annular groove creates separation forces that could lead to tearing.
  • the resulting "predetermined kink" is matched to the stamp material and the die shape, and the blank can also be provided without ring grooves to achieve such a "predetermined kink”.
  • the transitions on the radial lateral surface and / or from this to the end face of the stamp pointing in the pressing direction are rounded. Such a rounding of the transitions promotes the flow of the displaced crushed material.
  • the stamp has a push-button-like longitudinal section in the head region.
  • the temple serves as a connecting means to other components and has an engagement option for this purpose, such an engagement option being either a pin projecting over the plate after its installation, on which an external thread or an engagement ring groove or the like. is arranged or it is a bore with a thread, hooking groove or the like. on the stamp, or it is otherwise a possibility of intervention of a magnetic or other nature.
  • further plates can also be connected to the plate, as described above. It is important that the stamp remains in the press-in opening as a lost tool.
  • the radial lateral surface of the stamp is prismatic to prevent rotation, so that the displaced material prevents the stamp from rotating in the opening receiving it.
  • a stamp 1 according to the invention is shown above two metal plates 2 and 3 lying one above the other, which in turn lie on a die 4 which has a deep-drawing opening 5 towards the metal plates.
  • the stamp 1 is normally mounted in a guide part, not shown, in the direction of arrow I and is driven in the direction of metal plates 2, 3 by a press ram, which is also not shown.
  • the stamp 1 has an end face 6 and an indentation section 7 which widens towards the end face 6 and merges into a head 8 with a bottom side 9 on the other side. There is a taper 11 between the penetration section 7 and the head 8.
  • the deep-drawing opening 5 of the die 4 has cylindrical side walls 12 and a flat bottom 13.
  • a circumferential elevation 14 may be present between side walls 12 and floor 13.
  • Fig. 2 the stamp 1 is shown in its end position.
  • the lost stamp assumes this end position if it has brought about two functions of the connection method according to the invention in one operation, namely
  • Such an elevation 14 can improve this material flow in the direction of the taper 11. After the completion of the two process steps, the top of the stamp is flush with the surface of the metal plate 2.
  • the stamp 1 can also be connected according to the invention only into one plate in the manner according to the invention, the method basically being carried out in the same manner, except that a single plate is used instead of two Plate is used.
  • a single plate is used instead of two Plate is used.
  • the stamp 1 is made of a harder material, such as the metal plate or the metal plates, so that the stamp itself does not undergo any deformation, similarly to the deep-drawing opening 5 of the die 4, and does not undergo any deformation during the pressing process.
  • the stamp 1 can serve as a connecting means for further components, for which there may be possibilities of attack on its free end face.
  • the stamp can thus serve on the one hand to connect a plurality of metal plates by means of the press-in method shown and, moreover, may only be arranged on one plate via engagement options for connecting other components.
  • the stamp la is shown in its own right, as one might use it as a lost rivet for connecting several plates, after which the penetration opening of the stamp would be closed at the top.
  • the stamp 1b is shown with a central threaded bore 15, in a partial section, with other parts to be connected being screwable onto this threaded bore 15 as a means of engagement.
  • a threaded hole can penetrate relatively deep into the stamp, so that unused stamps of this type do not further interfere in the installed state.
  • FIG. 5 shows a stamp 1 c, on the upper side of which a threaded bolt 16 is arranged as a means of engagement, on which further components can be fastened.
  • FIG. 6 shows a stamp 1d which is largely cylindrical and on the outer lateral surface 17 of which two ring grooves 18 are arranged, into which the material displaced by the metal plates 2 and 3 during the squeezing process is squeezed, and the distance between the two ring grooves 18 must be matched to the material and diameter.
  • this punch which acts as a rivet, flows apart a little less with a smaller diameter than with a larger diameter.
  • the tool and workpiece are shown in greatly simplified form in longitudinal section and in an exploded view, namely the lost punch 1d inserted in the metal plates 2 and 3, in each case between the die 19 and a press ram 21.
  • the press ram 21 faces the punch 1d Page a recess 22, which had led to an elevation 23 when the stamp was lost.
  • the die 19 in turn has an annular groove 24 and a depression 25 in the bottom of its deep-drawing opening 5, which lead to a corresponding design 26 has led to the underside of the metal plate 3 in the area of the connection point.
  • the design of the recess 22, the annular groove 24 and the recess 25 are matched to the dimensions and the material in the area of this connection point, in order to, for example. to achieve shown rivet-like deformation.

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Abstract

Es wird ein Verfahren, ein Werkzeug sowie ein Stempel (1) zum Verbinden von einem verlorenen Stempel an einer oder mehreren Metallplatten (2, 3) vorgeschlagen, wobei in nur einem Arbeitsgang die Platte oder Platten in eine Tiefziehöffnung (5) einer Matrize tiefgezogen oder danach verquetscht werden, so daß das verdrängte Material den Stempel (1) formschlüssig und fest mit der Platte oder den Platten verbindet und wobei an dem Stempel (1) weitere Eingriffsmöglichkeiten zur Verbindung mit weiteren Bauteilen vorhanden sein können.

Description

TOX Pressotechnik GmbH: 88250 Weingarten
Verfahren, Werkzeug und Stempel zum Verbinden von Bauteilen mit einer Platte
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren nach der Gattung des Hauptanspruchs, von einem Werkzeug nach der Gattung des Anspruchs 7 und von einem Stempel nach der Gattung des Anspruchs 14. Unter dem gattungsgemäßen Verbinden von Bauteilen an einer Platte ist gemeint, daß an einer Platte, die bevorzugt aus relativ dünnem Blech besteht, aber auch aus Kunststoff und sonstigen verformbaren und quetschbaren Materialien bestehen kann, andere Bauteile unlösbar befestigt werden, wobei es sich bei diesen Bauteilen sowohl um aus der Ebene des Bleches herauskragenden Elementen, wie Muttern, Gewindebolzen, Einhakkopplungen udgl. handeln kann, als auch um andere Platten, die mit der genannten Platte verbunden werden sollen. Ein wichtiges Element dieser Verbindung ist der verlorene Stempel, der nach dem Verbindungsvorgang als quasi Niet- oder Werkstück in der Platte verbleibt.
Bei einem bekannten Verfahren bzw. Werkzeug oder auch Stempel dieser Art (DE-PS 30 03 908) wird ein Stehbolzen, der einerseits ein Gewinde aufweist, andererseits einen Stempel mit dem Stempel in eine Platte gepreßt, wobei in eine Öffnung einer dem Stempel gegenüberliegenden Matrize Flächenteile aus der Platte gestanzt und die Randbereiche der Stanzöffnungen verdrängt werden. Der Stempel ist in Art einer Lochstanze ausgebildet, mit Hilfe derer Schneidkante ein entsprechendes Plattenteil herausgestanzt wird, während außerhalb dieser Ausstanzung gelegene Flächenteile der Platte durch die Matrize verbördelt werden. In der Matrize ist ein gegenwirkender Stempel angeordnet mit einem zentralen Spreizkörper, über den in einem weiteren Arbeitsgang der Schneidring des Stempels auseinandergedrückt, also aufgeweitet wird und damit den tiefgezogenen Lochkranz der Platte hintergreift. Abgesehen davon, daß das hierfür erforderliche Werkzeug der Matrize mit Spreizkörper technisch aufwendig ist und einer nicht unerheblichen Abnutzung unterliegt, besteht der Nachteil, daß der Stempel aus verhältnismäßig weichem Material bestehen muß, um einerseits nach dem Durchstoßen der Platte aufgeweitet und danach in der Matrizenöffnung unter den Tiefziehrand fließen zu können. Entsprechend dem Stempelteil ist dann auch der das Gewinde aufweisende Bolzenteil dieses Stehbolzens aus verhältnismäßig weichem Material mit all den damit gegebenen Nachteilen. Ein wesentlicher Nachteil besteht auch darin, daß um diese Befestigung zu erhalten, die Platte durchstoßen werden muß und damit nicht nur an Festigkeit verliert, sondern auch undichte Stellen entstehen und wobei das Stempelmaterial wiederum eine Mindesthärte aufweisen muß, um den Stanzvorgang vollziehen zu können, was im Widerspruch zu der für die Verformung erforderlichen Weiche des Materials steht.
Grundsätzlich die gleichen Nachteile entstehen bei einem anderen bekannten Verfahren zur B efestigung eines "nagelartigen Befestigungselements", welches mit einem eine kegelstumpfförmige Außenwand aufweisenden Eindringteil in eine Platte odgl. eingeschlagen wird (DE-OS 28 46 943), wobei der eindringende Ringteil aufgrund der konischen Ausformung des Einschlagteils sich verjüngt und dabei Metallabschnitte der Platte umgreift. Zwar ist hier keine Undichtheit der Platte an der Verbindungsstelle vorhanden aber es besteht eine schlechte Haltbarkeit.
Das erfindungsgemäße Verfahren, Werkzeug oder der erfindungsgemäße Stempel mit den kennzeichnenden
Merkmalen des Hauptanspruchs, des Anspruchs 7 und des Anspruchs 14 hat demgegenüber den Vorteil, daß einerseits eine äußerst feste Verbindung zwischen Platte und Bauteilen entsteht und daß andererseits weder Undichtheiten noch Schwächungen infolge von Öffnungen in einer Platte entstehen. Durch das Tiefziehen des Plattenmaterials wird dieses abschnittsweise verdünnt und in Tiefziehrichtung verbracht, wofür etwa 20 % des insgesamt erforderlichen Kraftaufwandes nötig ist. Die anderen 80 % sind für den danach erfolgenden Quetschvorgang zwischen Stirnseite des Stempels und dem Boden der Matrizenöffnung nötig, wobei das tiefgezogene Material zuerst radial nach außen und dann durch die Wände der Matrizenöffnung wieder in Richtung Stempel fließt, diesen formschlüssig einbindend in Art eines Nietes. Der Stempel kann bei diesem Quetschvorgang aufgrund der nunmehr eingesetzten höheren Kräfte ebenfalls verformt werden. Das Ganze erfolgt in nur einem Arbeitsgang. Maßgebend ist, daß der Stempel sowohl als Tiefziehwerkzeug, als auch als "verlorener Niet" dient.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist das Material des Stempels härter als jenes der Platte, um zu erreichen, daß entweder nur das Material der Platte fließt, während der Stempel in seiner Form unverändert bleibt oder daß der Fließvorgang erst beim Quetschen beginnt. In jedem Fall ist gewährleistet, daß die Qualität der einzelnen nach dem Verfahren hergestellten Verbindungspunkte gleich ist.
Nach einer weiteren vorteilhaften Au sgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist durch eine in ihrem Volumen in und quer zur Preßrichtung unveränderbaren Matrizenöffnung der Quetschvorgang des verdrängten Materials in Längs- sowie Querausdehnung unnach giebi g begrenzt . Durch die entsprechende, einen günstigen Materialfluß bewirkende Gestaltung der Matrizenöffnung kann dadurch eine besonders hohe Festigkeit der Verbindung erzielt werden. Die Matrize kann aber in unterschiedlicher Weise gestaltet sein, z.B . , wie beansprucht, als Topf mit starren Wänden, als Topf mit steuerbarem Boden oder auch als Matrize mit flexiblen Wänden.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung werden m ehrere au fei n anderli e gende Pl atten oder Plattenabschnitte miteinander verbunden, in dem beim Tiefzieh- und Quetschvorgang entsprechende übereinanderliegende Flächenteile der Platten miteinander in die Matrizenöffnung tiefgezogen und dann verquetscht werden, wonach der Stempel in der Eindringöffnung verbleibt. Es ist zwar bekannt, zwei aufeinanderliegende Platten durch einen Tiefzieh- und Quetschvorgang in einem Arbeitsgang miteinander zu verbinden (EP-PS 0 215 449), wobei allerdings der Stempel wieder aus seiner Eindringöffnung herausgezogen wird und somit weder als zusätzliches Verbindungsmittel noch als nietartiger Zusatz verwendet wird. Bei einem anderen bekannten ähnlichen Verfahren zum Verbinden von zwei Platten (DE-OS 44 04 659) werden zuerst zwei Platten über einen Stempel in eine M atrizenöffnung tiefgezo gen , w onach der S tempel zurückgenommen und ein Preßkörper in die Öffnung gedrückt und dort verquetscht wird, um dadurch eine druckknopfartige Verbindung zu erhalten, die durch den Preßkörper unnachgiebig wird. Einerseits sind hier mindestens zwei Arbeitsgänge erforderlich und andererseits muß der Preßkörper weich genug sein, um in der dort vorgesehenen Weise fließen zu können und hart genug sein, um ein zusätzliches Fließen des Plattenmaterials zu bewirken. Hier besteht offensichtlich ein Widerspruch in sich.
Nach einer diesbezüglichen weiteren Ausgestaltung der Erfindung erfolgt nach dem Tiefziehvorgang und durch den Quetschvorgang eine formschlü s sige Verhakung der tiefgezogenen und gequetschten Flächenteile, wobei die verformten Flächenteile einer Platte in Tiefziehrichtung gesehen die unter dieser Platte liegende nächste Platte hintergreifen und ggf. die entsprechenden Flächenteile dieser Platte möglicherweise eine nächste darunterliegende Platte hintergreifen. Hier ist besonders von Vorteil, wenn der Stempel au s h ärterem M ateri al be s teht und dadurch in Zusammenwirkung mit der ebenfalls harten und unnachgiebigen Matrizenöffnung den gewünschten Materialfluß bei den verformten Teilen zu erhalten.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung fällt nach dem Preß- und Quetschvorgang die freie Stirnseite des Stempels in die Plattenebene. Hierdurch ist die durch den Tiefziehvorgang des Stempels geschaffene Öffnung durch diesen geschlossen.
Nach einer das erfindungsgemäße Werkzeug betreffenden vorteilhaften Ausgestaltung ist die Tiefziehöffnung als Sacköffnung mit festen Begrenzungen ausgebildet, deren Seitenwände in Bewegungsrichtung des Preßstößels oder sich leicht nähernd ausgebildet sind und wie deren Boden durchgehend und unnachgiebig sind, wobei im Randbereich des Bodens der Tiefziehöffnung eine umlaufende Erhebung vorhanden sein kann. Bei den oben genannten bekannten Werkzeugen ist im Gegenteil hierzu im Boden der Tiefziehöffnung eine umlaufende Vertiefung bzw. Stempel vorhanden. Bei diesen bekannten Werkzeugen wird dadurch während des Preßvorgangs Material in diese Vertiefungen geschoben, wodurch dort eine druckknopfartige Verhakung mit entsprechender Materialansammlung entsteht, welche wiederum als Versteifung gegen sich Lösen der Verhakung dient. Bei der Erfindung hingegen wird gerade in diesem Bereich aufgrund der umlaufenden Erhebung das Material aus dem Bodenbereich der tiefgezogenen Flächenteile der Platte radial um den Stempel wieder nach oben verdrängt, wodurch einerseits eine Verbesserung der Verhakung entsteht, vor allem aber eine feste formschlüssige Verbindung zum verlorenen Stempel hin, der erfindungsgemäß in der Eindringöffnung verbleibt. Nach einer weiteren diesbezüglichen Ausgestaltung der Erfindung ist die umlaufende Erhebung im Innendurchmesser gleich oder größer als der Stempeldurchmesser. Hierdurch wird vermieden, daß zwischen Oberseite Erhebung und Unterseite des Stempels ein, den Materialfluß beeinträchtigender Engpaß entsteht.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist der Preßstößel eine zentrale Sackbohrung zur Mitnahme des verlorenen Stempels auf. Eine solche zentrale Sackbohrung ist an sich bekannt (DE-PS 33 908 und DE-OS 44 04 659), wobei sich beim Einpassen des verlorenen Stempels der Preßstößel auf einer Schulter oder Stirnseite des Stempels abstützt und bei Stempeln mit einem Gewindebolzen odgl . letztere in die Sackbohrung hineinragen.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Preßstößel in einem Spannteil geführt, welches Zuführöffnungen für seinen als verlorener Stempel dienenden Teil aufweist, um bei Rückhub und vor Preßhub zur Herstellung eines neuerlichen Verbindungspunktes einen nächsten verlorenen Stempel vorzulagern. Mit diesem Spannteil kann gleichzeitig die Platte auf die Matrize gespannt werden, bevor dann der Preßstößel mit Stempel in die Plattenfläche eingepreßt wird. Über eine solche Zuführöffnung kann auch eine automatische Ladung des Werkzeuges für den verlorenen Stempel erfolgen.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der zulässige Stößelhub derart gewählt, daß eine Durchtrennung der Platte vermieden wird und dennoch eine Quetschung der tiefgezogenen Flächenteile stattfindet. Eine solche Hubbe s ti mmung i s t für ei n Preßwerkzeug unproblematisch . Nach einer weiteren diesbezüglichen Ausgestaltung der Erfindung endet der Stößelhub mit der ihm zugewandten Plattenfläche, so daß die Stempelrückseite in die Plattenebene fällt.
Nach einer den erfindungsgemäßen Stempel betreffenden Ausgestaltung der Erfindung weist der Stempel in dem die Plattenoberfläche durchdringenden Bereich mindestens eine radiale Ausnehmung auf, in welche beim Quetschvorgang Material hintergreifend verdrängt wird. Hierdurch entsteht eine nietarti ge Verbindung . Diese Ausnehmung kann in unterschiedlichster Art ausgestaltet sein, vorzugsweise wird sie als Ringnut oder als umlaufende Ausnehmung ausgebildet sein. So können mehrere derartige Ringausnehmungen vorgesehen sein.
Nach einer weiteren diesbezüglichen Ausgestaltung der Erfindung sind zwei Ringnuten parallel im Stempel vorhanden mit einem Mindestabstand zur Vermeidung eines Brechens während des Quetschvorgangs. Besonders bei dem hohen Druck, der für den Quetschvorgang erforderlich ist, entstehen durch das verdrängte Plattenmaterial innterhalb der Ringnut Trennkräfte, die zu einem Abreißen führen könnten. Die dadurch gegebene "Sollknickstelle" wird abgestimmt auf das Stempelmaterial sowie die Matrizenform, wobei der Rohling zur Erzielung einer solchen "Sollknickstelle" auch ohne Ringnuten versehen sein kann.
Nach einer weiteren diesbezüglichen Ausgestaltung der Erfindung sind die Übergänge auf der radialen Mantelfläche und/oder von dieser zur in Preßrichtung weisenden Stirnseite des Stempels abgerundet. Eine solche Abrundung der Übergänge fördert das Fließen des verdrängten gequetschten Materials.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist der Stempel im Kopfbereich einen druckknopfartigen Längsschnitt auf. Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung dient der S tempel als Verbindungsmittel zu anderen Bauelementen und weist dafür eine Eingriffsmöglichkeit auf, wobei eine solche Eingriffsmöglichkeit entweder ein nach seinem Einbau über die Platte herausragender Zapfen sein kann, an welchem ein Außengewinde eine Eingriffsringnut odgl . angeordnet ist oder es handelt sich um eine Bohrung mit Gewinde, Einhaknut odgl. am Stempel, oder es handelt sich um sonst eine Eingriffsmöglichkeit magnetischer oder sonstiger Natur. Natürlich können erfindungsgemäß neben einem solchen eine Eingriffsmöglichkeit aufweisenden Verbindungsmittel auch mit der Platte weitere Platten verbunden sein, wie es weiter oben beschrieben ist. Maßgebend ist, daß der Stempel als verlorenes Werkzeug in der Einpreßöffnung verbleibt.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die radiale Mantelfläche des Stempels als Verdrehsicherung prismatisch ausgebildet, so daß das verdrängte Material ein Verdrehen des Stempels in der ihn aufnehmenden Öffnung verhindert.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen entnehmbar.
Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens und des Stempels ist in der Zeichnung stark vereinfacht dargestellt und im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 und 2 das Werkstück und Werkzeug vor und nach Herstellung der Verbindung,
Fig. 3, 4, 5 und 6 vier verschiedene Varianten eines verlorenen Stempels und Fig. 7 Werkzeuge und Werkstücke im
Längsschnitt und in Explosionsdarstellung
In Fig. 1 ist ein erfindungsgemäßer verlorener Stempel 1 oberhalb von zwei übereinanderliegenden Metallplatten 2 und 3 dargestellt, welche wiederum auf einer Matrize 4 liegen, die zu den Metallplatten hin eine Tiefziehöffnung 5 aufweist. Der Stempel 1 ist normalerweise in einem nicht dargestellten Führungsteil in Richtung des Pfeiles I verschiebbar gelagert und wird in Richtung Metallplatten 2, 3 durch einen Preßstößel, der ebenfalls nicht dargestellt ist, angetrieben. Der Stempel 1 weist eine Stirnfläche 6 auf, sowie einen Eindringabschnitt 7, der sich zur Stirnfläche 6 hin erweitert und auf der anderen Seite in einen Kopf 8 mit Bodenseite 9 übergeht. Zwischen dem Eindringabschnitt 7 und dem Kopf 8 besteht eine Verjüngung 1 1.
Die Tiefziehöffnung 5 der Matrize 4 weist zylindrische Seitenwände 12 sowie einen ebenen Boden 13 auf. Zwischen Seitenwänden 12 und Boden 13 kann eine umlaufende Erhebung 14 vorhanden sein.
In Fig. 2 ist der Stempel 1 in seiner Endlage dargestellt. Diese Endlage nimmt der verlorene Stempel ein, wenn er in einem Arbeitsgang zwei Funktionen des erfindungsgemäßen Verbindungsverfahrens bewirkt hat, nämlich
erstens ein Tiefziehen von Flächenteilen der Platten 2 und 3 in die Tiefziehöffnung 5 hinein und
zweitens ein Verdrängen des zwischen seiner Bodenseite 9 und dem Boden 13 der Tiefziehöffnung 5 befindlichen Materials radial nach außen, wobei dieses Material hinter den Kopf 8, also in die Verjüngung 1 1 des Stempels 1 fließt. Der Stempel 1 wird dadurch fest eingebunden, so daß eine sowohl formschlüssige wie kraftschlüssige Verbindung entsteht. Sobald die
Verbindung entstanden ist, wir sie aus der Tiefziehöffnung 5 herausgehoben.
Durch eine derartige Erhebung 14 kann eine Verbesserung dieses Materialflusses in Richtung Verjüngung 1 1 erzielt werden. Nach dem Abschluß der beiden Verfahrensschritte ist die Oberseite des Stempels bündig mit der Oberfläche der Metallplatte 2.
Statt mit dem Stempel nietartig zwei oder mehrere Metallplatten in der beschriebenen Art zu verbinden, kann erfindungsgemäß der Stempel 1 auch nur in eine Platte in der erfindungsgemäßen Art hineinverbunden werden, wobei das Verfahren grundsätzlich in gleicher Art erfolgt, nur daß statt zwei aufeinanderliegender Platten eine einzige Platte verwendet wird. Auch hier erfolgt zuerst ein Tiefziehvorgang und danach ein Quetschvorgang, wobei ebenfalls das gequetschte Material hinter der Kopf fließt und dadurch eine feste Verbindung dieses verlorenen Stempels in der Eindringöffnung der Platte gegeben ist. Um diesen Vorgang zu optimieren, besteht der Stempel 1 aus einem härteren Material wie die Metallplatte oder die Metallplatten, so daß der Stempel selber keine Verformung erfährt ähnlich wie auch die Tiefziehöffnung 5 der Matrize 4, während des Preßvorgangs keinerlei Verformung erfährt.
Erfindungsgemäß kann der Stempel 1 als Anbindemittel für weitere Bauteile dienen, wofür an seiner freien Stirnseite Angriffsmöglichkeiten vorhanden sein können. Erfindungsgemäß kann somit der Stempel einerseits zur Verbindung mehrerer Metallplatten durch das dargestellte Einpreßverfahren dienen und außerdem möglicherweise nur an einer Platte angeordnet über Eingriffsmöglichkeiten zum Verbinden anderer Bauteile. In Fig. 3 ist der Stempel l a für sich dargestellt, so wie man ihn möglicherweise als verlorenen Niet zum Verbinden mehrerer Platten verwenden würde, wonach die Eindringöffnung des Stempels nach oben verschlossen wäre.
In Fig. 4 ist der Stempel lb mit einer zentralen Gewindebohrung 15 dargestellt und zwar im Teilschnitt, wobei an diese Gewindebohrung 15 als Eingriffsmöglichkeit andere zu verbindende Teile schraubbar sind. Vorteilhafterweise kann eine solche Gewindebohrung verhältnismäßig tief in den Stempel eindringen, so daß ungenutzte derartige Stempel in eingebautem Zustand nicht weiter stören.
In Fig. 5 ist ein Stempel l c dargestellt, auf dessen Oberseite als Eingriffsmöglichkeit ein Gewindebolzen 16 angeordnet ist, an dem weitere Bauteile befestigbar sind.
In Figur 6 ist ein Stempel l d dargestellt, der weitgehend zylindrisch ausgebildet ist und auf dessen äußerer Mantelfläche 17 zwei Ringnuten 18 angeordnet sind, in die sich das beim Quetschvorgang von den Metallplatten 2 und 3 verdrängte Material hineinquetscht und wobei der Abstand zwischen den zwei Ringnuten 18 auf Material und Durchmesser abgestimmt sein muß. So fließt dieser als Niet wirkende Stempel bei geringerem Durchmesser etwas weniger auseinander als bei größerem Durchmesser.
In Figur 7 ist stark vereinfacht Werkzeug und Werkstück im Längsschnitt- und in Explosionsdarstellung gezeigt, nämlich der verlorene Stempel ld eingefügt in den Metallplatten 2 und 3, jeweils zwischen der Matrize 19 und einem Preßstößel 21. Der Preßstößel 21 weist auf seiner dem Stempel l d zugewandten Seite eine Ausnehmung 22 auf, welche beim verlorenen Stempel zu einer Erhebung 23 geführt hatte. Die Matrize 19 wiederum weist im Boden ihrer Tiefziehöffnung 5 eine Ringnut 24 und eine Vertiefung 25 auf, die zu einer entsprechenden Gestaltung 26 auf der Unterseite der Metallplatte 3 im Bereich des Verbindungspunktes geführt hat. Die Ausgestaltung der Ausnehmung 22, der Ringnut 24 und der Vertiefung 25 sind auf die Abmessungen und das Material im Bereich dieses Verbindungspunktes abgestimmt, um die z.B . dargestellte nietartige Verformung zu erzielen.
Alle in der Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und der Zeichnung dargestellten Merkmale können sowohl einzeln al s auch i n beli ebi ger Kombination mite i n ander erfindungswesentlich sein.
Bezugszahlenliste
1 Verlorener Stempel
1 a, b, c, d verschiedene Stempelvarianten
2 Metallplatte
3 Metallplatte
4 Matrize
5 Tiefziehöffnung
6 Stirnseite
7 Eindringabschnitt
8 Kopf
9 Bodenseite
10 -
11 Verjüngung
12 Seitenwände
13 Boden
14 Erhebung
15 Gewindebohrung
16 Gewindebolzen
17 Mantelfläche
18 Ringnuten
19 Matrize
20 -
21 Preßstößel
22 Ausnehmung
23 Erhebung
24 Ringnut
25 Vertiefung
26 Gestaltung
I Preßrichtung

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zum Verbinden von Bauteilen (wie Platten 3, Bolzen 16, Muttern 15 odgl.) mit einer Platte (2), bei welchem durch einen in die Oberfläche der Platte (2) in seiner Achsrichtung gepreßten verlorenen Stempel (1) Flächenteile der Platte in eine Öffnung (5) einer dem Stempel (1) gegenüberliegenden Matrize (4) verdrängt werden und das verdrängte Material in einem Quetschvorgang in Achsrichtung (I) als auch quer zu dieser verformt wird und danach den stehengebliebenen Teil der Platte (2) hintergreift sowie mit dem Stempel (1) eine formschlüssige Verbindung eingeht, dadurch gekennzeichnet,
- daß der Preßvorgang auch als Tiefziehvorgang ausgebildet ist,
- daß der Quetschvorgang durch die Stirnseite (9) des Stempels (1) in Verbindung mit den Wänden (12) und dem Boden (13) der Matrizenöffnung (5) bewirkt wird,
- daß der Preß-(Tiefzieh-) und/oder Quetschvorgang ohne Durchtrennung der Platte (2) erfolgt,
- daß der Preß- und der Quetschvorgang in nur einem gemeinsamen Arbeitsgang erfolgen und
- daß der Stempel (1) in Art eines Nietes mindestens teilweise formschlüssig eingebunden in der Eindringöffnung verbleibt.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß für einen einseitigen Materialfluß das Material des Stempels (1) härter ist als das der Platte (2, 3).
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet, daß durch eine in ihrem Volumen in und quer zur Pre ß ri c h tu n g ( I ) u n v er än derb are n Matrizenöffnung (5) der Quetschvorgang des verdrängten Materials in Längs- sowie Querausdehnung unnachgiebig begrenzt ist.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere aufeinanderliegende Platten (2, 3 ) oder Plattenabschnitte miteinander verbunden werden , indem beim Tiefzieh- und Quetschvorgang entsprechende übereinanderliegende Flächenteile der Platten (2, 3) miteinander in die Matrizenöffnung (5) tiefgezogen und dann verquetscht werden, wonach der Stempel ( 1 ) in der Eindringöffnung verbleibt.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Tiefziehvorgang und durch den Quetschvorgang eine formschlüssige Verhakung der tiefgezogenen und gequetschten Flächenteile erfolgt, wobei die verformten
Flächenteile der einen Platte (2, 3) in Tiefziehrichtung (I) gesehen, die unter dieser Platte (2) liegende nächste Platte (3) hintergreifen und ggf. die entsprechenden Flächenteile dieser Pl atte (3 ) möglicherweise eine nächste darunterliegende Platte hintergreifen.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Preß- und Quetschvorgang die freie Stirnseite des Stempels in die Plattenebene fällt.
7. Werkzeug für eine Preßeinrichtung zum nietartigen Verbinden von Bauteilen wie Platten (3), Bolzen ( 16), Muttern ( 15) odgl. mit einer Platte (2), insbesondere unter Einsatz des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
- mit einer Tiefziehöffnung (5) aufweisenden Matrize (4),
- mit einem in Richtung Matrize (4) betätigten Preßstößel u n d
- mit einem in die Platte (2) bzw. Tiefziehöffnung (5) preßbaren verlorenen Stempel ( 1), dadurch gekennzeichnet, daß verlorene Stempel gleichzeitig als Teil ds Preßstempels zur Herstellung der Tiefziehöffnung dient.
8. Werkzeug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefziehöffnung (5) als Sacköffnung mit festen Begrenzungen ausgebildet ist, deren Seitenwände ( 12) in Bewegungsrichtung (I) des Preßstößels oder sich leicht nähernd ausgebildet sind und wie deren Boden ( 13) durchgehend und unnachgiebig sind.
9. Werkzeug nach den Ansprüchen 7 oder 8 , dadurch gekennzeichnet, daß im Randbereich des Bodens ( 13) der Tiefziehöffnung (5 ) eine umlaufende Erhebung ( 14) vorhanden ist.
10. Werkzeug nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die umlaufende Erhebung ( 14) im Innendurchmesser gleich oder größer als der Stempeldurchmesser ist.
1 1 . Werkzeug nach Anspruch 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Preßstößel eine zentrale Sackbohrung zur Mitnahme des als ein Teil von ihm dienenden verlorenen Stempels aufweist.
1 2. Werkzeug nach einem der Ansprüche 8 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der Preßstößel in einem Spannteil geführt ist, welches Zuführöffnungen für seinen als verlorener Stempel dienenden Teil aufweist, um bei Rückhub und vor Preßhub zur Herstellung eines neuerlichen Verbindungspunktes, einen nächsten verlorenen Stempel vorzulagern.
1 3. Werkzeug nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Stößelhub bzw. -weg begrenzt ist, damit der verlorene Stempel eine Durchtrennung der Platte vermeidet, jedoch eine Quetschung der tiefgezogenen Teile ermöglicht.
14. Werkzeug nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Stößelhub mit der ihm zugewandten Plattenfläche endet, so daß die Stempelrückseite in die Plattenebene fällt.
15. S tempel als verlorenes Werkzeug in einer Art Nietverbindung zwischen einer Platte (2) und Bauteilen, wie mindestens einer weiteren Platte (3), eines Bolzens ( 14), einer Mutter (15) odgl., mit einem dabei in die Platte (3) zu pres senden , diese tei lwei se tiefziehenden und verdrängenden, sowie dort verbleibenden Stempelabschnitt (7, 8), insbesondere zum Einsatz beim Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, bzw. im Werkzeug nach Anspruch 7 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Stempelabschnitt (7, 8) eine ausreichende Härte aufweist um als quasi Werkzeug das Plattenmaterial tiefzuziehen und zu verquetschen und um danach , in seiner Endlage, formschlüssig und kraftschlüssig eingepreßt zu sein.
16. Stempel nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Stempel ( 1 ) in seiner radialen Mantelfläche in dem die Plattenoberfläche durchdringenden Abschnitt mindestens eine Ausnehmung ( 1 1 ) ausweist, in welche beim Quetschvorgang Material hintergreifend verdrängt wird.
17. Stempel nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung ( 1 1 ) ringnutartig ist.
1 8. S tempel nach Anspruch 16 oder 17 , dadurch gekennzeichnet, daß zwei Ringnuten parallel im Stempel vorhanden sind, mit einem Mindestabstand zur Vermeidung eines Brechens während des Quetschvorgangs.
19. S tempel nach Anspruch 17 oder 1 8 , dadurch gekennzeichnet, daß die Übergänge auf der radialen Mantelfläche und/oder von dieser zur in Preßrichtung (I) weisenden Stirnseite (9) des Stempels ( 1 ) abgerundet sind.
20. Stempel nach einem der Ansprüche 18 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß er im Kopfbereich (8) einen druckknopfartigen Längsschnitt aufweist.
21 . Stempel nach einem der Ansprüche 15 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß er als Verbnindungsmittel zu anderen Bauelementen dient und dafür eine Eingriffsmöglichkeit aufweist.
22. Stempel nach Anspruch 21 , dadurch gekennzeichnet, daß als Eingriffsmöglichkeit ein nach seinem Einbau über die Platte hinausragender Zapfen ( 16) dient auf welchem ein Außengewinde, eine Eingriffsnut odgl. angeordnet ist.
23. Stempel nach Anspruch 21 , dadurch gekennzeichnet, daß als Eingriffsmöglichkeit eine Bohrung ( 15) mit Gewinde, Einhaknut odgl. dient.
24. Stempel nach einem der Ansprüche 16 bis 23 , dadurch gekennzeichnet, daß seine radiale Mantelfläche als Verdrehsicherung prismatisch ausgebildet ist.
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AU39257/99A AU3925799A (en) 1998-03-25 1999-03-25 Method, tool and punch for joining components to a plate
EP99922075A EP1068457B1 (de) 1998-03-25 1999-03-25 Verfahren und werkzeug zum verbinden von bauteilen mit einer platte
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DE (2) DE19913695A1 (de)
WO (1) WO1999049227A2 (de)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001000348A1 (de) * 1999-06-25 2001-01-04 Tox Pressotechnik Gmbh & Co.Kg Verfahren, vorrichtung und werkzeugeinheit zum durchsetzfügen
EP1167780A3 (de) * 2000-06-28 2002-09-25 Hans-Gert Schmitz Niet
WO2006018542A1 (fr) * 2004-07-27 2006-02-23 Valeo Systemes Thermiques Procédé de fabrication d'une forme d'empreinte en contre depouille sur une partie metallique
WO2012152235A1 (de) * 2011-05-07 2012-11-15 Technische Universität Dortmund Verfahren zur fertigung von verbundteilen durch eine kombination aus tiefziehen und fliesspressen
WO2014009129A1 (en) * 2012-07-13 2014-01-16 Newfrey Llc Punch-riveting die and punch-riveting method
WO2014195107A1 (de) * 2013-06-04 2014-12-11 Böllhoff Verbindungstechnik GmbH Einstellhilfe für eine fügeeinrichtung mit einem stempel und einem gegenwerkzeug sowie ein verfahren zum einstellen der fügeeinrichtung

Families Citing this family (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5678970A (en) * 1996-05-02 1997-10-21 Hahn Systems Self-coining fastener
DE10102712B4 (de) * 2001-01-22 2007-03-01 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren zum Verbinden von zumindest teilweise überlappenden Bauteilen und Vorrichtung hierfür
EP1249286B1 (de) * 2001-04-11 2005-07-06 INPRO Innovationsgesellschaft für fortgeschrittene Produktionssysteme in der Fahrzeugindustrie mbH Verfahren und Vorrichtung zum Ausformen des Hinterschnitts beim Durchsetzfügen flächig aufeinanderliegender Bauteile, insbesondere beschichteter und/oder endlackierter Blechplatinen
WO2002092256A1 (de) * 2001-05-11 2002-11-21 Tox Pressotechnik Gmbh & Co Kg Verkzeug zum mechanischen verbinden von platten
DE10213793A1 (de) * 2002-03-27 2003-10-09 Fraunhofer Ges Forschung Verfahren, Vorrichtung und Hilfsfügeteil zum Fügen von mindestens zwei Bauteilen
JP3726786B2 (ja) * 2002-07-31 2005-12-14 マツダ株式会社 接合方法及び接合ツール
DE102004030192A1 (de) * 2004-06-22 2006-01-19 Tox Pressotechnik Gmbh & Co. Kg Verfahren zur Verarbeitung eines aluminiumbeschichteten Hilfsfügeteils
US20060096075A1 (en) * 2004-11-08 2006-05-11 Victor Robinson Clinching tool, die and method for use thereof
US20060117545A1 (en) * 2004-12-08 2006-06-08 Trw Automotive U.S. Llc Method of securing a tire-based unit of a tire condition sensing system to a rim and an associated apparatus
KR20070112414A (ko) 2005-03-17 2007-11-23 인더스트리얼 오리가미, 엘엘씨. 정밀하게 폴딩된 고강도 내피로성 구조체 및 이를 위한시트
AU2006333058A1 (en) * 2005-12-22 2007-07-12 Industrial Origami, Inc. Method for joining planar sheets and sheets therefor
US7695227B2 (en) * 2006-09-05 2010-04-13 Gm Global Technology Operations, Inc. Fastener for attachment by friction stir processing
US20080072644A1 (en) * 2006-09-21 2008-03-27 Hirotec America, Inc. Integrated, automated, variable sheet metal forming and assembly system
TW200902388A (en) 2006-10-26 2009-01-16 Ind Origami Inc Method of forming two-dimensional sheet material into three-dimensional structure
BRPI0807526A2 (pt) 2007-02-09 2014-06-10 Ind Origami Inc Estrutura tridimensional para mancal de carga
DK2117746T3 (da) * 2007-02-13 2010-08-16 Inventio Ag Fremgangsmåde og værktøj til fastklemning af tykplader, samt anvendelse af værktøjet
NZ578769A (en) * 2007-02-13 2012-06-29 Inventio Ag Load-bearing stuctural steel connection formed by clinching workpieces using conical die
CN201297316Y (zh) * 2008-10-20 2009-08-26 康准电子科技（昆山）有限公司 连接件
EP2230732B1 (de) * 2009-03-16 2014-04-23 Delphi Technologies, Inc. Vorrichtung zum Anschlagen einer Leitung an ein Verbindungselement
BR112012018891A2 (pt) * 2010-01-27 2016-04-12 Nedschroef Altena Gmbh elemento de conexão e método para fabricar um elemento de conexão
EP2823910B1 (de) 2010-11-10 2018-05-16 Henrob Limited Befestigungsverfahren
US8708628B2 (en) 2010-11-23 2014-04-29 Centre De Recherche Industrielle Du Quebec Insertion component and method for inserting thereof through the surface of a workpiece
EP3406395A3 (de) 2010-11-23 2019-04-03 Centre De Recherche Industrielle Du Quebec Einsetzbares befestigungsmittel und verfahren zum einsetzen davon durch die oberfläche eines werkstücks
CN102756062B (zh) * 2012-07-02 2016-03-02 中国科学院金属研究所 一种高效率愈合大高径比坯料内部孔洞型缺陷的锻造方法
DE102012208165A1 (de) * 2012-05-16 2013-11-21 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zum Clinchen von zwei duktilen Bauteilen mit einem nicht-duktilen Bauteil
US8936164B2 (en) 2012-07-06 2015-01-20 Industrial Origami, Inc. Solar panel rack
US20150143685A1 (en) * 2013-11-22 2015-05-28 Ford Global Technologies, Llc Clinch Punch with Elastomeric Tip
DE102014225458A1 (de) * 2014-12-10 2016-06-16 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zum thermischen Fügen von Bauteilen mittels eines Hilfselementes
JP6439822B2 (ja) * 2017-04-17 2018-12-19 マツダ株式会社 リベット接合用金型
US10960457B2 (en) 2017-04-17 2021-03-30 Mazda Motor Corporation Rivet bonding mold
JP6428834B2 (ja) * 2017-04-17 2018-11-28 マツダ株式会社 リベット接合用金型
JP6565965B2 (ja) * 2017-04-17 2019-08-28 マツダ株式会社 リベット接合用金型

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2846943A1 (de) 1978-08-08 1980-02-14 Gripnail Corp Nagelartiges befestigungselement
DE3003908A1 (de) 1980-02-02 1981-08-13 Profil-Verbindungstechnik Gmbh & Co Kg, 6382 Friedrichsdorf Stehbolzen mit stanz- und nietverhalten
EP0215449A1 (de) 1985-09-14 1987-03-25 RAPP, Eugen Verfahren und Vorrichtung zum Verbinden dünner Platten
DE4404659A1 (de) 1994-02-14 1995-08-17 Boellhoff & Co Verfahren zum Herstellen einer Nietverbindung

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4130922A (en) 1977-11-07 1978-12-26 Akh Inc. Headless riveting system
US5199837A (en) * 1991-10-16 1993-04-06 Textron Inc. Ultrasonic insert stud and method of assembly
US5528812A (en) * 1991-10-31 1996-06-25 Profil-Verbindungstechnik Gmbh & Co. Kg Method of attaching a fastener to a plurality of panels
WO1993010925A1 (en) 1991-11-27 1993-06-10 Henrob Ltd Improved panel clinching methods
GB9226517D0 (en) * 1992-12-19 1993-02-10 Henrob Ltd Improvements in or relating to sefl-piercing riveting
DE4333052C2 (de) * 1993-09-29 2002-01-24 Audi Ag Selbststanzende Befestigungsvorrichtung
DE4419065A1 (de) * 1994-05-31 1995-12-07 Boellhoff Gmbh Verbindungs Und Selbststanzende Befestigungsvorrichtung
US6146072A (en) * 1995-08-18 2000-11-14 Profil Verbindungstechnik Gmbh & Co. Kg Press form element, method of installation and assembly
DE19700627C2 (de) 1996-01-11 2003-02-06 Bergner Richard Gmbh Co Fügeverfahren
DE19726457A1 (de) 1996-07-05 1998-01-08 Schmidt Dieter Maschbau Vorrichtung zum Verbinden wenigstens zweier Werkstücke durch Stanznieten zur Verwendung in einer Presse sowie Presse mit einer solchen Vorrichtung
DE19701150A1 (de) 1997-01-15 1998-07-16 Univ Dresden Tech Verfahren zum Fügen beschichteter Materialien durch Stanznieten mit Halbhohlniet
DE19701780A1 (de) * 1997-01-20 1998-07-23 Emhart Inc Stanzniet und mit ihm erstellte Nietverbindungen sowie Nietwerkzeug und Verfahrensherstellung einer Nietverbindung
EP0977650A4 (de) * 1997-04-23 2003-02-12 Fabristeel Prod Inc Befestigungselement und methode der installation
DE19882474T1 (de) * 1997-06-17 2000-07-13 Fabristeel Prod Inc Befestigungselement, Matrize und Verfahren zur Montage eines Befestigungselements in einer Tafel

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2846943A1 (de) 1978-08-08 1980-02-14 Gripnail Corp Nagelartiges befestigungselement
DE3003908A1 (de) 1980-02-02 1981-08-13 Profil-Verbindungstechnik Gmbh & Co Kg, 6382 Friedrichsdorf Stehbolzen mit stanz- und nietverhalten
EP0215449A1 (de) 1985-09-14 1987-03-25 RAPP, Eugen Verfahren und Vorrichtung zum Verbinden dünner Platten
DE4404659A1 (de) 1994-02-14 1995-08-17 Boellhoff & Co Verfahren zum Herstellen einer Nietverbindung

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001000348A1 (de) * 1999-06-25 2001-01-04 Tox Pressotechnik Gmbh & Co.Kg Verfahren, vorrichtung und werkzeugeinheit zum durchsetzfügen
DE19929375B4 (de) * 1999-06-25 2008-07-24 Tox Pressotechnik Gmbh & Co. Kg Verfahren, Vorrichtung und Werkzeugeinheit zum Durchsetzfügen
EP1167780A3 (de) * 2000-06-28 2002-09-25 Hans-Gert Schmitz Niet
WO2006018542A1 (fr) * 2004-07-27 2006-02-23 Valeo Systemes Thermiques Procédé de fabrication d'une forme d'empreinte en contre depouille sur une partie metallique
WO2012152235A1 (de) * 2011-05-07 2012-11-15 Technische Universität Dortmund Verfahren zur fertigung von verbundteilen durch eine kombination aus tiefziehen und fliesspressen
WO2014009129A1 (en) * 2012-07-13 2014-01-16 Newfrey Llc Punch-riveting die and punch-riveting method
EP3524370A3 (de) * 2012-07-13 2020-01-22 Newfrey LLC Stanznietverfahren und stanznietsystem mit stanzniet und stempel
WO2014195107A1 (de) * 2013-06-04 2014-12-11 Böllhoff Verbindungstechnik GmbH Einstellhilfe für eine fügeeinrichtung mit einem stempel und einem gegenwerkzeug sowie ein verfahren zum einstellen der fügeeinrichtung
US9968987B2 (en) 2013-06-04 2018-05-15 Böllhoff Verbindungstechnik GmbH Adjustment aid for a joining device having a punch and a counter-tool, and method for adjusting the joining device

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