WO2016135319A1 - Punch connection element - Google Patents

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WO2016135319A1
WO2016135319A1 PCT/EP2016/054140 EP2016054140W WO2016135319A1 WO 2016135319 A1 WO2016135319 A1 WO 2016135319A1 EP 2016054140 W EP2016054140 W EP 2016054140W WO 2016135319 A1 WO2016135319 A1 WO 2016135319A1
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WO
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diameter
punching
connection element
recess
head
Prior art date
Application number
PCT/EP2016/054140
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German (de)
French (fr)
Inventor
Christ Eberhard
Original Assignee
Ejot Gmbh & Co. Kg
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ejot Gmbh & Co. Kg filed Critical Ejot Gmbh & Co. Kg
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16BDEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B19/00Bolts without screw-thread; Pins, including deformable elements; Rivets
    • F16B19/04Rivets; Spigots or the like fastened by riveting
    • F16B19/08Hollow rivets; Multi-part rivets
    • F16B19/086Self-piercing rivets
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16BDEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B19/00Bolts without screw-thread; Pins, including deformable elements; Rivets
    • F16B19/04Rivets; Spigots or the like fastened by riveting
    • F16B19/06Solid rivets made in one piece
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16BDEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B5/00Joining sheets or plates, e.g. panels, to one another or to strips or bars parallel to them
    • F16B5/04Joining sheets or plates, e.g. panels, to one another or to strips or bars parallel to them by means of riveting

Definitions

  • the invention relates to a stamped connection element according to the preamble of claim 1 and a component connection according to the preamble of claim 15.
  • DE 102 59 334 C1 discloses a solid punch rivet which is introduced into a component assembly in a self-piercing manner.
  • the punch rivet has a groove in the sheet material by plastic
  • Such a punch rivet has the disadvantage that the lowermost component layer must be plastically deformable in order to fill in the undercut and in this way produce a positive fit.
  • a punching connection element for connecting two, in particular plate-like components comprises a head and a shaft. Further, the head merges into a shank having a first shank portion, the first shank portion having a cross-section which lies in an enveloping circle having a first diameter.
  • the shaft thickened in the course to its head facing away from the end towards a second shaft portion.
  • the second shaft portion represents a thickening, which has a cross section in an enveloping circle with a
  • the shank tapers correspondingly in its further course back to the end of the shaft facing away from the head.
  • the punching connection element has on the side facing away from the head of the second shaft portion a punching section for punching a hole in a metal sheet.
  • the punching section has a cross-section which lies in an enveloping circle with a punch diameter, wherein the thickening relative to
  • Punching range is designed so that the maximum diameter is at most 25%, in particular at most 20%, in particular 15%, greater than the punch diameter.
  • An enveloping circle in the sense of the invention is a circle which completely encloses the cross section with the smallest possible diameter.
  • the envelopes are in particular coaxial.
  • a positive connection can be achieved when at least two component layers are joined, in which the lowermost component layer is a hard or superhard sheet. Due to the slight thickening compared to the punch diameter, the elasticity of the component can be exploited such that a penetration of the lowest component position with the punching connection element is possible such that this due to the radial spring back, after
  • Conceivable cross sections are for example tribolare, polygonal or even circular cross sections.
  • the cross-sectional radius may be identical to the enveloping circle radius.
  • the diameter of the first shaft part corresponds at least to the punch diameter. This has the consequence that the recess introduced into the cover layer can rest tightly against the first shaft part, which enables a backlash-free, radial and axial positive locking.
  • the pitch of the first shaft portion to the maximum diameter, ie for thickening, an inclination of at most 10 °, in particular about 6 °, have. This has the consequence that at Zuschfedem the component position to the shank of the connecting element, the component position with the
  • the shaft ends in a cone, truncated cone or a cylinder it should be noted that the end face of the shank does not necessarily form the punching area.
  • the punching area can be formed by a cross section which is arranged axially behind the cone. If the shank ends in a truncated cone, the end face of the truncated cone can represent the punching area, the truncated cone closing in particular with its base circle to the thickening.
  • doppelkonische design can be a particularly gentle expansion and remindfedem the lower component location.
  • the transition region extends conically from the first to the second shaft section.
  • the transition region from the first shaft section to the maximum diameter of the thickening may have a curvature, for example a concave profile, as a result of which a higher axial extension force can be achieved.
  • the shaft tapers conically from the maximum diameter of the thickening towards the shaft end. During punching, this results in a uniform, elastic widening of the punching hole in the lowest part of the component.
  • the shaft has a central recess in its end face. This can on the one hand increase the elasticity of the punching connection element, on the other hand, a receiving space for material of the cover layer can be provided.
  • central recess extends in axial alignment at least up to the maximum diameter.
  • a first central recess is introduced, which extends in the axial direction in the direction of the head, wherein the recess has a first recess diameter and one to the first
  • the second recess diameter lies between the first recess diameter and the maximum diameter. Due to the different design of the recess diameter, the material flow and
  • Displacement behavior can be influenced during punching.
  • the first recess diameter at the end face of the punched connection element may be larger than the second recess diameter, which is then present in the remaining area of the central recess. This has the consequence that as much as possible of the stamped-out material can be removed through the tapered recess, which leads to an improved formation of a cutting edge in the lowest component position.
  • the first recess diameter, which faces the end face have a smaller recess diameter than the second recess diameter following in the head direction.
  • a third recess diameter can be provided, which lies in the axial direction between the second recess diameter and the head, wherein the second recess diameter is smaller than the third
  • the axial extent of the head bottom to thickening about 0.8 times to three times the punch diameter correspond.
  • this relates to a component connection comprising a punching connection element and at least one cover layer and a base layer, wherein the
  • Connecting element has a head and a shaft, wherein the head in a first
  • Shank portion passes, which has a cross-section which lies in an enveloping circle with a first diameter.
  • first shaft section merges into a second shaft section, which has a second cross-section lying on an enveloping circle with a thickening diameter, whereby a thickening is formed.
  • the shaft tapers to the end of the shaft facing away from the head, resulting in a punch diameter with which a hole is punched out in the base layer to form a passage, into which the punching connection element extends with its shaft.
  • Punch diameter and maximum diameter are matched to one another, so that after introduction of the punching connection element of the passage a restoring force against the
  • Driving direction can exert on the punching connection element, whereby this is determined form-fitting.
  • the sum of the thickness of the at least one cover layer and the thickness of the base layer is less than the distance of the expansion maximum to the head.
  • the lowermost component layer is formed of a material of high strength, in particular a high-strength material, in particular of a material having a tensile strength of more than 800 megapascals (MPa), in particular more than 1000 MPa.
  • the base layer may preferably be formed of metal, in particular steel.
  • the component connection comprises a
  • the connecting element is dimensioned such that the distance from the widening to the lowermost component layer is less than the thickness of the base layer. As a result, the lowermost component layer comes to rest in the expanding region of the punched connection element.
  • the invention relates to a method for producing a component connection described above, wherein a punching connection element according to the invention is pressed under axial force by at least one cover layer and a base layer. The base position will be during the
  • the diameter difference between the punch diameter and the inner diameter of the die is greater than the thickness of the base sheet.
  • the diameter difference of maximum diameter and inner diameter of the die may be greater than 0.9 times the thickness of the base layer.
  • the diameter difference between the punch diameter and the inner diameter of the die is less than three times the thickness of the base sheet.
  • Inner diameter of the die is less than three times the thickness of the base layer. This can prevent the area of the base layer embracing the punch connector from being prevented
  • Fig. 1 is a front view of a punching connection element according to the invention
  • Fig. 2 is a sectional view of a component connection according to the invention.
  • Fig. 3 is a front view of a punching connection element
  • FIG. 4 shows a partial sectional view of a further embodiment of a punched connection element according to the invention
  • 5 is a partial sectional view of a component connection according to the invention
  • FIG. 6 shows a partial sectional view of a further embodiment of a punched connection element according to the invention.
  • FIG. 7 is a partial sectional view of a component connection with a cover layer and a superhard base layer
  • Fig. 8 is a schematic view of a setting device according to the invention for producing a composite component.
  • FIG. 1 shows a front view of a punched connection element 10 according to the invention with a head 12 and a shank 13, which merges into a first shank section 14.
  • the first shaft portion 14 is cylindrical. Subsequent to the first shaft section 14, a second shaft section 16 adjoins, which widens conically to a thickening 18.
  • the thickening 18 has the maximum diameter D ma x and thus represents the thickest point of the shaft.
  • the shank tapers into a third shank portion 20 until, in the present example, it ends in a punching area 22 with a punching diameter Dstanz which forms a circular plane surface.
  • the maximum diameter Dmax is about 10% larger than the punch diameter Dstanz.
  • FIG. 2 shows a sectional view of a component connection 30 according to the invention comprising two component layers with a lower base layer 34 of high-strength steel of more than 800 MPa, in particular more than 1000 MPa tensile strength.
  • a cover layer 32 made of light metal, fiber reinforced plastics or steel.
  • the two components are held together by an inventive punching connection element 36, wherein the punching connection element 36 is driven without pre-punching through the two plates. This creates a punched hole, in particular in the lower plate with the diameter Dstanz.
  • the thickening 18 when penetrating the punching hole in the base layer 34, causes a radial expansion of the hole in the radial direction, which is determined by a deformation of the sheet 34 in the driving direction.
  • the draft formed there is essentially deformed only in the elastically deformable region. This has the consequence that a restoring force results, which endeavors, the elastically expanded hole diameter again to reduce the punch diameter.
  • the thickening is outside the passage and in particular the base layer 34 rests in the conical region of the punching connection element 36, a positive connection is produced in this way in the axial direction.
  • a high-strength sheet can be connected to a further material layer in a simple manner by a punching operation with a connecting element designed according to the invention.
  • Fig. 3 shows a front view of a punching connection element 40, which substantially corresponds to the punch connection element described in Fig. 1, wherein at the front end of the shaft, a punching portion 42 is provided with the punch diameter Dstanz, but with a conical tip 44 connects.
  • the conical tip has the advantage that the material of the cover layer is better displaced, passes through elastic deformation of the base layer better punching conditions and also a greater elastic recoil.
  • a component connection results with the punching connection element 40 as described in FIG. 2.
  • Fig. 4 shows a partial sectional view of another embodiment of a punching connection element 50 according to the invention.
  • This is configured in its basic form similar to the punching connection element according to FIG. 1 and correspondingly has a thickening 52.
  • a hole is made in the end face 54 of the punched connection element 50, which extends in the axial direction in the direction of the head.
  • the recess 56 is configured cylindrically and can then absorb there existing material in the form of a Butz when penetrating a cover layer. This improves the punching quality of the hole in the base layer.
  • the central recess allows a compression of the shaft in the region of the thickening. Such behavior is described in more detail in FIG.
  • FIG. 5 shows a partial sectional view of a component connection 60 according to the invention during the driving operation comprising a cover layer 62 and a base layer 64 made of a high-strength material.
  • a punching connection element 50 according to FIG. 4 is shown there during the insertion process at approximately half the insertion distance. Exaggerated here is the compression of the thickening 52, which thus results in the elastic deformation of the hole edge of the sum of the elastic expansion of the hole edge and the elastic deflection of the thickening 52.
  • After penetration of the component composite results in a springing of the punching connection element 50 in the region of the thickening 52 and leads to a positive connection, as already described in Fig. 2.
  • FIG. 6 shows a partial sectional view of a further embodiment of a punched connection element 70 according to the invention, which is constructed similarly to the punched connection element 50 from FIG. 4.
  • the punching connection element 70 has in its end face 74 a conical recess 76, which tapers in the direction of the head from a first recess diameter DAI to a smaller second recess diameter DA2. After the second recess diameter DA2, a widening of the recess diameter to a third recess diameter DA3 takes place.
  • This design has the advantage that the material punched out of a cover layer is received in the punch connection element 70 in the form of a piece having a diameter DA2.
  • Recess volume is filled with material of the cover layer, but a volume that is filled with air remains.
  • the conical taper of diameter DAI to the diameter DA2 results in a clear cutting edge on the circumference of the end face 74, wherein the material of the cover layer is forced into the recess 72. This results in an improved punching behavior for the punching process in the
  • Fig. 7 shows a partial sectional view of a component connection 80 with a cover layer 82 and a high-strength base layer 84 with a material located in the recess cut, wherein a
  • Connecting element 86 is shown similar to the connecting element shown in Fig. 4, which is introduced without pre-hole in the component assembly.
  • a vent hole 90 is radially introduced. Through this vent hole 90 can in the recess 88 trapped gas, especially air, escape and allow the inclusion of the Materialbutzens the cover layer 82.
  • the setting device 100 comprises a holding-down device 106 which, together with a cutting die 108, clamps the sheet-metal composite 102.
  • the cutting die 108 has a diameter that, as shown, is slightly increased in comparison to the punch diameter to allow free spring-back deformation of the lower component layer 102b. In the present embodiment, the diameter difference is about twice the thickness of the base layer 102b.
  • the punching connection element 104 is introduced into the material by means of punches 110.
  • the component composite 102 is fixed in a form-fitting manner by elastic springback of the lower component layer 102b.
  • the invention provides a simple and quick way to connect multiple component layers with a high or high strength sheet metal as the lowest base layer.

Abstract

The invention relates to a punch connection element (10, 36, 50, 70, 104) having a head (12) and a shaft (13), wherein the shaft (13) has a first shaft section (14) and, continuing towards the end thereof facing away from the head, widens into a second shaft section (16) having a thickening (18, 52), and the shaft (13) tapers again up to the end of the shaft (13) facing away from the head (12), wherein a punch section for punching a hole in a sheet metal is positioned on the side of the second shaft section (16) facing away from the head (12), said punch section having a cross-section wherein at least two outer points are positioned on an outer circle with a punch diameter (Dstanz), wherein the thickening (18, 52) relative to the punch region (22, 42) is configured in such a way that the maximum diameter (Dmax) is greater than the punch diameter (Dstanz) by 25% at most, in particular 20% at most.

Description

Stanz-Verbindungselement  Punching connecting element
Die Erfindung betrifft ein Stanz-Verbindungselement gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine Bauteilverbindung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 15. The invention relates to a stamped connection element according to the preamble of claim 1 and a component connection according to the preamble of claim 15.
Zur Verbindung von wenigstens zwei Blechlagen sind Halbhohlstanzniete oder Vollstanzniete bekannt. So offenbart die DE 102 59 334 C1 einen Vollstanzniet, der selbstlochend in einen Bauteilverbund eingebracht wird. Der Stanzniet weist eine Rille auf, in die Blechmaterial durch plastische Semi-hollow punch rivets or solid punch rivets are known for connecting at least two sheet metal layers. Thus, DE 102 59 334 C1 discloses a solid punch rivet which is introduced into a component assembly in a self-piercing manner. The punch rivet has a groove in the sheet material by plastic
Materialverformung hineingedrängt wird, um den Stanzniet im Bauteilverbund festzulegen. Material deformation is forced to set the punch rivet in the composite component.
Ein solcher Stanzniet hat den Nachteil, dass die unterste Bauteillage plastisch verformbar sein muss, um den Hinterschnitt auszufüllen und auf diese Weise einen Formschluss herzustellen. Such a punch rivet has the disadvantage that the lowermost component layer must be plastically deformable in order to fill in the undercut and in this way produce a positive fit.
Da bei einem Nietprozess immer eine plastische Verformung des unteren Bauteils zur Herstellung eines axialen Formschlusses erfolgen muss, ist eine Nietverbindung für einen Bauteilverbund mit einer harten untersten Bauteillage, deren Material schlecht plastisch verformbar ist, ungeeignet. Es ist Aufgabe der Erfindung eine Stanz- Verbindung und ein geeignetes Verbindungselement anzugeben, mit welchem eine Verbindung mehrerer Bauteillagen ermöglicht wird, wobei die unterste Bauteillage ein Material hoher Festigkeit ist und damit schlechte plastische Verformungseigenschaften aufweist. Since in a riveting always a plastic deformation of the lower component to produce an axial positive engagement must be made, a riveted joint for a composite component with a hard bottom component layer, the material is poorly plastically deformable, unsuitable. It is an object of the invention to provide a stamped connection and a suitable connecting element, with which a connection of several component layers is made possible, wherein the lowermost component layer is a material of high strength and thus has poor plastic deformation properties.
Die Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 in Verbindung mit seinen Oberbegriffsmerkmalen gelöst. The object is solved by the characterizing features of claim 1 in conjunction with its preamble features.
Die Unteransprüche bilden vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung. In bekannter Weise umfasst ein Stanz- Verbindungselement zur Verbindung zweier, insbesondere plattenartiger Bauteile, einen Kopf und einen Schaft. Ferner geht der Kopf in einen Schaft mit einem ersten Schaftabschnitt über, wobei der erste Schaftabschnitt einen Querschnitt aufweist, der in einem Hüllkreis mit einem ersten Durchmesser liegt. Zudem verdickt sich der Schaft im weiteren Verlauf zu seinem dem Kopf abgewandten Ende hin zu einem zweiten Schaftabschnitt. Der zweite Schaftabschnitt stellt eine Verdickung dar, die einen Querschnitt aufweist, der in einem Hüllkreis mit einem The dependent claims form advantageous developments of the invention. In a known manner, a punching connection element for connecting two, in particular plate-like components, comprises a head and a shaft. Further, the head merges into a shank having a first shank portion, the first shank portion having a cross-section which lies in an enveloping circle having a first diameter. In addition, the shaft thickened in the course to its head facing away from the end towards a second shaft portion. The second shaft portion represents a thickening, which has a cross section in an enveloping circle with a
Maximaldurchmesser relativ zum übrigen Schaft liegt. Der Schaft verjüngt sich entsprechend in seinem weiteren Verlauf wieder bis zu dem Kopf abgewandten Ende des Schafts. Das Stanz- Verbindungselement weist an der dem Kopf abgewandten Seite des zweiten Schaftabschnitts einen Stanzabschnitt zum Stanzen eines Loches in ein Blech auf. Der Stanzabschnitt hat einen Querschnitt, der in einem Hüllkreis mit einem Stanzdurchmesser liegt, wobei die Verdickung relativ zum Maximum diameter is relative to the rest of the shaft. The shank tapers correspondingly in its further course back to the end of the shaft facing away from the head. The punching connection element has on the side facing away from the head of the second shaft portion a punching section for punching a hole in a metal sheet. The punching section has a cross-section which lies in an enveloping circle with a punch diameter, wherein the thickening relative to
Stanzbereich so gestaltet ist, dass der Maximaldurchmesser um höchstens 25%, insbesondere höchstens 20%, insbesondere 15%, größer ist als der Stanzdurchmesser. Ein Hüllkreis im Sinne der Erfindung ist ein Kreis, der den Querschnitt vollständig mit kleinstmöglichem Durchmesser einschließt. Die Hüllkreise liegen insbesondere koaxial. Punching range is designed so that the maximum diameter is at most 25%, in particular at most 20%, in particular 15%, greater than the punch diameter. An enveloping circle in the sense of the invention is a circle which completely encloses the cross section with the smallest possible diameter. The envelopes are in particular coaxial.
Durch diese Ausgestaltung kann bei Verbindung wenigstens zweier Bauteillagen, bei welcher die unterste Bauteillage ein hartes oder superhartes Blech ist, eine formschlüssige Verbindung erreicht werden. Durch die geringfügige Verdickung im Vergleich zum Stanzdurchmesser kann die Elastizität des Bauteils derart ausgenutzt werden, dass ein Durchdringen der untersten Bauteillage mit dem Stanz- Verbindungselement derart möglich ist, dass dieses aufgrund der radialen Rückfederung, nach By virtue of this embodiment, a positive connection can be achieved when at least two component layers are joined, in which the lowermost component layer is a hard or superhard sheet. Due to the slight thickening compared to the punch diameter, the elasticity of the component can be exploited such that a penetration of the lowest component position with the punching connection element is possible such that this due to the radial spring back, after
Durchdringen der Verdickung, das Blech gegen den Schaft verstemmt. Denkbare Querschnitte sind beispielsweise tribolare, polygone oder auch kreisförmige Querschnitte. Bei einem kreisförmigen Querschnitt kann der Querschnittsradius identisch mit dem Hüllkreisradius sein. Penetration of the thickening, the sheet caulked against the shaft. Conceivable cross sections are for example tribolare, polygonal or even circular cross sections. For a circular cross-section, the cross-sectional radius may be identical to the enveloping circle radius.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass der Durchmesser des ersten Schaftteils wenigstens dem Stanzdurchmesser entspricht. Dies hat zur Folge, dass die in die Decklage eingebrachte Ausnehmung sich eng an den ersten Schaftteil anlegen kann, was einen spielfreien, radialen und axialen Formschluss ermöglicht. According to a further advantageous embodiment, it may be provided that the diameter of the first shaft part corresponds at least to the punch diameter. This has the consequence that the recess introduced into the cover layer can rest tightly against the first shaft part, which enables a backlash-free, radial and axial positive locking.
Vorzugsweise kann die Steigung vom ersten Schaftteil zum Maximaldurchmesser, also zur Verdickung, eine Neigung von höchstens 10°, insbesondere etwa 6°, aufweisen. Dies hat zur Folge, dass beim Rückfedem der Bauteillage an den Schaft des Verbindungselements die Bauteillage mit der Preferably, the pitch of the first shaft portion to the maximum diameter, ie for thickening, an inclination of at most 10 °, in particular about 6 °, have. This has the consequence that at Zurückfedem the component position to the shank of the connecting element, the component position with the
Mantelfläche, die sich in der entsprechenden Steigung aufweitet, eine Verspannungssituation bildet und der Formschluss in axialer Richtung hergestellt wird. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung endet der Schaft in einem Kegel, Kegelstumpf oder einem Zylinder. Endet der Schaft in einem Kegel, ist zu beachten, dass die Stirnfläche des Schafts nicht notwendigerweise den Stanzbereich bildet. So kann beispielsweise der Stanzbereich durch einen Querschnitt gebildet werden, der axial nach dem Kegel angeordnet ist. Endet der Schaft in einem Kegelstumpf, kann die Stirnfläche des Kegelstumpfes den Stanzbereich darstellen, wobei der Kegelstumpf insbesondere mit seinem Basiskreis an die Verdickung schließt. Durch eine Lateral surface, which widens in the corresponding pitch, forms a bracing situation and the positive connection is made in the axial direction. In a further advantageous embodiment of the shaft ends in a cone, truncated cone or a cylinder. If the shank ends in a cone, it should be noted that the end face of the shank does not necessarily form the punching area. Thus, for example, the punching area can be formed by a cross section which is arranged axially behind the cone. If the shank ends in a truncated cone, the end face of the truncated cone can represent the punching area, the truncated cone closing in particular with its base circle to the thickening. By a
doppelkonische Ausgestaltung kann ein besonders sanftes Aufdehnen und Rückfedem der unteren Bauteillage erfolgen. doppelkonische design can be a particularly gentle expansion and Rückfedem the lower component location.
Insbesondere verläuft der Übergangsbereich vom ersten zum zweiten Schaftabschnitt konisch. In particular, the transition region extends conically from the first to the second shaft section.
Dies hat zur Folge, dass sich eine ideale Anlagefläche für die rückfedernde unterste Bauteillage ergibt. This has the consequence that there is an ideal contact surface for the spring-back lowermost component layer.
Alternativ kann der Übergangsbereich vom ersten Schaftabschnitt zum Maximaldurchmesser der Verdickung eine Krümmung beispielsweise einen konkaven Verlauf aufweisen, wodurch sich eine höhere axiale Auszugskraft erreichen lässt. Alternatively, the transition region from the first shaft section to the maximum diameter of the thickening may have a curvature, for example a concave profile, as a result of which a higher axial extension force can be achieved.
Ferner kann vorgesehen sein, dass sich der Schaft vom Maximaldurchmesser der Verdickung zum Schaftende hin konisch verjüngt. Während des Stanzens erfolgt dadurch eine gleichmäßige, elastische Aufweitung des Stanzloches in der untersten Bauteillage. Furthermore, it can be provided that the shaft tapers conically from the maximum diameter of the thickening towards the shaft end. During punching, this results in a uniform, elastic widening of the punching hole in the lowest part of the component.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass der Schaft in seiner Stirnfläche eine zentrale Ausnehmung aufweist. Diese kann zum Einen die Elastizität des Stanz- Verbindungselementes vergrößern, zum anderen kann ein Aufnahmeraum für Material der Decklage bereitgestellt werden. According to a further advantageous embodiment, it can be provided that the shaft has a central recess in its end face. This can on the one hand increase the elasticity of the punching connection element, on the other hand, a receiving space for material of the cover layer can be provided.
Diese Eigenschaften sind besonders gut erfüllt, wenn sich die zentrale Ausnehmung in axialer Ausrichtung wenigstens bis zum Maximaldurchmesser erstreckt. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass in die Stirnseite eine erste zentrale Ausnehmung eingebracht ist, die sich in axialer Richtung in Richtung des Kopfes erstreckt, wobei die Ausnehmung einen ersten Ausnehmungsdurchmesser und einen zum ersten These properties are particularly well met when the central recess extends in axial alignment at least up to the maximum diameter. In a further advantageous embodiment it can be provided that in the end face a first central recess is introduced, which extends in the axial direction in the direction of the head, wherein the recess has a first recess diameter and one to the first
Ausnehmungsmesser unterschiedlichen zweiten Ausnehmungsmesser aufweist. Der zweite Ausnehmungsmesser different second recess diameter. The second
Ausnehmungsdurchmesser liegt dabei in axialer Richtung zwischen dem ersten Ausnehmungsdurchmesser lies in the axial direction between the first
Ausnehmungsdurchmesser und dem Kopf. Insbesondere liegt der zweite Ausnehmungsdurchmesser zwischen dem ersten Ausnehmungsdurchmesser und dem Maximaldurchmesser. Durch die unterschiedliche Gestaltung der Ausnehmungsdurchmesser kann das Materialfluss- und  Recess diameter and the head. In particular, the second recess diameter lies between the first recess diameter and the maximum diameter. Due to the different design of the recess diameter, the material flow and
Verdrängungsverhalten beim Stanzvorgang beeinflusst werden. Displacement behavior can be influenced during punching.
So kann beispielsweise der erste Ausnehmungsdurchmesser an der Stirnfläche des Stanz- Verbindungselements größer sein als der zweite Ausnehmungsdurchmesser, der dann im übrigen Bereich der zentralen Ausnehmung vorliegt. Dies hat zur Folge, dass möglichst viel von dem ausgestanzten Material durch die sich verjüngende Ausnehmung abgeführt werden kann, was zu einer verbesserten Ausbildung einer Schneidkante in der untersten Bauteillage führt. For example, the first recess diameter at the end face of the punched connection element may be larger than the second recess diameter, which is then present in the remaining area of the central recess. This has the consequence that as much as possible of the stamped-out material can be removed through the tapered recess, which leads to an improved formation of a cutting edge in the lowest component position.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann der erste Ausnehmungsdurchmesser, der der Stirnseite zugewandt ist, einen kleineren Ausnehmungsdurchmesser aufweisen als der in Kopfrichtung nachfolgende zweite Ausnehmungsdurchmesser. According to a further advantageous embodiment, the first recess diameter, which faces the end face, have a smaller recess diameter than the second recess diameter following in the head direction.
Dies hat zur Folge, dass ein ausgestanzter Material butzen mit einem Durchmesser, der dem ersten Ausnehmungsdurchmessers entspricht, in eine zentrale Ausnehmung eingeleitet wird, die dann einen größeren Durchmesser als der Material butzen hat. Dadurch kann gewährleistet werden, dass ein ausreichend großes Spiel zwischen Material butzen und Ausnehmung verbleibt, wodurch ein Einfedern nicht behindert wird. This has the consequence that a punched material slug with a diameter corresponding to the first recess diameter, is introduced into a central recess, which then has a larger diameter than the material use. This can ensure that a sufficiently large clearance between material and use recess remains, whereby a compression is not hindered.
Als besonders vorteilhaft hat sich herausgestellt, dass ein dritter Ausnehmungsdurchmesser vorgesehen sein kann, der in axialer Richtung zwischen dem zweiten Ausnehmungsdurchmesser und dem Kopf liegt, wobei der zweite Ausnehmungsdurchmesser kleiner als der dritte It has proven to be particularly advantageous that a third recess diameter can be provided, which lies in the axial direction between the second recess diameter and the head, wherein the second recess diameter is smaller than the third
Ausnehmungsdurchmesser ist. Recess diameter is.
Dies verbindet die Ausgestaltung von einer scharfen Schneidkante mit einem größten This combines the design of a sharp cutting edge with a largest
Außendurchmesser an der Stirnfläche, der sich zu einem geringeren Ausnehmungsdurchmesser in Kopfrichtung verjüngt, um den Durchmesser des verdrängten Materialbutzens festzulegen und sich anschließend wieder in einen größeren dritten Ausnehmungsdurchmesser aufweitet, um ein ausreichend großes Luftvolumen bereit zu stellen. Outer diameter at the end face, which tapers to a smaller recess diameter in the head direction to set the diameter of the displaced Materialbutzens and then again expanded into a larger third recess diameter to provide a sufficiently large volume of air.
Zudem kann vorgesehen sein, dass in die Mantelfläche eine Bohrung eingebracht ist, welche auf die zentrale Ausnehmung trifft. Dadurch kann eine Entlüftung der zentralen Ausnehmung erfolgen, wenn beim Stanzvorgang verdrängtes Material in der zentralen Ausnehmung aufgenommen wird. In addition, it can be provided that in the lateral surface a bore is introduced, which meets the central recess. As a result, a venting of the central recess can take place when displaced material is received in the central recess during the punching process.
Bevorzugt kann die axiale Erstreckung von der Kopfunterseite bis zur Verdickung etwa dem 0,8-fachen bis dreifachen des Stanzdurchmessers entsprechen. Preferably, the axial extent of the head bottom to thickening about 0.8 times to three times the punch diameter correspond.
Zudem kann eine die axiale Erstreckung von der Kopfunterseite bis zur Schneidkante etwa dem ein- bis dreifachen des Stanzdurchmessers entsprechen. In addition, an axial extent of the head bottom to the cutting edge about one to three times the punch diameter correspond.
Durch eine entsprechende Dimensionierung kann eine Durchdringung der Deck- und Basislagen aus entsprechend hartem Material gewährleistet werden. By appropriate dimensioning a penetration of the cover and base layers of correspondingly hard material can be ensured.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung betrifft diese eine Bauteilverbindung umfassend ein Stanz-Verbindungselement und wenigstens eine Decklage und eine Basislage, wobei das According to a further aspect of the invention, this relates to a component connection comprising a punching connection element and at least one cover layer and a base layer, wherein the
Verbindungselement einen Kopf und einen Schaft aufweist, wobei der Kopf in einen ersten Connecting element has a head and a shaft, wherein the head in a first
Schaftabschnitt übergeht, der einen Querschnitt aufweist, der in einem Hüllkreis mit einem ersten Durchmesser liegt. Im weiteren Verlauf zu seinem dem Kopf abgewandten Ende geht der erste Schaftabschnitt in einem zweiten Schaftabschnitt über, der einen zweiten Querschnitt aufweist, der auf einem Hüllkreis mit einem Verdickungsdurchmesser liegt, wodurch eine Verdickung gebildet ist. Nach der Verdickung verjüngt sich der Schaft bis zu dem Kopf abgewandten Ende des Schafts wieder, wobei sich ein Stanzdurchmesser ergibt, mit dem in der Basislage unter Bildung eines Durchzugs ein Loch ausgestanzt ist, in welches sich das Stanz-Verbindungselement mit seinem Schaft erstreckt. Shank portion passes, which has a cross-section which lies in an enveloping circle with a first diameter. In the further course to its end facing away from the head, the first shaft section merges into a second shaft section, which has a second cross-section lying on an enveloping circle with a thickening diameter, whereby a thickening is formed. After thickening, the shaft tapers to the end of the shaft facing away from the head, resulting in a punch diameter with which a hole is punched out in the base layer to form a passage, into which the punching connection element extends with its shaft.
Stanzdurchmesser und Maximaldurchmesser sind derart aufeinander abgestimmt, so dass nach Einbringung des Stanz-Verbindungselements der Durchzug eine Rückstellkraft entgegen der Punch diameter and maximum diameter are matched to one another, so that after introduction of the punching connection element of the passage a restoring force against the
Eintreibrichtung auf das Stanz-Verbindungselement ausüben kann, wodurch dieses formschlüssig festlegt wird. Driving direction can exert on the punching connection element, whereby this is determined form-fitting.
Dies ist insbesondere der Fall, wenn die Differenz des Maximaldurchmessers zum Stanzdurchmesser kleiner oder gleich der Summe der maximalen Durchmesservergrößerung des Loches in der Basislage aufgrund elastischer Verformung und der Durchmesserverkleinerung der Aufweitung des This is particularly the case when the difference of the maximum diameter to the punch diameter is less than or equal to the sum of the maximum diameter increase of the hole in the base layer due to elastic deformation and the diameter reduction of the expansion of the
Verbindungselements aufgrund der elastischen Verformung in radialer Richtung ist. Connecting element due to the elastic deformation in the radial direction.
Dadurch wird gewährleistet, dass eine ausreichende elastische Rückstellung der Basislage ermöglicht wird. Im Falle eines Stanz-Verbindungselements aus Vollmaterial ist die Durchmesserverkleinerung aufgrund elastischer Verformung des Stanz-Verbindungselements vernachlässigbar. Die Aufweitung erfolgt dann ausschließlich über die elastische Verformung des Stanzlochs in der unteren Basislage. This ensures that a sufficient elastic recovery of the base layer is made possible. In the case of a stamped connection element of solid material, the diameter reduction due to elastic deformation of the stamped connection element is negligible. The widening then takes place exclusively via the elastic deformation of the punching hole in the lower base layer.
In einer vorteilhaften Gestaltung der Bauteilverbindung ist die Summe der Dicke der wenigstens einen Decklage und der Dicke der Basislage geringer als der Abstand des Aufweitungsmaximums zum Kopf. Dies hat zur Folge, dass nach Einbringen des Stanz-Verbindungselements die Verdickung außerhalb des Bauteilverbunds zum Liegen kommt und eine formschlüssige Verbindung in axialer Richtung bereitstellen kann. Insbesondere schließt die Dicke der Bauteilverbindung auch den sich während des In an advantageous embodiment of the component connection, the sum of the thickness of the at least one cover layer and the thickness of the base layer is less than the distance of the expansion maximum to the head. This has the consequence that after introduction of the punching connection element, the thickening outside of the component assembly comes to rest and can provide a positive connection in the axial direction. In particular, the thickness of the component connection also closes during the
Verbindungsvorgangs ergebenden Durchzug ein. Insbesondere ist die unterste Bauteillage aus einem Material hoher Festigkeit, insbesondere einem hochfesten Material, insbesondere aus einem Material mit einer Zugfestigkeit von mehr als 800 Megapascal (MPa), insbesondere mehr als 1000 MPa, gebildet. Die Basislage kann vorzugsweise aus Metall, insbesondere Stahl, gebildet sein.  Connection operation resulting passage. In particular, the lowermost component layer is formed of a material of high strength, in particular a high-strength material, in particular of a material having a tensile strength of more than 800 megapascals (MPa), in particular more than 1000 MPa. The base layer may preferably be formed of metal, in particular steel.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung umfasst die Bauteilverbindung ein According to a further advantageous embodiment, the component connection comprises a
erfindungsgemäßes Verbindungselement wie zuvor beschrieben. Das Verbindungselement ist dabei so dimensioniert, dass der Abstand von der Aufweitung zur untersten Bauteillage geringer ist als die Dicke der Basislage. Dies hat zur Folge, dass die unterste Bauteillage in dem sich aufweitenden Bereich des Stanz-Verbindungselements an diesem zur Anlage kommt. inventive connecting element as described above. The connecting element is dimensioned such that the distance from the widening to the lowermost component layer is less than the thickness of the base layer. As a result, the lowermost component layer comes to rest in the expanding region of the punched connection element.
In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer zuvor beschriebenen Bauteilverbindung, wobei ein erfindungsgemäßes Stanz-Verbindungselement unter Axialkraft durch wenigstens eine Decklage und eine Basislage gedrückt wird. Die Basislage wird während des In a further aspect, the invention relates to a method for producing a component connection described above, wherein a punching connection element according to the invention is pressed under axial force by at least one cover layer and a base layer. The base position will be during the
Eintreibvorgangs durch eine Matrize, insbesondere Schneidmatrize, abgestützt, die einen größeren Innendurchmesser aufweist als der Stanzdurchmesser des Stanz-Verbindungselements. Vorzugsweise ist der Durchmesserunterschied von Stanzdurchmesser und Innendurchmesser der Matrize größer als die Stärke der Basislage. Dadurch wird eine elastische Verformung der Basislage bei Eindringen des Stanz- Verbindungselement mit seiner Verdickung in die Basislage ermöglicht. Driving operation by a die, in particular cutting die, supported, which has a larger inner diameter than the punch diameter of the punching connection element. Preferably, the diameter difference between the punch diameter and the inner diameter of the die is greater than the thickness of the base sheet. As a result, an elastic deformation of the base layer upon penetration of the punching connection element is made possible with its thickening in the base layer.
Insbesondere kann der Durchmesserunterschied von Maximaldurchmesser und Innendurchmesser der Matrize größer als das 0,9-fache der Stärke der Basislage sein. In particular, the diameter difference of maximum diameter and inner diameter of the die may be greater than 0.9 times the thickness of the base layer.
Dies unterstützt die Ausbildung eines Durchzugs, der das rückfedernde Verhalten der Basislage unterstützt. Bevorzugt ist der Durchmesserunterschied von Stanzdurchmesser und Innendurchmesser der Matrize kleiner als das Dreifache der Stärke der Basislage. This supports the formation of a draft that supports the resilience of the base situation. Preferably, the diameter difference between the punch diameter and the inner diameter of the die is less than three times the thickness of the base sheet.
Weiter vorteilhaft ist es, wenn der Durchmesserunterschied von Stanzdurchmesser und It is also advantageous if the diameter difference of punch diameter and
Innendurchmesser der Matrize kleiner als das Dreifache der Stärke der Basislage ist. Dadurch kann verhindert werden, dass der den Stanzverbinder umgreifende Bereich der Basislage beim Inner diameter of the die is less than three times the thickness of the base layer. This can prevent the area of the base layer embracing the punch connector from being prevented
Eintreibvorgang aufbricht. Startup process breaks up.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den in den Zeichnungen dargestellten Further advantages, features and applications of the present invention will become apparent from the following description taken in conjunction with those shown in the drawings
Ausführungsbeispielen. Embodiments.
In der Beschreibung, in den Ansprüchen und in der Zeichnung werden die in der unten aufgeführten Liste der Bezugszeichen verwendeten Begriffe und zugeordneten Bezugszeichen verwendet. In der Zeichnung bedeutet: In the description, the claims, and the drawing, the terms and associated reference numerals used in the list of reference numerals below are used. In the drawing:
Fig. 1 eine Vorderansicht eines erfindungsgemäßen Stanz-Verbindungselements; Fig. 1 is a front view of a punching connection element according to the invention;
Fig. 2 eine Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Bauteilverbindung; Fig. 2 is a sectional view of a component connection according to the invention;
Fig. 3 eine Vorderansicht eines Stanz-Verbindungselements; Fig. 3 is a front view of a punching connection element;
Fig. 4 eine Teilschnittansicht einer weiteren Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Stanz- Verbindungselements; Fig. 5 eine Teilschnittansicht einer erfindungsgemäßen Bauteilverbindung; 4 shows a partial sectional view of a further embodiment of a punched connection element according to the invention; 5 is a partial sectional view of a component connection according to the invention;
Fig. 6 eine Teilschnittansicht einer weiteren Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Stanz- Verbindungselements; 6 shows a partial sectional view of a further embodiment of a punched connection element according to the invention;
Fig. 7 eine Teilschnittansicht einer Bauteilverbindung mit einer Decklage und einer superharten Basislage, und 7 is a partial sectional view of a component connection with a cover layer and a superhard base layer, and
Fig. 8 eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Setzvorrichtung zur Herstellung eines Bauteilverbundes. Fig. 8 is a schematic view of a setting device according to the invention for producing a composite component.
Fig. 1 zeigt eine Vorderansicht eines erfindungsgemäßen Stanz- Verbindungselements 10 mit einem Kopf 12 und einem Schaft 13, der in einen ersten Schaftabschnitt 14 übergeht. Gemäß dieser 1 shows a front view of a punched connection element 10 according to the invention with a head 12 and a shank 13, which merges into a first shank section 14. According to this
Ausführungsform ist der erste Schaftabschnitt 14 zylindrisch ausgebildet. Im Anschluss an den ersten Schaftabschnitt 14 schließt sich ein zweiter Schaftabschnitt 16 an, der sich konisch zu einer Verdickung 18 aufweitet. Die Verdickung 18 hat den Maximaldurchmesser Dmax und stellt folglich die dickste Stelle des Schafts dar. Embodiment, the first shaft portion 14 is cylindrical. Subsequent to the first shaft section 14, a second shaft section 16 adjoins, which widens conically to a thickening 18. The thickening 18 has the maximum diameter D ma x and thus represents the thickest point of the shaft.
Im Anschluss an die Verdickung wiederum verjüngt sich der Schaft in einen dritten Schaftabschnitt 20, bis dieser im vorliegenden Beispiel in einem Stanzbereich 22 mit einem Stanzdurchmesser Dstanz endet, der eine kreisförmige Planfläche bildet. Im vorliegenden Fall ist der Maximaldurchmesser Dmaxetwa 10 % größer als der Stanzdurchmesser Dstanz. After the thickening, in turn, the shank tapers into a third shank portion 20 until, in the present example, it ends in a punching area 22 with a punching diameter Dstanz which forms a circular plane surface. In the present case, the maximum diameter Dmax is about 10% larger than the punch diameter Dstanz.
Fig. 2 zeigt eine Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Bauteilverbindung 30 umfassend zwei Bauteillagen mit einer unteren Basislage 34 aus hochfestem Stahl von mehr als 800 MPa, insbesondere mehr als 1000 MPa Zugfestigkeit. Auf dieser Basislage 34 liegt eine Decklage 32 aus Leichtmetall, Faserverbundkunststoffen oder Stahl. Die beiden Bauteile werden durch ein erfindungsgemäßes Stanz- Verbindungselement 36 zusammengehalten, wobei das Stanz-Verbindungselement 36 ohne Vorlochen durch die beiden Platten getrieben wird. Dabei entsteht ein Stanzloch insbesondere im unteren Blech mit dem Durchmesser Dstanz. Während des Eintreibvorgangs ruft die Verdickung 18 beim Durchdringen des Stanzloches in der Basislage 34 eine in Radialrichtung elastische Aufweitung des Loches hervor, welche durch eine Verformung des Bleches 34 in Eintreibrichtung festzustellen ist. Der dort gebildete Durchzug ist im Wesentlichen nur im elastisch verformbaren Bereich verformt. Dies hat zur Folge, dass sich eine Rückstell kraft ergibt, welche bestrebt ist, den elastisch aufgeweiteten Lochdurchmesser wieder auf den Stanzdurchmesser zu reduzieren. Da die Verdickung außerhalb des Durchzugs liegt und insbesondere die Basislage 34 im konischen Bereich des Stanz-Verbindungselements 36 anliegt, wird auf diese Weise in axialer Richtung ein Formschluss hergestellt. So kann durch einen Stanzvorgang mit einem erfindungsgemäß gestalteten Verbindungselement ein hochfestes Blech mit einer weiteren Materiallage auf einfache Weise verbunden werden. 2 shows a sectional view of a component connection 30 according to the invention comprising two component layers with a lower base layer 34 of high-strength steel of more than 800 MPa, in particular more than 1000 MPa tensile strength. On this base layer 34 is a cover layer 32 made of light metal, fiber reinforced plastics or steel. The two components are held together by an inventive punching connection element 36, wherein the punching connection element 36 is driven without pre-punching through the two plates. This creates a punched hole, in particular in the lower plate with the diameter Dstanz. During the driving operation, the thickening 18, when penetrating the punching hole in the base layer 34, causes a radial expansion of the hole in the radial direction, which is determined by a deformation of the sheet 34 in the driving direction. The draft formed there is essentially deformed only in the elastically deformable region. This has the consequence that a restoring force results, which endeavors, the elastically expanded hole diameter again to reduce the punch diameter. Since the thickening is outside the passage and in particular the base layer 34 rests in the conical region of the punching connection element 36, a positive connection is produced in this way in the axial direction. Thus, a high-strength sheet can be connected to a further material layer in a simple manner by a punching operation with a connecting element designed according to the invention.
Fig. 3 zeigt eine Vorderansicht eines Stanz-Verbindungselements 40, das im Wesentlichen dem in Fig. 1 beschriebenen Stanz-Verbindungselement entspricht, wobei am stirnseitigen Ende des Schaftes ein Stanzbereich 42 mit dem Stanzdurchmesser Dstanz vorgesehen ist, wobei sich jedoch eine Kegelspitze 44 anschließt. Die Kegelspitze hat den Vorteil, dass das Material der Decklage besser verdrängt wird, sich durch elastische Verformung der Basislage bessere Stanzbedingungen und auch eine größere elastische Rückfederung ergeht. Fig. 3 shows a front view of a punching connection element 40, which substantially corresponds to the punch connection element described in Fig. 1, wherein at the front end of the shaft, a punching portion 42 is provided with the punch diameter Dstanz, but with a conical tip 44 connects. The conical tip has the advantage that the material of the cover layer is better displaced, passes through elastic deformation of the base layer better punching conditions and also a greater elastic recoil.
Eine Bauteilverbindung ergibt sich mit dem Stanz-Verbindungselement 40 wie in Fig. 2 beschrieben. A component connection results with the punching connection element 40 as described in FIG. 2.
Fig. 4 zeigt eine Teilschnittansicht einer weiteren Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Stanz- Verbindungselements 50. Dieses ist in seiner Grundform ähnlich dem Stanz-Verbindungselement gemäß Fig. 1 ausgestaltet und weist entsprechend eine Verdickung 52 auf. In die Stirnfläche des Stanz- Verbindungselements ist in dieser Teilschnittansicht deutlich zu erkennen, dass ein Loch in die Stirnfläche 54 des Stanz-Verbindungselements 50 eingebracht ist, das sich in axialer Richtung in Richtung des Kopfes erstreckt. Die Ausnehmung 56 ist zylindrisch ausgestaltet und kann dann bei Durchdringen einer Decklage dort vorhandenes Material in Form eines Butzens aufnehmen. Dies verbessert die Stanzqualität des Loches in der Basislage. Zudem erlaubt die zentrale Ausnehmung ein Einfedern des Schaftes im Bereich der Verdickung. Solches Verhalten ist in Fig. 5 näher beschrieben. Fig. 4 shows a partial sectional view of another embodiment of a punching connection element 50 according to the invention. This is configured in its basic form similar to the punching connection element according to FIG. 1 and correspondingly has a thickening 52. In the end face of the punching connection element, it can be clearly seen in this partial sectional view that a hole is made in the end face 54 of the punched connection element 50, which extends in the axial direction in the direction of the head. The recess 56 is configured cylindrically and can then absorb there existing material in the form of a Butz when penetrating a cover layer. This improves the punching quality of the hole in the base layer. In addition, the central recess allows a compression of the shaft in the region of the thickening. Such behavior is described in more detail in FIG.
Fig. 5 zeigt eine Teilschnittansicht einer erfindungsgemäßen Bauteilverbindung 60 während des Eintreibvorgangs umfassend eine Decklage 62 sowie eine Basislage 64 aus einem hochfesten Material. Ein Stanz-Verbindungselement 50 gemäß Fig. 4 ist dort während des Einbringvorgangs auf etwa halber Einbringstrecke dargestellt. Übertrieben dargestellt ist hier das Einfedern der Verdickung 52, wodurch sich somit die elastische Verformung des Lochrandes aus der Summe der elastischen Aufweitung des Lochrandes und der elastischen Einfederung der Verdickung 52 ergibt. Nach Durchdringen des Bauteilverbundes ergibt sich ein Auffedern des Stanz-Verbindungselements 50 im Bereich der Verdickung 52 und führt zu einer formschlüssigen Verbindung, wie sie bereits in Fig. 2 beschrieben ist. Fig. 6 zeigt eine Teilschnittansicht einer weiteren Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Stanz- Verbindungselements 70, das ähnlich dem Stanz-Verbindungselement 50 aus Fig. 4 aufgebaut ist. Das Stanz-Verbindungselement 70 weist in seiner Stirnfläche 74 eine konische Ausnehmung 76 auf, die sich in Richtung des Kopfes von einem ersten Ausnehmungsdurchmesser DAI ZU einem kleineren zweiten Ausnehmungsdurchmesser DA2 verjüngt. Nach dem zweiten Ausnehmungsdurchmessers DA2 erfolgt eine Aufweitung des Ausnehmungsdurchmessers zu einem dritten Ausnehmungsdurchmesser DA3. 5 shows a partial sectional view of a component connection 60 according to the invention during the driving operation comprising a cover layer 62 and a base layer 64 made of a high-strength material. A punching connection element 50 according to FIG. 4 is shown there during the insertion process at approximately half the insertion distance. Exaggerated here is the compression of the thickening 52, which thus results in the elastic deformation of the hole edge of the sum of the elastic expansion of the hole edge and the elastic deflection of the thickening 52. After penetration of the component composite results in a springing of the punching connection element 50 in the region of the thickening 52 and leads to a positive connection, as already described in Fig. 2. 6 shows a partial sectional view of a further embodiment of a punched connection element 70 according to the invention, which is constructed similarly to the punched connection element 50 from FIG. 4. The punching connection element 70 has in its end face 74 a conical recess 76, which tapers in the direction of the head from a first recess diameter DAI to a smaller second recess diameter DA2. After the second recess diameter DA2, a widening of the recess diameter to a third recess diameter DA3 takes place.
Diese Gestaltung hat den Vorteil, dass das aus einer Decklage ausgestanzte Material in Form eines Butzens mit einem Durchmesser DA2 in das Stanz-Verbindungselement 70 aufgenommen wird. This design has the advantage that the material punched out of a cover layer is received in the punch connection element 70 in the form of a piece having a diameter DA2.
Aufgrund der Erweiterung der Ausnehmung 72 ergibt sich, dass nicht das gesamte Due to the extension of the recess 72 shows that not the entire
Ausnehmungsvolumen mit Material der Decklage gefüllt wird, sondern ein Volumen, das mit Luft gefüllt ist, bestehen bleibt.  Recess volume is filled with material of the cover layer, but a volume that is filled with air remains.
Durch die konische Verjüngung von Durchmesser DAI zum Durchmesser DA2 ergibt sich eine klare Schneidkante am Umfang der Stirnfläche 74, wobei das Material der Decklage in die Ausnehmung 72 gedrängt wird. Dadurch folgt ein verbessertes Stanzverhalten für den Lochstanzvorgang in die The conical taper of diameter DAI to the diameter DA2 results in a clear cutting edge on the circumference of the end face 74, wherein the material of the cover layer is forced into the recess 72. This results in an improved punching behavior for the punching process in the
Basislage, außerdem wird das Einfedern des Stanz-Verbindungselements verbessert. Base layer, also the compression of the punching connection element is improved.
Fig. 7 zeigt eine Teilschnittansicht einer in Bauteil-Verbindung 80 mit einer Decklage 82 und einer hochfesten Basislage 84 mit einem in der Ausnehmung befindlichen Material butzen, wobei einFig. 7 shows a partial sectional view of a component connection 80 with a cover layer 82 and a high-strength base layer 84 with a material located in the recess cut, wherein a
Verbindungselement 86 ähnlich dem in Fig. 4 dargestellten Verbindungselement gezeigt ist, welches ohne Vorloch in den Bauteilverbund eingebracht ist. Um die Aufnahme des Materials der Decklage 82 in die Ausnehmung 88 zu verbessern, ist radial eine Entlüftungsbohrung 90 eingebracht. Durch diese Entlüftungsbohrung 90 kann in der Ausnehmung 88 eingeschlossenes Gas, insbesondere Luft, entweichen und die Aufnahme des Materialbutzens der Decklage 82 ermöglichen. Connecting element 86 is shown similar to the connecting element shown in Fig. 4, which is introduced without pre-hole in the component assembly. In order to improve the absorption of the material of the cover layer 82 in the recess 88, a vent hole 90 is radially introduced. Through this vent hole 90 can in the recess 88 trapped gas, especially air, escape and allow the inclusion of the Materialbutzens the cover layer 82.
Fig. 8 zeigt eine Setzvorrichtung 100 zur Herstellung eines Bauteilverbundes 102 aus einer oberen Bauteillage 102a und einer unteren Bauteillage 102b durch ein erfindungsgemäßes Stanz- Verbindungselement 104. Dazu umfasst die Setzvorrichtung 100 einen Niederhalter 106, der zusammen mit einer Schneidmatrize 108 den Blechverbund 102 klemmt. Die Schneidmatrize 108 weist einen Durchmesser auf, der, wie dargestellt, im Vergleich zum Stanzdurchmesser etwas vergrößert ist, um eine freie rückfederbare Verformung der unteren Bauteillage 102b zu ermöglichen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel beträgt die Durchmesserdifferenz etwa das Doppelte der Stärke der Basislage 102b. Das Stanz-Verbindungselement 104 wird mittels Stempel 110 in das Material eingebracht. Nachdem das Stanz-Verbindungselement 104, wie in den vorangegangenen Figuren beschrieben, den Blechverbund 102 durchdrungen hat, wird der Bauteilverbund 102 durch elastisches Rückfedern der unteren Bauteillage 102b formschlüssig festgelegt. Durch die Erfindung ist eine einfache und schnelle Möglichkeit gegeben, mehrere Bauteillagen mit einem hoch oder hochfesten Blech als unterste Basislage zu verbinden. 8 shows a setting device 100 for producing a component composite 102 from an upper component layer 102a and a lower component layer 102b by a punching connection element 104 according to the invention. For this purpose, the setting device 100 comprises a holding-down device 106 which, together with a cutting die 108, clamps the sheet-metal composite 102. The cutting die 108 has a diameter that, as shown, is slightly increased in comparison to the punch diameter to allow free spring-back deformation of the lower component layer 102b. In the present embodiment, the diameter difference is about twice the thickness of the base layer 102b. The punching connection element 104 is introduced into the material by means of punches 110. After the punching connection element 104, as described in the preceding figures, has penetrated the sheet metal composite 102, the component composite 102 is fixed in a form-fitting manner by elastic springback of the lower component layer 102b. The invention provides a simple and quick way to connect multiple component layers with a high or high strength sheet metal as the lowest base layer.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e P a n t a n s p r e c h e
1. Stanz- Verbindungselement (10, 36, 50 70, 104), das einen Kopf (12) und einen Schaft (13) aufweist, wobei der Kopf (12) in einen Schaft (13) mit einem ersten Schaftabschnitt (14) übergeht, wobei der erste Schaftabschnitt (14) einen Querschnitt aufweist, der in einem Hüllkreis mit einem ersten Durchmesser liegt, ferner sich der Schaft (13) im weiteren Verlauf zu seinem dem Kopf (12) abgewandten Ende hin zu einem zweiten Schaftabschnitt (16) aufweitet, wobei der zweite Schaftabschnitt (16) eine Verdickung (18, 52) hat, die einen Querschnitt aufweist, der in einem Hüllkreis mit einem Maximaldurchmesser (Dmax) liegt, und der Schaft (13) sich bis zu dem Kopf (12) abgewandten Ende des Schafts (13) wieder verjüngt, wobei an der dem Kopf (12) abgewandten Seite des zweiten Schaftabschnitts (16) ein Stanzabschnitt zum Stanzen eines Loches in ein Blech liegt, der einen Querschnitt hat, der in einem Hüllkreis mit einem Stanzdurchmesser (Dstanz) liegt, wobei die Verdickung (18, 52) relativ zum Stanzbereich (22, 52) so gestaltet ist, dass der Maximaldurchmesser (Dmax) um höchstens 25%, insbesondere höchstens 20%, größer als der Stanzdurchmesser (Dstanz) ist. A punching connector (10, 36, 50, 70, 104) having a head (12) and a shank (13), the head (12) merging into a shank (13) having a first shank portion (14) , wherein the first shaft portion (14) has a cross section which lies in an enveloping circle with a first diameter, furthermore the shaft (13) expands further towards its end remote from the head (12) towards a second shaft portion (16) wherein the second shank portion (16) has a thickening (18, 52) which has a cross-section which lies in an enveloping circle with a maximum diameter (D ma x), and the shank (13) extends up to the head (12). on the side facing away from the head (12) side of the second shaft portion (16) has a punching section for punching a hole in a sheet having a cross section in an enveloping circle with a punch diameter ( Dstanz), wherein the thickening (18, 52) relati v to the punching area (22, 52) is designed so that the maximum diameter (D ma x) is at most 25%, in particular at most 20%, greater than the punch diameter (Dstanz).
2. Stanz-Verbindungselement nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der 2. punching connection element according to claim 1, characterized in that the
Durchmesser des ersten Schaftabschnitts (14) wenigstens dem Stanzdurchmesser (Dstanz) entspricht.  Diameter of the first shaft portion (14) at least equal to the punch diameter (Dstanz).
3. Stanz-Verbindungselement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steigung vom ersten Schaftabschnitt (14) zum Maximaldurchmesser (Dmax) eine Steigung von etwa 6° aufweist (Bereich). 3. punching connection element according to claim 1 or 2, characterized in that the slope of the first shaft portion (14) to the maximum diameter (D ma x) has a pitch of about 6 ° (range).
4. Stanz-Verbindungselement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaft (13) in einem Kegel, Kegelstumpf oder einem Zylinder endet. 4. punching connection element according to claim 1 or 2, characterized in that the shaft (13) terminates in a cone, truncated cone or a cylinder.
5. Stanz-Verbindungselement nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch 5. punching connection element according to one of the preceding claims, characterized
gekennzeichnet, dass der Schaft (13) in seiner Stirnfläche (54, 74) eine zentrale  characterized in that the shaft (13) in its end face (54, 74) has a central
Ausnehmung (56, 76, 88) aufweist  Recess (56, 76, 88)
6. Stanz-Verbindungselement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich die 6. punching connection element according to claim 5, characterized in that the
zentrale Ausnehmung (56, 76, 88) in axialer Richtung wenigstens bis zur Verdickung (18, 52) erstreckt.  central recess (56, 76, 88) extends in the axial direction at least to the thickening (18, 52).
7. Stanz-Verbindungselement nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass in der Stirnfläche (54, 74) eine erste zentrale Ausnehmung (56, 76, 88) vorgesehen ist, die sich in axialer Richtung in Richtung des Kopfes (12) erstreckt, wobei die Ausnehmung (56, 76, 88) einen mit einem ersten Ausnehmungsdurchmesser (DAI) und einem zum ersten 7. punching connection element according to claim 5 or 6, characterized in that in the end face (54, 74) has a first central recess (56, 76, 88) is provided which extends in the axial direction in the direction of the head (12) wherein the recess (56, 76, 88) one with a first recess diameter (DAI) and one to the first
Ausnehmungsdurchmesser (DAI) unterschiedlichen zweiten Ausnehmungsdurchmesser (DA2) aufweist, wobei der zweite Ausnehmungsdurchmesser (DA2) in axialer Richtung zwischen dem ersten Ausnehmungsdurchmesser (DAI) und dem Kopf (12) liegt.  Recess diameter (DAI) different second recess diameter (DA2), wherein the second recess diameter (DA2) in the axial direction between the first recess diameter (DAI) and the head (12).
8. Stanz-Verbindungselement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der erste 8. punching connection element according to claim 7, characterized in that the first
Ausnehmungsdurchmesser (DAI) größer als der zweite Ausnehmungsdurchmesser (DA2) ist.  Recess diameter (DAI) is greater than the second recess diameter (DA2).
9. Stanz-Verbindungselement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der erste 9. punching connection element according to claim 7, characterized in that the first
Ausnehmungsdurchmesser (DAI) kleiner als der zweite Ausnehmungsdurchmesser (DA2) ist.  Recess diameter (DAI) is smaller than the second recess diameter (DA2).
10. Stanz-Verbindungselement nach einem der vorangehenden Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein dritter Ausnehmungsdurchmesser (DA3) vorgesehen ist, der in axialer Richtung zwischen zweitem Ausnehmungsdurchmesser (DA2) und Kopf liegt, wobei der zweite Ausnehmungsdurchmesser (DA2) kleiner als der dritte Ausnehmungsdurchmesser (DA3) ist. 10. punching connection element according to one of the preceding claims 7 to 9, characterized in that a third recess diameter (DA3) is provided, which lies in the axial direction between the second recess diameter (DA2) and head, wherein the second recess diameter (DA2) is smaller than the third recess diameter (DA3) is.
11. Stanz-Verbindungselement nach einem der vorangehenden Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass in die Mantelfläche des Schafts (13) eine Bohrung (90) eingebracht ist, welche die Ausnehmung (56, 76, 88) trifft. Stanz-Verbindungselement nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch 11. punching connection element according to one of the preceding claims 5 to 9, characterized in that in the lateral surface of the shaft (13) has a bore (90) is introduced, which meets the recess (56, 76, 88). Punching connection element according to one of the preceding claims, characterized
gekennzeichnet, dass die Verdickung (18, 52) vom zylindrischen ersten Schaftabschnitt (14) zur Verdickung (18, 52,) konisch verläuft. characterized in that the thickening (18, 52) from the cylindrical first shaft portion (14) to the thickening (18, 52,) is conical.
Stanz-Verbindungselement nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Schaftabschnitt (16) im Verlauf vom ersten Schaftabschnitt (14) zur Verdickung (18, 52) eine Krümmung aufweist. Punching and connecting element according to one of the preceding claims 1 to 10, characterized in that the second shaft portion (16) in the course of the first shaft portion (14) to the thickening (18, 52) has a curvature.
Stanz-Verbindungselement nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch Punching connection element according to one of the preceding claims, characterized
gekennzeichnet, dass sich der Schaft (13) von der Verdickung (18, 52) zum Schaftende konisch verjüngt. characterized in that the shaft (13) tapers conically from the thickening (18, 52) to the shaft end.
Stanz-Verbindungselement nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch Punching connection element according to one of the preceding claims, characterized
gekennzeichnet, dass die axiale Erstreckung von der Kopf bis zur Verdickung etwa dem 0,8- fachen bis dreifachen des Stanzdurchmessers (Dstanz) entspricht. characterized in that the axial extent of the head to thickening about 0.8 times to three times the punch diameter (Dstanz) corresponds.
Bauteilverbindung (30, 60, 80, 102) umfassend ein Stanz-Verbindungselement (10, 36, 40, 50, 70, 104), wenigstens eine Decklage (32, 62, 82,102a) und eine Basislage (34, 64, 84,102b), wobei das Stanz-Verbindungselement einen Kopf (12) und einen Schaft (13) aufweist, wobei der Kopf (12) in einen ersten Schaftabschnitt (14) übergeht, der einen Querschnitt aufweist, der in einem Hüllkreis mit einem ersten Durchmesser liegt, der sich im weiteren Verlauf zu seinem dem Kopfabgewandten Ende in einem zweiten Schaftabschnitt (16) einen zweiten Querschnitt aufweist, der in einem Hüllkreis mit einem Maximaldurchmesser (Dmax) liegt, wodurch eine Verdickung (18, 52) gebildet ist, nach welcher sich der Schaft (13) bis zum dem Kopf abgewandten Ende des Schafts (13) wieder verjüngt, wobei sich ein Stanzdurchmesser (Dstanz) ergibt, mit dem in der Basislage (34, 64, 84, 102b) unter Bildung eines A component connection (30, 60, 80, 102) comprising a punching connection element (10, 36, 40, 50, 70, 104), at least one cover layer (32, 62, 82, 102a) and a base layer (34, 64, 84, 102b ), wherein the punching connection element has a head (12) and a shank (13), wherein the head (12) merges into a first shank portion (14) having a cross section which lies in an enveloping circle with a first diameter, in the further course to its head remote from the end in a second shank portion (16) has a second cross section which is in an enveloping circle with a maximum diameter (D ma x), whereby a thickening (18, 52) is formed, after which the shaft (13) tapers again to the end of the shaft (13) facing away from the head, whereby a punching diameter (Dstanz) results, with which in the base layer (34, 64, 84, 102b) to form a
Blechdurchzugs ein Loch ausgestanzt ist, in welches sich das Stanz-Verbindungselement (10, 36, 40, 50, 70, 104) mit seinem Schaft (13) erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass Stanzdurchmesser (Dstanz) und Maximaldurchmesser (Dmax) derart aufeinander abgestimmt sind, dass nach Einbringung des Stanz-Verbindungselements der Basislage (34, 64, 84, 102b) eine Rückstellkraft entgegen der Eintreibrichtung auf das Verbindungselement ausgeübt und dadurch das Stanz-Verbindungselement formschlüssig festgelegt wird. Bauteilverbindung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Differenz des Maximaldurchmessers (Dmax) zum Stanzdurchmesser (Dstanz) kleiner oder gleich der Summe der maximalen Durchmesservergrößerung des Lochs in der Basislage (34, 64, 84, 102b) aufgrund elastischer Verformung und der Durchmesserverkleinerung der Verdickung (18, 52) des Stanz-Verbindungselements (10, 36, 40, 50, 70, 104) aufgrund der elastischen Blechdurchzugs a hole is punched out, in which the punching-connecting element (10, 36, 40, 50, 70, 104) with its shaft (13) extends, characterized in that the punch diameter (Dstanz) and maximum diameter (D ma x) such are matched to one another that after introduction of the punching connection element of the base layer (34, 64, 84, 102b) a restoring force is exerted counter to the driving direction on the connecting element and thereby the punching connection element is fixed in a form-fitting manner. A component connection according to claim 15, characterized in that the difference of the maximum diameter (D ma x) to the punch diameter (Dstanz) is less than or equal to the sum of the maximum diameter increase of the hole in the base layer (34, 64, 84, 102 b) due to elastic deformation and the Diameter reduction of the thickening (18, 52) of the punching connection element (10, 36, 40, 50, 70, 104) due to the elastic
Verformung in radialer Richtung ist.  Deformation in the radial direction.
Bauteilverbindung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Summe der Dicke der wenigstens einen Decklage (32, 62, 82) und der Dicke der Basislage (34, 64, 84, 102b) geringer ist als der Abstand der Verdickung (18, 52) zum Kopf (12). A component connection according to claim 16, characterized in that the sum of the thickness of the at least one cover layer (32, 62, 82) and the thickness of the base layer (34, 64, 84, 102b) is less than the distance of the thickening (18, 52). to the head (12).
Bauteilverbindung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Summe der Dicke der wenigstens einen Decklage (32, 62, 82,102a) und der Dicke der Basislage (34, 64, 84) einschließlich eines sich beim Verbindungsvorgang ergebenden Durchzugs geringer ist als der Abstand des Maximaldurchmessers (Dmax) zum Kopf (12). A component connection according to claim 17, characterized in that the sum of the thickness of the at least one cover layer (32, 62, 82, 102a) and the thickness of the base layer (34, 64, 84) including a passage resulting during the connection process is less than the distance of the Maximum diameter (D ma x) to the head (12).
Bauteilverbindung nach einem der vorangehenden Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Basislage (34, 64, 84,102b) aus einem harten Material, insbesondere aus einem Material mit einer Zugfestigkeit von mehr als 800 MPa, insbesondere mehr als 1000 MPa, besteht. Component connection according to one of the preceding claims 15 to 18, characterized in that the base layer (34, 64, 84,102b) consists of a hard material, in particular of a material having a tensile strength of more than 800 MPa, in particular more than 1000 MPa.
21. Bauteilverbindung nach einem der vorangehenden Ansprüche 18 bis 19, dadurch 21. Component connection according to one of the preceding claims 18 to 19, characterized
gekennzeichnet, dass die Basislage (34, 64, 84,102b) aus Metall gebildet ist.  characterized in that the base layer (34, 64, 84, 102b) is formed of metal.
Bauteilverbindung nach einem der Ansprüche 15 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Stanz- Verbindungselement (10, 36, 40, 50, 70, 104) einem Stanz- Verbindungselement der Ansprüche 1 bis 14 entspricht. A component connection according to any one of claims 15 to 20, characterized in that the punching connection element (10, 36, 40, 50, 70, 104) corresponds to a stamped connection element of claims 1 to 14.
Verfahren zur Herstellung einer Bauteilverbindung (30, 60, 80, 102) nach einem der A method for producing a component connection (30, 60, 80, 102) according to one of
Ansprüche 15 bis 21 , wobei ein Stanz- Verbindungselement (10, 36, 40, 50, 70, 104) nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 14 unter Axialkraft durch wenigstens eine Decklage (102a) und eine Basislage (102b) gedrückt wird, wobei die Basislage (102b) durch eine Matrize (108) abgestützt wird, die einen größeren Innendurchmesser (DM) aufweist als der Stanzdurchmesser (Dstanz) des Stanz-Verbindungselements (104). Claims 15 to 21, wherein a punching connection element (10, 36, 40, 50, 70, 104) according to one of the preceding claims 1 to 14 under axial force by at least one cover layer (102a) and a base layer (102b) is pressed, the base layer (102b) is supported by a die (108) having a larger inner diameter (DM) than the punch diameter (Dstanz) of the punched connection element (104).
24. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesserunterschied von Stanzdurchmesser(Dstanz) und Innendurchmesser (DM) der Matrize (108) größer als die Stärke der Basislage (102b) ist. 24. The method according to claim 23, characterized in that the difference in diameter of the punch diameter (Dstanz) and inner diameter (DM) of the die (108) is greater than the thickness of the base layer (102b).
25. Verfahren nach Anspruch 23 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass der 25. The method according to claim 23 to 24, characterized in that the
Durchmesserunterschied von Maximaldurchmesset (DM3X) und Innendurchmesser (DM) der Matrize (108) größer als das 0,9-fache der Stärke der Basislage (102b) ist. Diameter difference of maximum diameter (DM 3 X) and inner diameter (DM) of the die (108) is greater than 0.9 times the thickness of the base layer (102b).
26. Verfahren nach Anspruch 23 oder 25, dadurch gekennzeichnet, dass der 26. The method according to claim 23 or 25, characterized in that the
Durchmesserunterschied von Stanzdurchmesser (Dstanz) und Innendurchmesser (DM) der Matrize (108) kleiner als das Dreifache der Stärke der Basislage (102b) ist.  Diameter difference of punch diameter (Dstanz) and inner diameter (DM) of the die (108) is less than three times the thickness of the base layer (102b).
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