WO2019015942A1 - Device and method for joining a workpiece, and such a workpiece - Google Patents

Device and method for joining a workpiece, and such a workpiece Download PDF

Info

Publication number
WO2019015942A1
WO2019015942A1 PCT/EP2018/067737 EP2018067737W WO2019015942A1 WO 2019015942 A1 WO2019015942 A1 WO 2019015942A1 EP 2018067737 W EP2018067737 W EP 2018067737W WO 2019015942 A1 WO2019015942 A1 WO 2019015942A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
workpiece
joining
joint
unit
punch
Prior art date
Application number
PCT/EP2018/067737
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Klemens Uebele
Manfred KAPLAN
Elmar Locher
Original Assignee
Tox Pressotechnik 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 Tox Pressotechnik Gmbh & Co. Kg filed Critical Tox Pressotechnik Gmbh & Co. Kg
Publication of WO2019015942A1 publication Critical patent/WO2019015942A1/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D39/00Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders
    • B21D39/03Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders of sheet metal otherwise than by folding
    • B21D39/031Joining superposed plates by locally deforming without slitting or piercing

Definitions

  • Joining tools must be regularly complex or
  • Object of the present invention is a device for joining workpieces of the type mentioned
  • the invention is based on a device for joining a workpiece, comprising a stamp unit and a
  • Matrizeniser face each other and relative to each other are movable, the workpiece between the
  • the punch unit is positionable, wherein the punch unit has a punch pin, wherein the punch pin in the joining operation for engagement on a
  • Bowl of a vehicle wheel provided on a rim of the vehicle wheel, e.g. for joining a bowl to a rim of a steel wheel, e.g. in the form of a vehicle wheel joining device or as a steel rim joining device.
  • the device is designed, for example, as a tool tongs, in particular as a joining and / or embossing tongs.
  • the device is designed in particular for metalworking.
  • the die unit is preferably provided fixed in position on the device, for example on a bracket of
  • the workpiece is usually facing one of the stamp unit
  • the device is in a basic position or in a
  • Stamp unit is advantageously moved away in the basic position of the die unit, whereby an intermediate space between the punch unit and the die unit increases
  • the device e.g. is moved robotically to the workpiece so that the workpiece, e.g. supported at the top of the Matrizenech.
  • Completion of a joint at the joint of the workpiece is smaller than a material thickness of the workpiece at the joint before the joining process and wherein in
  • the material thickness of the workpiece at the joint in the joining direction can be seen. This is a weight and / or a
  • the material thickness of the workpiece is also called
  • the workpiece comprises several
  • the workpiece is in two parts consisting of a first workpiece part, e.g. consisting of a first material and a second workpiece part
  • a workpiece thickness of the workpiece is advantageously greater than or equal to 4mm.
  • a thickness, in particular a total thickness of the two, in particular superimposed, first and second workpiece parts is greater than or equal to 4.5 mm.
  • Workpiece thickness can be seen in particular in the joining direction.
  • a workpiece thickness of the first workpiece part is advantageously different from a workpiece thickness of the second workpiece part.
  • the workpiece thicknesses of the first workpiece part and the second workpiece part are the same.
  • Penetration depth to the workpiece thickness of the workpiece is less than or equal to 0.9, in particular, the ratio is 0.6.
  • a maximum penetration depth of the punch unit for producing the joint connection in a range between 40% and 80% of Workpiece thickness at the joint. Whereby the penetration depth can be seen in joining direction.
  • Joining connection 50% or 70% of the total workpiece thickness at the joint before the joining process, in particular 60% of
  • the penetration depth is advantageously based on a
  • a finished workpiece comprises several, in particular the same
  • Fitting surface has, wherein the joining surface to the die unit facing the punch pin is present, and the punch pin has an outer contour, which is starting from the joining surface in a direction away from the die unit is present in a tapered. As a result, a stripping force is reduced, whereby a comparatively higher device or
  • Stamp life is realized. For example, by the proposed device a comparatively increased
  • the punch pin is present cylindrically symmetrical.
  • the outer contour of the punch pin is present cylindrically symmetrical.
  • the outer contour of the punch pin is conically tapered in a direction away from the die unit, opposite to the joining direction. Starting from the joining surface of the stamping pin in the direction opposite to the joining movement, for example, a reduced Outer diameter of the spigot.
  • the outer diameter of the stamping pin in particular a maximum outer diameter of the stamping pin, for example in the joining region of
  • Stamping pin is in a range between 5mm and 8mm, e.g. between 6mm and 7mm.
  • the outside diameter of the stamping pin is in a range between 5mm and 8mm, e.g. between 6mm and 7mm.
  • Stamping pin in particular a maximum outer diameter of the punch pin, for example in the joining region of the
  • Stamping pin is 6.5mm, 6.6mm, 6.7mm, 6.9mm, 7mm, 7.1mm, 7.2mm, especially exactly 6.8mm.
  • Stamping pin is convex.
  • the joining surface preferably has a circular or oval outline.
  • the circular or oval joining surface in the direction of a center of the joining surface is tapered raised, for example, in the direction of the die unit.
  • the joining surface is flat or flat or concave.
  • a transition between the contour of the joining surface to the outer contour of the stamping pin is rounded.
  • the transition is annular or circular. The transition advantageously forms an outer edge, in particular a
  • the punch pin in particular the joining surface of the punch pin, in the joining movement does not reach an upper side of the die unit, wherein the
  • a support plane of the die unit for the workpiece in the joining movement is not reached or penetrated by the stamp unit.
  • the support plane forms the bearing surface of the workpiece.
  • the top of the forms is the bearing surface of the workpiece.
  • the bearing surface of the workpiece in particular before the joining process.
  • the bearing surface of the die unit for the workpiece is fixed or fixed in position.
  • the support surface is in an area around the joint on the
  • the die unit is formed recessed at the joint to the support surface.
  • the die unit has a recess in an area of the joint.
  • the recess comprises a diameter which is larger, for example, than the outline of the
  • Diameter of the recess larger than an outer diameter of the punch pin in the joining area of the punch pin.
  • Diameter of the recess in particular a maximum
  • Diameter of the recess lies in a range between 5mm and 15mm, e.g. between 7mm and 12mm, e.g. between 8mm and 10mm.
  • the diameter of the recess is for example 8mm, 8.5mm, 9mm, 10mm, 10.5mm, lim,
  • the surface of the die unit in particular the bearing surface of the workpiece on the
  • Matrizenech domed present, in particular convex.
  • Matrix unit has a partial radius of e.g. 300mm, in particular a partial spherical surface or a partial ellipsoidal surface having a radius of e.g. 300mm.
  • the partial radius is advantageously in a range between 200mm and 500mm, e.g. between 250mm and 400mm, e.g. between 270mm and 350mm. It is also conceivable that the surface of the matrix unit is flat or flat or concave.
  • An advantageous variant of the invention is a method with a device as described above, wherein the punch unit is driven by a drive unit of the device, and the punch unit with the joining surface of the punch pin to complete the joint connection less than the material thickness of the workpiece at the joint in the Workpiece is moved and the material thickness of the Workpiece at the joint in the arranged state of the
  • the joint connection e.g. is made with a device as described above, wherein the joint of the joint of the workpiece a maximum penetration depth of a completed joint connection of the
  • Workpiece has, which is smaller than a wall thickness of the workpiece in the region around the joint in front of the
  • the material thickness of the workpiece e.g. a wall thickness of the workpiece and / or a workpiece thickness, in particular a total wall thickness of the workpiece at the joint and / or in an area around the joint before the joining operation is in a range between 4.5 mm and 10 mm, e.g. in a range between 5.5 mm and 8 mm, for example in a range between 5.6 mm and 6.5 mm, in particular in a range between 5.6 mm and 6.0 mm.
  • the workpiece comprises two or more workpiece parts, then the workpiece parts in the region of the joint are in particular tight or direct, for example, before the joining operation. positive fit, abutting each other.
  • the workpiece in particular the first and / or the second workpiece part of the workpiece, at the joint, in particular in a region around the joint, has a tensile strength of at least 450N / mm 2, e.g. from
  • the first and / or the second workpiece part made of metal, in particular made of steel.
  • a depth of the joint or of the clinch point is smaller than a total thickness or a material thickness of the workpiece at the joint before the joining process.
  • the component is e.g. as a vehicle wheel, e.g. as a car wheel or a
  • Truck wheel for example as a rim of a vehicle wheel, e.g. as a vehicle rim, e.g. an automobile or a truck rim, in particular as a steel rim of a vehicle wheel.
  • FIG. 1 shows a lateral sectional view of a detail of a punch unit according to the invention with a punch pin
  • Figure 2 is a side sectional view of a section of a die unit and a workpiece according to the invention with a joint connection, which has been joined by means of a punch unit according to Figure 1.
  • FIG. 1 shows a punch unit 1 with a punch pin 2.
  • the punch pin 2 comprises a joining face 3, a
  • the outer contour 4 is advantageously conical or tapering away from the joint surface 3 itself
  • the joining surface 3 is, for example, convex. In a joining movement is the
  • Stamp unit 1 moves together with the punch pin 2 in a joining direction F.
  • the joining direction F is
  • Stamping pin 2 available.
  • Figure 2 shows a sectional view through a finished joined
  • the workpiece 6 is shown in Figure 2 resting on the die unit 7.
  • the workpiece 6 comprises a first workpiece part 8 and a second workpiece part 9.
  • the first workpiece part 8 advantageously comes to the die unit 7 for a
  • the second workpiece part 9 is advantageously in the joining process in direct contact, e.g. in contact, with the punch pin 2.
  • the first workpiece part 8 includes, for example, a
  • the workpiece 6 has a
  • Total material thickness D which, for example, from the materials Dl of the first workpiece part 8 and the
  • the stamp unit 1 comes first with the joining surface 3 of the stamp pin 2 with a Outside 11 of the workpiece 6 in contact and presses at a joint 12 of the workpiece 6, the outer side 11 of the workpiece 6 in the joining direction F in the direction of the die top 10.
  • the punch pin 2 penetrates via a
  • Joining connection 13 is in the joining direction F, starting from the outer side 11 of the workpiece 6 at the joint 12
  • the depth of a completed joint connection 13 corresponds at least to the thickness D2 of the second workpiece part 9.
  • the depth of a completed joint connection 13 is greater than the thickness D2 of the second workpiece part 9.
  • the die unit 7 has at the joint 12 a
  • the recess 14 has
  • an outer diameter AI which is greater than an outer diameter A2 of the outer contour 4 of the
  • the outer diameter AI of the recess 14 is greater than an inner diameter I of the completed joint connection 13.
  • the inner diameter I of the completed joint connection 13 is greater than or equal to the outer diameter A2 of the outer contour 4 of the punch pin. 2 LIST OF REFERENCE NUMBERS

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)

Abstract

The invention relates to a device for joining a workpiece (6), comprising a punch unit (1) and a die unit (7), wherein the punch unit (1) and the die unit (7) lie opposite one another and are movable relative to one another. The workpiece (6) can be positioned between the die unit (7) and the punch unit (1), the punch unit (1) having a punch pin (2), the punch pin (2) being provided in the joining process for engagement at a joining point (12) of the workpiece (6). The device is characterised in that a maximum penetration depth of a punch unit (1) into the workpiece (6) for producing a joint (13) at the joining point (12) of the workpiece (6) is smaller than a material thickness of the workpiece (6) at the joining point (12) before the joining process. In the arranged state of the workpiece (6) on the device, the material thickness of the workpiece (6) at the joining point (12) can be seen in the joining direction (F).

Description

VORRICHTUNG UND VERFAHREN ZUM FUEGEN EINES WERKSTUECKS, SOWIE EIN SOLCHES WERKSTÜCK  DEVICE AND METHOD FOR MOUNTING A WORKPIECE, AND SUCH A WORKPIECE
Stand der Technik State of the art
Werkzeuge zum Fügen müssen regelmäßig komplexen bzw. Joining tools must be regularly complex or
unterschiedlichen Anforderungen genügen. Für exakt definiert zu durchlaufende Arbeitsprozesse beim Fügen, sind moderne Werkzeuge entsprechend auszulegen, wobei kurze Taktzeiten mit hoher Prozesssicherheit erwünscht sind. meet different requirements. For precisely defined working processes during joining, modern tools must be designed accordingly, whereby short cycle times with high process reliability are desired.
Aufgabe und Vorteile der Erfindung Purpose and advantages of the invention
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Fügen von Werkstücken der eingangs genannten Art Object of the present invention is a device for joining workpieces of the type mentioned
bereitzustellen, welche prozesssicher einsetzbar ist. to provide which can be used reliably.
Diese Aufgabe wird durch die unabhängigen Ansprüche gelöst. Die abhängigen Ansprüche betreffen vorteilhafte und This object is solved by the independent claims. The dependent claims relate to advantageous and
zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung. expedient developments of the invention.
Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zum Fügen eines Werkstücks, umfassend eine Stempeleinheit und eine The invention is based on a device for joining a workpiece, comprising a stamp unit and a
Matrizeneinheit, wobei die Stempeleinheit und die Die unit, wherein the stamp unit and the
Matrizeneinheit sich gegenüberliegen und relativ zueinander bewegbar sind, wobei das Werkstück zwischen der Matrizeneinheit face each other and relative to each other are movable, the workpiece between the
Matrizeneinheit und der Stempeleinheit positionierbar ist, wobei die Stempeleinheit einen Stempelzapfen aufweist, wobei der Stempelzapfen im Fügevorgang zum Eingriff an einer Matriceseinheit and the punch unit is positionable, wherein the punch unit has a punch pin, wherein the punch pin in the joining operation for engagement on a
Fügestelle des Werkstücks vorgesehen ist. Joint of the workpiece is provided.
Vorteilhafterweise ist die Vorrichtung zum Fügen einer Advantageously, the device for joining a
Schüssel eines Fahrzeugrads an eine Felge des Fahrzeugrads vorgesehen, z.B. zum Fügen einer Schüssel an eine Felge eines Stahlrads, z.B. in der Form einer Fahrzeugradfügevorrichtung oder als Stahlfelgenfügevorrichtung . Die Vorrichtung ist beispielsweise als eine Werkzeugzange, insbesondere als eine Füge- und/oder Prägezange ausgebildet. Die Vorrichtung ist insbesondere zur Metallbearbeitung ausgestaltet. Bowl of a vehicle wheel provided on a rim of the vehicle wheel, e.g. for joining a bowl to a rim of a steel wheel, e.g. in the form of a vehicle wheel joining device or as a steel rim joining device. The device is designed, for example, as a tool tongs, in particular as a joining and / or embossing tongs. The device is designed in particular for metalworking.
Die Matrizeneinheit ist vorzugsweise positionsfest an der Vorrichtung vorhanden, zum Beispiel an einem Bügel der The die unit is preferably provided fixed in position on the device, for example on a bracket of
Vorrichtung. Zum Bearbeiten des Werkstücks wird in der Regel das Werkstück auf eine der Stempeleinheit zugewandten Device. For machining the workpiece, the workpiece is usually facing one of the stamp unit
Oberseite der Matrizeneinheit aufgelegt. Dabei befindet sich die Vorrichtung in einer Grundstellung bzw. in einer Top of the matrix unit launched. In this case, the device is in a basic position or in a
geöffneten Stellung, so dass die Matrizeneinheit gut open position, so that the die unit well
zugänglich ist bzw. räumlich nicht eingeengt ist. Die is accessible or is not concentrated in space. The
Stempeleinheit ist in der Grundstellung vorteilhafterweise von der Matrizeneinheit wegbewegt, womit ein Zwischenraum zwischen der Stempeleinheit und der Matrizeneinheit vergrößert Stamp unit is advantageously moved away in the basic position of the die unit, whereby an intermediate space between the punch unit and the die unit increases
bereitgestellt ist, was das Positionieren des Werkstücks auf bzw. an der Matrizeneinheit erleichtert. Dies ist vorteilhaft unabhängig davon, ob die Vorrichtung fest aufgestellt ist und das Werkstück vor der Bearbeitung an die Matrizeneinheit herangeführt wird oder die Vorrichtung zum Beispiel an einem im Raum vorgebbar angetriebenen beweglichen Roboterarm is provided, which facilitates the positioning of the workpiece on or on the die unit. This is advantageous regardless of whether the device is fixed and the workpiece is brought before the processing to the die unit or the device, for example, on a predeterminably driven in space movable robot arm
aufgenommen ist, also die Vorrichtung z.B. robotergestützt zum Werkstück so hin bewegt wird, dass das Werkstück sich z.B. an der Oberseite der Matrizeneinheit abstützt. is received, so the device e.g. is moved robotically to the workpiece so that the workpiece, e.g. supported at the top of the Matrizeneinheit.
Der Kern der Erfindung ist darin zu sehen, dass die The essence of the invention is to be seen in that
Vorrichtung derart ausgebildet ist, dass eine maximale Eindringtiefe einer Stempeleinheit in das Werkstück zur Device is designed such that a maximum Penetration depth of a stamp unit in the workpiece for
Fertigstellung einer Fügeverbindung an der Fügestelle des Werkstücks kleiner ist, als eine Materialdicke des Werkstücks an der Fügestelle vor dem Fügevorgang und wobei im Completion of a joint at the joint of the workpiece is smaller than a material thickness of the workpiece at the joint before the joining process and wherein in
angeordneten Zustand des Werkstücks an der Vorrichtung die Materialdicke des Werkstücks an der Fügestelle in Fügerichtung zu sehen ist. Hierdurch ist ein Gewicht und/oder eine arranged state of the workpiece on the device, the material thickness of the workpiece at the joint in the joining direction can be seen. This is a weight and / or a
Werkstückdicke des zu bearbeitenden Werkstücks minimierbar. Im Folgenden wird die Materialdicke des Werkstücks auch als Workpiece thickness of the workpiece to be machined minimized. In the following, the material thickness of the workpiece is also called
Werkstückdicke bezeichnet. Workpiece thickness called.
Vorteilhafterweise umfasst das Werkstück mehrere Advantageously, the workpiece comprises several
Werkstückteile, insbesondere genau zwei Werkstückteile, welche mit Hilfe der vorgeschlagenen Vorrichtung zum Fügen Workpiece parts, in particular exactly two workpiece parts, which by means of the proposed device for joining
miteinander insbesondere unlösbar verbindbar sind. in particular are permanently connected to one another.
Bevorzugterweise ist das Werkstück zweiteilig vorhanden, bestehend aus einem ersten Werkstückteil, z.B. bestehend aus einem ersten Material und einem zweiten Werkstückteil Preferably, the workpiece is in two parts consisting of a first workpiece part, e.g. consisting of a first material and a second workpiece part
bestehend aus dem gleichen ersten Material oder einem consisting of the same first material or a
weiteren, zweiten Material. Eine Werkstückdicke des Werkstücks ist vorteilhafterweise größer oder gleich 4mm. Beispielsweise ist eine Dicke, insbesondere ein Gesamtdicke der beiden insbesondere übereinanderliegend angeordneten ersten und zweiten Werkstückteile größer oder gleich 4,5mm. Die another, second material. A workpiece thickness of the workpiece is advantageously greater than or equal to 4mm. For example, a thickness, in particular a total thickness of the two, in particular superimposed, first and second workpiece parts is greater than or equal to 4.5 mm. The
Werkstückdicke ist insbesondere in Fügerichtung betrachtet zu sehen. Eine Werkstückdicke des ersten Werkstückteils ist vorteilhafterweise verschieden zu einer Werkstückdicke des zweiten Werkstückteils. Insbesondere sind die Werkstückdicken des ersten Werkstückteils und des zweiten Werkstückteils gleich . Workpiece thickness can be seen in particular in the joining direction. A workpiece thickness of the first workpiece part is advantageously different from a workpiece thickness of the second workpiece part. In particular, the workpiece thicknesses of the first workpiece part and the second workpiece part are the same.
Vorteilhafterweise ist das Verhältnis einer maximaler Advantageously, the ratio of a maximum
Eindringtiefe zur Werkstückdicke des Werkstücks, insbesondere zur Gesamt-Materialdicke des Werkstücks kleiner oder gleich 0,9, insbesondere ist das Verhältnis 0,6. Bevorzugterweise ist eine maximale Eindringtiefe der Stempeleinheit zur Herstellung der Fügeverbindung in einem Bereich zwischen 40% und 80% der Werkstückdicke an der Fügestelle. Wobei die Eindringtiefe in Fügerichtung zu sehen ist. Beispielsweise ist die Penetration depth to the workpiece thickness of the workpiece, in particular to the total material thickness of the workpiece is less than or equal to 0.9, in particular, the ratio is 0.6. Preferably, a maximum penetration depth of the punch unit for producing the joint connection in a range between 40% and 80% of Workpiece thickness at the joint. Whereby the penetration depth can be seen in joining direction. For example, the
Eindringtiefe der Stempeleinheit zur Herstellung der Penetration depth of the stamp unit for the production of
Fügeverbindung 50% oder 70% der Gesamt-Werkstückdicke an der Fügestelle vor dem Fügevorgang, insbesondere 60% der Joining connection 50% or 70% of the total workpiece thickness at the joint before the joining process, in particular 60% of
Werkstückdicke an der Fügestelle vor dem Fügevorgang. Die Eindringtiefe ist vorteilhafterweise ausgehend von einer  Workpiece thickness at the joint before the joining process. The penetration depth is advantageously based on a
Oberseite des Werkstücks an der Fügestelle vor dem Fügevorgang in Fügerichtung zu sehen. To see top of the workpiece at the joint before joining in the joining direction.
Vorteilhafterweise ist die Fügeverbindung nach der Advantageously, the joint connection according to
Fertigstellung in einer Weise vorhanden, dass keine Completion in a way that no
zusätzliche andersgeartete Fügeverbindung am Werkstück additional different joining connection on the workpiece
notwendig ist, um durch die Fügeverbindung verbundene necessary to be connected by the joining connection
Werkstückteile des Werkstücks in einer funktionstüchtigen Verbindung zu halten. Gegebenenfalls umfasst ein fertig gestelltes Werkstück mehrere insbesondere gleiche To keep workpiece parts of the workpiece in a functional connection. Optionally, a finished workpiece comprises several, in particular the same
erfindungsgemäße Fügeverbindungen . Weiter wird vorgeschlagen, dass der Stempelzapfen eine joining compounds according to the invention. It is further proposed that the punch pin a
Fügefläche aufweist, wobei die Fügefläche zur Matrizeneinheit weisend am Stempelzapfen vorhanden ist, und der Stempelzapfen eine Außenkontur aufweist, welche ausgehend von der Fügefläche in einer Richtung weg von der Matrizeneinheit sich verjüngend vorhanden ist. Hierdurch ist eine Abstreifkraft verringert, wodurch eine vergleichsweise höhere Vorrichtungs- bzw.  Fitting surface has, wherein the joining surface to the die unit facing the punch pin is present, and the punch pin has an outer contour, which is starting from the joining surface in a direction away from the die unit is present in a tapered. As a result, a stripping force is reduced, whereby a comparatively higher device or
Stempelstandzeit realisiert ist. Beispielsweise ist durch die vorgeschlagene Vorrichtung eine vergleichsweise erhöhte Stamp life is realized. For example, by the proposed device a comparatively increased
Standzeit der Vorrichtung realisiert. Service life of the device realized.
Vorteilhafterweise ist der Stempelzapfen zylindersymmetrisch vorhanden. Beispielsweise ist die Außenkontur des Advantageously, the punch pin is present cylindrically symmetrical. For example, the outer contour of the
Stempelzapfens konisch bzw. kegelartig ausgebildet. Stamped pin conical or cone-shaped.
Insbesondere ist die Außenkontur des Stempelzapfens konisch verjüngend in einer Richtung weg von der Matrizeneinheit, entgegengesetzt zur Fügerichtung, vorhanden. Ausgehend von der Fügefläche des Stempelzapfens in der Richtung entgegengesetzt zur Fügebewegung verringert sich beispielsweise ein Außendurchmesser des Stempelzapfens. Der Außendurchmesser des Stempelzapfens, insbesondere ein maximaler Außendurchmesser des Stempelzapfens, beispielsweise im Fügebereich des In particular, the outer contour of the punch pin is conically tapered in a direction away from the die unit, opposite to the joining direction. Starting from the joining surface of the stamping pin in the direction opposite to the joining movement, for example, a reduced Outer diameter of the spigot. The outer diameter of the stamping pin, in particular a maximum outer diameter of the stamping pin, for example in the joining region of
Stempelzapfens, liegt in einem Bereich zwischen 5mm und 8mm, z.B. zwischen 6mm und 7mm. Der Außendurchmesser des Stamping pin, is in a range between 5mm and 8mm, e.g. between 6mm and 7mm. The outside diameter of the
Stempelzapfens, insbesondere ein maximaler Außendurchmesser des Stempelzapfens, beispielsweise im Fügebereich des  Stamping pin, in particular a maximum outer diameter of the punch pin, for example in the joining region of the
Stempelzapfens, ist 6,5mm, 6,6mm, 6,7mm, 6,9mm, 7mm, 7,1mm, 7,2mm, insbesondere genau 6,8mm. Stamping pin, is 6.5mm, 6.6mm, 6.7mm, 6.9mm, 7mm, 7.1mm, 7.2mm, especially exactly 6.8mm.
Überdies ist es vorteilhaft, dass die Fügefläche des Moreover, it is advantageous that the joining surface of the
Stempelzapfens konvex ausgebildet ist. Bevorzugterweise besitzt die Fügefläche einen kreisförmigen oder ovalen ümriss. Insbesondere ist die kreisförmige oder ovale Fügefläche in Richtung eines Zentrums der Fügefläche zulaufend erhaben bspw. in Richtung der Matrizeneinheit vorhanden. Vorstellbar ist auch, dass die Fügefläche eben bzw. plan oder konkav vorhanden ist . Von Vorteil erweist sich auch, dass ein Übergang zwischen dem Umriss der Fügefläche zur Außenkontur des Stempelzapfens abgerundet ausgebildet ist. Beispielsweise ist der Übergang ringförmig bzw. kreisförmig ausgebildet. Der Übergang bildet vorteilhafterweise eine Außenkante, insbesondere eine Stamping pin is convex. The joining surface preferably has a circular or oval outline. In particular, the circular or oval joining surface in the direction of a center of the joining surface is tapered raised, for example, in the direction of the die unit. It is also conceivable that the joining surface is flat or flat or concave. It also proves to be advantageous that a transition between the contour of the joining surface to the outer contour of the stamping pin is rounded. For example, the transition is annular or circular. The transition advantageously forms an outer edge, in particular a
abgerundete Außenkante des Stempelzapfens. rounded outer edge of the stamping pin.
Auch ist es vorteilhaft, dass der Stempelzapfen, insbesondere die Fügefläche des Stempelzapfens, in der Fügebewegung eine Oberseite der Matrizeneinheit nicht erreicht, wobei die It is also advantageous that the punch pin, in particular the joining surface of the punch pin, in the joining movement does not reach an upper side of the die unit, wherein the
Oberseite der Matrizeneinheit eine Auflagefläche für das Top of the matrix unit a support surface for the
Werkstück bildet. Bevorzugterweise ist eine Auflageebene der Matrizeneinheit für das Werkstück in der Fügebewegung durch die Stempeleinheit nicht erreicht oder durchdrungen.  Workpiece forms. Preferably, a support plane of the die unit for the workpiece in the joining movement is not reached or penetrated by the stamp unit.
Beispielsweise bildet die Auflageebene die Auflagefläche des Werkstücks. Beispielsweise bildet die Oberseite der For example, the support plane forms the bearing surface of the workpiece. For example, the top of the forms
Matrizeneinheit die Auflagefläche des Werkstücks, insbesondere vor dem Fügevorgang. Insbesondere ist die Auflagefläche der Matrizeneinheit für das Werkstück unveränderlich oder positionsfest vorhanden. Vorteilhafterweise ist die Auflagefläche in einem Bereich um die Fügestelle an der Matrizeneinheit the bearing surface of the workpiece, in particular before the joining process. In particular, the bearing surface of the die unit for the workpiece is fixed or fixed in position. Advantageously, the support surface is in an area around the joint on the
Matrizeneinheit vorhanden. Beispielsweise ist die Matrizeneinheit an der Fügestelle vertieft zur Auflagefläche ausgebildet. Vorteilhafterweise besitzt die Matrizeneinheit in einem Bereich der Fügestelle eine Vertiefung. Die Vertiefung umfasst einen Durchmesser, welcher beispielsweise größer ist, als der Umriss der Matrix unit available. For example, the die unit is formed recessed at the joint to the support surface. Advantageously, the die unit has a recess in an area of the joint. The recess comprises a diameter which is larger, for example, than the outline of the
Fügefläche des Stempelzapfens. Insbesondere ist der Joining surface of the stamping pin. In particular, the
Durchmesser der Vertiefung größer als ein Außendurchmesser des Stempelzapfens im Fügebereich des Stempelzapfens. Der  Diameter of the recess larger than an outer diameter of the punch pin in the joining area of the punch pin. The
Durchmesser der Vertiefung, insbesondere ein maximaler Diameter of the recess, in particular a maximum
Durchmesser der Vertiefung, liegt beispielsweise in einem Bereich zwischen 5mm und 15mm, z.B. zwischen 7mm und 12mm, z.B. zwischen 8mm und 10mm. Der Durchmesser der Vertiefung ist beispielsweise 8mm, 8,5mm, 9mm, 10mm, 10,5mm, lim, Diameter of the recess, for example, lies in a range between 5mm and 15mm, e.g. between 7mm and 12mm, e.g. between 8mm and 10mm. The diameter of the recess is for example 8mm, 8.5mm, 9mm, 10mm, 10.5mm, lim,
insbesondere genau 9,5mm. Vorteilhafterweise ist die Oberfläche der Matrizeneinheit, insbesondere die Auflagefläche des Werkstücks an der especially exactly 9.5mm. Advantageously, the surface of the die unit, in particular the bearing surface of the workpiece on the
Matrizeneinheit, gewölbt vorhanden, insbesondere konvex gewölbt. Beispielsweise beschreibt die Oberfläche der Matrizeneinheit, domed present, in particular convex. For example, the surface of the
Matrizeneinheit einen Teilradius von z.B. 300mm, insbesondere eine Teilkugelfläche oder eine Teil-Ellipsoidfläche mit einem Radius von z.B. 300mm. Der Teilradius liegt vorteilhafterweise in einem Bereich zwischen 200mm und 500mm, z.B. zwischen 250mm und 400mm, z.B. zwischen 270mm und 350mm. Denkbar ist auch, dass die Oberfläche der Matrizeneinheit plan bzw. eben oder konkav ausgebildet ist. Matrix unit has a partial radius of e.g. 300mm, in particular a partial spherical surface or a partial ellipsoidal surface having a radius of e.g. 300mm. The partial radius is advantageously in a range between 200mm and 500mm, e.g. between 250mm and 400mm, e.g. between 270mm and 350mm. It is also conceivable that the surface of the matrix unit is flat or flat or concave.
Eine vorteilhafte Variante der Erfindung ist ein Verfahren mit einer Vorrichtung, wie vorangegangen beschrieben, wobei die Stempeleinheit durch eine Antriebseinheit der Vorrichtung angetrieben wird, und die Stempeleinheit mit der Fügefläche des Stempelzapfens zur Fertigstellung der Fügeverbindung weniger als die Materialdicke des Werkstücks an der Fügestelle in das Werkstück bewegt wird und wobei die Materialdicke des Werkstücks an der Fügestelle im angeordneten Zustand des An advantageous variant of the invention is a method with a device as described above, wherein the punch unit is driven by a drive unit of the device, and the punch unit with the joining surface of the punch pin to complete the joint connection less than the material thickness of the workpiece at the joint in the Workpiece is moved and the material thickness of the Workpiece at the joint in the arranged state of the
Werkstücks an der Vorrichtung vor dem Fügevorgang in Workpiece on the device before the joining process in
Fügerichtung zu sehen ist. Weiter wird vorgeschlagen, dass das Verfahren derart Joining direction can be seen. It is further proposed that the method be such
ausgebildet ist, dass die Fügefläche des Stempelzapfens in einer Fügebewegung in eine maximal ausgelenkte Position in Richtung Matrizeneinheit bewegt wird, wobei die Fügefläche zur Auflagefläche der Matrizeneinheit in der maximal ausgelenkten Position in Bewegungsrichtung gesehen einen Abstand zur is formed so that the joining surface of the punch pin is moved in a joining movement in a maximum deflected position in the direction of the die unit, wherein the joining surface to the support surface of the die unit in the maximum deflected position seen in the direction of movement a distance from
Auflagefläche aufweist. Having bearing surface.
Außerdem wird ein Werkstück mit einer Fügeverbindung In addition, a workpiece with a joint connection
vorgeschlagen, wobei die Fügeverbindung z.B. mit einer wie vorangegangen beschriebenen Vorrichtung hergestellt ist, wobei die Fügestelle der Fügeverbindung des Werkstücks eine maximale Eindringtiefe einer fertig gestellten Fügeverbindung des proposed, wherein the joint connection, e.g. is made with a device as described above, wherein the joint of the joint of the workpiece a maximum penetration depth of a completed joint connection of the
Werkstücks aufweist, welche kleiner ist, als eine Wandstärke des Werkstücks im Bereich um die Fügestelle vor dem Workpiece has, which is smaller than a wall thickness of the workpiece in the region around the joint in front of the
Fügevorgang und/oder einer Wandstärke an der Fügestelle. Joining process and / or a wall thickness at the joint.
Die Materialdicke des Werkstücks, z.B. eine Wandstärke des Werkstücks und/oder eine Werkstückdicke, insbesondere eine Gesamtwandstärke des Werkstücks an der Fügestelle und/oder in einem Bereich um die Fügestelle vor dem Fügevorgang ist in einem Bereich zwischen 4,5mm und 10mm, z.B. in einem Bereich zwischen 5,5mm und 8mm, beispielsweise in einem Bereich zwischen 5,6mm und 6,5mm, insbesondere in einem Bereich zwischen 5,6mm und 6,0mm. Umfasst das Werkstück zwei oder mehr Werkstückteile, so sind die Werkstückteile vor dem Fügevorgang im Bereich der Fügestelle insbesondere dicht bzw. direkt, z.B. formschlüssig, aneinander anliegend vorhanden. The material thickness of the workpiece, e.g. a wall thickness of the workpiece and / or a workpiece thickness, in particular a total wall thickness of the workpiece at the joint and / or in an area around the joint before the joining operation is in a range between 4.5 mm and 10 mm, e.g. in a range between 5.5 mm and 8 mm, for example in a range between 5.6 mm and 6.5 mm, in particular in a range between 5.6 mm and 6.0 mm. If the workpiece comprises two or more workpiece parts, then the workpiece parts in the region of the joint are in particular tight or direct, for example, before the joining operation. positive fit, abutting each other.
Vorteilhafterweise besitzt das Werkstück, insbesondere das erste und/oder das zweite Werkstückteil des Werkstücks, an der Fügestelle, insbesondere in einem Bereich um die Fügestelle eine Zugfestigkeit von mindestens 450N/mm 2, z.B. von Advantageously, the workpiece, in particular the first and / or the second workpiece part of the workpiece, at the joint, in particular in a region around the joint, has a tensile strength of at least 450N / mm 2, e.g. from
mindestens 500N/mm 2, insbesondere von mindestens 520N/mm 2. Beispielsweise ist das erste und/oder das zweite Werkstückteil aus Metall, insbesondere aus Stahl ausgebildet. at least 500N / mm 2, in particular of at least 520N / mm 2. For example, the first and / or the second workpiece part made of metal, in particular made of steel.
Überdies ist es von Vorteil, dass die fertige gestellte Moreover, it is advantageous that the finished asked
Fügeverbindung des Werkstücks nach dem Fügen einen Joint connection of the workpiece after joining one
zylinderförmigen Fügenapf aufweist. Bevorzugterweise ist eine Tiefe des Fügenapfs bzw. des Clinchpunkts kleiner als eine Gesamtstärke bzw. eine Materialdicke des Werkstücks an der Fügestelle vor dem Fügevorgang. having cylindrical-shaped cap. Preferably, a depth of the joint or of the clinch point is smaller than a total thickness or a material thickness of the workpiece at the joint before the joining process.
Eine vorteilhafte Modifikation der Erfindung ist ein Bauteil mit einem Werkstück, welches mit einer vorangegangen An advantageous modification of the invention is a component with a workpiece which precedes with a
beschriebenen Vorrichtung und/oder einem vorangegangen described device and / or a preceding
beschriebenen Verfahren hergestellt ist und/oder welches ein vorangegangen beschriebenes Werkstück umfasst. Das Bauteil ist z.B. als ein Fahrzeugrad, z.B. als ein Autorad oder ein described method and / or which comprises a previously described workpiece. The component is e.g. as a vehicle wheel, e.g. as a car wheel or a
Lastkraftwagenrad ausgebildet, beispielsweise als eine Felge eines Fahrzeugrads, z.B. als eine Fahrzeugfelge, z.B. eine Autofeige oder eine Lastkraftwagenfelge, insbesondere als eine Stahlfelge eines Fahrzeugrads. Truck wheel, for example as a rim of a vehicle wheel, e.g. as a vehicle rim, e.g. an automobile or a truck rim, in particular as a steel rim of a vehicle wheel.
Beschreibung eines Ausführungsbeispiels Description of an embodiment
Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel anhand schematischer Zeichnungen unter Angabe weiterer Einzelheiten und Vorteile näher erläutert. In the following, an embodiment will be explained in more detail with reference to schematic drawings, indicating further details and advantages.
Es zeigen: Figur 1 eine seitliche Schnittansicht auf einen Ausschnitt einer erfindungsgemäßen Stempeleinheit mit Stempelzapfen und Figur 2 eine seitliche Schnittansicht auf einen Ausschnitt einer Matrizeneinheit und eines erfindungsgemäßen Werkstücks mit einer Fügeverbindung, welche mittels einer Stempeleinheit gemäß Figur 1 gefügt wurde. FIG. 1 shows a lateral sectional view of a detail of a punch unit according to the invention with a punch pin and Figure 2 is a side sectional view of a section of a die unit and a workpiece according to the invention with a joint connection, which has been joined by means of a punch unit according to Figure 1.
Figur 1 zeigt eine Stempeleinheit 1 mit einem Stempelzapfen 2. Der Stempelzapfen 2 umfasst eine Fügefläche 3, eine FIG. 1 shows a punch unit 1 with a punch pin 2. The punch pin 2 comprises a joining face 3, a
Außenkontur 4 und einen von der Fügefläche 3 zur Außenkontur 4 abgerundeten Übergang 5. Der Stempelzapfen 2 ist Outer contour 4 and one of the joining surface 3 to the outer contour 4 rounded transition 5. The punch pin 2 is
beispielsweise um eine Rotationsachse A zylindersymmetrisch vorhanden. Die Außenkontur 4 ist vorteilhafterweise kegelartig bzw. konisch verlaufend weg von der Fügefläche 3 sich for example, about a rotational axis A cylindrically symmetric. The outer contour 4 is advantageously conical or tapering away from the joint surface 3 itself
verjüngend vorhanden. Die Fügefläche 3 ist beispielsweise konvex ausgebildet. In einer Fügebewegung wird die rejuvenating available. The joining surface 3 is, for example, convex. In a joining movement is the
Stempeleinheit 1 zusammen mit dem Stempelzapfen 2 in eine Fügenrichtung F bewegt. Die Fügerichtung F ist Stamp unit 1 moves together with the punch pin 2 in a joining direction F. The joining direction F is
vorteilhafterweise parallel zur Rotationsachse A des advantageously parallel to the axis of rotation A of
Stempelzapfens 2 vorhanden. Figur 2 zeigt eine Schnittansicht durch ein fertig gefügtesStamping pin 2 available. Figure 2 shows a sectional view through a finished joined
Werkstück 6 und eine Matrizeneinheit 7. Das Werkstück 6 ist in Figur 2 aufliegend auf der Matrizeneinheit 7 gezeigt. Workpiece 6 and a die unit 7. The workpiece 6 is shown in Figure 2 resting on the die unit 7.
Das Werkstück 6 umfasst ein erstes Werkstückteil 8 und ein zweites Werkstückteil 9. Das erste Werkstückteil 8 kommt vorteilhafterweise an der Matrizeneinheit 7 für einen The workpiece 6 comprises a first workpiece part 8 and a second workpiece part 9. The first workpiece part 8 advantageously comes to the die unit 7 for a
Fügevorgang zur Auflage an einer Oberseite 10. Das zweite Werkstückteil 9 kommt vorteilhafterweise im Fügevorgang in direkten Kontakt, z.B. in Berührung, mit dem Stempelzapfen 2. Das erste Werkstückteil 8 umfasst beispielsweise eine Joining process to rest on a top 10. The second workpiece part 9 is advantageously in the joining process in direct contact, e.g. in contact, with the punch pin 2. The first workpiece part 8 includes, for example, a
geringere Materialdicke Dl als eine Materialdicke D2 des zweiten Werkstückteils 9. Das Werkstück 6 besitzt eine smaller material thickness Dl than a material thickness D2 of the second workpiece part 9. The workpiece 6 has a
Gesamtmaterialdicke D, welche sich beispielsweise aus der Materialien Dl des ersten Werkstückteils 8 und der Total material thickness D, which, for example, from the materials Dl of the first workpiece part 8 and the
Materialdicke D2 des zweiten Werkstückteils 9 zusammensetzt. Material thickness D2 of the second workpiece part 9 composed.
Im Fügevorgang in Fügerichtung F kommt die Stempeleinheit 1 zunächst mit der Fügefläche 3 des Stempelzapfens 2 mit einer Außenseite 11 des Werkstücks 6 in Berührung und drückt an einer Fügestelle 12 des Werkstücks 6 die Außenseite 11 des Werkstücks 6 in Fügerichtung F in Richtung Matrizenoberseite 10. Im Fügevorgang dringt der Stempelzapfen 2 über eine In the joining operation in the joining direction F, the stamp unit 1 comes first with the joining surface 3 of the stamp pin 2 with a Outside 11 of the workpiece 6 in contact and presses at a joint 12 of the workpiece 6, the outer side 11 of the workpiece 6 in the joining direction F in the direction of the die top 10. In the joining process, the punch pin 2 penetrates via a
Fügestrecke in Fügerichtung F in das Werkstück 6 ein und verdrängt bzw. verdichtet dabei das Material des Werkstücks 6, sodass die beiden Werkstückteile 8, 9 aneinander gefügt sind. Die Fügestrecke des Stempelzapfens 2 im Werkstück 6, bzw. eine maximale Eindringtiefe des Stempelzapfens 2 in das Werkstück 6 an der Fügestelle, entspricht beispielsweise einer Tiefe einer fertig gestellten Fügeverbindung 13, bzw. eines fertig Joining distance in the joining direction F in the workpiece 6 and displaces or compresses the material of the workpiece 6, so that the two workpiece parts 8, 9 are joined together. The joining distance of the punch 2 in the workpiece 6, or a maximum penetration depth of the punch 2 in the workpiece 6 at the joint, for example, corresponds to a depth of a completed joint connection 13, or one finished
gestellten Fügenapfs. Die Tiefe der fertig gestellten Asked Filler. The depth of the finished
Fügeverbindung 13 ist in Fügerichtung F ausgehend von der Außenseite 11 des Werkstücks 6 an der Fügestelle 12 Joining connection 13 is in the joining direction F, starting from the outer side 11 of the workpiece 6 at the joint 12
insbesondere ausgehend von einer Position der Außenseite 11 vor dem Fügevorgang, bis zu einem Boden 15 der Fügeverbindung 13 zu messen. Vorteilhafterweise entspricht die Tiefe einer fertig gestellten Fügeverbindung 13 mindestens der Dicke D2 des zweiten Werkstückteils 9. Insbesondere ist die Tiefe einer fertig gestellten Fügeverbindung 13 größer als die Dicke D2 des zweiten Werkstückteils 9. in particular, starting from a position of the outer side 11 before the joining process, to a bottom 15 of the joint 13 to measure. Advantageously, the depth of a completed joint connection 13 corresponds at least to the thickness D2 of the second workpiece part 9. In particular, the depth of a completed joint connection 13 is greater than the thickness D2 of the second workpiece part 9.
Die Matrizeneinheit 7 besitzt an der Fügestelle 12 eine The die unit 7 has at the joint 12 a
Vertiefung 14, in welche das Material des Werkstücks 6 im Fügevorgang gedrängt wird. Die Vertiefung 14 besitzt Recess 14, in which the material of the workpiece 6 is urged in the joining process. The recess 14 has
vorteilhafterweise einen Außendurchmesser AI, welcher größer ist, als ein Außendurchmesser A2 der Außenkontur 4 des Advantageously, an outer diameter AI, which is greater than an outer diameter A2 of the outer contour 4 of the
Stempelzapfen 2. Vorteilhafterweise ist der Außendurchmesser AI der Vertiefung 14 größer, als ein Innendurchmesser I der fertig gestellten Fügeverbindung 13. Bevorzugterweise ist der Innendurchmesser I der fertig gestellten Fügeverbindung 13 größer oder gleich dem Außendurchmesser A2 der Außenkontur 4 des Stempelzapfens 2. Bezugszeichenliste Stamping pin 2. Advantageously, the outer diameter AI of the recess 14 is greater than an inner diameter I of the completed joint connection 13. Preferably, the inner diameter I of the completed joint connection 13 is greater than or equal to the outer diameter A2 of the outer contour 4 of the punch pin. 2 LIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Stempeleinheit1 stamp unit
2 Stempelzapfen2 punch pins
3 Fügefläche3 joining surface
4 Außenkontur4 outer contour
5 Übergang 5 transition
6 Werkstück 6 workpiece
7 Matrizeneinheit7 matrix unit
8 Werkstückteil8 workpiece part
9 Werkstückteil9 workpiece part
10 Oberseite10 top
11 Außenseite11 outside
12 Fügestelle12 joints
13 Fügeverbindung13 joint connection
14 Vertiefung14 deepening
15 Boden 15 floor

Claims

Vorrichtung zum Fügen eines Werkstücks (6), umfassend eine Stempeleinheit (1) und eine Matrizeneinheit (7), wobei die Stempeleinheit (1) und die Matrizeneinheit (7) sich Device for joining a workpiece (6), comprising a stamp unit (1) and a die unit (7), wherein the stamp unit (1) and the die unit (7) are located
gegenüberliegen und relativ zueinander bewegbar sind, wobei das Werkstück (6) zwischen der Matrizeneinheit (7) und der Stempeleinheit (1) positionierbar ist, wobei die  are opposite and movable relative to each other, wherein the workpiece (6) between the die unit (7) and the punch unit (1) is positionable, wherein the
Stempeleinheit (1) einen Stempelzapfen (2) aufweist, wobei der Stempelzapfen (2) im Fügevorgang zum Eingriff an einer Fügestelle (12) des Werkstücks (6) vorgesehen ist,  Stamp unit (1) has a punch pin (2), wherein the punch pin (2) is provided in the joining operation for engagement on a joint (12) of the workpiece (6),
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
die Vorrichtung derart ausgebildet ist, dass eine maximale Eindringtiefe einer Stempeleinheit (1) in das Werkstück (6) zur Fertigstellung einer Fügeverbindung (13) an der  the device is designed such that a maximum penetration depth of a punch unit (1) into the workpiece (6) for the completion of a joint connection (13) on the
Fügestelle (12) des Werkstücks (6) kleiner ist, als eine Materialdicke des Werkstücks (6) an der Fügestelle (12) vor dem Fügevorgang und wobei im angeordneten Zustand des  Joint (12) of the workpiece (6) is smaller than a material thickness of the workpiece (6) at the joint (12) before the joining operation and wherein in the arranged state of the
Werkstücks (6) an der Vorrichtung die Materialdicke des Werkstücks (6) an der Fügestelle (12) in Fügerichtung F zu sehen ist.  Workpiece (6) on the device, the material thickness of the workpiece (6) at the joint (12) in the joining direction F can be seen.
Vorrichtung zum Fügen eines Werkstücks (6) nach dem Device for joining a workpiece (6) after the
vorangegangenen Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stempelzapfen (2) eine Fügefläche (3) aufweist, wobei die Fügefläche (3) zur Matrizeneinheit (7) weisend am  previous claim 1, characterized in that the punch pin (2) has a joining surface (3), wherein the joining surface (3) to the die unit (7) facing on
Stempelzapfen (2) vorhanden ist, und der Stempelzapfen  Stamping pin (2) is present, and the punch pin
(2) eine Außenkontur (4) aufweist, welche ausgehend von der Fügefläche (3) in einer Richtung weg von der Matrizeneinheit (7) sich verjüngend vorhanden ist. (2) has an outer contour (4), which starting from the joining surface (3) in a direction away from the die unit (7) is present in a tapered manner.
Vorrichtung zum Fügen eines Werkstücks (6) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fügefläche Device for joining a workpiece (6) according to one of the preceding claims, characterized in that the joining surface
(3) des Stempelzapfens (2) konvex ausgebildet ist . (3) of the punch pin (2) is convex.
4. Vorrichtung zum Fügen eines Werkstücks (6) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Übergang (5) zwischen einem Umriss der Fügefläche (3) zur Außenkontur (4) des Stempelzapfens (2) abgerundet 4. A device for joining a workpiece (6) according to one of the preceding claims, characterized in that a Transition (5) between an outline of the joining surface (3) to the outer contour (4) of the punch pin (2) rounded
ausgebildet ist. is trained.
Vorrichtung zum Fügen eines Werkstücks (6) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stempelzapfen (2), insbesondere die Fügefläche (3) des Device for joining a workpiece (6) according to one of the preceding claims, characterized in that the punch pin (2), in particular the joining surface (3) of the
Stempelzapfens (2), in der Fügebewegung eine Oberseite (10) der Matrizeneinheit (7) nicht erreicht, wobei die Oberseite (10) der Matrizeneinheit (7) eine Auflagefläche für das Werkstück (6) bildet. Stamping pin (2), in the joining movement does not reach an upper side (10) of the die unit (7), wherein the upper side (10) of the die unit (7) forms a bearing surface for the workpiece (6).
Verfahren zur Herstellung einer Fügeverbindung (13) mit einer Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stempeleinheit (1) durch eine Antriebseinheit der Vorrichtung angetrieben wird, und die Stempeleinheit (1) mit der Fügefläche (3) des Stempelzapfens (2) zur Fertigstellung der Fügeverbindung (13) weniger als die Materialdicke des Werkstücks (6) an der Fügestelle (12) in das Werkstück (6) bewegt wird und wobei die Materialdicke des Werkstücks (6) an der Fügestelle (12) im angeordneten Zustand des A method for producing a joint connection (13) with a device according to claim 1, characterized in that the stamp unit (1) is driven by a drive unit of the device, and the stamp unit (1) with the joining surface (3) of the stamp pin (2) for Completion of the joint (13) less than the material thickness of the workpiece (6) at the joint (12) in the workpiece (6) is moved and wherein the material thickness of the workpiece (6) at the joint (12) in the arranged state of the
Werkstücks (6) an der Vorrichtung vor dem Fügevorgang in Fügerichtung F zu sehen ist. Workpiece (6) on the device before the joining process in the joining direction F can be seen.
Verfahren zur Herstellung einer Fügeverbindung (13) mit einer Vorrichtung nach Anspruch 1, insbesondere nach einem Verfahren nach dem vorangegangenen Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Fügefläche (3) des Stempelzapfens (2) in einer Fügebewegung in eine maximal ausgelenkte A method for producing a joint connection (13) with a device according to claim 1, in particular according to a method according to the preceding claim 6, characterized in that the joining surface (3) of the punch pin (2) in a joining movement in a maximum deflected
Position in Richtung Matrizeneinheit (7) bewegt wird, wobei die Fügefläche (3) zur Auflagefläche (10) der Position in the direction of the die unit (7) is moved, wherein the joining surface (3) to the support surface (10) of
Matrizeneinheit (7) in der maximal ausgelenkten Position in Bewegungsrichtung gesehen einen Abstand zur Auflagefläche (10) aufweist. Matrizeneinheit (7) in the maximum deflected position seen in the direction of movement has a distance from the support surface (10).
Werkstück (6) mit einer Fügeverbindung (13), welche mit einer Vorrichtung oder einem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche hergestellt ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Fügestelle (12) einer fertig gestellten Fügeverbindung (13) des Werkstücks (6) eine maximale Eindringtiefe aufweist, welche kleiner ist, als eine Wandstärke des Werkstücks (6) im Bereich um die Workpiece (6) with a joint (13), which is produced by a device or a method according to one of the preceding claims, characterized in that a joint (12) of a finished joining connection (13) of the workpiece (6) has a maximum penetration depth, which is smaller than a wall thickness of the workpiece (6) in the region around the
Fügestelle (12) vor dem Fügevorgang und/oder einer Joint (12) before the joining process and / or a
Wandstärke an der Fügestelle (12) vor dem Fügevorgang. Wall thickness at the joint (12) before the joining process.
Werkstück (6) mit einer Fügeverbindung (13) nach dem Workpiece (6) with a joint connection (13) after the
vorangegangenen Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die fertige gestellte Fügeverbindung (13) nach dem Fügen einen zylinderförmigen Fügenapf aufweist. The preceding claim 8, characterized in that the finished Asked joint (13) after joining has a cylindrical cap.
Bauteil mit einem Werkstück (6), insbesondere mit einem Werkstück (6) nach einem der Ansprüche 8 oder 9, welches mit einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5 und/oder einem Verfahren nach einem der Ansprüche 6 oder 7 Component with a workpiece (6), in particular with a workpiece (6) according to one of claims 8 or 9, which comprises a device according to one of claims 1 to 5 and / or a method according to one of claims 6 or 7
hergestellt ist. is made.
PCT/EP2018/067737 2017-07-21 2018-07-02 Device and method for joining a workpiece, and such a workpiece WO2019015942A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017116560.6 2017-07-21
DE102017116560.6A DE102017116560A1 (en) 2017-07-21 2017-07-21 Device for joining a workpiece

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2019015942A1 true WO2019015942A1 (en) 2019-01-24

Family

ID=62816555

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2018/067737 WO2019015942A1 (en) 2017-07-21 2018-07-02 Device and method for joining a workpiece, and such a workpiece

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102017116560A1 (en)
WO (1) WO2019015942A1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10130726A1 (en) * 2001-06-21 2003-01-16 Zebras Zentrum Fuer Entwicklun Machine for joining panels has press tool whose diameter decreases on one side of its base and increases on opposite side, so that undercut section is produced when upper panel is pressed
WO2004030844A1 (en) * 2002-09-30 2004-04-15 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e. V. Method and device for permanently joining overlapping, plate-shaped parts
DE202009007835U1 (en) * 2009-06-03 2009-11-26 Technische Universität Chemnitz Hybrid composite material consisting of several joining partners
EP3020489A1 (en) * 2014-11-14 2016-05-18 Bwg Bergwerk- Und Walzwerk-Maschinenbau Gmbh Method for connecting metal webs
DE102015016912B3 (en) * 2015-12-23 2017-03-02 Technische Universität Chemnitz Tool for producing mechanical joints of overlapping plate-shaped workpieces and mechanical joint connection

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3836937A1 (en) * 1988-10-29 1990-05-03 Eckold Vorrichtung ENFORCEMENT DEVICE
ATE465829T1 (en) * 2007-02-13 2010-05-15 Inventio Ag METHOD AND TOOL FOR CLINCHING THICK SHEET, AND USE OF THE TOOL

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10130726A1 (en) * 2001-06-21 2003-01-16 Zebras Zentrum Fuer Entwicklun Machine for joining panels has press tool whose diameter decreases on one side of its base and increases on opposite side, so that undercut section is produced when upper panel is pressed
WO2004030844A1 (en) * 2002-09-30 2004-04-15 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e. V. Method and device for permanently joining overlapping, plate-shaped parts
DE202009007835U1 (en) * 2009-06-03 2009-11-26 Technische Universität Chemnitz Hybrid composite material consisting of several joining partners
EP3020489A1 (en) * 2014-11-14 2016-05-18 Bwg Bergwerk- Und Walzwerk-Maschinenbau Gmbh Method for connecting metal webs
DE102015016912B3 (en) * 2015-12-23 2017-03-02 Technische Universität Chemnitz Tool for producing mechanical joints of overlapping plate-shaped workpieces and mechanical joint connection

Also Published As

Publication number Publication date
DE102017116560A1 (en) 2019-01-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3036060B1 (en) Method of connecting at least two sheet metal parts ; assembly of sheet metal parts
EP0131770B1 (en) Method of fine-cutting work pieces, and fine-cutting tool for carrying out the method
DE10150613A1 (en) Vehicle wheel bearing unit comprises housing in which roller bearing is fitted, inner end of outer ring fitting against stop surface and outer edge being held in place by lugs formed by hammering housing
DE19545890C2 (en) Process for the production of a workpiece with a hub and a pressure or pressure rolling machine
EP1773650B1 (en) Forming tool and method
CA2027238C (en) Method of connecting two components
EP3487648A1 (en) Method for undetachably introducing guiding aid elements into a component, component with guiding aid elements and composite component
EP2403665B1 (en) Device for producing a profile on a sheet metal part
WO2019015942A1 (en) Device and method for joining a workpiece, and such a workpiece
WO2005077561A1 (en) Method and device for producing a peripherally closed hollow profile
DE102006053223B3 (en) Sheet metal punch has centering tip surrounded by circular shoulder in close proximity to surplus metal ejector pins
WO2004030844A1 (en) Method and device for permanently joining overlapping, plate-shaped parts
DE10039706B4 (en) Method for introducing a beading and flow-forming machine
DE102005050202B4 (en) Sheet metal part with partial reinforcing elements made by the external high pressure forming process
EP3253509B1 (en) Method and device for forming a collar on a workpiece
DE19849981C5 (en) Method for forming a disc-shaped part with hub and spinning roller for the process
DE19724657C2 (en) Method and device for producing a rotationally symmetrical body
DE102015009242B4 (en) Composite component and method and device for producing such a composite component
CN112823068B (en) Rivet insertion method and apparatus
EP3394471A1 (en) Production method for a composite brake disk and corresponding composite brake disk
DE10151659B4 (en) Method for joining at least two components and device therefor
EP1425120B1 (en) Device and method for producing a shaped body that has a concentric hub
DE10102712A1 (en) Jointing method for two overlapping metal plates uses auxiliary jointing part formed into panels by upper and lower tools
DE102013010493A1 (en) Device and method for the automated formation of a joint connection
JPH0360839A (en) Manufacture of outer race of constant velocity joint

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 18737231

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 18737231

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1