DE10117060A1

DE10117060A1 - Method for attaching a functional element to a component and associated tool

Info

Publication number: DE10117060A1
Application number: DE2001117060
Authority: DE
Inventors: Jiri Babej; Richard Humpert
Original assignee: Profil Verbindungstechnik GmbH and Co KG
Current assignee: Profil Verbindungstechnik GmbH and Co KG
Priority date: 2001-04-05
Filing date: 2001-04-05
Publication date: 2002-10-10
Also published as: WO2002081145A3; WO2002081145A2

Abstract

A method for attaching a functional element to a sheet-metal part wherein the functional element comprises a head part with an annular-shaped bearing surface and a tubular rivet section extending away from the head part provided on the side of the bearing surface of the head part; in the region of the transition between the head part and the rivet section the bearing surface has an annular-shaped recess with an annular surface which is disposed in an inclined position with respect to the longitudinal axis of the functional element and the depth of the inclined annular surface of the annular-shaped recess is at its largest adjacent to the rivet sections, optionally possessing torsional fixing characteristics, such as locking lugs which are provided in the region of the annular-shaped recess and/or in the region of the transition between the annular-shaped recess and the rivet section and which selectively divide the annular-shaped recess into individual areas disposed about the longitudinal axis of the functional element, characterised in that the functional element is automatically punched into the sheet-metal part by means of a modified clamping hole riveting procedure. The invention also relates to a tool.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Anbringen eines Funktionselements an ein Blechteil, wobei das Funktionselement einen eine ringförmige Auflagefläche aufweisenden Kopfteil und einen rohrförmi gen, auf der Seite der Auflagefläche des Kopfteils vorgesehenen, vom Kopfteil weg erstreckenden Nietabschnitt aufweist, im Bereich des Über ganges vom Kopfteil in den Nietabschnitt die Auflagefläche eine Ringver tiefung mit einer zur Längsachse des Funktionselements schräggestellten Ringfläche umfaßt und die Ringvertiefung ihre größte Tiefe benachbart zum Nietabschnitt hat und gegebenenfalls Verdrehsicherungsmerkmale, wie beispielsweise Verdrehsicherungsnasen, die im Bereich der Ringver tiefung und/oder im Bereich des Überganges der Ringvertiefung in den Nietabschnitt vorgesehen sind, die wahlweise die Ringvertiefung in einzel ne um die Längsachse des Funktionselements verteilte Felder unterteilen.The present invention relates to a method for attaching a Functional elements on a sheet metal part, the functional element one an annular bearing surface having a head part and a tubular provided on the side of the support surface of the headboard from Has head part extending away rivet section in the area of the over ganges from the head part in the rivet section the support surface a ring ver depression with an inclined to the longitudinal axis of the functional element Ring surface includes and the ring recess adjacent to its greatest depth to the rivet section and, if necessary, anti-rotation features, such as anti-rotation lugs in the area of the ring ver deepening and / or in the area of the transition of the ring recess in the Rivet section are provided, which are optionally the ring recess in single ne subdivide fields distributed around the longitudinal axis of the functional element.

Weiterhin befaßt sich die vorliegende Erfindung mit einem Werkzeug zum Anbringen eines entsprechenden Funktionselements.Furthermore, the present invention is concerned with a tool for Attach an appropriate functional element.

Ein Funktionselement der eingangs genannten Art ist im europäischen Patent 0 713 982 gezeigt und wird entweder nach dem dort beschriebenen Verfahren in ein oder mehrere Blechteile gleichzeitig eingebracht oder aber in einem Blechteil entsprechend dem sogenannten Klemmlochnietverfah ren, das in dem europäischen Patent 0 539 793 beschrieben ist, ange bracht. Bei dem Klemmlochnietverfahren wird das Blechteil in einem ersten Arbeitsschritt vorgelocht und in einen im allgemeinen domförmigen oder konusförmigen Abschnitt gezogen und plastisch verformt, der das Loch umgibt. Anschließend wird der rohrförmige Nietabschnitt durch das Loch im Blechteil eingesetzt, und zwar von der Seite der domförmigen Er höhung. Danach wird in einem weiteren Schritt das Funktionselement ge gen das Blechteil gepreßt, so daß der domförmige Abschnitt des Blechteils in eine im allgemeinen ebene Form verformt wird oder wenigstens in der Höhe verkürzt wird, und es wird gleichzeitig das freie Ende des rohrförmi gen Nietabschnitts radial nach außen verformt, wodurch eine sehr feste formschlüssige Verbindung zwischen dem Funktionselement und dem Blechteil erzeugt wird. Bei diesem Anbringungsverfahren wird sowohl des Blechmaterial als auch der Nietabschnitt des Funktionselements verformt. Dabei wird das vorgefertigte Loch im domförmigen Abschnitt so bemessen, daß es geringfügig größer ist als der Außendurchmesser des rohrförmigen Nietabschnitts des Funktionselements. Durch die Flachpressung des domförmigen Abschnitts wird der Durchmesser des Lochs aber so verklei nert, daß das Material um den Nietabschnitt herum eine plastische Ver formung erfährt und nach der Anbringung des Funktionselements bleibt im Blechteil um den umgebördelten Nietabschnitt des Funktionselements eine erhöhte kompressive Spannung, die zum Teil für den festen Sitz des Funktionselements im Blechteil verantwortlich ist. Das Klemmlochniet verfahren ist in der Praxis erfolgreich, aber dennoch etwas kompliziert und aufwendig in der praktischen Anwendung. Wie oben zum Ausdruck ge bracht, wird das Funktionselement von der Seite der domförmigen Erhö hung des Blechteils in dieses eingebracht und dies bedeutet, daß eine re lativ genaue Ausrichtung des Funktionselements und des Lochs in der domförmigen Erhöhung erforderlich ist, um eine hochwertige Verbindung zustande zu bringen. A functional element of the type mentioned is in the European Patent 0 713 982 is shown and is either after that described there Process introduced into one or more sheet metal parts simultaneously or else in a sheet metal part according to the so-called clamping rivet process ren, which is described in European patent 0 539 793 introduced. In the clamping hole riveting process, the sheet metal part is in a first Pre-punched and in a generally dome-shaped working step or conical section drawn and plastically deformed, which the Hole surrounds. Then the tubular rivet section through the Hole inserted in the sheet metal part, namely from the side of the dome-shaped Er heightening. The functional element is then ge in a further step pressed against the sheet metal part, so that the dome-shaped section of the sheet metal part is deformed into a generally flat shape or at least in the Height is shortened, and at the same time it becomes the free end of the tubular deformed radially outward towards the rivet section, creating a very firm positive connection between the functional element and the Sheet metal part is generated. With this method of attachment, both the Sheet metal material and the rivet section of the functional element are deformed. The prefabricated hole in the dome-shaped section is dimensioned so that that it is slightly larger than the outer diameter of the tubular Rivet section of the functional element. Due to the flat pressure of the the diameter of the hole is reduced Note that the material around the rivet section is a plastic ver undergoes formation and remains after the functional element has been attached in the sheet metal part around the flanged rivet section of the functional element an increased compressive tension, which is partly for the tight fit of the Functional elements in the sheet metal part is responsible. The clamp rivet The process is successful in practice, but it is still somewhat complicated and complex in practical use. As expressed above brings, the functional element from the side of the dome-shaped ridges hung the sheet metal part introduced into this and this means that a right relatively precise alignment of the functional element and the hole in the Dome-shaped elevation is required to get a high quality connection accomplish.

Würde man das Klemmlochnietverfahren mit einem Funktionselement entsprechend dem EP 0 713 982 anwenden, so liegt ein Problem darin, daß die Ringvertiefung im Bereich des Übergangs vom Kopfteil in den Nietabschnitt ebenfalls konusförmig gestaltet ist, so daß der Grad der pla stischen Rückverformung des domartigen Abschnitts begrenzt ist und man daher Schwierigkeiten hat, die erforderliche Rückverformung des Blechteils und die Erzeugung der erwünschten hohen kompressiven Kräften im Blechteil zu erreichen.Would the clamp hole riveting process with a functional element apply according to EP 0 713 982, there is a problem in that the ring recess in the area of the transition from the head part in the Rivet section is also conical, so that the degree of pla elastic deformation of the dome-like section is limited and it is therefore difficult to achieve the required reshaping of the Sheet metal part and the generation of the desired high compressive To achieve forces in the sheet metal part.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und ein Werk zeug zum Anbringen eines Funktionselements der eingangs genannten Art an ein Blechteil vorzusehen, das einerseits weniger aufwendig gestaltet is, andererseits aber eine intensive plastische Verformung des Blechteils be deutet, wodurch eine besonders hochwertige Anbringung des Funktionse lements am Blechteil möglich ist und das so erzeugte Zusammenbauteil einen ausgezeichneten Widerstand gegen Auszieh- und Auspreßkräfte so wie gegen Verdrehung aufweist.The object of the present invention is a method and a work stuff for attaching a functional element of the type mentioned to provide a sheet metal part that is designed to be less complex on the one hand, on the other hand, however, be an intensive plastic deformation of the sheet metal part indicates a particularly high-quality attachment of the function elements on the sheet metal part is possible and the assembly part thus produced excellent resistance to pull-out and squeezing forces as against twisting.

Um diese Aufgabe zu lösen, wird nach einer ersten Variante der Erfindung das Verfahren zur Anbringung des Funktionselements an ein Blechteil so gestaltet, daß das Blechteil auf einer Lochmatrize abgestützt wird, die eine Bohrung aufweist, deren Durchmesser zumindest im wesentlichen dem Außendurchmesser des Nietabschnitts entspricht oder etwas größer als dieser ist, wobei die Bohrung in die dem Blechteil zugewandten Stirnseite der Lochmatrize mündet und über eine zur Längsachse der Matrize schräggestellten Ringfläche in eine gegenüber der Mündung der Bohrung zurückversetzte, ringförmige Auflagefläche der Lochmatrize übergeht, daß das Funktionselement auf das auf der Lochmatrize abgestützte Blechteil gedrückt wird, um mittels des selbststanzend ausgebildeten Nietab schnitts einen Stanzbutzen aus dem Blechteil herauszustanzen und über die schräggestellte Ringfläche der Lochmatrize eine konusförmige Erhö hung im Blechteil zu erzeugen, die das durch das Herausstanzen des Stanzbutzens erzeugte Stanzloch umgibt, daß das Blechteil mit dem Funktionselement, dessen Nietabschnitt sich im Stanzloch befindet, an schließend an eine Nietmatrize gedrückt wird, die koaxial zur Längsachse des Funktionselements an ihrer dem Blechteil zugewandten Stirnseite ei nen zur Umbördelung des Nietabschnitts ausgelegten Vorsprung aufweist, der das Blechteil in vollständige Anlage an die Auflagefläche des Funkti onselements bringt, so daß das Blechteil um das Stanzloch herum zwi schen dem umgebördelten Nietabschnitt und der Auflagefläche des Funk tionselements formschlüssig eingeklemmt wird.In order to achieve this object, the invention is based on a first variant the method for attaching the functional element to a sheet metal part designed that the sheet metal part is supported on a punch die, the one Has bore whose diameter is at least substantially that Outer diameter of the rivet section corresponds to or slightly larger than this is, the bore in the end facing the sheet metal part the punch die opens out and over one to the longitudinal axis of the die sloping ring surface in a opposite of the mouth of the bore recessed, ring-shaped contact surface of the punch matrix passes over that the functional element on the sheet metal part supported on the punch die is pressed to by means of the self-piercing rivet tab cut a punching slug out of the sheet metal part and over the inclined ring surface of the punch matrix has a conical shape hung in the sheet metal part to produce that by punching out the Punching hole produced punch hole surrounds that the sheet metal part with the Functional element whose rivet section is in the punched hole then pressed onto a rivet die, which is coaxial to the longitudinal axis of the functional element on its front side facing the sheet metal part has a projection designed for flanging the rivet section, of the sheet metal part in full contact with the contact surface of the functi brings onselements, so that the sheet metal part around the punch hole between between the flanged rivet section and the contact surface of the radio tion element is positively clamped.

Mit anderen Worten wird das Funktionselement selbststanzend in das Blechteil eingebracht, wodurch durch eine besondere Formgebung der Lochmatrize und der anschließend verwendeten Nietmatrize eine intensive und ausreichende plastische Verformung des Blechteils erreicht wird, so daß eine hochwertige Verbindung zwischen dem Funktionselement und dem Blechteil entsteht. Dadurch, daß das Funktionselement selbststan zend in das Blechteil eingebracht wird, ist die genaue Ausrichtung des Blechteils mit den Werkzeugen wesentlich weniger kritisch, da der Nietab schnitt des Funktionselements in einem ebenen Bereich des Blechteils selbst das Loch stanzt. Es muß zwar eine ausreichende Ausrichtung des Funktionselements mit der Lochmatrize sichergestellt werden, dies ist aber in der Praxis unkritisch, da man bei der Blechverarbeitung gewohnt ist, mit Stanz- bzw. Setzköpfen und Matrizen zu arbeiten, die miteinander ausgerichtet sind.In other words, the functional element becomes self-punching in the Sheet metal part introduced, which is due to a special shape of the Perforated die and the rivet die subsequently used an intensive and sufficient plastic deformation of the sheet metal part is achieved, so that a high quality connection between the functional element and the sheet metal part is created. The fact that the functional element self is introduced into the sheet metal part, is the exact orientation of the Sheet metal part with the tools much less critical because of the rivet tab Cut the functional element in a flat area of the sheet metal part even the hole punches. Sufficient alignment of the Functional elements can be ensured with the punch matrix, this is but not critical in practice, since you are used to working with sheet metal is to work with punching or setting heads and dies that work together are aligned.

Dadurch, daß das Element selbststanzend in das Blechteil eingebracht wird, liegt das Blechteil bereits während des Stanzvorgangs eng am Nietabschnitt des Funktionselements an, was durch gewissen Ausle gungsmerkmale der Lochmatrize noch verbessert werden kann, so daß es nicht möglich ist, das Stanzloch erst etwas größer als den Nietabschnitt herzustellen, um Fehlausrichtungen des Funktionselements mit dem Blechteil zu vermeiden.Characterized in that the element is self-punched in the sheet metal part the sheet metal part is already close to the punching process Rivet section of the functional element, which by certain Ausle supply characteristics of the die can still be improved so that it is not possible, the punch hole is only slightly larger than the rivet section Manufacture to misalign the functional element with the Avoid sheet metal part.

Dadurch, daß bei dem Lochvorgang zur Erzeugung des Stanzloches der Nietabschnitt des Funktionselements in das Stanzloch eingeklemmt wird, wird dafür gesorgt, daß das Element kraftschlüssig mit dem Blechteil ver bunden ist, so daß das Blechteil mit dem Funktionselement von einer Ar beitsstation oberhalb der Lochmatrize zu einer zweiten Arbeitsstation oberhalb der Nietmatrize transportiert werden kann, ohne befürchten zu müssen, daß das Funktionselement verloren geht. Andererseits führt die ser eingeklemmte Zustand des Funktionselements dazu, daß bei dem an schließenden Nietvorgang auch bei einer kleineren Verformung des Blechteils dieses bereits im ausreichenden Maße plastische verformt wird, denn man muß nicht erst einen Freiraum zwischen dem Nietabschnitt und dem Stanzloch überbrücken, wie dies bei dem traditionellen Klemm lochnieten der Fall ist. Weiterhin ist es mit dem erfindungsgemäßen Ver fahren wesentlich unproblematischer, das Funktionselement in das Blechteil einzubringen, da es nicht erforderlich ist, das Funktionselement erst mit einem ihm zugewandten domförmigen Abschnitt des Blechteils auszurichten. The fact that in the punching process to produce the punched hole Riveting section of the functional element is clamped into the punched hole, it is ensured that the element ver non-positively with the sheet metal part is bound, so that the sheet metal part with the functional element of an Ar work station above the punch matrix to a second work station can be transported above the rivet die without fear must have the functional element lost. On the other hand, the ser clamped state of the functional element that the at closing riveting process even with a small deformation of the Sheet metal part is already plastically deformed to a sufficient extent, because you don't have to have a free space between the rivet section and bridge the punch hole, as with the traditional clamp rivets are the case. Furthermore, it is with the Ver drive much less problematic, the functional element in the Insert the sheet metal part since it is not necessary to insert the functional element only with a dome-shaped section of the sheet metal part facing it align.

Eine Möglichkeit ausreichendes Blechmaterial im Bereich um das Stanz loch herum vorzusehen, so daß beim Einpressen des Funktionselements erwünschte ausgeprägte plastische Verformung des Blechteils eintritt, liegt darin, die Mündung der Lochmatrize mit einer konusförmigen nach innen gerichteten Fase zu versehen, so daß diese Fase mit der schrägge stellten Ringfläche, die in die gegenüber der Mündung der Bohrung zu rückversetzte ringförmige Auflagefläche der Lochmatrize übergeht, eine Ringlippe erzeugt mit einem Durchmesser etwas größer als der Durch messer des Nietabschnitts. Durch diese Ringlippe wird das Blechmaterial um das Stanzloch herum so geformt, daß es eine konusförmige Erhöhung auf der dem Funktionselement zugewandten Seite aufweist und diese ko nusförmige Erhöhung im Bereich des Nietabschnitts in eine kleine ko nusförmige Vertiefung übergeht. Hierdurch wird einerseits mehr Blechmaterial im Bereich des Nietabschnitts geschaffen, andererseits ver hindert die konusförmige Vertiefung, daß das Blechmaterial während des Einpreßvorgangs sich vom Nietabschnitt entfernt, noch bevor die Nietma trize zur Anwendung gelangt. Die Haltewirkung der entsprechenden ko nusförmigen Vertiefung ist so gut, daß man auch ohne Niederhalter ar beiten kann, was die verwendeten Werkzeuge vereinfacht.A possibility of sufficient sheet material in the area around the punch Provide hole around so that when pressing in the functional element desired pronounced plastic deformation of the sheet metal part occurs, lies in the mouth of the perforated die with a conical shape after internally directed chamfer, so that this chamfer with the oblique provided ring area in the opposite of the mouth of the bore recessed annular contact surface of the punch matrix passes over, a Ring lip produces a diameter slightly larger than the through knife of the rivet section. The sheet metal material is through this ring lip shaped around the punch hole so that there is a cone-shaped elevation has on the side facing the functional element and this ko nut-shaped increase in the area of the rivet section into a small knockout passes into a nut-shaped depression. On the one hand, this means more Sheet material created in the area of the rivet section, on the other hand ver prevents the conical depression that the sheet material during the Pressing away from the rivet section even before the rivet trize is used. The holding effect of the corresponding ko nut-shaped depression is so good that you can ar without hold-down can work, which simplifies the tools used.

Diese soeben beschriebene Variante funktioniert auch dann, wenn das Loch der Lochmatrize einen Durchmesser aufweist, der zumindest im we sentlichen dem Außendurchmesser des Nietabschnitts entspricht oder nur unwesentlich größer als dieser ist.This variant just described also works if that Hole of the die matrix has a diameter that at least in the we substantially corresponds to the outside diameter of the rivet section or only is slightly larger than this.

Besonders günstig ist es aber, wenn das Loch der Lochmatrize deutlich größer gemacht wird als der Außendurchmesser des Nietabschnitts. Der Stanzvorgang führt dann, wie später näher erläutert wird, zu einer kleinen zylindrischen Fortsetzung der konusförmigen Vertiefung im Blechteil, so daß das Blechmaterial noch besser die Aufweitung des Stanzlochs bei der fortschreitenden Verpressung des Funktionselements mit dem Blechteil verhindert. Im übrigen führt diese Ausbildung dazu, daß die Ausrichtung der Lochmatrize mit dem Stanzkopf noch weniger kritisch ist und der zy lindrische Vorsprung schafft weiteres Blechmaterial an den Nietabschnitt heran, was der plastischen Verformung des Blechmaterials und der hoch wertigen Verbindung mit dem Funktionselement zugute kommt. Obwohl es grundsätzlich möglich ist, mit einem Werkzeug zu arbeiten, das ohne Blechniederhalter funktioniert, ist es erfindungsgemäß auch möglich, ein Werkzeug zu verwenden, das von einem gefederten Niederhalter umgeben ist, der bereits vor Berührung des Stanzabschnitts des Funktionselements mit dem Blechteil das Blechteil an der genannten tieferliegenden, ringför migen Auflagefläche der Lochmatrize andrückt. Bereits vor der Durchfüh rung des Lochvorgangs wird die genannte konusförmige Erhöhung im Blechteil dadurch erzeugt, daß das Blechteil zwischen der Mündung der Lochbohrung der Lochmatrize und der zurückversetzten Auflagefläche der Lochmatrize gespannt wird. Erst dann wird der Lochvorgang anschließend durchgeführt. Durch den Niederhalter wird hier jegliche Tendenz des Blechmaterials, radial nach außen im Sinne einer Aufweitung des Stanz loches zu fließen, entgegengetreten und es kommt ebenfalls das er wünschte klemmende Anliegen des Blechmaterials am Nietabschnitt des Funktionselement zustande.However, it is particularly favorable if the hole in the punch matrix is clear is made larger than the outer diameter of the rivet section. The The punching process then leads, as will be explained in more detail later, to a small one cylindrical continuation of the conical recess in the sheet metal part, see above that the sheet material is even better at widening the punched hole in the progressive pressing of the functional element with the sheet metal part prevented. Otherwise, this training leads to the alignment the punch die with the punching head is even less critical and the zy Lindrisch projection creates additional sheet material on the rivet section approaching what is the plastic deformation of the sheet material and the high valuable connection with the functional element. Even though it is basically possible to work with a tool that does not Sheet metal hold-down works, it is also possible according to the invention, a Use a tool that is surrounded by a spring-loaded hold-down device is already before touching the punching section of the functional element with the sheet metal part, the sheet metal part at the lower lying, ringför pressing surface of the punch matrix. Even before the execution tion of the punching process is the mentioned conical increase in Sheet metal part produced in that the sheet metal part between the mouth of the Perforated hole in the perforated die and the recessed contact surface of the Hole matrix is clamped. Only then will the punching process follow carried out. Through the hold-down device any tendency of the Sheet material, radially outwards in the sense of an expansion of the punch loches to flow, countered and he also comes wanted pinching of the sheet material on the rivet section of the Functional element.

Egal, ob mit oder ohne Niederhalter gearbeitet wird, ist es besonders gün stig, wenn die Auslegung des Verfahrens so getroffen wird, daß die Aufla gefläche des Funktionselements um die Ringvertiefung herum eine weitere ringförmige Auflagefläche aufweist, die mindestens in einem Bereich sich radial zur Längsachse des Funktionselements erstreckt und anschließend über eine Rundung oder eine Fase in eine Mantelfläche des Kopfteils des Funktionselements übergeht. Nach dem Lochvorgang liegt das Blechteil in der Ringvertiefung am Kopfteils des Elements an. Die Höhe der konusför migen Erhöhung im Blechteil wird jedoch so gewählt, daß diese in radialer Richtung vom Kopfteil des Funktionselements weg divergiert, so daß ein Ringzwickel zwischen dem Kopfteil des Funktionselements und dem Blechteil im Bereich der weiteren ringförmigen Auflagefläche des Kopfteils vorliegt. Beim anschließenden Nietvorgang wird dieser Ringzwickel durch Niederdrücken der konusförmigen Erhöhung des Blechteils zumindest teilweise gefüllt, wodurch das Blechmaterial in radialer Richtung gegen den Nietabschnitt im Bereich des Übergangs in die Ringvertiefung gedrückt wird.Regardless of whether you work with or without a hold-down device, it is particularly good stig if the interpretation of the method is made so that Aufla surface of the functional element around the ring recess another has annular contact surface, which is at least in one area extends radially to the longitudinal axis of the functional element and then over a curve or a chamfer in a lateral surface of the head part of the Functional elements passes over. After the punching process, the sheet metal part lies in the ring recess on the head part of the element. The height of the cone-shaped However, increase in the sheet metal part is chosen so that it is radial Direction diverges away from the head part of the functional element, so that a Ring gusset between the head part of the functional element and the Sheet metal part in the area of the further annular contact surface of the head part is present. During the subsequent riveting process, this ring gusset is removed Depressing the conical elevation of the sheet metal part at least partially filled, whereby the sheet material in the radial direction against the Rivet section pressed in the area of the transition into the ring recess becomes.

Dadurch, daß der so gebildete Ringzwickel durch Niederdrücken der ko nusförmigen Erhöhung des Blechteils zumindest teilweise gefüllt wird, wird durch eine Quetschung des Blechmaterials erreicht, daß dieses im Bereich des Nietabschnitts plastisch verformt wird und daß ein hoher kompressiver Druck im Blechmaterial um den Nietabschnitt des Funkti onselement herum verbleibt.The fact that the ring gusset thus formed by depressing the ko the nut-shaped elevation of the sheet metal part is at least partially filled, is achieved by crushing the sheet material that this in Area of the rivet section is plastically deformed and that a high compressive pressure in the sheet material around the rivet section of the functi remains on around element.

Nach einer zweiten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens wird so vorgegangen, daß das Blechteil auf einer Lochmatrize abgestützt wird, die eine Bohrung aufweist, deren Durchmesser zumindest im wesentlichen dem Außendurchmesser des Nietabschnitts entspricht oder etwas größer als dieser ist, wobei die Bohrung in eine dem Blechteil zugewandten Ver tiefung in der Stirnseite der Lochmatrize mündet, die in eine axial vor der Mündung der Bohrung liegende, ringförmige Auflagefläche der Lochmatrize übergeht, daß das Funktionselement auf das auf der Auflagefläche der Lochmatrize abgestützte Blechteil gedrückt wird, um mittels des selbst stanzend ausgebildeten Nietabschnitts einen Stanzbutzen aus dem Blechteil herauszustanzen und über die Vertiefung der Lochmatrize eine konusförmige Vertiefung im Blechteil zu erzeugen, die das durch das Her ausstanzen des Stanzbutzens erzeugte Stanzloch umgibt, daß das Blech teil mit dem Funktionselement, dessen Nietabschnitt sich im Stanzloch befindet, anschließend an eine Nietmatrize gedrückt wird, die koaxial zur Längsachse des Funktionselements an ihrer dem Blechteil zugewandten Stirnseite einen zur Umbördelung des Nietabschnitts ausgelegten Vor sprung aufweist, der das Blechteil in vollständige Anlage an die Auflage fläche des Funktionselements bringt, so daß das Blechteil um das Stanz loch herum zwischen dem umgebördelten Nietabschnitt und der Auflage fläche des Funktionselements formschlüssig eingeklemmt ist.According to a second variant of the method according to the invention proceeded that the sheet metal part is supported on a punch die, the has a bore whose diameter is at least substantially corresponds to the outer diameter of the rivet section or slightly larger than this is, the bore in a Ver facing the sheet metal part deepening in the face of the die opens into an axial front of the Ring-shaped contact surface of the punch die located at the mouth of the hole passes that the functional element on the on the bearing surface of the Perforated die-supported sheet metal part is pressed to by means of the self a rivet section formed from punching Punch out the sheet metal part and place one over the recess of the die to produce a conical recess in the sheet metal part, which is the result of the fro punching out the punching slug creates a punching hole that surrounds the sheet part with the functional element, whose rivet section is in the punched hole is located, then pressed on a rivet die, which is coaxial to Longitudinal axis of the functional element on its facing the sheet metal part Front side a designed for flanging the rivet section has jump, the sheet metal part in full contact with the edition brings surface of the functional element, so that the sheet metal part around the punch around between the flanged rivet section and the pad surface of the functional element is positively clamped.

Auch hier wird das Funktionselement selbststanzend in das Blechteil ein gebracht, die Lochmatrize wird aber so ausgelegt, daß eine konusförmige Vertiefung im Blechteil erzeugt wird, die im anschließenden Nietvorgang zu einer konusförmigen Erhebung im Bereich der Ringvertiefung des Funktionselements umgeformt wird. Die konusförmige Vertiefung kann so gestaltet werden, daß unter Berücksichtung etwaiger Verdrehsicherungs merkmale im Bereich der Ringvertiefung oder des Nietabschnitts des Funktionselements ein Materialüberschuß in der konusförmigen Vertie fung des Blechteils gegenüber der konusförmigen Erhebung vorgesehen wird, wodurch das Blechmaterial bei der Umformung plastisch verformt wird und einen permanenten radialen Druck auf den Nietabschnitt des Funktionselements ausübt. Here, too, the functional element is self-punched into the sheet metal part brought, the punch matrix is designed so that a conical Deepening in the sheet metal part is generated in the subsequent riveting process to a conical elevation in the area of the ring recess of the Functional elements is formed. The cone-shaped depression can do so be designed that taking into account any anti-rotation Features in the area of the ring recess or the rivet section of the Functional elements an excess of material in the conical recess tion of the sheet metal part is provided opposite the conical elevation is, whereby the sheet material plastically deforms during the forming and a permanent radial pressure on the rivet section of the Exercises functional elements.

Besonders bevorzugte Ausführungsformen der verwendeten Werkzeuge sind den weiteren Ansprüchen 12 bis 13 zu entnehmen.Particularly preferred embodiments of the tools used can be found in the further claims 12 to 13.

Die Erfindung wird nachfolgend näher erläutert anhand der beigefügten 3 Zeichnungen, in welcher zeigen:The invention is explained in more detail below with reference to the attached FIG. 3 Drawings in which:

Fig. 1A-1F eine Folge von Zeichnungen, die eine erste erfindungs gemäße Variante des Verfahrens zum Anbringen eines Funktionselements an ein Blechteil darstellen, Fig. 1A-1F a series of drawings illustrating a first fiction, modern variant of the method for attaching a functional element to a sheet metal part,

Fig. 2A und 2B Zeichnungen zur Erläuterung der Arbeitsweise einer er sten Ausführungsform einer Lochmatrize, Figs. 2A and 2B are drawings for explaining the operation of an embodiment of a piercing die he sten,

Fig. 3A und 3B zwei Zeichnungen ähnlich der Fig. 2A und 2B zur Er läuterung der Arbeitsweise einer weiteren Form einer Lochmatrize, FIGS. 3A and 3B show two drawings similar to Figs. 2A and 2B to he explanation of the operation of another form of a matrix of holes,

Fig. 4A und 4B weitere Zeichnungen ähnlich den Zeichnungen 3A und 3B zur Erläuterung der Arbeitsweise einer weiteren Form einer erfindungsgemäßen Lochmatrize, FIGS. 4A and 4B more drawings similar to drawings 3A and 3B for illustrating the operation of another form of a piercing die according to the invention,

Fig. 5A-5F eine weitere Folge von Zeichnungen zur Erläuterung ei ner Variante eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Anbringen eines Funktionselements an ein Blechteil, und Fig. 5A-5F another sequence of drawings for explaining ei ner variant of a method according to the invention for attaching a functional element to a sheet metal part, and

Fig. 6A-6F eine noch weitere Folge von Zeichnungen, um eine wei tere Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens bei der Anbringung eines Funktionselements an ein Blechteil zu erläutern. Fig. 6A-6F a still further sequence of drawings to a white tere variant of the process according to the invention to explain a functional element to a sheet metal part in the attachment.

Die Fig. 1A zeigt im axialen Schnitt ein sogenanntes RND Element 10 der Firma Profil Verbindungstechnik GmbH und Co. KG, wobei das Element 10 in einer axialen Ebene geschnitten ist, die die mittlere Längsebene 12 des Elements umfaßt. Das gezeigte Element 10 ist im Prinzip aus der eu ropäischen Patentschrift 0 713 982 bekannt und wird hier durch eine Ab wandlung des sogenannten Klemmlochnietverfahrens an ein Blechteil 14 befestigt. Das Funktionselement 10, das hier als Mutterelement realisiert ist, weist einen eine ringförmige Auflagefläche 16 aufweisenden Kopfteil 18 und einen rohrförmigen auf der Seite der Auflagefläche 16 des Kopfteils 18 angeordneten Stanz- und Nietabschnitt 20 auf. Im Bereich des Übergan ges vom Kopfteil 18 in den Nietabschnitt 20 umfaßt die Auflagefläche 16 eine Ringvertiefung 22 mit einer zur Längsachse 12 des Funktionsele mentes 10 schräggestellten Ringfläche 24, wobei die Ringvertiefung 22 ih re größte Tiefe benachbart zum Nietabschnitt 20 aufweist und die schräg gestellte Ringfläche 24 in einen weiteren ringförmigen Auflageflächenbe reich 27 ausläuft, der in einer radialen Ebene liegt und selbst in eine Rundung 21 oder Fase des Kopfteils übergeht. In diesem Beispiel sind Verdrehsicherungsmerkmale in Form von Verdrehsicherungsnasen 26 im Bereich der Ringvertiefung 22 vorgesehen, wobei sich die Verdrehsiche rungsnasen 26 in radialer Richtung erstrecken und die Ringvertiefung überbrücken. In diesem Beispiel sind insgesamt sechs solche Verdrehsi cherungsnasen vorgesehen, die die Ringvertiefung dementsprechend in sechs aufeinander um die Längsachse 12 folgende Felder unterteilt. Es können weniger als sechs oder mehr als sechs solche Verdrehsicherungs nasen vorgesehen werden und die Nasen können außerdem, falls erwünscht, auch erhaben im Bereich des Übergangs der Ringvertiefung in den Nietabschnitt vorgesehen werden. Dies ist aber nicht notwendig und kann auch zu Komplikationen bei der Anbringung des Elementes führen, weshalb solche Verdrehsicherungsnasen in dieser Darstellung weggelas sen sind. FIG. 1A shows in axial section a so-called RND element 10 from Profil Verbindungstechnik GmbH and Co. KG, the element 10 being cut in an axial plane that encompasses the central longitudinal plane 12 of the element. The element 10 shown is known in principle from the European patent 0 713 982 and is fastened to a sheet metal part 14 by a so-called clamping hole riveting process. The functional element 10 , which is realized here as a nut element, has a head part 18 having an annular bearing surface 16 and a tubular stamping and riveting section 20 arranged on the side of the bearing surface 16 of the head part 18 . 16 tot in the range of Übergan from the head part 18 in the rivet portion 20 includes the bearing surface an annular recess 22 having a mentes to the longitudinal axis 12 of the Funktionsele 10 inclined annular surface 24, wherein the annular recess 22 has ih re greatest depth adjacent to the rivet portion 20 and the inclined annular surface 24 in a further annular Auflageflächenbe 27 runs out, which lies in a radial plane and merges into a rounding 21 or chamfer of the head part. In this example, security against rotation in the form of security against rotation 26 are provided in the region of the ring recess 22, whereby the Verdrehsiche approximately noses extending in the radial direction 26 and bridge the ring recess. In this example, a total of six such rotation lock noses are provided, which accordingly divides the ring recess into six fields that follow one another about the longitudinal axis 12 . Fewer than six or more than six such anti-rotation noses can be provided, and the noses can also, if desired, also be provided raised in the region of the transition of the ring recess into the rivet section. However, this is not necessary and can also lead to complications when attaching the element, which is why such anti-rotation noses are omitted in this illustration.

Um die Ringvertiefung 22 herum befindet sich daher der ringförmige Be reich der ringförmigen Auflagefläche 16, der in einer Ebene senkrecht zu einer Längsachse 12 steht und vorzugsweise nicht durch Verdrehsiche rungsmerkmale unterbrochen ist.Around the annular recess 22 there is therefore the annular loading area of the annular bearing surface 16 , which is perpendicular to a longitudinal axis 12 in a plane and is preferably not interrupted by anti-rotation features.

Das Funktionselement 10 weist in diesem Beispiel eine mittlere Bohrung 28 auf, die mit einem Gewindezylinder 30 versehen ist. Der Kopfteil 18 weist außerdem eine ringförmige Ausnehmung 32 auf, die einen zylinder förmiger Bereich 34 des Kopfteils definiert, der von einer ringförmigen Druckfläche 36 umgeben ist. Das Funktionselement 10 muß nicht als Mutterelement ausgebildet werden. Statt dessen könnte der zylindrische Bereich 34 über die Ringfläche 38 in einen Schaftteil übergehen, der sich in der Darstellung gemäß Fig. 1A nach oben erstrecken würde, so daß ein Bolzenelement vorliegt. Auch könnte das Funktionselement 10 andere Funktionen erfüllen. Beispielsweise könnte die Bohrung 28 als zylindri sche Lagerfläche zur drehbaren Lagerung einer Welle ausgeführt werden oder als Clipaufnahme realisiert werden, um eine Clipbefestigung aufzu nehmen. Wenn das Element mit einem Schaftteil versehen ist, so kann der Schaftteil nicht nur mit einem Gewindezylinder versehen werden, wodurch ein Bolzenelement vorliegt, sondern der Schaftteil könnte eine zylindrische Lagerfläche aufweisen, z. B. zur drehbaren Lagerung eines Hebels oder er könnte bspw. mit einer Ringnut versehen werden, um einen Clip aufzunehmen. Wesentlich ist, daß die Ringfläche 36 als Druckfläche ausgebildet ist, so daß ein Druck in Längsrichtung der Achse 12 mittels eines geeig neten Werkzeuges, hier mit 40 dargestellt, auf die Druckfläche 36 ausge übt werden kann, um das Element in das Blechteil 14 hineinzubringen, ohne daß die auf das Funktionselement 10 ausgeübten Kräfte zu einer unzulässigen Verformung des Funktionselements bzw. Gewindezylinders führt. Man sieht außerdem aus der Fig. 1A, daß der rohrförmige Nietab schnitt 20 einen Innendurchmesser aufweist, der deutlich größer ist als der der Bohrung 28 bzw. als der des Außendurchmessers des Gewindezy linders 30 und daß das freie Stirnende des rohrförmigen Nietabschnittes 20, d. h. das untere Ende in Fig. 1A, mit Stanz- und Nietmerkmalen aus gestattet ist, die später näher erläutert werden.In this example, the functional element 10 has a central bore 28 , which is provided with a threaded cylinder 30 . The head part 18 also has an annular recess 32 which defines a cylindrical region 34 of the head part which is surrounded by an annular pressure surface 36 . The functional element 10 does not have to be designed as a mother element. Instead, the cylindrical region 34 could merge over the annular surface 38 into a shaft part which would extend upwards in the illustration according to FIG. 1A, so that a bolt element is present. The functional element 10 could also perform other functions. For example, the bore 28 could be designed as a cylindri cal bearing surface for the rotatable mounting of a shaft or realized as a clip receptacle to take a clip attachment. If the element is provided with a shaft part, the shaft part can not only be provided with a threaded cylinder, whereby a bolt element is present, but the shaft part could have a cylindrical bearing surface, e.g. B. for rotatable mounting of a lever or it could, for example, be provided with an annular groove to accommodate a clip. It is essential that the annular surface 36 is designed as a pressure surface, so that a pressure in the longitudinal direction of the axis 12 by means of a suitable tool, shown here with 40, can be exerted on the pressure surface 36 in order to bring the element into the sheet metal part 14 , without the forces exerted on the functional element 10 leading to inadmissible deformation of the functional element or threaded cylinder. Also can be seen from FIG. 1A, that the tubular Nietab cut 20 has an inner diameter which is significantly larger than that of the bore 28 and than that of the outer diameter of the Gewindezy Linders 30 and that the free end face of the tubular rivet section 20 that is, the lower end in Fig. 1A, is equipped with punching and Nietmerkmalen of which are explained in more detail later.

Unterhalb des Blechteils 14 befindet sich in Fig. 1A eine Lochmatrize 42, wobei das Werkzeug 40 und die Lochmatrize 42 normalerweise einander gegenüber liegen und miteinander ausgerichtet in einer Station eines Fol geverbundwerkzeuges vorgesehen sind. Das heißt, daß die Längsachse des Elementes 12 zugleich die Längsachse des Werkzeuges 40 und die Längs achse der Lochmatrize 42 darstellt und in an sich bekannter Weise wird die Lochmatrize 42 in einer unteren Platte des Folgeverbundwerkzeuges untergebracht und das obere Werkzeug 40 wird entsprechend dem Dop pelpfeil 44 bewegt, um bei jeder nach oben gerichteten Bewegung ein wei teres Funktionselement 10 in die dargestellte Position aufzunehmen und bei jeder nach unten gerichteten Bewegung für die Einbringung des Funktionselementes in das Blechteil 14 in der nachfolgend zu erläutern den Weise zu sorgen. Im übrigen könnte das Werkzeug 40 und die Lochmatrize 42 in einer Transferpresse angeordnet werden. Die Lochma trize 42 wäre dann im unteren Werkzeug der Presse anzuordnen und das Werkzeug 40 wird in einem Setzkopf untergebracht, der an einer Zwi schenplatte der Presse oder am oberen Werkzeug der Presse montiert ist. Statt dessen könnte die Lochmatrize 42 auf der Zwischenplatte der Presse montiert werden und das Werkzeug 40 am oberen Werkzeug der Presse befestigt werden. Auch sind umgekehrte Anordnungen durchaus denkbar, bei denen das untere Werkzeug 40 unterhalb der Lochmatrize 42 ange ordnet ist, beispielsweise im unteren Werkzeug der Presse oder an der Zwischenplatte der Presse, während die Lochmatrize dann an der Zwi schenplatte der Presse bzw. am oberen Werkzeug der Presse anzuordnen wäre.1A below the sheet metal part 14 is located in Fig. 42, a punching die, the tool 40 and the piercing die 42 is normally opposed to each other and aligned with each other in a station of a geverbundwerkzeuges Fol are provided. That is, the longitudinal axis of the element 12 at the same time the longitudinal axis of the tool 40 and the longitudinal axis of the piercing die 42 is, and in a known manner, the matrix of holes is placed in a lower plate of the progressive die tool 42 and upper die 40 is in accordance with the Dop pelpfeil 44 moved to accommodate a white teres functional element 10 in the position shown with each upward movement and with each downward movement to provide for the introduction of the functional element in the sheet metal part 14 in the manner to be explained below. Otherwise, the tool 40 and the punch die 42 could be arranged in a transfer press. The Lochma trize 42 would then be arranged in the lower tool of the press and the tool 40 is housed in a setting head which is mounted on an intermediate plate of the press or on the upper tool of the press. Instead, the die 42 could be mounted on the intermediate plate of the press and the tool 40 attached to the upper tool of the press. Reverse arrangements are also conceivable in which the lower tool 40 is arranged below the die 42 , for example in the lower tool of the press or on the intermediate plate of the press, while the die is then on the intermediate plate of the press or on the upper tool Press would be ordered.

Man merkt aus der Fig. 1A, daß das Funktionselement 10 in einer Ring vertiefung 46 des Werkzeugs untergebracht ist, die im Bodenbereich eine ringförmige Schulter 48 aufweist, die gegen die Druckfläche 36 des Funk tionselementes drückt. Der zylinderförmige Bereich des Kopfteils 18 ist in einer weiteren zylindrischen Vertiefung 50 des Werkzeuges 40 unterge bracht und geht über die Ringschulter 48 in die zylindrische Vertiefung 46 über. Der rohrförmige Nietabschnitt 20 des Funktionselementes steht mit seinem unteren Ende über die untere ringförmige Stirnseite 52 des Werk zeuges vor.It can be seen from Fig. 1A that the functional element 10 is housed in a ring recess 46 of the tool, which has an annular shoulder 48 in the bottom region, which presses against the pressure surface 36 of the radio-functional element. The cylindrical region of the head part 18 is placed in a further cylindrical recess 50 of the tool 40 and passes over the annular shoulder 48 into the cylindrical recess 46 . The tubular rivet section 20 of the functional element protrudes with its lower end on the lower annular end face 52 of the tool.

Die Lochmatrize 42 weist eine mittlere Bohrung 54 auf, die in der Rich tung nach unten in Fig. 1A in eine größere Bohrung 56 übergeht. Die Bohrung 54 der Lochmatrize mündet an der oberen Stirnseite der Matrize in eine konusförmige Vertiefung 58, die mit einer schräggestellten Ringflä che 60 eine ringförmige, um die Achse 12 umlaufende Ringlippe 62 bildet, wobei die schräggestellte Ringfläche 60 in eine gegenüber der Mündung 59 der Bohrung zurückversetzte ringförmige Auflagefläche 64 der Lochmatri ze übergeht. The perforated die 42 has a central bore 54 which merges in the downward direction in FIG. 1A into a larger bore 56 . The bore 54 of the piercing die opening at the upper end face of the die in a conical recess 58 with an inclined Ringflä che 60 an annular, circumferential about the axis 12 annular lip 62 forms, with the inclined annular surface 60 in a opposite the mouth 59 of the bore recessed annular bearing surface 64 of the perforated matrix passes over.

Die Fig. 1A zeigt den Zustand, in dem sich das Werkzeug 40 nach unten in Richtung auf die Lochmatrize zubewegt und das freie Stirnende des rohrförmigen Nietabschnittes 20 gerade auf die Oberseite des Blechteils 14 trifft, während dieses direkt auf die Ringlippe 62 der Lochmatrize abge stützt ist. Man merkt, daß hier kein Niederhalter zur Anwendung gelangt. Fig. 1A shows the state in which the tool 40 moves down towards the punch die and the free end of the tubular rivet section 20 just meets the top of the sheet metal part 14 , while this abge directly on the lip 62 of the punch die is. You notice that no hold-down is used here.

Wie aus Fig. 1B ersichtlich, wird durch die weitere nach unten gerichtete Bewegung des Werkzeuges 40 das Funktionselement so gegen das Blech teil gedrückt, daß ein Stanzbutzen 66 aus dem Blechteil 14 herausge stanzt wird und das Blechmaterial zur Anlage an die konusförmige Ring vertiefung 58 an der Mündung der Bohrung 54 gebracht wird. Außerdem gelangt das Blechmaterial in Anlage mit der unteren Stirnseite 52 des Werkzeuges 40 und es wird eine leicht konusförmige Erhöhung zwischen der Ringlippe 62 und der ringförmigen Stirnseite 52 des Werkzeuges ge bildet.As can be seen from FIG. 1B, the further downward movement of the tool 40 presses the functional element against the sheet metal in such a way that a punching slug 66 is punched out of the sheet metal part 14 and the sheet metal material is in contact with the conical ring recess 58 the mouth of the bore 54 is brought. In addition, the sheet metal material comes into contact with the lower end face 52 of the tool 40 and it forms a slightly conical increase between the annular lip 62 and the annular end face 52 of the tool ge.

Man merkt auch aus der Fig. 1B, daß der Durchmesser der Bohrung 54 in diesem Beispiel etwas größer gewählt wurde als der Außendurchmesser des rohrförmigen Nietabschnittes 20 und daß dies dazu geführt hat, daß sich eine zylindrische Ringlippe 68 um das Stanzloch 70 im Blechteil her um gebildet hat. Diese Ringlippe 68, zusammen mit dem Bereich des Bleichteils 14, der an der konusförmigen Fläche 58 anliegt, verhindert, daß bei einer weiteren nach unten gerichteten Bewegung des Werkzeuges 40 das Stanzloch 70 aufgeweitet wird. Statt dessen bleibt das Blechmate rial um das Stanzloch 70 herum eng in Berührung mit der rohrförmigen Oberfläche des Nietabschnittes 20. It can also be seen from FIG. 1B that the diameter of the bore 54 in this example was chosen somewhat larger than the outer diameter of the tubular rivet section 20 and that this has resulted in a cylindrical annular lip 68 around the punched hole 70 in the sheet metal part has formed. This ring lip 68 , together with the area of the bleaching part 14 which bears against the conical surface 58 , prevents the punched hole 70 from being widened when the tool 40 is moved further downward. Instead, the sheet material around the punch hole 70 remains closely in contact with the tubular surface of the rivet portion 20 .

Die Fig. 1C zeigt den Zustand nach einer weiteren kurzen, nach unten ge richteten Bewegung des Werkzeuges 40, woraus ersichtlich ist, daß das Blechmaterial noch eng in Berührung mit dem Nietabschnitt 20 ist. Fig. 1C shows the state after a further short, downward ge movement of the tool 40 , from which it can be seen that the sheet material is still in close contact with the rivet section 20 .

Die nach unten gerichtete Bewegung des Werkzeuges 40 schreitet dann fort, bis der Zustand gemäß Fig. 1D erreicht ist. Hier ist das Blechmaterial nunmehr zwischen der ringförmigen Anlagefläche 52 des Werkzeuges 40 und der ringförmigen Anlagefläche 64 der Lochmatrize 42 eingeklemmt.The downward movement of the tool 40 then continues until the state shown in FIG. 1D is reached. Here, the sheet metal material is now clamped between the annular contact surface 52 of the tool 40 and the annular contact surface 64 of the punch die 42 .

Man sieht, daß das Blechmaterial immer noch eng an der Außenseite des rohrförmigen Nietabschnitts 20 anliegt, so daß das Funktionselement im Stanzloch 70 des Blechteils 14 eingeklemmt ist. Man sieht auch aus der Fig. 1D, daß das Blechmaterial außerdem eng an der schräggestellten Ringfläche 24 der Ringvertiefung 22 anliegt und die Ringvertiefung beina he vollständig ausgefüllt hat, wobei die Verdrehsicherungsnasen 26 be reits teilweise in das Blechmaterial eingedrungen sind, was ebenfalls die klemmende Aufnahme des Funktionselementes im Blechmaterial begün stigt. Im übrigen folgt das Blechmaterial des Blechteils 14 dem Verlauf der schräggestellten Ringfläche 60 der Lochmatrize 42, wobei dies allerdings nicht wesentlich ist, da das Blechmaterial zwischen der Ringlippe 62 und der Anlagefläche 64 durch die Andrückkräfte des Werkzeuges an der unte ren Stirnfläche 52 des Werkzeuges gespannt ist, so daß auch bei einem schrägeren Verlauf der Ringfläche 60 das Blechmaterial ohnehin den in Fig. 1D gezeigten Verlauf in diesem Bereich annehmen würde.It can be seen that the sheet metal material still lies closely against the outside of the tubular rivet section 20 , so that the functional element is clamped in the punched hole 70 of the sheet metal part 14 . It can also be seen from FIG. 1D that the sheet metal material also lies closely against the inclined annular surface 24 of the ring recess 22 and has almost completely filled the ring recess, the anti-rotation lugs 26 already being partially penetrated into the sheet metal material, which is also the clamping receptacle of the functional element in the sheet material begins. Otherwise, the sheet metal material of the sheet metal part 14 follows the course of the inclined annular surface 60 of the punch die 42 , although this is not essential since the sheet metal material between the annular lip 62 and the contact surface 64 is stretched by the pressing forces of the tool on the lower end face 52 of the tool is, so that even with an oblique course of the annular surface 60, the sheet material would assume the course shown in FIG. 1D in this area anyway.

Der Lochvorgang ist nunmehr beendet und das obere Werkzeug 40 wird angehoben (Pfeil 44) und das Blechteil 14 mit dem Funktionselement 10 wird von der feststehenden Lochmatrize weggedrückt (durch nicht gezeig te, aber an sich gut bekannte gefederte Stifte). Der Stanzbutzen 66 fällt in die Bohrung 56 hinein und wird über diese Bohrung in an sich bekannter Weise entsorgt. Das Blechteil 14 mit dem im Stanzloch 70 klemmend auf genommenen Funktionselement 10 wird nunmehr von der Lochmatrize weggehoben und in die nächste Station des Folgeverbundwerkzeuges transportiert. Wenn ein solches Folgeverbundwerkzeug zur Anwendung gelangt, wird das Blechteil 14 in an sich bekannter Weise als Blechstreifen durch das Werkzeug geführt, dieser Blechstreifen besteht aus mehreren zusammenhängenden Blechteilen 14, die durch die Randbereiche des Blechstreifens gehalten und geführt werden. Handelt es sich um eine Transferpresse, so wird das Blechteil 14 in die nächste Presse oder weiter in die erste Presse transportiert.The punching process is now complete and the upper tool 40 is raised (arrow 44 ) and the sheet metal part 14 with the functional element 10 is pushed away from the fixed punch die (by spring pins not shown, but known per se). The punching slug 66 falls into the bore 56 and is disposed of via this bore in a manner known per se. The sheet metal part 14 with the functional element 10 clamped in the punching hole 70 is now lifted away from the punch die and transported to the next station of the progressive tool. If such a progressive tool is used, the sheet metal part 14 is guided through the tool as a sheet metal strip in a manner known per se; this sheet metal strip consists of a plurality of connected sheet metal parts 14 which are held and guided by the edge regions of the sheet metal strip. If it is a transfer press, the sheet metal part 14 is transported into the next press or further into the first press.

In dieser weiteren Station bzw. weiteren Presse wird nunmehr das Bauteil bestehend aus dem Funktionselement 10 und dem Blechteil 14 weiterver arbeitet, und zwar durch einen Nietvorgang, der in Fig. 1E und 1F darge stellt ist.In this further station or further press, the component consisting of the functional element 10 and the sheet metal part 14 is now further processed, namely by a riveting process, which is shown in FIGS . 1E and 1F.

Das Werkzeug 80, das zu diesem Zweck verwendet wird, entspricht von seiner Grundauslegung dem Werkzeug 40, wobei jedoch die Ringvertie fung 82 an der unteren Stirnseite des Werkzeuges in axialer Richtung nur so tief ist, daß die untere Stirnseite 84 des Werkzeuges 80 in einer radia len Ebene mit dem ringförmigen Bereich 27 der Auflagefläche des Kopfteils flüchtet. Die Matrize 86, die unterhalb des Blechteils 14 angeordnet ist, weist in diesem Beispiel einen konzentrisch zur Längsachse 12 des Funk tionselementes 10 angeordneten zylindrischen Vorsprung 88 mit einer leicht konkaven schräggestellten Ringfläche 90 auf, die in eine ringförmige Fläche 92 übergeht, die in einer radialen Ebene liegt und nur geringfügig oberhalb des ringförmigen Bereiches 94 der Nietmatrize 86 steht, der das Blechteil 14 beim Nietvorgang abstützt. Das obere Werkzeug 80 wird ent sprechend dem Doppelpfeil 96 zunächst nach unten bewegt, um den Niet vorgang durchzuführen, der in Fig. 1F im abgeschlossenen Zustand ge zeigt ist. Man merkt, daß das Blechmaterial im Bereich der Ringvertiefung 22 vollständig in diese Ringvertiefung eingepreßt worden ist und daß der ringförmige Nietabschnitt 20 radial nach außen umgebördelt bzw. umge legt ist, so daß das Blechmaterial im Bereich der Ringvertiefung form schlüssig zwischen dem Funktionselement 10 und dem umgebördelten Nietabschnitt 20 eingeklemmt ist. Man merkt außerdem, daß die Ringflä che 92 den Nietabschnitt so flachgepreßt hat, daß dieser geringfügig ge genüber der Unterseite des Blechteils 14 zurückversetzt ist. Das Blechteil 14 ist wiederum zwischen der ringförmigen Anlagefläche 84 des oberen Werkzeuges 80 und der ringförmigen Anlagefläche 94 der Nietmatrize 86 geklemmt, so daß das Blechmaterial eben und frei von Verwerfungen ist.The tool 80 used for this purpose corresponds to the basic design of the tool 40 , but the ring recess 82 on the lower end of the tool in the axial direction is only so deep that the lower end 84 of the tool 80 in a radia len plane escapes with the annular region 27 of the bearing surface of the head part. The die 86 , which is arranged below the sheet metal part 14 , has in this example a concentric to the longitudinal axis 12 of the func tion element 10 arranged cylindrical projection 88 with a slightly concave inclined annular surface 90 which merges into an annular surface 92 which is in a radial Is level and is only slightly above the annular region 94 of the rivet die 86 , which supports the sheet metal part 14 during the riveting process. The upper tool 80 is accordingly the double arrow 96 first moved down to perform the riveting process, which is shown in Fig. 1F in the closed state ge. One notices that the sheet material in the area of the ring recess 22 has been completely pressed into this ring recess and that the annular rivet section 20 is flanged radially outwards or vice versa, so that the sheet material in the area of the ring recess is form-fitting between the functional element 10 and the flanged rivet section 20 is clamped. It can also be seen that the Ringflä surface 92 has pressed the rivet section so flat that it is slightly set back compared to the underside of the sheet metal part 14 . The sheet metal part 14 is in turn clamped between the annular contact surface 84 of the upper tool 80 and the annular contact surface 94 of the rivet die 86 , so that the sheet metal material is flat and free of distortions.

Man merkt auch, daß der Ringzwickel 74 zwischen der Rundung 21 des Mutterelements und dem ehemaligen konusförmigen Bereich des Blech teils in Fig. 1D nunmehr wesentlich kleiner geworden ist. Im übrigen ist das Blechmaterial vollständig um die Verdrehsicherungsmerkmale herum verformt. Das Ergebnis ist eine hohe Kompression des Blechmaterials im Bereich dessen formschlüssiger Aufnahme zwischen dem Kopfteil 18 und dem umgebördelten Nietabschnitt 20 des Funktionselementes 10, so daß radiale Druckkräfte permanent vom Blechmaterial auf den Nietabschnitt 20 ausgeübt werden und eine hochwertige Verbindung zustande gekom men ist. Die genaue Form des umgebördelten Nietabschnittes ist durch die Formgebung des Vorsprungs der Nietmatrize 42 vorgegeben. Das ferti ge Zusammenbauteil bestehend aus dem Funktionselement 10 und dem Blechteil 14 kann nun aus den Werkzeugen entfernt werden, durch Anheben des oberen Werkzeugs 80 und des Zusammenbauteils, das ggf. vom führenden Blechstreifen in dieser Station des Folgeverbundwerkzeugs oder in einer späteren Station vom Blechstreifen getrennt wird.It can also be seen that the ring gusset 74 between the rounding 21 of the nut element and the former conical region of the sheet metal has now become considerably smaller in FIG. 1D. In addition, the sheet metal material is completely deformed around the anti-rotation features. The result is a high compression of the sheet material in the area of its positive reception between the head part 18 and the flanged rivet section 20 of the functional element 10 , so that radial compressive forces are permanently exerted by the sheet material on the rivet section 20 and a high-quality connection has come about. The exact shape of the flanged rivet section is predetermined by the shape of the projection of the rivet die 42 . The ferti ge assembly part consisting of the functional element 10 and the sheet metal part 14 can now be removed from the tools by lifting the upper tool 80 and the assembly part, which may be separated from the leading sheet metal strip in this station of the progressive tool or in a later station from the sheet metal strip becomes.

Es werden nunmehr einige Ausführungen zu der möglichen Auslegung der Lochmatrize 42 und dem damit zusammenwirkenden Stirnende des Nietabschnittes 20 gemacht. Eine erste Ausführungsform ist in Fig. 2A gezeigt. Die hier verwendeten Bezugszeichen sind die gleichen, die in Fig. 1A bis 1F verwendet werden, die Unterschiede werden jedoch jeweils er läutert. Die Lochmatrize 42 wird hier nur im Bereich der Mündung der Bohrung 54 auf der linken Seite der Matrize gezeigt, wobei hier eine ko nusförmige Ringfläche 58 nicht vorgesehen ist, sondern die Mündung der Bohrung 54 liegt direkt an der Stirnseite 61 der Matrize, die beispielsweise dann über die Schrägfläche 60 in die hier nicht gezeigte tiefergelegte Anla gefläche 64 übergeht. Der Nietabschnitt 20 geht hier mit einer zylindri schen Fläche 21 in eine in einer radialen Ebene liegenden Stirnfläche 23 über. Zwischen der Stirnseite des Nietabschnittes 20 und der Stirnseite 61 der Lochmatrize 42 angeordnet befindet sich das Blechteil 14. Die Fig. 2B zeigt den Zustand unmittelbar nach der Bildung des Stanzbutzens 66, welcher durch die nach unten gerichtete Bewegung des Nietabschnittes 20 des Funktionselement 10 in Pfeilrichtung 44 gebildet ist. Man merkt aus der Fig. 2B, daß die Bohrung 54 der Lochmatrize einen etwas größeren Innendurchmesser als der Außendurchmesser der zylindrischen Fläche 21 des Nietabschnittes aufweist. Außerdem sieht man deutlich aus Fig. 2B, daß das Blechmaterial 14 durch die Schneidkante 25 zwischen der zylin drischen Fläche 21 und der Stirnseite 23 des Nietabschnittes 20 ge schnitten wurde und daß das Blechmaterial eng an der zylindrischen Flä che 21 anliegt. Obwohl die Schnittfläche 15 des Blechteils im oberen Bereich sauber ist, bricht das Material im unteren Drittel des Blechteils 14, so daß die leicht irreguläre Bruchfläche 17 entsteht. Der Stanzbutzen 66 zeigt sich als Spiegelbild dieses Vorganges mit einer sauberen Schnittflä che 67 im oberen Bereich und mit einer leicht irregulären Bruchfläche 69 im unteren Drittel. Die Ausbildung des Stanzloches 70 und der Außen seite des Stanzbutzens 66 ist bei einer solchen Anordnung an jeder Stelle um die Längsachse 12 herum (hier nicht gezeigt) im Prinzip gleich. Man merkt außerdem aus Fig. 2B, daß wenn die Bohrung 54 von einer Boh rung 56 mit einer großen Bohrung mit großem Durchmesser gefolgt ist, der Stanzbutzen problemlos durch diese weitere Bohrung 56 entsorgt werden kann, da die Bohrung größer ist als der Außendurchmesser des Stanzbutzens im Bereich der Fläche 69. Diese Auslegung des Nietab schnittes und der Lochmatrize kann durchaus bei einem Verfahren nach den Fig. 1A bis 1F verwendet werden.There are now some comments on the possible design of the die 42 and the cooperating end face of the rivet section 20 . A first embodiment is shown in Fig. 2A. The reference numerals used here are the same as those used in FIGS. 1A to 1F, but the differences are explained in each case. The hole die 42 is shown here only in the area of the mouth of the bore 54 on the left side of the die, a con nus-shaped annular surface 58 is not provided here, but the mouth of the bore 54 is located directly on the end face 61 of the die, which then, for example over the inclined surface 60 into the lowered contact surface 64 , not shown here. The rivet section 20 merges with a cylindrical surface 21 into an end face 23 lying in a radial plane. The sheet metal part 14 is arranged between the end face of the rivet section 20 and the end face 61 of the punch die 42 . The Fig. 2B shows the state immediately after formation of the panel slug 66, which the functional element is formed in the direction of arrow 44 10 by the downward movement of the rivet section 20th It can be seen from FIG. 2B that the bore 54 of the punch die has a slightly larger inside diameter than the outside diameter of the cylindrical surface 21 of the rivet section. In addition, one can clearly see from FIG. 2B that the sheet material 14 of the rivet section 20 was cut ge by the cutting edge 25 between the zylin-cylindrical surface 21 and the end face 23 and that the sheet metal material surface close to the cylindrical FLAE rests 21. Although the cut surface 15 of the sheet metal part is clean in the upper region, the material breaks in the lower third of the sheet metal part 14 , so that the slightly irregular fracture surface 17 is created. The punching slug 66 shows itself as a mirror image of this process with a clean cut surface 67 in the upper region and with a slightly irregular fracture surface 69 in the lower third. The formation of the punch hole 70 and the outside of the punching slug 66 is in principle in such an arrangement at any point around the longitudinal axis 12 (not shown here). It can also be seen from Fig. 2B that if the bore 54 is followed by a drilling 56 with a large bore with a large diameter, the punching slug can be easily disposed of through this further bore 56 , since the bore is larger than the outer diameter of the punching slug in the area of surface 69 . This design of the Nietab section and the punch die can be used in a method according to FIGS. 1A to 1F.

Noch besser ist allerdings die Auslegung gemäß Fig. 3A und 3B. Hier weist der Nietabschnitt die gleiche Ausbildung wie in Fig. 2A auf, die Lochmatri ze 42 weist aber eine konusförmige Fläche 58 auf, wie in der Fig. 1 gezeigt. Diese geht allerdings erst über eine Ringfläche 61 in die schräggestellte Ringfläche 60 über, anstatt unmittelbar in diese schräggestellte Fläche überzugehen, was aber grundsätzlich möglich ist. Auch hier weist die Bohrung 54 der Lochmatrize einen größeren Durchmesser als die zylindri sche Fläche 21 des Nietabschnittes 20 auf.However, the design according to FIGS. 3A and 3B is even better. Here, the rivet section has the same configuration as in FIG. 2A, but the hole matrix 42 has a conical surface 58 , as shown in FIG. 1. However, this only merges into the inclined ring surface 60 via an annular surface 61 , instead of going directly into this inclined surface, which is, however, fundamentally possible. Here, too, the bore 54 of the punch die has a larger diameter than the cylindrical surface 21 of the rivet section 20 .

Der Schneidvorgang und die Ausbildung der Bruchflächen 17 und 69 er folgt hier im wesentlichen genau wie im Zusammenhang mit Fig. 2A und 2B beschrieben, jedoch wird das Blechmaterial hier in die konusförmige Vertiefung 58 hineingezogen, so daß es eng an diese Konusfläche anliegt und die obere Ringkante 71 einen noch größeren Radius erhält als dies bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2A und 2B der Fall ist. Diese Ausbildung gemäß Fig. 3A und 3B ist deshalb vorteilhaft, weil sich das Blechmaterial 59, das sich im Bereich der konusförmigen Vertiefung 58 befindet, sich (sozusagen) mit der Lochmatrize 42 verhakt, wodurch eine Aufweitung des Stanzloches 70 im späteren Verfahren weitestgehend ausgeschaltet wird.The cutting process and the formation of the fracture surfaces 17 and 69 he follows here essentially exactly as described in connection with FIGS. 2A and 2B, but the sheet material is drawn here into the conical depression 58 so that it lies closely against this conical surface and the upper Ring edge 71 receives an even larger radius than is the case with the embodiment according to FIGS. 2A and 2B. This embodiment according to Figs. 3A and 3B, therefore, is advantageous because the sheet material 59, which is located in the region of the conical recess 58, will be (as it were) hooked to the matrix of holes 42, thereby largely off a widening of the punched hole 70 in the later process ,

Eine noch bessere Ausbildung ist den Fig. 4A und 4B zu entnehmen, die die konkrete Ausbildung gemäß Fig. 1 zeigen, allerdings geht auch hier die konusförmige Fläche 58 erst in eine sich radial erstreckende Ringfläche 61 über und erst dann in die weitere Schrägfläche 60. Die Ringfläche 61 kann jedoch weggelassen werden, so daß die konusförmige Fläche 58 un mittelbar in die schräggestellte Ringfläche 60 übergeht.An even better design can be seen in FIGS. 4A and 4B, which show the specific design according to FIG. 1, but here, too, the conical surface 58 first merges into a radially extending annular surface 61 and only then into the further inclined surface 60 . The annular surface 61 can, however, be omitted, so that the conical surface 58 un merges directly into the inclined annular surface 60 .

Die Lochmatrize 42 in diesem Beispiel hat genau die gleiche Form wie in der Fig. 3B, dagegen ist die Ausbildung des Nietabschnittes 20 nunmehr so getroffen, daß die zylindrische Fläche 21 über einen Radius 19 in die Stirnseite 23 übergeht.The perforated die 42 in this example has exactly the same shape as in FIG. 3B, on the other hand the rivet section 20 is now designed such that the cylindrical surface 21 merges into the end face 23 over a radius 19 .

Abweichend von den bisherigen Beispielen gemäß Fig. 2A und B und Fig. 3A und B weist hier die Bohrung 54 einen Innendurchmesser auf, der deutlich größer ist als die zylindrische Fläche 21 des Nietabschnittes 20. Beispielsweise kann der Radius der Bohrung 54 ohne weiteres um 30 bis 50% der Blechdicke größer sein als der Radius der zylindrischen Fläche 21 des Nietabschnittes.In contrast to the previous examples according to FIGS. 2A and B and FIGS. 3A and B, the bore 54 here has an inner diameter that is significantly larger than the cylindrical surface 21 of the rivet section 20 . For example, the radius of the bore 54 can easily be larger by 30 to 50% of the sheet thickness than the radius of the cylindrical surface 21 of the rivet section.

Eine solche Ausbildung führt nun zu einer plastischen Verformung des Blechmaterials in den sich zwischen der Bohrung 54 und der zylindrischen Fläche ausbildenden Ringspalt hinein, bis der Stanzbutzen an der Bruchfläche 98 vom Blechteil 14 abreist. Hierdurch entsteht die oben er wähnte zylindrische Ringlippe 68.Such a design now leads to a plastic deformation of the sheet metal material into the annular gap formed between the bore 54 and the cylindrical surface until the punching slug leaves the sheet metal part 14 at the breaking surface 98 . This creates the above-mentioned cylindrical ring lip 68 .

Diese Ausbildung ist aus mehreren Gründen zu bevorzugen. Erstens be deutet der größere Durchmesser der Zylinderbohrung 54 im Vergleich zu der zylindrischen Fläche 21 des Nietabschnittes, daß die Ausrichtung der Matrize mit dem Werkzeug weniger kritisch ist. Zum zweiten hilft die zy lindrische Ringlippe 68 dem Material im Bereich der konusförmigen Flä che 58 die Aufweitung des Stanzloches bei der nachfolgenden Umformung des Blechteils zu vermeiden. Drittens schafft die zylindrische Lippe 68 noch mehr Material im Bereich des Stanzloches, so daß eine noch intensi vere plastische Verformung des Blechteils im Bereich der Ringvertiefung des Funktionselementes erreicht wird. Weiterhin erhält der Stanzbutzen durch diese Anordnung eine Form, die für das sichere Entsorgen des Stanzbutzen durch die Bohrung 56 der Lochmatrize hindurch günstig ist. Diese vorteilhafte Ausbildung des Stanzloches und des Stanzbutzens wird auch dann erreicht, wenn der Stanzabschnitt 20 eine konusförmige Ver tiefung an der radial inneren Seite aufweist, wie durch die gestrichelte Li nie 99 als Möglichkeit dargestellt ist. Diese konusförmige Vertiefung, die in Fig. 1 gezeigt ist, hat den Vorteil, daß sie die Aufweitung und Umbör delung des Nietabschnittes im anschließenden Nietvorgang begünstigt.This training is preferable for several reasons. First, the larger diameter of the cylinder bore 54 in comparison to the cylindrical surface 21 of the rivet section means that the alignment of the die with the tool is less critical. Second, the cylindrical ring lip 68 helps the material in the area of the conical surface 58 to avoid the widening of the punched hole during the subsequent forming of the sheet metal part. Thirdly, the cylindrical lip 68 creates even more material in the area of the punched hole, so that an even more intense plastic deformation of the sheet metal part is achieved in the area of the ring recess of the functional element. Furthermore, this arrangement gives the punching slug a shape which is favorable for the safe disposal of the punching slug through the bore 56 of the punch die. This advantageous embodiment of the punching hole and the punching slug is also achieved when the punching section 20 has a conical recess on the radially inner side, as is never shown as a possibility by the dashed line 99 . This conical depression, which is shown in Fig. 1, has the advantage that it favors the expansion and Umbör delung the rivet section in the subsequent riveting process.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform des Verfahrens bzw. der ver wendeten Werkzeuge wird nunmehr anhand der Fig. 5A bis 5F be schrieben. A further preferred embodiment of the method or of the tools used will now be described with reference to FIGS. 5A to 5F.

Es werden im Zusammenhang mit den Fig. 5A bis 5F die gleichen Be zugszeichen verwendet wie im Zusammenhang mit den bisherigen Figu ren. Es versteht sich daher, daß die bisherige Beschreibung auch für Teile in Fig. 5A bis 5F gilt, die die gleichen Bezugszeichen aufweisen, so daß ei ne nähere Beschreibung dieser Merkmale nur dann erfolgen wird, wenn Besonderheiten oder besondere Unterschiede zu beachten sind. Es kann gesagt werden, daß das in Fig. 5A bis F gezeigte Funktionselement 10 die gleiche Form aufweist wie das Funktionselement 10 der Fig. 1A bis 1F, so daß eine erneute Beschreibung des Elementes selbst nicht notwen dig ist.The same reference numerals are used in connection with FIGS . 5A to 5F as in connection with the previous figures. It is therefore understood that the previous description also applies to parts in FIGS. 5A to 5F that have the same reference numbers , so that a detailed description of these features will only be given if special features or special differences are to be considered. It can be said that the functional element 10 shown in FIGS. 5A to F has the same shape as the functional element 10 of FIGS. 1A to 1F, so that a new description of the element itself is not necessary.

Das obere Werkzeug 40 der Fig. 5A kann im Prinzip genauso in einem Fol geverbundwerkzeug oder einer Transferpresse eingebaut werden wie das entsprechende Werkzeug der Fig. 1A, nur ist hier das Werkzeug 40 von einem gefederten Niederhalter 100 umgeben, der durch schematisch dar gestellte Schraubendruckfedern 102 nach unten vorgespannt ist. Die Schraubendruckfedern 102 können durch andere geeignete Federn, wie Gasdruck- oder Fluiddruckfedern, ersetzt werden. Das Werkzeug 40 weist in diesem Beispiel nur eine Vertiefung 50 auf, die der Vertiefung 50 des Werkzeuges 40 der Fig. 1A entspricht. Die untere Stirnseite 48 des Werk zeuges 40 drückt hier unmittelbar auf die ringförmige Druckfläche 36 des Funktionselementes 10. Die Matrize 42 kann genauso ausgebildet werden wie in der Fig. 1A, wird aber hier so dargestellt, als würde sie die Form gemäß Fig. 2A und 2B aufweisen, was grundsätzlich hier möglich ist, da die Stirnseite 101 des gefederten Niederhalters 100 bei der nach unten ge richteten Bewegung des Werkzeuges 40 das Blechmaterial fest gegen die ringförmige Anlagefläche 64 der Matrize hält, und zwar nach Ausbildung der konusförmigen Erhöhung im Blechteil (wie in Fig. 5B gezeigt) vor Ausbildung des Stanzloches. Bei der Ausbildung des Stanzloches 70, die durch eine weitere nach unten gerichtete Bewegung des Werkzeuges 40 entsprechend der Darstellung gemäß Fig. 5C erreicht wird, ist eine Auf weitung des Stanzloches nicht mehr zu befürchten, da das Blechteil um die Lochmatrize herum vom Niederhalter festgehalten wird und sich somit nicht ausdehnen kann.In principle, the upper tool 40 of FIG. 5A can be installed in a follow-up compound tool or a transfer press like the corresponding tool of FIG. 1A, only here the tool 40 is surrounded by a spring-loaded hold-down device 100 , which is represented by schematically illustrated helical compression springs 102 is biased downwards. The helical compression springs 102 can be replaced by other suitable springs, such as gas pressure or fluid pressure springs. In this example, the tool 40 has only one depression 50 , which corresponds to the depression 50 of the tool 40 in FIG. 1A. The lower end face 48 of the tool 40 presses here directly onto the annular pressure surface 36 of the functional element 10 . The die 42 can be designed in exactly the same way as in FIG. 1A, but is represented here as if it had the shape according to FIGS. 2A and 2B, which is basically possible here, since the end face 101 of the spring-loaded hold-down device 100 is shown in FIG below ge directed movement of the tool 40 holds the sheet material firmly against the annular contact surface 64 of the die, after the cone-shaped elevation in the sheet metal part (as shown in Fig. 5B) is formed before the punch hole is formed. In the formation of the punched hole 70 , which is achieved by a further downward movement of the tool 40 as shown in FIG. 5C, an expansion of the punched hole is no longer to be feared, since the sheet metal part is held around the punch die by the hold-down device and therefore cannot expand.

Ansonsten ist das Einbringungsverfahren gemäß den weiteren Fig. 5D, 5E und 5F mit der in den Fig. 1 D bis 1 F gezeigten Verfahrensweise identisch, weshalb diese weiteren Schritte hier nicht extra beschrieben werden. Man merkt aber, daß das obere Werkzeug 80 und die Nietmatrize 86 in Fig. 5E und 5F identisch mit dem Werkzeug 80 und der Nietmatrize 86 der Fig. 1E und 1F sind.Otherwise, the introduction method according to the other FIGS. 5D, 5E and 5F is identical to the procedure shown in FIGS. 1 D to 1 F, which is why these further steps are not described here in detail. However, it can be seen that the upper tool 80 and the rivet die 86 in FIGS . 5E and 5F are identical to the tool 80 and the rivet die 86 of FIGS . 1E and 1F.

Schließlich zeigen die Fig. 6A bis 6F eine abgewandelte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens. Auch hier werden die gleichen Be zugszeichen für die gleichen Teile verwendet, und es werden nur die ab weichenden Merkmale beschrieben.Finally, FIGS. 6A to 6F show a modified embodiment of the method according to the invention. Here, too, the same reference numerals are used for the same parts, and only the deviating features are described.

Während bei den bisherigen Ausführungsformen eine konusförmige Erhe bung im Blechteil 14 erzeugt wird, wird bei der Verfahrensweise der Fig. 6A eine konusförmige Vertiefung im Blechteil erzeugt, die anschließend in eine konusförmige Erhebung umgewandelt wird. Um dies zu erreichen, weist die Lochmatrize 42 eine besondere Ausbildung auf, in der die Boh rung 54 in eine kreisförmige Vertiefung 110 in der Stirnseite der Matrize bei 59 mündet, wobei die kreisförmige Vertiefung 110 über eine schrägge stellte Ringfläche 112 in die ringförmige Anlagefläche 64 übergeht, die hier axial vor der Mündung 59 der Bohrung 54 angeordnet ist. Der Übergang vom Bodenbereich 112 der kreisförmigen Vertiefung in die schräggestellte Ringfläche 112 und der Übergang von der schräggestellten Ringfläche 112 in die ringförmige Anlagefläche 160 sind gerundet ausgebildet.While in the previous embodiments a conical elevation is generated in the sheet metal part 14 , a conical depression is generated in the sheet metal part in the procedure of FIG. 6A, which is subsequently converted into a conical elevation. In order to achieve this, the punch die 42 has a special design in which the bore 54 opens into a circular recess 110 in the end face of the die at 59, the circular recess 110 via an obliquely placed annular surface 112 in the annular contact surface 64 passes, which is arranged axially in front of the mouth 59 of the bore 54 . The transition from the bottom region 112 of the circular depression into the inclined annular surface 112 and the transition from the inclined annular surface 112 into the annular contact surface 160 are rounded.

Das obere Werkzeug 40 wird auch hier ohne Niederhalter realisiert. Die das Funktionselement 10 aufnehmende Vertiefung 46 in der unteren Stirnseite des Werkzeuges 40 ist im Prinzip gleich realisiert wie im Werk zeug 40 der Fig. 1A mit einer ersten kreisförmigen Vertiefung 46, die über einen sich radial erstreckenden Bodenbereich 48 in eine weitere kreisför mige Vertiefung 50 übergeht, nur ist hier die kreisförmige Vertiefung 46 nur gerade so tief, daß der ringförmige Bereich 27 der Auflagefläche 16 des Funktionselementes 10 bündig mit der unteren Stirnseite 52 des obe ren Werkzeuges 40 liegt. D. h. der rohrförmige Nietabschnitt 20 ragt hier weiter aus der unteren Stirnseite des Werkzeuges 40 hervor.The upper tool 40 is also implemented here without a hold-down device. The functional element 10 receiving recess 46 in the lower end face of the tool 40 is realized in principle the same as in the tool 40 of FIG. 1A with a first circular recess 46 , which extends over a radially extending bottom area 48 into a further circular recess 50 passes, only here is the circular recess 46 only just so deep that the annular region 27 of the bearing surface 16 of the functional element 10 lies flush with the lower end face 52 of the tool 40 obe Ren. That is, the tubular rivet section 20 protrudes further from the lower end face of the tool 40 .

Wie aus Fig. 6B ersichtlich, führt die nach unten gerichtete Bewegung des oberen Werkzeuges entsprechend dem Pfeil 44 dazu, daß der rohrförmige Nietabschnitt 20 eine konusförmige Ringvertiefung 120 im Blechteil 14 erzeugt. Bei der weiteren nach unten gerichteten Bewegung des Werkzeu ges wird der Stanzabschnitt 20 verwendet, um einen Stanzbutzen zu er zeugen, wobei dies beispielsweise entsprechend einem der Verfahren ge mäß Fig. 2A und 2B, 3A und 3B oder 4A und 4B erfolgen kann. Nach dem erfolgten Durchstanzen des Blechteils entsprechend Fig. 6C bewegt sich das Werkzeug weiter nach unten bis seine untere Stirnseite 52 das Blechteil gegen die obere Stirnseite 64 der Lochmatrize klemmt, wie in Fig. 6D gezeigt. Man merkt hier, daß das Blechteil ebenfalls an den weiteren ringförmigen Bereich 27 der Auflagefläche 16 des Kopfteils des Funktion selementes 10 anliegt und man sieht außerdem aus Fig. 6D, daß das Blechmaterial zwischen dieser ringförmigen Fläche und dem Nietabschnitt 20 volumenmäßig tendentiell größer ist als das Volumen, das es beim an schließenden Nietvorgang annimmt, wenn die in Fig. 6D konusförmige Vertiefung im Blechteil in eine konusförmige Erhebung umgewandelt wird, die die Ringvertiefung ausfüllt (so wie in Fig. 6F gezeigt).As can be seen from FIG. 6B, the downward movement of the upper tool according to arrow 44 leads to the tubular rivet section 20 producing a conical annular recess 120 in the sheet metal part 14 . During the further downward movement of the tool, the punching section 20 is used to produce a punching slug, this being possible, for example, according to one of the methods according to FIGS . 2A and 2B, 3A and 3B or 4A and 4B. After the sheet metal part has been punched out according to FIG. 6C, the tool moves further down until its lower end face 52 clamps the sheet metal part against the upper end face 64 of the punch die, as shown in FIG. 6D. It can be seen here that the sheet metal part also bears against the further annular region 27 of the bearing surface 16 of the head part of the function element 10 and it can also be seen from FIG. 6D that the sheet metal material between this annular surface and the rivet section 20 tends to be larger in volume than that Volume that it assumes in the subsequent riveting process when the conical depression in the sheet metal part in FIG. 6D is converted into a conical elevation which fills the ring depression (as shown in FIG. 6F).

Wie aus Fig. 6D ersichtlich, liegt das Blechmaterial eng am Nietabschnitt 20 an. Das Blechteil mit dem darin kraftschlüssig geklemmten Funktions element 10 wird dann nach Anhebung des Werkzeugs 40 und des Blech teils in eine weitere Station oder in eine weitere Presse gebracht und wird dort mit einem oberen Werkzeug 80, das mit dem oberen Werkzeug 40 identisch ist und mit einer unteren Nietmatrize 86, die identisch ist mit den bisher gemäß Fig. 1E und 5E verwendeten Matrizen 86 einem Niet vorgang unterzogen, der in Fig. 6F im Endzustand gezeigt ist. Dieser Zu stand entspricht wiederum vollständig dem Zustand gemäß Fig. 1F und man merkt, daß das Blechmaterial formschlüssig zwischen dem Kopfteil 18 des Funktionselementes und dem umgebördelten Nietabschnitt 20 ge klemmt ist, wobei aufgrund der eintretenden Volumenverkleinerung das Blechmaterial im Bereich zwischen der Auflagefläche 16 und dem umge bördelten Nietabschnitt einer erheblichen Kompression ausgesetzt ist, die zu einer plastischen Verformung des Materials und zu einer permanenten Kompressionsspannung führt, die für eine hochwertige Verbindung des Funktionselementes 10 am Blechteil 14 sorgt.As can be seen from FIG. 6D, the sheet metal material lies closely against the rivet section 20 . The sheet metal part with the non-positively clamped functional element 10 is then brought after raising the tool 40 and the sheet metal part in another station or in another press and is there with an upper tool 80 , which is identical to the upper tool 40 and with a lower rivet die 86 , which is identical to the die 86 previously used according to FIGS. 1E and 5E, is subjected to a rivet process, which is shown in FIG. 6F in the final state. This again corresponded completely to the state shown in FIG. 1F and you can see that the sheet material is positively clamped between the head part 18 of the functional element and the flanged rivet section 20 , the sheet material in the area between the bearing surface 16 and the one being due to the volume reduction that occurs reverse flanged rivet section is subjected to considerable compression, which leads to a plastic deformation of the material and to a permanent compression tension, which ensures a high-quality connection of the functional element 10 on the sheet metal part 14 .

Die hier beschriebenen Funktionselemente können zum Beispiel aus allen Materialien hergestellt werden, die die Festigkeitsklasse 5.6 oder höher erreichen. Solche Metallwerkstoffe sind üblicherweise Kohlenstoffstähle mit 0,15 bis 0,55% Kohlenstoffgehalt. The functional elements described here can be made, for example, from all materials that achieve strength class 5.6 or higher. Such metal materials are usually carbon steels with 0.15 to 0.55% carbon content.

Bei allen Ausführungsformen können auch als Beispiel für den Werkstoff der Funktionselemente alle Materialien genannt werden, die im Rahmen der Kaltverformung die Festigungswerte der Klasse 8 gemäß Isostandard erreichen, beispielsweise eine 35B2-Legierung gemäß DIN 1654. Die so gebildeten Befestigungselemente eigenen sich u. a. für alle handelsübli chen Stahlwerkstoffe für ziehfähige Blechteile wie auch für Aluminium oder deren Legierungen. Auch können Aluminiumlegierungen, insbeson dere solche mit hoher Festigkeit, für die Funktionselemente benutzt wer den, z. B. AlMg5. Auch kommen Funktionselemente aus höherfesten Ma gnesiumlegierungen wie bspw. AM50 in Frage.In all embodiments, as an example of the material of the functional elements, all materials can be named which achieve the strength values of class 8 in accordance with the Isostandard during the cold forming, for example a 35B2 alloy in accordance with DIN 1654. The fastening elements formed in this way are suitable, inter alia, for all commercial items Chen steel materials for drawable sheet metal parts as well as for aluminum or their alloys. Also aluminum alloys, in particular those with high strength, can be used for the functional elements, e.g. B. AlMg5. Functional elements made of higher strength magnesium alloys such as AM50 are also suitable.

Claims

1. Verfahren zum Anbringen eines Funktionselements (10) an ein Blechteil (14), wobei das Funktionselement einen eine ringförmige Auflagefläche (16) aufweisenden Kopfteil (18) und einen rohrförmi gen, auf der Seite der Auflagefläche (16) des Kopfteils (18) vorgese henen, vom Kopfteil weg erstreckenden Nietabschnitt (20) aufweist, im Bereich des Überganges vom Kopfteil in den Nietabschnitt die Auflagefläche eine Ringvertiefung (22) mit einer zur Längsachse (12) des Funktionselements schräggestellten Ringfläche (24) umfaßt und die Ringvertiefung ihre größte Tiefe benachbart zum Nietabschnitt (20) hat und gegebenenfalls Verdrehsicherungsmerkmale (26), wie beispielsweise Verdrehsicherungsnasen, die im Bereich der Ringver tiefung (22) und/oder im Bereich des Überganges der Ringvertiefung in den Nietabschnitt (20) vorgesehen sind, die wahlweise die Ring vertiefung in einzelne um die Längsachse des Funktionselements verteilte Felder unterteilen, dadurch gekennzeichnet, daß das Blechteil (14) auf einer Lochmatrize (42) abgestützt wird, die eine Bohrung (54) aufweist, deren Durchmesser zumindest im wesentlichen dem Außendurchmesser des Nietabschnitts (20) ent spricht oder etwas größer als dieser ist, wobei die Bohrung in die dem Blechteil zugewandten Stirnseite der Lochmatrize (42) mündet und über eine zur Längsachse (12) der Matrize schräggestellten Ringfläche (60) in eine gegenüber der Mündung (59) der Bohrung zurückversetzte, ringförmige Auflagefläche (64) der Lochmatrize übergeht, daß das Funktionselement (10) auf das auf der Lochma trize (42) abgestützte Blechteil (14) gedrückt wird, um mittels des selbststanzend ausgebildeten Nietabschnitts (20) einen Stanzbutzen (66) aus dem Blechteil (14) herauszustanzen und über die schrägge stellte Ringfläche (60) der Lochmatrize eine konusförmige Erhöhung (15) im Blechteil (14) zu erzeugen, die das durch das Herausstanzen des Stanzbutzens erzeugte Stanzloch (70) umgibt, daß das Blechteil (14) mit dem Funktionselement (10), dessen Nietabschnitt (20) sich im Stanzloch (70) befindet, anschließend an eine Nietmatrize (86) gedrückt wird, die koaxial zur Längsachse (12) des Funktionsele ments an ihrer dem Blechteil (14) zugewandten Stirnseite einen zur Umbördelung des Nietabschnitts ausgelegten Vorsprung (88) auf weist, der das Blechteil (14) in vollständige Anlage an die Auflageflä che (16) des Funktionselements bringt, so daß das Blechteil um das Stanzloch (70) herum zwischen dem umgebördelten Nietabschnitt (20) und der Auflagefläche (16) des Funktionselements formschlüs sig eingeklemmt wird.1. A method for attaching a functional element ( 10 ) to a sheet metal part ( 14 ), the functional element having an annular support surface ( 16 ) having a head part ( 18 ) and a tubular, on the side of the support surface ( 16 ) of the head part ( 18 ) vorgese hen, extending from the head part of the rivet section ( 20 ), in the area of the transition from the head part to the rivet section, the bearing surface comprises a ring recess ( 22 ) with an oblique to the longitudinal axis ( 12 ) of the functional element ring surface ( 24 ) and the ring recess its greatest depth adjacent to the rivet section ( 20 ) and optionally anti-rotation features ( 26 ), such as anti-rotation noses, which are provided in the area of the ring recess ( 22 ) and / or in the region of the transition of the ring recess into the rivet section ( 20 ), which optionally recess the ring divide into individual fields distributed around the longitudinal axis of the functional element , dadurc h characterized in that the sheet metal part ( 14 ) is supported on a perforated die ( 42 ) having a bore ( 54 ), the diameter of which speaks at least substantially the outer diameter of the rivet section ( 20 ) or is slightly larger than this, the bore opens into the face of the perforated die ( 42 ) facing the sheet metal part and, via an annular surface ( 60 ) inclined to the longitudinal axis ( 12 ) of the die, into an annular contact surface ( 64 ) of the perforated die set back from the mouth ( 59 ) of the bore, that the Functional element ( 10 ) is pressed onto the sheet metal part ( 14 ) supported on the perforating die ( 42 ) in order to punch out a punching slug ( 66 ) from the sheet metal part ( 14 ) by means of the self-piercing rivet section ( 20 ) and over the obliquely positioned annular surface ( 60 ) the perforated die to produce a conical increase ( 15 ) in the sheet metal part ( 14 ), which is achieved by punching out the Stan zbutzens created punch hole ( 70 ) surrounds that the sheet metal part ( 14 ) with the functional element ( 10 ), the rivet section ( 20 ) is located in the punch hole ( 70 ), then pressed against a rivet die ( 86 ) which is coaxial to the longitudinal axis ( 12 ) of the functional element on its face facing the sheet metal part ( 14 ) has a projection ( 88 ) designed for flanging the rivet section, which brings the sheet metal part ( 14 ) into complete contact with the support surface ( 16 ) of the functional element, so that the sheet metal part around the punched hole ( 70 ) between the flanged rivet section ( 20 ) and the support surface ( 16 ) of the functional element is positively clamped.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem Lochvorgang zur Erzeugung des Stanzloches (70) der Nietabschnitt (20) des Funktionselements (10) in das Stanzloch (70) eingeklemmt wird, wodurch das Element (10) kraftschlüssig mit dem Blechteil (14) verbunden ist.2. The method of claim 1, characterized in that, in the punching process for forming the punched hole (70) of the rivet section (20) of the functional element (10) is clamped in the punched hole (70), whereby the element (10) positively connected to the sheet metal part ( 14 ) is connected.

3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Kopfteil des Funktionsele ments in einer stirnseitigen Vertiefung (46, 50) eines Werkzugs (40) aufgenommen ist, wobei die Auflagefläche (16) des Funktionselements (10) von der Stirnseite (52) des Werkzeugs (40) zurückversetzt ist, das freie Ende des Nietabschnitts (20) jedoch vor der Stirnseite (52) des Werkzeugs vorsteht, wodurch, wenn das Funktionselement (10) auf das Blechteil (14) gedrückt wird, der Nietabschnitt (20) zu nächst den Stanzbutzen (66) heraustrennt, während das Blechteil (14) an der ringförmigen Umrandung (62) der Mündung (59) der Bohrung der Lochmatrize abgestützt wird und durch eine weitere drückende Bewegung des Werkzeugs (40) mit dem Funktionsele ment (10) auf die Lochmatrize (42) zu der Nietabschnitt (20) durch das Stanzloch (70) hindurchgedrückt wird und die Stirnseite des Werkzeugs (52) das Blechteil (14) zur Anlage an die ringförmige Auflagefläche (64) der Lochmatrize (42) bringt und hierdurch die ko nusförmige Erhöhung (15) im Blechteil (14) erzeugt.3. The method according to claim 1, wherein the head part of the functional element is received in an end-side recess ( 46 , 50 ) of a tool ( 40 ), wherein the bearing surface ( 16 ) of the functional element ( 10 ) from the end face ( 52 ) of the tool ( 40 ) is set back, but the free end of the rivet section ( 20 ) protrudes in front of the end face ( 52 ) of the tool, as a result of which, when the functional element ( 10 ) is pressed onto the sheet metal part ( 14 ), the rivet section ( 20 ) next the punching slug ( 66 ) separates while the sheet metal part ( 14 ) is supported on the annular border ( 62 ) of the mouth ( 59 ) of the hole in the punch die and by a further pressing movement of the tool ( 40 ) with the functional element ( 10 ) on the punch die ( 42 ) to which the rivet section ( 20 ) is pressed through the punched hole ( 70 ) and the end face of the tool ( 52 ) the sheet metal part ( 14 ) for bearing against the ring-shaped support surface ( 64 ) of the hole mat Rize ( 42 ) brings and thereby the ko nus-shaped increase ( 15 ) in the sheet metal part ( 14 ).

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflagefläche (16) des Funktionselements (10) um die Ring vertiefung (22) herum eine weitere ringförmige Auflagefläche (27) aufweist, die mindestens in einem Bereich sich radial zur Längsach se (12) des Funktionselements (10) erstreckt und anschließend über eine Rundung (21) oder eine Fase in eine Mantelfläche des Kopfteils des Funktionselements übergeht, daß nach dem Lochvorgang das Blechteil (14) in der Ringvertiefung (22) am Kopfteil (18) des Ele ments anliegt, die Höhe der konusförmigen Erhöhung (15) im Blechteil jedoch so gewählt wird, daß diese in radialer Richtung vom Kopfteil (18) des Funktionselements weg divergiert, so daß ein Ring zwickel (74) zwischen dem Kopfteil des Funktionselements und dem Blechteil im Bereich der weiteren ringförmigen Auflagefläche des Kopfteils vorliegt und daß beim anschließenden Nietvorgang dieser Ringzwickel (74) durch Niederdrücken der konusförmigen Erhöhung (15) des Blechteils (14) zumindest teilweise gefüllt wird, wodurch das Blechmaterial in radialer Richtung gegen den Nietabschnitt (20) im Bereich des Übergangs in die Ringvertiefung (22) gedrückt wird.4. The method according to claim 3, characterized in that the bearing surface ( 16 ) of the functional element ( 10 ) around the ring recess ( 22 ) has a further annular bearing surface ( 27 ) which is at least in one area radially to the longitudinal axis se ( 12th ) of the functional element ( 10 ) and then passes over a rounding ( 21 ) or a chamfer into a lateral surface of the head part of the functional element, that after the perforation process, the sheet metal part ( 14 ) in the annular recess ( 22 ) on the head part ( 18 ) of the element is applied, the height of the conical increase ( 15 ) in the sheet metal part is chosen so that it diverges in the radial direction away from the head part ( 18 ) of the functional element, so that a ring gusset ( 74 ) between the head part of the functional element and the sheet metal part in the area the further annular bearing surface of the head part is present and that during the subsequent riveting process this ring gusset ( 74 ) by depressing the knockout nut-shaped elevation ( 15 ) of the sheet metal part ( 14 ) is at least partially filled, whereby the sheet metal material is pressed in the radial direction against the rivet section ( 20 ) in the region of the transition into the annular recess ( 22 ).

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung (54) der Lochmatrize (42) mit einem Durchmesser gewählt wird, der etwas größer ist als der Außendurchmesser des Nietabschnitts (20), und zwar in radialer Richtung um einen Betrag, der geringer ist als die Blechstärke, vorzugsweise kleiner als die Hälfte der Blechstärke, und daß die Bohrung (54) der Lochmatrize über eine konusförmige Ringfläche (58) in die genannte schrägge stellte Ringfläche (60) der Lochmatrize (42) übergeht, wodurch beim Lochvorgang eine auf der Unterseite des Blechteils vom Kopfteil des Funktionselements wegragende Ringlippe (68) um das Stanzloch (70) im Blechteil (14) herum zwischen dem Nietabschnitt (20) und der Bohrung (54) der Lochmatrize (42) gebildet wird, welche beim anschließenden Nietvorgang einen Materialvorrat bildet, der für ei nen kompressiven Druck im Blechmaterial um den Nietabschnitt (20) des Funktionselements (10) herum sorgt, so daß das Blechma terial einen entsprechenden radialen Druck auf den Nietabschnitt (20) ausübt.5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the bore ( 54 ) of the die ( 42 ) is selected with a diameter which is slightly larger than the outer diameter of the rivet section ( 20 ), in the radial direction by an amount , which is less than the sheet thickness, preferably less than half the sheet thickness, and that the bore ( 54 ) of the die via a conical ring surface ( 58 ) into said obliquely placed ring surface ( 60 ) of the die ( 42 ) passes, whereby at Punching an annular lip ( 68 ) protruding from the head part of the functional element on the underside of the sheet metal part around the punched hole ( 70 ) in the sheet metal part ( 14 ) between the rivet section ( 20 ) and the bore ( 54 ) of the punch die ( 42 ), which is formed during the subsequent riveting process forms a material supply for compressive pressure in the sheet material around the rivet section ( 20 ) of the functional element ( 10 ) around, so that the Blechma material exerts a corresponding radial pressure on the rivet section ( 20 ).

6. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Funktionselement gegen das Blechteil mittels eines Werk zeugs (40) gedrückt wird, das von einem gefederten Niederhalter (100) umgeben ist, der bereits vor Berührung des Nietabschnitts (20) des Funktionselements mit dem Blechteil (14) das Blechteil an der genannten tieferliegenden, ringförmigen Auflagefläche (64) der Lochmatrize (42) andrückt und bereits vor Durchführung des Loch vorgangs die genannte konusförmige Erhöhung (15) im Blechteil da durch erzeugt, daß das Blechteil zwischen der die Mündung (59) der Lochbohrung (54) der Lochmatrize umgebenden Ringlippe 62 und der zurückversetzten Auflagefläche (64) der Lochmatrize (42) ge spannt wird und daß der Lochvorgang anschließend durchgeführt wird.6. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the functional element against the sheet metal part by means of a tool ( 40 ) is pressed, which is surrounded by a sprung hold-down device ( 100 ), which is already in contact with the rivet section ( 20 ) of the functional element with the sheet metal part ( 14 ), the sheet metal part presses against the lower-lying, annular support surface ( 64 ) of the punch die ( 42 ) and, before the hole is carried out, the cone-shaped elevation ( 15 ) in the sheet metal part is produced so that the sheet metal part between which the Mouth ( 59 ) of the hole ( 54 ) of the hole die surrounding ring lip 62 and the recessed bearing surface ( 64 ) of the hole die ( 42 ) is stretched ge and that the punching process is then carried out.

7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei aufgrund des Drucks des Nietabschnitts (20) auf dem Blechmaterial (14) dieses nach Bildung der konusförmigen Erhöhung (15) einen leicht erhöhten Konuswin kel annimmt, wodurch das Blechmaterial klemmend am Nietab schnitt (20) des Funktionselements anliegt.7. The method according to claim 6, wherein due to the pressure of the rivet section ( 20 ) on the sheet material ( 14 ) this assumes a slightly increased Konuswin angle after formation of the cone-shaped elevation ( 15 ), whereby the sheet material clamping on the rivet section ( 20 ) of the functional element is applied.

8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflagefläche (16) des Funktionselements (10) um die Ring vertiefung (22) herum eine weitere ringförmige Auflagefläche (27) aufweist, die mindestens in einem Bereich sich radial zur Längsach se des Funktionselements erstreckt und anschließend über eine Rundung (21) oder eine Fase in eine Mantelfläche (11) des Kopfteils des Funktionselements (10) übergeht, daß nach dem Lochvorgang das Blechteil in der Ringvertiefung (22) am Kopfteil (18) des Elements anliegt, die Höhe der konusförmigen Erhöhung (15) im Blechteil jedoch so gewählt wird, daß diese in radialer Richtung vom Kopfteil (18) des Funktionselements weg divergiert, so daß ein Ring zwickel (74) zwischen dem Kopfteil (18) des Funktionselements (10) und dem Blechteil (14) radial außerhalb der Ringvertiefung (22) der Auflagefläche (16) vorliegt und daß beim anschließenden Nietvor gang dieser Ringzwickel (74) durch Niederdrücken der konusförmi gen Erhöhung (15) des Blechteils zumindest teilweise gefüllt wird, wodurch das Blechmaterial in radialer Richtung gegen den Nietab schnitt (20) im Bereich des Übergangs in die Ringvertiefung (22) ge drückt wird.8. The method according to claim 6 or 7, characterized in that the bearing surface ( 16 ) of the functional element ( 10 ) around the ring recess ( 22 ) around a further annular bearing surface ( 27 ), which is at least in one area radially to the longitudinal axis se of the functional element and then passes over a rounding ( 21 ) or a chamfer into a lateral surface ( 11 ) of the head part of the functional element ( 10 ), that after the perforation process the sheet metal part rests in the ring recess ( 22 ) on the head part ( 18 ) of the element, However, the height of the conical increase ( 15 ) in the sheet metal part is chosen so that it diverges in the radial direction away from the head part ( 18 ) of the functional element, so that a ring gusset ( 74 ) between the head part ( 18 ) of the functional element ( 10 ) and the sheet metal part ( 14 ) radially outside of the ring recess ( 22 ) of the bearing surface ( 16 ) and that in the subsequent riveting operation this ring gusset ( 74 ) dur ch depressing the cone-shaped increase ( 15 ) of the sheet metal part is at least partially filled, whereby the sheet material in the radial direction against the rivet section ( 20 ) is pressed in the region of the transition into the annular recess ( 22 ).

9. Verfahren zum Anbringen eines Funktionselements an ein Blechteil, wobei das Funktionselement (10) einen eine ringförmige Auflageflä che (16) aufweisenden Kopfteil (18) und einen rohrförmigen, auf der Seite der Auflagefläche des Kopfteils vorgesehenen, vom Kopfteil weg erstreckenden Nietabschnitt (20) aufweist, im Bereich des Übergan ges vom Kopfteil (18) in den Nietabschnitt (20) die Auflagefläche (16) eine Ringvertiefung (22) mit einer zur Längsachse (12) des Funkti onselements (10) schräggestellten Ringfläche (24) umfaßt und die schräggestellte Ringfläche (24) der Ringvertiefung ihre größte Tiefe benachbart zum Nietabschnitt (20) hat und gegebenenfalls Verdreh sicherungsmerkmale (26), wie beispielsweise Verdrehsicherungsna sen (26), die im Bereich der Ringvertiefung (22) und/oder im Bereich des Überganges der Ringvertiefung (22) in den Nietabschnitt (20) vorgesehen sind, die wahlweise die Ringvertiefung in einzelne um die Längsachse (12) des Funktionselements verteilte Felder unter teilen, dadurch gekennzeichnet, daß das Blechteil (14) auf einer Lochmatrize (42) abgestützt wird, die eine Bohrung (54) aufweist, deren Durchmesser zumindest im wesentlichen dem Außendurchmesser des Nietabschnitts entspricht oder etwas größer als dieser ist, wobei die Bohrung in eine dem Blechteil zugewandten Vertiefung (110) in der Stirnseite der Lochmatrize mündet, die in eine axial vor der Mündung (59) der Bohrung (54) liegende, ringförmige Auflagefläche (64) der Lochmatri ze übergeht, daß das Funktionselement auf das auf der Auflageflä che der Lochmatrize (42) abgestützte Blechteil (14) gedrückt wird, um mittels des selbststanzend ausgebildeten Nietabschnitts (20) ei nen Stanzbutzen (66) aus dem Blechteil herauszustanzen und über die Vertiefung (110) der Lochmatrize (42) eine konusförmige Vertie fung (120) im Blechteil zu erzeugen, die das durch das Herausstan zen des Stanzbutzens erzeugte Stanzloch (70) umgibt, daß das Blechteil mit dem Funktionselement, dessen Nietabschnitt sich im Stanzloch befindet, anschließend an eine Nietmatrize (86) gedrückt wird, die koaxial zur Längsachse (12) des Funktionselements an ih rer dem Blechteil zugewandten Stirnseite einen zur Umbördelung des Nietabschnitts ausgelegten Vorsprung (88) aufweist, der das Blechteil in vollständige Anlage an die Auflagefläche (16) des Funk tionselements (10) bringt, so daß das Blechteil (14) um das Stanz loch (70) herum zwischen dem umgebördelten Nietabschnitt (20) und der Auflagefläche (16) des Funktionselements (10) formschlüs sig eingeklemmt ist.9. A method for attaching a functional element to a sheet metal part, the functional element ( 10 ) having an annular support surface ( 16 ) having a head part ( 18 ) and a tubular rivet section ( 20) provided on the side of the support surface of the head part and extending away from the head part ) which is saturated in the region of Übergan an annular recess (22) to the longitudinal axis (12) from the head (18) into the rivet section (20) the support surface (16) with a the functi onselements (10) inclined annular surface (24) and the inclined ring surface ( 24 ) of the ring recess has its greatest depth adjacent to the rivet section ( 20 ) and possibly anti-rotation features ( 26 ), such as, for example, anti-rotation nuts ( 26 ), which are in the region of the ring recess ( 22 ) and / or in the region of the transition of the ring recess ( 22 ) are provided in the rivet section ( 20 ), which optionally the ring recess in individual around the Längenac hse ( 12 ) of the functional element divided fields, characterized in that the sheet metal part ( 14 ) is supported on a perforated die ( 42 ) which has a bore ( 54 ) whose diameter at least substantially corresponds to the outer diameter of the rivet section or slightly larger than this, the bore opening into a recess ( 110 ) facing the sheet metal part in the end face of the punch die, which merges into an annular bearing surface ( 64 ) of the punch die located axially in front of the mouth ( 59 ) of the bore ( 54 ), that the functional element on the Auflageflä surface of the perforated die ( 42 ) supported sheet metal part ( 14 ) is pressed to punch egg n punching slug ( 66 ) out of the sheet metal part by means of the self-piercing rivet section ( 20 ) and over the recess ( 110 ) of the perforated die ( 42 ) to produce a conical recess ( 120 ) in the sheet metal part, which is achieved by punching out the punching slug e Produced punch hole ( 70 ) surrounds that the sheet metal part with the functional element, the rivet section of which is located in the punch hole, is then pressed onto a rivet die ( 86 ) which is coaxial with the longitudinal axis ( 12 ) of the functional element on its end face facing the sheet metal part, one for flanging of the rivet section designed projection ( 88 ) which brings the sheet metal part into full contact with the bearing surface ( 16 ) of the radio tion element ( 10 ) so that the sheet metal part ( 14 ) around the punch hole ( 70 ) around between the flanged rivet section ( 20 ) and the bearing surface ( 16 ) of the functional element ( 10 ) is positively clamped.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die konusförmige Vertiefung (120) im Blechteil beim Nietvor gang zu einer konusförmigen Erhebung umgeformt wird.10. The method according to claim 9, characterized in that the conical recess ( 120 ) in the sheet metal part during the riveting process is formed into a conical elevation.

11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß unter Berücksichtigung etwaiger Verdrehsicherungsmerkmale (26) im Bereich der Ringvertiefung (22) oder des Nietabschnitts (20) des Funktionselements ein Materialüberschuß in der konusförmigen Vertiefung des Blechteils (14) gegenüber der konusförmigen Erhe bung vorgesehen wird, wodurch das Blechmaterial bei der Umfor mung plastisch verformt wird und einen permanenten radialen Druck auf den Nietabschnitt (20) des Funktionselements (10) aus übt.11. The method according to claim 9 or 10, characterized in that taking into account any anti-rotation features ( 26 ) in the region of the ring recess ( 22 ) or the rivet section ( 20 ) of the functional element, an excess of material in the conical recess of the sheet metal part ( 14 ) relative to the conical heel Exercise is provided, whereby the sheet material is plastically deformed during the Umfor formation and exerts a permanent radial pressure on the rivet section ( 20 ) of the functional element ( 10 ).

12. Werkzeug zur Durchführung des Verfahrens nach einem der An sprüche 1 bis 11, bestehend aus einem ersten Werkzeug (40) zur Aufnahme des Funktionselementes und um dieses gegen das von einer Lochmatrize (42) abgestützte Blechteil (14) zu drücken und ei nem zweiten Werkzeug (80) zur Aufnahme des im Blechteil klem mend aufgenommenen Funktionselements und zum Drücken des Funktionselements (10) mit Blechteil (14) auf eine Nietmatrize (86).12. Tool for performing the method according to one of claims 1 to 11, consisting of a first tool ( 40 ) for receiving the functional element and to press it against the sheet metal part ( 14 ) supported by a perforated die ( 42 ) and a second one Tool ( 80 ) for receiving the functional element jammed in the sheet metal part and for pressing the functional element ( 10 ) with sheet metal part ( 14 ) onto a rivet die ( 86 ).

13. Werkzeugsatz nach Anspruch 12 zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei das erste Werkzeug (40) einen gefederten Blechniederhalter (100) umfaßt.13. Tool set according to claim 12 for carrying out the method according to one of claims 6 to 8, wherein the first tool ( 40 ) comprises a spring-loaded sheet metal hold-down device ( 100 ).