DE102004033228B4 - Die and device for clinching - Google Patents
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Abstract
Matrize (1) zum Durchsetzfügen, die beim Fügevorgang mit einem Stempelteil (7) zusammenwirkt, wobei beim Fügevorgang die Matrize (1) und/oder das Stempelteil (7) entlang einer Fügeachse (S) zueinander bewegbar und zwischen dem Stempelteil (7) und der Matrize (1) umzuformende Fügeteile (8a, 8b) für den Fügevorgang anordenbar sind, mit auf einer dem Stempelteil (7) zugewandten Seite der Matrize (1) um eine Matrizenöffnung (5) angeordneten Lamellenabschnitten (4), die Auflageflächen (4a) aufweisen, welche im Laufe des Fügevorgangs zumindest teilweise zur Auflage der Fügeteile (8a, 8b) dienen, wobei die Lamellenabschnitte (4) durch sich breitendes Material der Fügeteile (8a, 8b) beim Fügevorgang sich weg von der Fügeachse (S) nach außen verschieben können, dadurch gekennzeichnet, dass an der Matrize (1) Festabschnitte (3) mit Auflageflächen (3a) für die Auflage der Fügeteile (8a, 8b) vorgesehen sind und die Lamellenabschnitte (4) derart angeordnet sind, dass sich die Auflageflächen (4a) der Lamellenabschnitte (4) unter das Niveau der Auflageflächen (3a) der Festabschnitte...die (1) for clinching, the during the joining process cooperates with a stamp part (7), wherein during the joining process the die (1) and / or the stamp part (7) along a joining axis (S) to each other movable and between the stamp member (7) and the die (1) to be formed joining parts (8a, 8b) for the joining process can be arranged, with on the stamp part (7) facing side the die (1) around a die opening (5) arranged fin sections (4), the bearing surfaces (4a) which, in the course of the joining process serve at least partially for supporting the joining parts (8a, 8b), wherein the lamellar sections (4) by spreading material of the joining parts (8a, 8b) during the joining process away from the joining axis (S) to the outside can move, characterized in that on the die (1) fixed sections (3) with bearing surfaces (3a) for the Edition of the parts to be joined (8a, 8b) are provided and the fin sections (4) arranged in such a way are that the bearing surfaces (4a) of the lamellar sections (4) below the level of the bearing surfaces (3a) the fixed sections ...
Description
Die Erfindung betrifft eine Matrize und Vorrichtung zum Durchsetzfügen gemäß Anspruch 1, 10 und Anspruch 15.The The invention relates to a matrix and device for clinching according to claim 1, 10 and claim 15.
Werkzeuge zum Durchsetzfügen bzw. Clinchen sind in vielfältigen Ausgestaltungen bekannt. Dabei werden zur Verbindung von Fügeteilen, z.B. überlappt angeordnete Blech- oder Profilteile, diese lokal plastisch umgeformt, und damit quasiformschlüssig miteinander verbunden.Tools to enforce or clinching are in manifold Embodiments known. In doing so, the connection of parts to be joined, e.g. overlaps arranged sheet metal or Profile parts, these plastically deformed locally, and thus quasi-form-fitting with each other connected.
Beispielsweise können dafür Werkzeugmatrizen zum Einsatz kommen, die bewegliche Matrizenteile aufweisen, um beim Verpressen des Materials zwischen Stempel und Amboss einen freien Materialfluss des sich breitenden Materials zu erlauben. Diese Systeme weisen bisher verschiedene Nachteile auf. Bewegliche Matrizenteile können durch Verschmutzungen in ihrer Funktion nachteilig beeinflusst werden, z.B. indem Schmutz die Beweglichkeit der Matrizenteile beeinträchtigt. Außerdem kann es bei Matrizen, bei denen der Weg der nachgebenden Matrizenteile begrenzt wird, zum Verklemmen der Matrizenteile bzw. zu Beschädigungen an der Matrize kommen.For example can for tooling dies are used, which have movable die parts to the Pressing the material between the punch and anvil a free Allow material flow of the spreading material. These systems have previously had various disadvantages. Moveable mold parts can be adversely affected by contamination in their function, e.g. Dirt impairs the mobility of the mold parts. Furthermore It may be at dies where the path of yielding die parts is limited to jamming of the die parts or damage come to the matrix.
Matrizen ohne bewegliche Matrizenteile sind nur mit einem vergleichsweise hohen Versuchs- und Kostenaufwand einsetzbar, um z.B. Stempel- bzw. Matrizengeometrie auf ein gewünschtes Verbindeergebnis abzustimmen.matrices without moving mold parts are only with a comparatively high experimental and cost can be used, for. Stamp or die geometry to a desired one To agree on the result of the connection.
Weiterhin ist bei solchen bekannten Matrizen durch das Ausweichen der beweglichen Matrizenteile nachteilig, dass die auf den Matrizenteilen aufliegenden Abschnitten der Unterseite der Fügeteile durch Abrieb beschädigt werden, was z.B. zu einem Versagen der Verbindung bzw. der Matrize bzw. zu Abriebverschmutzungen führen kann. In vielen Fällen treten dabei Kratzspuren an den Fügeteilen auf, die insbesondere aus optischen Gründen unerwünscht sind.Farther is in such known matrices by evading the movable Matrizenteile disadvantageous that the resting on the female parts Sections of the underside of the parts to be joined damaged by abrasion become what e.g. to a failure of the compound or the die or cause abrasion contamination can. In many cases Scratch marks on the parts to be joined occur, in particular for visual reasons undesirable are.
Die
Aus
der
Ausgehend von einer Matrize der oben beschriebenen Art, ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Matrize und eine Vorrichtung zum Durchsetzfügen zur Verfügung zu stellen, welche für eine vergleichsweise größere Zahl von Anwendungsfällen eingesetzt werden können.outgoing from a die of the type described above, it is the task of present invention, a die and a device for clinching disposal to ask which for a comparatively larger number of use cases can be used.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche 1, 10 und 15 gelöst.These The object is achieved with the features of the independent claims 1, 10 and 15 solved.
Mit den in den abhängigen Ansprüchen genannten Merkmalen sind vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung möglich.With in the dependent claims mentioned features are advantageous and expedient developments of the invention possible.
Die Erfindung geht von einer Matrize zum Durchsetzfügen aus, die beim Fügevorgang mit einem Stempelteil zusammenwirkt, wobei beim Fügevorgang die Matrize und/oder das Stempelteil entlang einer Fügeachse zueinander bewegbar und zwischen dem Stempelteil und der Matrize umzuformende Fügeteile für den Fügevorgang anordenbar sind, mit auf einer dem Stempelteil zugewandten Seite der Matrize um eine Matrizenöffnung angeordneten Lamellenabschnitten, die Auflageflächen aufweisen, welche im Laufe des Fügevorgangs zumindest teilweise zur Auflage der Fügeteile dienen, wobei die Lamellenabschnitte durch sich breitendes Material der Fügeteile beim Fügevorgang sich weg von der Fügeachse nach außen verschieben können.The Invention is based on a die for the clinching, which in the joining process cooperates with a stamp part, wherein the joining process the die and / or the stamp part along a joining axis movable relative to each other and between the stamp member and the die to be formed joining parts for the joining process can be arranged, with on a side facing the stamp part the die around a die opening arranged fin sections having bearing surfaces, which in the course of the joining process at least partially serve to rest the parts to be joined, wherein the lamellar sections by spreading material of the joining parts during the joining process away from the joining axis outward can move.
Der Kern der Erfindung liegt darin, dass an der Matrize Festabschnitte mit Auflageflächen für die Auflage der Fügeteile sowie Führungsabschnitte derart angeordnet sind, dass sich die Auflageflächen der Lamellenabschnitte unter das Niveau der Auflageflächen der Festabschnitte bewegen, wenn sich die Lamellenabschnitte nach außen verschieben. Durch die Festabschnitte bzw. deren Auflageflächen für die Fügeteile, können diese stabil aufliegen und beim Fügevorgang sicher abgestützt werden. Insbesondere findet keine Relativbewegung der Fügeteile statt, da diese auf den Festabschnitten aufliegen, was andernfalls bei einer Relativbewegung der Fügeteile spezielle Fügeteile-Aufnahmen nötig machen würde. Darüber hinaus können sich die Auflageflächen der Lamellenabschnitte beim sich nach außen Verschieben unter das Niveau der Auflageflächen der Festabschnitte bewegen. Insbesondere liegen die Niveaus der Auflageflächen aller Festabschnitte in einer gemeinsamen Ebene, z.B. zur Auflage von ebenen plattenartigen Fügeteilen, die in der Regel senkrecht zur Fügeachse liegt. Die Fügeachse verläuft z.B. zentral bzw. symmetrisch zu Stempel bzw. Matrize in deren Bewegungsrichtung zueinander und fällt beispielsweise mit deren Längsachse zusammen.Of the The core of the invention is that at the die fixed sections with bearing surfaces for the edition the parts to be joined as well as leadership sections are arranged such that the bearing surfaces of the fin sections below the level of the bearing surfaces the fixed sections move when the lamellar sections after Outside move. Through the fixed sections or their bearing surfaces for the parts to be joined, can they rest stably and are securely supported during the joining process. In particular, no relative movement of the joining parts takes place, since these are on the fixed sections rest, which otherwise in a relative movement the joining parts special Joining parts recordings make necessary would. Furthermore can the bearing surfaces the lamellar sections when moving outward below the level the bearing surfaces move the fixed sections. In particular, the levels of the support surfaces all fixed sections in a common plane, e.g. for circulation from flat plate-like parts, usually perpendicular to the joining axis lies. The joining axis extends e.g. central or symmetrical to punch or die in their direction of movement to each other and falls for example, with its longitudinal axis together.
Durch das sich breitende Material beim Fügevorgang kann mit dem beginnenden nach außen Wegbewegen bzw. Aufspreizen der Lamellenabschnitte der Kontakt, der sich vor dem Umformen zwischen dem Auflageflächen der Lamellenabschnitte mit den aufliegenden Fügeteilen einstellt, unmittelbar aufgehoben werden. Dies bedeutet, dass ein Reiben der sich bewegenden Lamellenabschnitte an den Fügeteilen durch das nach unten Abheben der Lamellen von der Fügeteilunterseite nicht stattfindet. Damit kann gegenüber herkömmlichen Matrizen mit beweglichen Lamellenabschnitte, bei denen ein Verkratzen der Fügeteileunterseite beim nach außen Wegbewegen der Lamellen auftritt, vermieden werden, was unter anderem aus optischen Gründen vorteilhaft ist.Due to the spreading material during the joining process can begin with the outward Moving away or spreading the lamellar portions of the contact, which adjusts before forming between the bearing surfaces of the lamellae sections with the overlying parts to be replaced immediately. This means that a rubbing of the moving lamellar sections at the joining parts does not take place by the downward lifting of the lamellae from the joining part underside. This can be compared to conventional matrices with movable lamellar sections, where a scratching of the Fügeteileunterseite occurs when moving outward of the fins, be avoided, which is advantageous, inter alia, for aesthetic reasons.
Dabei wird ein Abrieb an der Unterseite der Fügeteile bzw. an den Auflageflächen der Lamellen verhindert. Dieser Abrieb kann zu einem Versagen der Fügeverbindung bzw. zu Beschädigungen an der Matrize führen. Darüber hinaus wird eine Verschmutzung bzw. ein Versagen der beweglichen Lamellenabschnitte durch Abrieb ausgeschlossen. Dies führt gegenüber bekannten Matrizen zu deutlich höheren Standzeiten bzw. zu verbesserten Einsatzmöglichkeiten der erfindungsgemäßen Matrize.there Abrasion on the underside of the joining parts or on the bearing surfaces of the Prevents slats. This abrasion can lead to failure of the joint connection or damage lead to the matrix. About that In addition, contamination or failure of the movable Slat sections excluded by abrasion. This leads over known Matrices significantly longer service life or to improved applications the template according to the invention.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes zeichnet sich dadurch aus, dass die Auflageflächen der Lamellenabschnitte und die Auflageflächen der Festabschnitte zu Beginn des Fügevorgangs im Wesentlichen in einer gemeinsamen Ebene liegen. Insbesondere liegen sämtliche Auflageflächen der Fest- und Lamellenabschnitte im Wesentlichen in einer gemeinsamen Ebene. Vorteilhafterweise wird damit eine vergleichsweise großflächige Auflage für die Auflage von ebenen Fügeteilen bereitgestellt, beispielsweise ist dies vorteilhaft bei Fügeteilen, deren im auf der Matrize aufliegenden Bereich eben bzw. absatzlose ausgebildet sind. Durch die relativ große Gesamtauflagefläche, weil diese sich aus Anteilen der Fest- und Lamellenabschnitte zusammensetzt, kann in der ersten Phase des Fügevorgangs beim Tiefziehen z.B. ein Verrutschen bzw. Verkanten der Fügeteile an der Matrize besonders sicher vermieden werden.A advantageous embodiment of the subject invention is characterized characterized in that the bearing surfaces the lamellar sections and the bearing surfaces of the fixed sections too Beginning of the joining process lie essentially in a common plane. Especially are all support surfaces the fixed and fin sections substantially in a common Level. Advantageously, thus a relatively large-area edition for the Edition of even parts to be joined provided, for example, this is advantageous for joining parts, their in the area resting on the die flat or without heels are formed. Due to the relatively large total surface area, because this is composed of parts of the fixed and lamella sections, can in the first phase of the joining process in deep drawing e.g. a slipping or tilting of the joining parts to be avoided particularly securely on the die.
Weiter wird vorgeschlagen, dass Führungsabschnitte als in Bezug zu einer Ebene senkrecht zur Fügeachse geneigte Führungsflächen ausgebildet sind, entlang derer sich die Lamellenabschnitte nach außen bewegen können. Geneigte Führungsabschnitte bzw. -flächen sind vergleichsweise einfach und platzsparend an der Matrize ausbildbar. Durch die Neigung der Führungsflächen kann außerdem problemlos eine durchgängige Bewegung der Lamellenabschnitte mit einer Bewegungskomponente nach außen realisiert werden, die von einer Bewegung parallel zur Fügeachse überlagert wird. Insbesondere kann durch entsprechende Oberflächenbeschaffenheiten der Führungsflächen ein gewisser Reibwiderstand zwischen den aneinander bewegten Führungsflächen beeinflusst werden. Außerdem erfolgt die Bewegung der Lamellenabschnitte sehr gleichmäßig bzw. nicht ruckartig.Further It is suggested that leadership sections when guide surfaces inclined in relation to a plane perpendicular to the joining axis are formed, along which the lamellar sections move outwards can. Inclined guide sections or surfaces are comparatively simple and space-saving on the die educable. By the inclination of the guide surfaces can also easily a consistent Movement of the slat sections realized with a component of movement to the outside which is superimposed by a movement parallel to the joining axis. In particular, can through appropriate surface textures the guide surfaces certain frictional resistance between the moving guide surfaces influenced become. Furthermore the movement of the lamellar sections is very uniform or not jerky.
Außerdem zeichnet sich eine vorteilhafte erfindungsgemäße Matrize dadurch aus, dass Rückstellelemente so ausgebildet sind, dass die Lamellenabschnitte nach innen gezogen werden, beispielsweise im Wesentlichen senkrecht in Richtung zur Fügeachse oder auch schräg zu dieser. Durch insbesondere elastische Rückstellelemente können die Lamellenabschnitte nach dem Fügevorgang bzw. nach Entnahme der zu verbindenden Fügeteile in ihre Ausgangslage zurück gelangen, z.B. um für den nächsten Fügevorgang richtig positioniert zu sein. Durch das nach innen Ziehen der Lamellenabschnitte ist es möglich, die Rückstellelemente besonders platzsparend und kompakt im Matrizengrundkörper unterzubringen. Durch die Anordnung der Rückstellelemente als Zugelemente, beispielsweise als Spiral- oder Bandzugfeder, können diese innerhalb eines Bereichs im Matrizenkörper untergebracht werden, der zwischen den relativ weiter außenliegenden Lamellenabschnitten und nahe der zentralen Fügeachse liegt, womit kein zusätzlicher Bauraum für die Rückstellelemente benötigt wird. Außerdem kann eine Anbringung im Außenbereich der Matrize vermieden werden, womit Beschädigungen der Rückstellelemente durch eine ggf. exponierte Außenanordnung an der Matrize vermieden werden.In addition, draws an advantageous die according to the invention characterized in that Restoring elements are formed so that the lamella sections drawn inward be, for example, substantially perpendicular in the direction of joining axis or at an angle to this. By particular elastic return elements, the fin sections after the joining process or after removal of the joining parts to be joined in their initial position back arrive, e.g. around for the next joining process to be positioned correctly. By pulling the lamella sections inwards Is it possible, the reset elements to accommodate space-saving and compact in Matrizengrundkörper. By the arrangement of the return elements as tension elements, for example as a spiral or band tension spring, they can be housed within a range in the female body, the between the relatively more external Slat sections and near the central joint axis is, so no additional Space for the reset elements needed becomes. Furthermore can be an attachment in the outdoor area the die are avoided, causing damage to the reset elements by an optionally exposed external arrangement be avoided at the die.
Erfindungsgemäß wird weiter vorgeschlagen, dass die Auflageflächen der Lamellenabschnitte im nicht auf gespreizten Zustand die Matrizenöffnung vollständig bzw. nahezu vollständig umgrenzen. Damit lässt sich eine optisch und technisch hochwertige Außenkontur der tiefgezogenen Bereiche des beim Fügevorgang hergestellten Verbindepunkts realisieren. Durch die vollständige bzw. nahezu vollständige Umgrenzung der Matrizenöffnung durch die Lamellenabschnitte kann z.B. eine geschlossene kreisförmige bzw. viereckige Außenkontur des Verbindungspunkts exakt ausgeformt werden. Außerdem kann damit die Verbindungsqualität im Verbindungspunkt verbessert werden, da beispielsweise ein definierter Kantenbereich zwischen dem Auflageflächen der Lamellenabschnitte und der Matrizenöffnung ausbildbar ist, was für den Tiefziehvorgang positiv ist.According to the invention will continue suggested that the bearing surfaces of the fin sections in not in a spread state, the die opening completely or almost complete circumscribe. Leave it a visually and technically high-quality outer contour of the deep-drawn Areas of the joining process realized connection point. By the complete or almost complete boundary the die opening through the lamellae sections, e.g. a closed circular or quadrangular outer contour of the connection point are formed exactly. Besides, it can do that the connection quality be improved in the connection point, since, for example, a defined edge area between the bearing surfaces the lamellar sections and the die opening can be formed, which for the Thermoforming process is positive.
Eine vorteilhafte Ausführungsform der Matrize zeichnet sich dadurch aus, dass die Festabschnitte außerhalb eines Bereichs um die Fügeachse ausgebildet sind, innerhalb dessen beim Fügevorgang sich breitendes Material der Fügeteile ausbildet. Damit kann das sich breitende Material ohne Beeinflussung durch nahezu nicht nachgebende Matrizenteile frei breiten und ausbreiten, wobei insbesondere das Kaltverpressen vorteilhaft bzw. gleichmäßig und hocheffektiv erfolgen kann. Die Lamellenabschnitte werden dabei so bemessen, dass diese bei geringsten durch sich breitendes Material auf die Lamellenabschnitte wirkenden Kräften nach außen nachgeben und sich wegbewegen, z.B. schon bei Kräften auf die Lamellenabschnitte bzw. Federelemente von wenigen Newton, z.B. 10 Newton.An advantageous embodiment of the die is characterized in that the fixed sections are formed outside a region around the joining axis, within which material of the joining parts which widens during the joining process is formed. Thus, the spreading material can freely spread and spread without affecting by almost non-compliant mold parts, in particular the cold pressing can be done advantageously or evenly and highly effective. The lamellar sections are dimensioned so that they are at low th due to spreading material on the lamellar portions acting forces give way to the outside and move away, for example, even with forces on the lamellar sections or spring elements of a few Newtons, eg 10 Newtons.
Eine Modifikation des Erfindungsgedankens sieht vor, dass Aufnahmebereich insbesondere an den Führungsabschnitten für die Lamellenabschnitte zur Aufnahme von auftretenden Verschmutzungen vorgesehen sind. Durch insbesondere beim Fügevorgang bzw. an den umzuformenden Fügeteilen auftretende Verschmutzungen, die sich in der Regel nicht gänzlich vermeiden lassen, ist es vorteilhaft, wenn beispielsweise Vertiefungen oder Ausnehmungen im Matrizengrundkörper bzw. anderen Matrizenteilen vorgesehen sind, in denen die Verschmutzungen gesammelt werden und dort sich nicht negativ auf den Fügevorgang bzw. auf die Matrizenfunktion auswirken können. Dabei ist besonders vorteilhaft, wenn die Volumenbereiche an den Führungsabschnitten ausgebildet sind, da an diesen es besonders wichtig ist, dass die aneinander geführten Flächen der Lamellenabschnitte bzw. des Matrizengrundköpers von Verschmutzungen freigehalten bleiben. Nur dann ist eine sichere Funktion der Matrize bzw. eine funktionsgemäße Bewegung der Lamellenabschnitte gewährleistet. Da die Volumenbereich an den Führungsabschnitten ausgebildet sind, kommt es vorteilhafterweise nahezu zwangsläufig bei der Bewegung der Lamellenabschnitte zu einem Verdrängen von ggf. an den Führungsabschnitten kurzzeitig auftretenden Verschmutzungen in die dafür vorgesehenen Aufnahmebereiche. Vorteilhafterweise liegen die Aufnahmebereiche entlang der Verschiebewege der sich verschiebenden Lamellenaußenseiten, die in Ausgangslage der Lamellenabschnitte an Bereich benachbarter Lamellenaußenseiten angrenzen. Damit kann insbesondere ein wieder definiertes Zusammenfahren der Lamellenabschnitte erhalten werden, ohne Behinderung durch dazwischen verklemmte Verschmutzungen.A Modification of the inventive concept provides that receiving area especially at the guide sections for the Lamella sections provided for receiving occurring dirt are. Especially during the joining process or on the parts to be formed Occurring soiling, which can not be completely avoided in the rule let, it is advantageous if, for example, wells or Recesses in Matrizengrundkörper or other die parts are provided, in which the contaminants be collected and there are not negative on the joining process or affect the matrix function. It is particularly advantageous when the volume areas are formed at the guide portions are, because it is particularly important to them that together out surfaces the lamellar sections or the Matrizengrundköpers kept free of dirt stay. Only then is a safe function of the die or a functional movement ensures the lamellar sections. As the volume range at the guide sections are formed, it comes advantageously almost inevitably the movement of the lamellar sections to a displacement of possibly at the guide sections short-term contamination in the designated receiving areas. Advantageously, the receiving areas lie along the displacement paths the shifting slat outer sides, the initial position the lamellar sections at the area of adjacent lamellar outer sides adjoin. This can in particular a redefined collision the lamella sections are obtained without interference by in between jammed dirt.
Eine zweckmäßige Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes sieht vor, dass ein austauschbares Ambossteil im Bereich der Matrizenöffnung vorgesehen ist. Ein austauschbares Ambossteil kann vorteilhaft sein, wenn hohe mechanische Belastungen am Amboss beim Fügevorgang auftreten und ein erhöhtem Verschleiß am Amboss beobachtet wird. Daher kann es hilfreich sein, wenn von Zeit zu Zeit der beanspruchte Amboss durch einen neuartigen Amboss einfach austauschbar ist. Außerdem kann durch einen austauschbaren Amboss die Matrize auf unterschiedliche Fügeanforderungen bzw. zu verbindende Fügeteile genau abgestimmt werden. Denn insbesondere auch die Ausgestaltung des Ambossteils bestimmt matrizenseitig die Ausbildung der Fügeverbindung. Beispielsweise können unterschiedliche Ambossteile mit jeweils zu einer Grundfläche der Matrizenöffnung unterschiedlich stark erhöhter Oberseite bzw. mit unterschiedlichen Anfasungen am Außenbereich der Ambossoberseite eingesetzt werden. Es ist außerdem denkbar, dass auch Ambossteile, welche bündig zur Bodenfläche der Matrizenöffnung positioniert sind, eingesetzt werden. Durch unterschiedliche Ambossteile lässt sich außerdem eine individuelle Ringkanalgeometrie zwischen Lamellenabschnitten, Bodenfläche der Matrizenöffnung und dem Ambossteil ausgestalten.A expedient embodiment of the subject invention provides that an exchangeable anvil part in the area of the die opening is provided. An exchangeable anvil part may be advantageous when high mechanical loads on the anvil during the joining process occur and a heightened Wear on Anvil is observed. Therefore, it can be helpful if by time at the time the anvil claimed by a novel anvil simply is interchangeable. Furthermore can by a replaceable anvil the die on different joining requirements or joining parts to be joined be exactly matched. Especially the design the anvil part determines the formation of the joint connection on the die side. For example, you can different anvil parts, each with a base surface of the die opening different greatly increased Top or with different bevels on the outside the anvil top are inserted. It is also conceivable that also anvil parts, which flush to the floor area the die opening positioned are to be used. By different Anvil parts can be Furthermore an individual ring channel geometry between fin sections, floor area the die opening and the anvil part.
In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Matrize ist ein Matrizengrundkörper als ein Einzelteil ausgebildet, an dem die Lamellenabschnitte auswechselbar anbringbar sind. Durch einen als Einzelteil hergestellten Grundkörper kann die Matrize gegenüber herkömmlichen mehrteiligen Matrizengrundkörpern einfacher und preisgünstiger hergestellt werden. Durch die auswechselbar anbringbaren Lamellenabschnitte kann die vorgeschlagene Matrize darüber hinaus besonders effektiv und flexibel eingesetzt werden. Beispielsweise kann mit einem baugleichen Grundkörper durch unterschiedliche Lamellenabschnitte ein und derselbe Grundkörper für unterschiedlichste Einsatzzwecke ausgestattet werden.In a preferred embodiment the template according to the invention is a matrix body designed as a single part, where the lamellae interchangeable are attachable. By a basic body manufactured as a single part the die opposite usual multi-part Matrizengrundkörpern easier and cheaper getting produced. Due to the interchangeable attachable fin sections In addition, the proposed template can be particularly effective and be used flexibly. For example, with a similar body by different lamella sections one and the same basic body for a wide variety Be equipped purposes.
Darüber hinaus kann am Grundkörper ein Ambossbereich fest integriert oder ebenfalls auswechselbar ausgebildet sein. Auch bei Beschädigung oder Versagen eines Lamellenabschnitts bzw. zur Kontrolle, Reinigung und dergleichen ist es vorteilhaft, wenn die Lamellenabschnitte auswechselbar sind. Vorteilhafterweise können Rückstellelemente an den Lamellenabschnitten bzw. an dem Matrizengrundkörper ebenfalls auswechselbar sein.Furthermore can at the base body an anvil area firmly integrated or also designed replaceable be. Even with damage or failure of a fin section or for inspection, cleaning and the like, it is advantageous if the fin sections are interchangeable. Advantageously, return elements can be used on the lamellar sections or on the Matrizengrundkörper also be interchangeable.
Des Weiteren wird eine Matrize nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 vorgeschlagen, die sich dadurch auszeichnet, dass elastische Rückstellelemente vorgesehen sind, durch welche die Lamellenabschnitte nach innen in Richtung zur Fügeachse gezogen werden. Diese Anordnung ist sowohl geeignet für Matrizen, bei denen neben Festabschnitten mit Auflageflächen für die Auflage der Fügeteile auch bewegliche Lamellenabschnitte aufweisen, als auch für Matrizen, bei denen ausschließlich bewegliche Lamellenabschnitte zur Auflage der Fügeteile vorhanden sind. Durch die elastische Rückstellung durch Zugkraft kann besonders platzsparend, wie oben erläutert, insbesondere beim Einsatz der Matrize für viele hintereinander in kurzer Abfolge ablaufende Fügevorgänge, das nach außen Bewegen und das anschließenden Zurückbewegen der Lamellenabschnitte einfach und effektiv sicher gestellt werden.Of Further, a die according to the preamble of claim 1 proposed, which is characterized in that elastic return elements are provided, through which the slat sections inward in the direction of the joining axis to be pulled. This arrangement is suitable both for matrices, in which, in addition to fixed sections with support surfaces for the support of the parts to be joined also have movable lamellar sections, as well as for matrices, where exclusively movable lamella sections are available for supporting the parts to be joined. By the elastic return by pulling force can be particularly space-saving, as explained above, in particular when using the die for many one after the other in a short sequence of running joining operations, moving outward and the subsequent one back Move The slat sections are easily and effectively ensured.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Matrize ist zur Positionierung der Lamellenabschnitte jedem Lamellenabschnitt ein separates Rückstellelement zugeordnet. Zur definierten Positionierung bzw. Anordnung der Lamellenabschnitte am Matrizengrundkörper mit einem separaten Rückstellelement ist es möglich, die zuverlässige Arbeitsweise der Matrize deutlich zu verbessern. Wird beispielsweise die Beweglichkeit eines Lamellenabschnitts durch Versagen eines Rückstellelements beeinträchtigt, bleiben die anderen Lamellenabschnitte unbeeinflusst. Außerdem kann ein Rückstellelement für jeden Lamellenabschnitt gesondert ersetzt, gereinigt bzw. geprüft werden. Insbesondere ist es von Vorteil, wenn die einzelnen Rückstellelemente als Einzelteile ausgebildet sind. Es ist damit auch möglich, für jeden Lamellenabschnitt gleichartige Rückstellelemente oder aber auch unterschiedliche Rückstellelemente vorzusehen, um beispielsweise die Rückstellung, z.B. die Rückstellkraft für jeden Lamellenabschnitt unterschiedlich zu bemessen.In an advantageous embodiment of the die according to the invention, a separate return element is assigned to each slat section for positioning the slat sections. To define Th positioning or arrangement of the fin sections on Matrizengrundkörper with a separate return element, it is possible to significantly improve the reliable operation of the die. If, for example, the mobility of a section of the slat is impaired by the failure of a restoring element, the other sections of the slat remain unaffected. In addition, a return element for each slat section can be replaced separately, cleaned or checked. In particular, it is advantageous if the individual return elements are designed as individual parts. It is thus also possible to provide for each slat portion similar reset elements or different reset elements to measure, for example, the default, eg the restoring force for each slat portion different.
Das Rückstellelement kann auf vielfältige Art und Weise ausgestaltet sein, insbesondere als Zugfederelement beispielsweise als Spiralfeder- bzw. Bandfederelement. Besonders vorteilhaft ist es, wenn als Rückstellelemente übliche Spiralfedern, beispielsweise aus Federstahl, verwendet werden. Spiralfedern sind in unterschiedlichen Ausgestaltungen handelsüblich vorhanden und vergleichsweise preisgünstig. Mit solchen Standardzugfedern sind je nach Ausgestaltung genau vorgebbare Federkräfte bzw. Federwege z.B. für eine gewünschte Rückstellung der Lamellenabschnitte auswählbar.The Return element can be on diverse Be designed manner, in particular as a tension spring element For example, as a spiral spring or band spring element. Especially It is advantageous if as restoring elements conventional coil springs, for example made of spring steel. Spiral springs are in different Configurations commercially available available and comparatively inexpensive. With such standard tension springs are depending on the design exactly predetermined spring forces or Spring travel e.g. For a desired one provision the slat sections selectable.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn jedes Rückstellelement mit einem ersten Endabschnitt an dem zugeordneten Lamellenabschnitt angreift und mit einem zweiten Endabschnitt nahe einer zentralen Stelle im Matrizengrundkörper festgelegt ist. Dies ermöglicht eine besonders einfache und platzsparende Anbringung der Rückstellelemente. Durch die Anbringung der Rückstellelemente nahe einem zentralen Bereich im Matrizengrundkörper, kann außerdem auf vergleichsweise engem Raum die Endabschnitte aller Rückstellelemente zusammengeführt werden. Diese hat verschieden Vorteile, beispielsweise kann in diesem Bereich für alle Rückstellelemente die Befestigung eingerichtet, wieder gelöst bzw. überprüft werden. Dadurch lassen sich insbesondere kompliziert gestaltete Matrizengrundkörper vermeiden.Especially It is advantageous if each return element with a first end portion on the associated fin portion engages and with a second end portion near a central location in the matrix body is fixed. this makes possible a particularly simple and space-saving attachment of the return elements. By attaching the return elements near a central area in the Matrizengrundkörper, can also on comparatively narrow space the end sections of all return elements together become. This has different advantages, for example, in this Area for all reset elements the attachment set up, be solved or checked again. This can be done avoid in particular complicated designed Matrizengrundkörper.
Vorteilhafterweise sind die Rückstellelemente im Matrizengrundkörper unterhalb eines stempelseitigen Bereichs der Matrize geschützt untergebracht. Beispielsweise können dadurch die Rückstellelemente beim Arbeitseinsatz räumlich abgetrennt sein von einem stempelseitigen Bereich um die Matrize. Durch die räumliche Abtrennung können Verschmutzungen bzw. Beschädigungen an den Rückstellelementen durch Einwirkungen beim Arbeitseinsatz im stempelseitigen Bereich um die Matrize vermieden werden. Damit lässt sich die Lebensdauer der Matrizen und deren Zuverlässigkeit maßgeblich verbessern.advantageously, are the reset elements in the matrix body housed protected below a punch-side region of the die. For example, you can thereby the reset elements spatially during work assignment be separated from a punch side area around the die. By the spatial Separation can Dirt or damage at the reset elements Actions during work in the punch side area around the Stencil can be avoided. This allows the life of the Matrices and their reliability significantly improve.
Gemäß einer besonderen Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes ist eine Ausnehmung im Grundkörper vorgesehen, in die ein Abschnitt des austauschbaren Ambossteils eingreift und an welcher die Rückstellelemente am Grundkörper festgelegt sind. Durch die Ausnehmung im Grundkörper, insbesondere in einem zentralen Bereich nahe der Fügeachse, kann durch den entsprechend ausgebildeten Amboss eine Abdeckung der Ausnehmung und damit ein gewisser Schutz nach außen erreicht werden. Durch Abnehmen des Ambossteils kann der Bereich der Anbringung der Rückstellelemente am Grundkörper zugänglich gemacht werden bzw. wieder geschützt werden. Der eingreifende Abschnitt des Ambossteils kann auch so mit den Rückstellelementen zusammenwirken, dass beim Fügevorgang der Eingreifabschnitt die Rückstellelemente in einer sicheren Position hält.According to one particular embodiment of the Subject of the invention is provided a recess in the base body, in which a portion of the interchangeable anvil engages and at which the reset elements at the base body are fixed. Through the recess in the body, in particular in one central area near the joining axis, can by the appropriately trained anvil a cover the recess and thus a certain protection can be achieved to the outside. By removing the anvil, the area of attachment of the Restoring elements at the base body accessible be made or protected again become. The engaging portion of the anvil member may also so with the return elements cooperate, that during the joining process of Engaging section the reset elements in a safe position.
Außerdem wird eine Vorrichtung zum Durchsetzfügen mit einem Stempelteil vorgeschlagen, die eine Matrize der oben beschriebenen Ausgestaltung aufweist. Damit wird eine Vorrichtung bereitgestellt, welche die oben genannten Vorteile aufweist, wobei das Stempelteil wie übliche Stempelteile zum Durchsetzfügen ausgebildet sein kann. Insbesondere ist für die erfindungsgemäße Vorrichtung ein übliches Stempelteil zum Durchsetzfügen geeignet, wobei beispielsweise ein zylindrischer Stempel mit gleichbleibendem Querschnitt, insbesondere ohne Absatz geeignet ist. Die Vorrichtung kann für ein einstufiges als auch für ein mehrstufiges Durchsetzfügen ausgebildet sein. Um die Haltekräfte der Verbindung zu erhöhen, können Nieten, Bolzen oder sonstige Hilfsmittel im Verbindungsbereich mit eingepresst werden.In addition, will a device for clinching proposed with a stamp part, which is a die of the above Embodiment has. Thus, a device is provided which the above-mentioned advantages, wherein the stamp part as usual stamp parts to enforce can be trained. In particular, for the device according to the invention a common stamp part to enforce suitable, for example, a cylindrical punch with a constant Cross-section, in particular without paragraph is suitable. The device can for a one-step as well as for a multi-stage enforce joining be educated. To the holding forces to increase the connection can Rivets, bolts or other aids in the connection area with be pressed.
In den schematisch dargestellten Figuren ist die Erfindung näher erläutert. Darin werden weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung beschrieben.In the schematically illustrated figures, the invention is explained in more detail. In this Further details and advantages of the invention will be described.
Hierbei zeigen:in this connection demonstrate:
Nachfolgend werden in sämtlichen Figuren dieselben Bezugszeichen für entsprechende Bauteile unterschiedlicher Ausführungsformen verwendet.following be in all Figures the same reference numerals for corresponding components different embodiments used.
Der
in
Das
Zurückweichen
der Lamellen
Der
Radius r ist am Ende des Fügevorgangs maximal,
wenn das sich breitende Material eine maximale Ausdehnung um die
Fügeachse
S erreicht hat, z.B. wird durch das Durchsetzfügen ein sogenannter Verbindungspunkt
erhalten, dessen Außengeometrie
das maximale Zurückweichen
der Lamellen bestimmt. In
Die
festen Auflagen
Dies ist insbesondere deshalb von Vorteil, da hierdurch ein optisch ansprechender, gleichmäßig ausgebildeter Verbindungspunkt mit entsprechend homogenen Verbindungseigenschaften in Umfangsrichtung realisiert wird.This is particularly advantageous because it provides a visually appealing, evenly trained Connection point with correspondingly homogeneous connection properties realized in the circumferential direction.
Die
Lamellen
Zur
Abführung
bzw. Aufnahme von Verschmutzungen, die sich störend auf den Fügevorgang
bzw. die Lamellenbewegung auswirken könnten, sind z.B. unterhalb
der Bodenfläche
In
Daraus
wird auch deutlich, dass die Lamellen
Ebenfalls
in
Für die Ausbildung
eines optisch ansprechenden runden Verbindungspunktes ist beispielsweise
die erfindungsgemäße Matrize
Der
Grundkörper
Die
prinzipielle Funktionsweise der Matrize
Prinzipiell
kann der Stempel
Die
abgeschrägten
Unterseiten
Die
Lamellen
Die
Lamellen
Die
Lamellen
Der
Amboss
In
Außerdem kann
damit verhindert werden, dass beispielsweise durch ansonsten auftretender Abrieb
beim Fügen,
dieser sich gegebenenfalls negativ auf die Funktionsweise der Matrize
Durch
die Führung
der Lamellen
Zum
weitergehenden Schutz der Spiralfedern
Wie
gezeigt kann der Amboss
- 11
- Matrizedie
- 22
- Grundkörperbody
- 2a2a
- Bodenflächefloor area
- 2b2 B
- Bohrungdrilling
- 33
- Auflageedition
- 3a3a
- Auflageflächebearing surface
- 44
- Lamellelamella
- 4a4a
- Auflageflächebearing surface
- 4b4b
- Stirnflächeface
- 4c4c
- Unterseitebottom
- 4d4d
- Bohrungdrilling
- 4e4e
- Absatzparagraph
- 55
- Matrizenöffnungdie opening
- 66
- Ambossanvil
- 6a6a
- Auflageflächebearing surface
- 6b6b
- Anfasungchamfer
- 6c6c
- Stiftpen
- 77
- Stempelstamp
- 8a8a
- oberes Blechteilupper sheet metal part
- 8b8b
- unteres Blechteillower sheet metal part
- 99
- Schmutzkanaldirt channel
- 1010
- Bohrungdrilling
- 1111
- Führungsflächenguide surfaces
- 1212
- Spiralfederspiral spring
- 12a12a
- Endabschnittend
- 12b12b
- Endabschnittend
- 1313
- Ausnehmungrecess
- 1414
- Bohrungdrilling
Claims (15)
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|---|---|---|---|
| DE200410033228 DE102004033228B4 (en) | 2004-07-08 | 2004-07-08 | Die and device for clinching |
Applications Claiming Priority (1)
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| DE200410033228 DE102004033228B4 (en) | 2004-07-08 | 2004-07-08 | Die and device for clinching |
Publications (2)
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|---|---|
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| DE102004033228B4 true DE102004033228B4 (en) | 2007-06-21 |
Family
ID=35530072
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|---|---|---|---|
| DE200410033228 Expired - Fee Related DE102004033228B4 (en) | 2004-07-08 | 2004-07-08 | Die and device for clinching |
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|---|---|---|---|---|
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Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
| DE10116736A1 (en) * | 2000-04-05 | 2002-04-18 | Tox Pressotechnik Gmbh | Method to produce press joint connection between component and plate; involves pressing flat part of plate into die opening, with different radial resistances to material flow around die wall |
| DE10214959A1 (en) * | 2001-04-04 | 2003-01-23 | Tox Pressotechnik Gmbh | Riveted connection producing tool has opposed individual springs joined by connecting section, and at least three sleeve pieces, arranged asymmetrically |
-
2004
- 2004-07-08 DE DE200410033228 patent/DE102004033228B4/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
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| DE102004033228A1 (en) | 2006-02-02 |
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