DE102012109046B4 - Method and device for producing an opening in a lightweight sheet metal - Google Patents

Method and device for producing an opening in a lightweight sheet metal Download PDF

Info

Publication number
DE102012109046B4
DE102012109046B4 DE102012109046.7A DE102012109046A DE102012109046B4 DE 102012109046 B4 DE102012109046 B4 DE 102012109046B4 DE 102012109046 A DE102012109046 A DE 102012109046A DE 102012109046 B4 DE102012109046 B4 DE 102012109046B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
opening
lightweight sheet
sheet
lightweight
metallic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE102012109046.7A
Other languages
German (de)
Other versions
DE102012109046A1 (en
Inventor
Azeddine Chergui
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ThyssenKrupp Steel Europe AG
Original Assignee
ThyssenKrupp Steel Europe AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ThyssenKrupp Steel Europe AG filed Critical ThyssenKrupp Steel Europe AG
Priority to DE102012109046.7A priority Critical patent/DE102012109046B4/en
Publication of DE102012109046A1 publication Critical patent/DE102012109046A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102012109046B4 publication Critical patent/DE102012109046B4/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D28/00Shaping by press-cutting; Perforating
    • B21D28/24Perforating, i.e. punching holes
    • B21D28/26Perforating, i.e. punching holes in sheets or flat parts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D22/00Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
    • B21D22/02Stamping using rigid devices or tools
    • B21D22/04Stamping using rigid devices or tools for dimpling
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D28/00Shaping by press-cutting; Perforating
    • B21D28/24Perforating, i.e. punching holes
    • B21D28/34Perforating tools; Die holders
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D37/00Tools as parts of machines covered by this subclass
    • B21D37/16Heating or cooling
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B38/00Ancillary operations in connection with laminating processes
    • B32B38/04Punching, slitting or perforating
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B38/00Ancillary operations in connection with laminating processes
    • B32B38/10Removing layers, or parts of layers, mechanically or chemically
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B38/00Ancillary operations in connection with laminating processes
    • B32B38/04Punching, slitting or perforating
    • B32B2038/047Perforating
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16BDEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B5/00Joining sheets or plates, e.g. panels, to one another or to strips or bars parallel to them
    • F16B5/04Joining sheets or plates, e.g. panels, to one another or to strips or bars parallel to them by means of riveting

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Perforating, Stamping-Out Or Severing By Means Other Than Cutting (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

Verfahren zur Herstellung einer Öffnung (4d) in ein Leichtblech (4), welches mindestens zwei metallische Deckschichten (4a, 4b) und mindestens eine zwischen den metallischen Deckschichten (4a, 4b) angeordnete nichtmetallische Kernschicht (4c) aufweist, wobei die Öffnung (4d) zum Verbinden des Leichtblechs (4) mit einem weiteren Bauteil (9) oder Blech geeignet ist, bei welchem unter Verwendung eines Stempels (3) mindestens eine Öffnung (4d) in das Leichtblech (4) gestanzt wird, vor, während oder nach dem Stanzen des Leichtblechs (4) der Randbereich (4e) der erzeugten Öffnung (4d) erwärmt und derart verformt wird, dass die nichtmetallische Kernschicht (4c) zumindest teilweise entlang des Umfanges der Öffnung (4d) verdrängt wird und die metallischen Deckschichten (4, 4b) des Leichtblechs in diesen Bereichen in Kontakt gebracht werden, wobei die Öffnung (4d) im Leichtblech (4) und die Verformung der Randbereiche (4e) der Öffnung des Leichtblechs unter Verwendung eines Stempels (3) erzeugt werden, welcher einen Prägebereich (3a) und einen Stanzbereich (3b) umfasst.Method for producing an opening (4d) in a lightweight sheet (4), which has at least two metallic cover layers (4a, 4b) and at least one non-metallic core layer (4c) arranged between the metallic cover layers (4a, 4b), wherein the opening (4d ) is suitable for connecting the lightweight sheet (4) to a further component (9) or sheet in which at least one opening (4d) is punched into the lightweight sheet (4) using a punch (3) before, during or after Punching the lightweight sheet (4) of the edge region (4e) of the generated opening (4d) is heated and deformed such that the non-metallic core layer (4c) at least partially along the circumference of the opening (4d) is displaced and the metallic cover layers (4, 4b ) of the lightweight sheet in these areas are brought into contact, wherein the opening (4d) in the lightweight sheet (4) and the deformation of the edge regions (4e) of the opening of the lightweight sheet using a punch (3 ), which comprises a stamping area (3a) and a stamping area (3b).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Öffnung in ein Leichtblech, welches mindestens zwei metallische Deckschichten und mindestens eine zwischen den metallischen Deckschichten angeordnete nichtmetallische, vorzugsweise aus Kunststoff bestehende Kernschicht aufweist, wobei die Öffnung zum Verbinden des Leichtblechs mit einem weiteren Bauteil oder Blech geeignet ist, bei welchem unter Verwendung eines Stempels mindestens eine Öffnung in das Leichtblech gestanzt wird. Daneben betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Erzeugung einer Öffnung in ein Leichtblech, umfassend eine Aufnahme für ein Leichtblech, einen Stempel mit einem Stanzbereich und Mitteln zur Durchführung einer Relativbewegung zwischen Stempel und Leichtblech, derart, dass der Stempel eine Öffnung in das Leichtblech stanzt.The invention relates to a method for producing an opening in a light metal sheet, which has at least two metallic cover layers and at least one arranged between the metallic cover layers non-metallic, preferably made of plastic core layer, wherein the opening for connecting the lightweight sheet with another component or sheet is suitable in which at least one opening is punched into the lightweight sheet using a punch. In addition, the invention relates to a device for producing an opening in a lightweight sheet, comprising a receptacle for a lightweight sheet, a punch with a punching area and means for performing a relative movement between the punch and light metal sheet, such that the punch punches an opening in the light metal sheet.

Leichtbleche, welche üblicherweise zwei äußere metallische Deckbleche und mindestens eine zwischen den metallischen Deckschichten angeordnete, nichtmetallische Kernschicht aufweisen, welche vorzugsweise aus Kunststoff besteht, werden verwendet, um Verbundblechteile bereitzustellen, welche Eigenschaften aufweisen, die sich bei einem Blech aus Vollmaterial zumeist gegenseitig ausschließen. Ein Leichtblech ermöglicht beispielsweise trotz seines geringen Gewichts eine lokal sehr gute Steifigkeit und kann gleichzeitig sehr gute Schalldämpfungseigenschaften bereitstellen. Viele Anwendungen erfordern es, dass diese Leichtbleche mit anderen Blechteilen oder Bauteilen verbunden werden müssen. Die häufig bei Blechen angewendeten Fügeverfahren, wie Schmelzschweißen oder Löten, verursachen allerdings Probleme aufgrund ihres hohen Wärmeeintrags in die Leichtbleche. Dies liegt daran, dass als Kunststoff für die Kernschicht üblicherweise ein thermoplastischer Kunststoffverwendet wird und diese Kunststoffschicht zumindest teilweise schmilzt oder anders beschädigt wird. Zum Verbinden von einem Leichtblech mit einem weiteren Bauteil kann aber auch eine kraft- und/oder formschlüssige Verbindung unter Verwendung eines Verbindungselementes, beispielsweise einer Schraube oder einer Niet verwendet werden. Es hat sich jedoch herausgestellt, dass bei Schraubverbindungen oder Nietverbindungen aufgrund des Fließverhaltens der nichtmetallischen, in der Regel aus Kunststoff bestehenden Kernschicht eine dauerhafte Festigkeit dieser Verbindungen nicht gewährleistet werden kann, da die Haltekraft, welche das Leichtblech der Niet oder der Schraube entgegenbringt, aufgrund des Fließverhaltens zeitlich abnimmt. Als Folge davon lockert sich die Verbindung zwischen Leichtblech und Blech bzw. Bauteil.Light-weight sheets, which usually have two outer metal cover sheets and at least one non-metallic core layer, which is preferably made of plastic, between the metallic cover sheets, are used to provide composite sheet metal parts which have properties which for the most part exclude each other in the case of a sheet of solid material. For example, a lightweight sheet, despite its low weight, allows a very good stiffness locally and at the same time can provide very good soundproofing properties. Many applications require that these lightweight sheets must be connected to other sheet metal parts or components. However, the frequently used in sheet metal joining methods, such as fusion welding or brazing, however, cause problems due to their high heat input into the lightweight sheets. This is because as plastic for the core layer usually a thermoplastic material is used and this plastic layer at least partially melts or otherwise damaged. For connecting a lightweight sheet with another component but also a positive and / or positive connection using a connecting element, such as a screw or a rivet can be used. However, it has been found that in screw or riveted joints due to the flow behavior of the non-metallic, usually made of plastic core layer permanent strength of these compounds can not be guaranteed, since the holding force, which faces the light metal of the rivet or the screw, due to Flow behavior decreases in time. As a result, the connection between lightweight sheet and sheet metal or component loosens.

Aus der DE 600 03 497 T2 ist ein Verfahren zum elektrischen Verschweißen eines Werkstückes mit einem Verbundblech bekannt, wobei in das Verbundblech ein Loch zur Aufnahme einer Schraube eingebracht wird.From the DE 600 03 497 T2 is a method for electrically welding a workpiece with a composite sheet known, wherein in the composite sheet a hole for receiving a screw is introduced.

Des Weiteren ist aus der US 4,650,951 ein Verfahren zum Widerstandsschweißen von zwei Verbundblechen bekannt, bei dem mittels eines Elektrodenpaares einerseits die Überlappungsbereiche auf eine Temperatur höher der Erweichungstemperatur der Kernschichten gebracht werden und andererseits mittels der Elektroden Druck auf die Überlappungsbereiche ausgeübt wird.Furthermore, from the US 4,650,951 a method for resistance welding of two composite sheets is known, in which by means of an electrode pair, on the one hand, the overlapping areas are brought to a temperature higher than the softening temperature of the core layers and on the other hand pressure exerted by the electrodes on the overlapping areas.

Von diesem Problem ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung einer Öffnung in ein Leichtblech vorzuschlagen, mit welchem bzw. mit welcher es möglich ist, eine Öffnung in ein Leichtblech einzubringen, die zum Verbinden des Leichtbleches mit einem weiteren Bauteil oder Blech geeignet ist und dauerhaft eine form- und kraftschlüssige Verbindung zwischen Leichtblech und Blech bzw. Bauteil ermöglicht.Based on this problem, the present invention seeks to propose a method and apparatus for producing an opening in a light metal sheet, with which or with which it is possible to introduce an opening in a lightweight sheet, which is used to connect the lightweight sheet with a Another component or sheet is suitable and permanently enables a positive and non-positive connection between lightweight sheet metal and sheet metal or component.

Gemäß einer ersten Lehre der vorliegenden Erfindung wird die oben aufgezeigte Aufgabe durch ein Verfahren mit allen Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.According to a first teaching of the present invention, the object indicated above is achieved by a method having all the features of claim 1.

Gemäß einer zweiten Lehre der vorliegenden Erfindung wird die oben aufgezeigte Aufgabe durch eine Vorrichtung mit allen Merkmalen des Anspruchs 8 gelöst.According to a second teaching of the present invention, the object indicated above is achieved by a device having all the features of claim 8.

Gemäß einer ersten Lehre der vorliegenden Erfindung wird die oben aufgezeigte Aufgabe durch ein Verfahren dadurch gelöst, dass während und/oder nach dem Stanzen des Leichtblechs der Randbereich der erzeugten Öffnung erwärmt und derart verformt wird, dass die nichtmetallische Kernschicht zumindest teilweise entlang des Umfanges der Öffnung verdrängt wird und die metallischen Deckschichten des Leichtblechs in diesen Bereichen in Kontakt gebracht werden, wobei die Öffnung im Leichtblech und die Verformung der Randbereiche der Öffnung des Leichtblechs unter Verwendung eines Stempels erzeugt, welcher einen Prägebereich und einen Stanzbereich umfasst.According to a first teaching of the present invention, the above-described object is achieved by a method in that during and / or after the stamping of the lightweight sheet, the edge region of the generated opening is heated and deformed such that the non-metallic core layer at least partially along the circumference of the opening is displaced and the metallic outer layers of the lightweight sheet are brought into contact in these areas, wherein the opening in the lightweight sheet and the deformation of the edge regions of the opening of the lightweight sheet produced using a stamp, which includes a stamping area and a punching area.

Die nichtmetallische Kernschicht, welche vorzugsweise aus einem Kunststoff besteht, erweicht durch die Erwärmung des Randbereichs der erzeugten Öffnung, so dass das Entfernen dieser Schicht in den Bereichen, welche die Öffnung teilweise umlaufen, erleichtert wird. Nach dem zumindest teilweisen Entfernen der Kernschicht liegen Bereiche vor, in denen die metallischen Deckschichten in direktem Kontakt stehen und insofern eine reine metallische Struktur bereichsweise zur Verfügung stellen. Im Ergebnis wird zumindest teilweise umlaufend um die Öffnung ein Randbereich bereitgestellt, bei welchem die metallischen Deckschichten des Leichtblechs aufeinanderliegen, so dass sie beispielsweise einem Verbindungselement, beispielsweise einem Niet oder einem Schraubenkopf eine Haltkraft entgegensetzen können, so dass eine dauerhafte kraft- und formschlüssige Verbindung zwischen Leichtblech und einem weiteren Bauteil bereitgestellt werden kann. Da die Kunststoffschicht zumindest teilweise in diesem Bereich entfernt wurde, beeinflusst das Fließverhalten des Kunststoffes die notwendigen Haltekräfte zur Aufrechterhaltung einer festen Verbindung zwischen Bauteil und Leichtblech bzw. Blech und Leichtblech nicht mehr. Das Leichtblech kann insofern ohne Probleme mit einem weiteren Blech oder einem weiteren Bauteil dauerhaft und fest verbunden werden.The non-metallic core layer, which preferably consists of a plastic, softens by heating the edge region of the generated opening, so that the removal of this layer in the areas which partially circumscribe the opening is facilitated. After the at least partial removal of the core layer, there are regions in which the metallic cover layers are in direct contact and thus provide a pure metallic structure in regions. As a result, at least partially circulating around the Opening an edge region provided in which the metallic cover layers of the lightweight sheet on each other, so that they can oppose, for example, a connecting element, such as a rivet or a screw head, a holding force, so that a permanent non-positive and positive connection between lightweight sheet and another component can be provided , Since the plastic layer has been removed at least partially in this area, the flow behavior of the plastic no longer influences the holding forces necessary to maintain a firm connection between the component and the lightweight sheet metal or sheet metal and lightweight sheet metal. The lightweight sheet can be connected permanently and firmly so far without problems with another sheet or another component.

Erfindungsgemäß werden die Öffnung im Leichtblech und die Verformung der Randbereiche der Öffnung des Leichtblechs unter Verwendung eines Stempels erzeugt, welcher einen Prägebereich und einen Stanzbereich umfasst. Der Stanzbereich des Stempels dient zum Ausstanzen der Öffnung des Leichtblechs. Der Prägebereich dient dazu, die Randbereiche der Öffnung des Leichtblechs derart zu verformen, dass die nichtmetallische Kernschicht zumindest teilweise aus den Randbereichen entfernt wird. Bei Verwendung eines kombinierten Präge- und Stanzstempels kann ein besonders einfaches Verfahren, welches eine einzige Vorrichtung zur Durchführung der Verfahrensschritte verwendet, bereitgestellt werden und welches in einem Verfahrensschritt stanzt und prägt.According to the invention, the opening in the lightweight sheet and the deformation of the edge regions of the opening of the lightweight sheet are produced using a stamp which comprises a stamping area and a stamping area. The punching area of the punch is used for punching out the opening of the lightweight sheet. The embossing region serves to deform the edge regions of the opening of the lightweight sheet such that the non-metallic core layer is at least partially removed from the edge regions. When using a combined stamping and punching a particularly simple method, which uses a single device for performing the method steps, can be provided and which stamps and stamps in a process step.

Die Prägung der Randbereiche, in welchen die mittlere Kernschicht teilweise entfernt wird, kann gemäß einer weiteren Ausgestaltung auf einfache Weise derart erfolgen, dass nur eine der metallischen Deckschichten verformt wird. Eine Verformung beider metallischer Deckschichten ist aber auch ohne weiteres denkbar.The embossing of the edge regions in which the middle core layer is partially removed, according to a further embodiment in a simple manner be such that only one of the metallic cover layers is deformed. A deformation of both metallic cover layers is also conceivable without further ado.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens kann dadurch bereitgestellt werden, dass die Erwärmung des Randbereichs der erzeugten Öffnung unter Verwendung eines temperierten Prägebereichs des Stempels erfolgt. Der temperierte Prägebereich des Stempels kann bei Kontakt mit der metallischen Deckschicht des Leichtblechs die Wärme schnell an das Leichtblech abgeben und insofern die zwischen den metallischen Deckschichten des Leichtblechs angeordnete Kernschicht in kurzer Zeit erweichen, so dass ein Entfernen der Kernschicht und damit ein Bereitstellen eines Kontaktes zwischen den beiden Metallschichten in dem Randbereich der Öffnungen vereinfacht werden.A further advantageous embodiment of the method according to the invention can be provided in that the heating of the edge region of the generated opening takes place by using a tempered stamping region of the stamp. The tempered embossing area of the stamp, when in contact with the metallic cover layer of the lightweight sheet, quickly release the heat to the lightweight sheet and so soften the arranged between the metallic outer layers of the lightweight sheet core layer in a short time, so that removal of the core layer and thus providing a contact between the two metal layers in the edge region of the openings are simplified.

Erfolgt gemäß einer weiteren Ausführungsform das Stanzen unter Verwendung von benachbart zu der zu erzeugenden Öffnung angeordneten Niederhaltern, kann das Stanzen der Öffnung sehr präzise erfolgen. Die Niederhalter können Bestandteil des Prägebereichs des Stempels sein, sofern der Stanzbereich des Stempels und der Prägebereich des Stempels getrennt voneinander bewegbar sind. Andererseits können auch Niederhalter vorgesehen sein, welche positionierbar sind und nach dem Stanzen derart positioniert werden, dass diese den Prägeschritt nicht behindern. Beispielsweise werden die Niederhalter nach dem Stanzen senkrecht zur Stanzbewegung bewegt, so dass der Prägebereich eines kombinierten Präge- und Stanzstempels Kontakt mit dem Leichtblech aufnehmen kann.If, according to a further embodiment, punching takes place using down holders arranged adjacent to the opening to be produced, the punching of the opening can be very precise. The hold-down can be part of the embossing area of the punch, provided that the punching area of the punch and the embossing area of the punch are movable separately from each other. On the other hand, hold-downs can also be provided which can be positioned and are positioned after punching in such a way that they do not hinder the embossing step. For example, the blank holders are moved perpendicular to the punching movement after punching, so that the embossing area of a combined stamping and punching punch can make contact with the lightweight sheet metal.

Wird das Stanzen gemäß einer weiteren Ausführungsform unter Verwendung eines temperierten Stanzbereichs des Stempels durchgeführt, wird der Vorteil erreicht, dass bereits die metallischen Deckschichten durch den Stanzbereich des Stempels erwärmt werden, so dass die Erwärmung und Prägung der Randbereiche der Öffnung schneller erfolgen und im Ergebnis ein kürzerer Arbeitszyklus erreicht wird.If the punching is carried out in accordance with a further embodiment using a tempered punching area of the punch, the advantage is achieved that the metallic cover layers are already heated by the punching area of the punch, so that the heating and embossing of the edge areas of the opening take place more rapidly and, as a result shorter working cycle is achieved.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird während und/oder nach dem Prägen des Randbereichs der Öffnung das ausgetretene Material der nichtmetallischen Kernschicht entfernt. Dies kann beispielsweise durch mechanisches Entfernen oder aber auch durch Absaugen während der Stanzung bzw. Prägung erfolgen.According to a further embodiment of the method, the escaped material of the non-metallic core layer is removed during and / or after the embossing of the edge region of the opening. This can be done for example by mechanical removal or by suction during the punching or embossing.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann dadurch weiter vorteilhaft ausgestaltet werden, dass das Stanzen der Öffnung und Prägen des Randbereichs der Öffnung des Leichtblechs während und/oder nach einem Umformschritt des Leichtblechs durchgeführt wird. Die Durchführung des Stanzens der Öffnung während des Umformens des Leichtblechs ermöglicht es, genau einen einzigen Arbeitsschritt auszuführen um gleichzeitig die Umformung sowie ein Leichtblech mit einer für eine Verbindung geeigneten Öffnung bereitzustellen. Das Stanzen der Öffnung und Prägen des Randbereichs der Öffnung des Leichtblechs nach einem Umformschritt ermöglicht es die Präzision der Öffnung weiter zu steigern, da das Leichtblech keiner weiteren Formänderung mehr unterliegt.The method according to the invention can be configured further advantageously by punching the opening and embossing the edge area of the opening of the lightweight sheet during and / or after a forming step of the lightweight sheet. Performing the punching of the opening during the forming of the lightweight sheet makes it possible to perform exactly a single operation to simultaneously provide the forming and a lightweight sheet with a suitable opening for a connection. The punching of the opening and embossing of the edge region of the opening of the lightweight sheet after a forming step makes it possible to further increase the precision of the opening, since the light sheet no longer undergoes any further change in shape.

Vorzugsweise erfolgt das Erzeugen der Öffnung im Leichtblech vor, während und/oder nach dem Umformen des Leichtblechs in einem Umformwerkzeug. Die Umformung sowie das Erzeugen der Öffnung in dem Leichtblech können dann einfach in einem Verfahrensschritt im gleichen Umformwerkzeug bzw. ohne zwischenzeitlichen Transport des Leichtblechs durchgeführt werden. Hierdurch wird die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens verbessert.Preferably, the opening in the lightweight sheet is produced before, during and / or after the forming of the lightweight sheet in a forming tool. The deformation as well as the production of the opening in the lightweight sheet can then be carried out easily in one process step in the same forming tool or without intermediate transport of the lightweight sheet. This improves the economy of the process.

Gemäß einer zweiten Lehre der vorliegenden Erfindung wird die oben aufgezeigte Aufgabe durch eine Vorrichtung zur Erzeugung einer Öffnung in ein Leichtblech, dadurch gelöst, dass der Stempel einen Prägebereich aufweist, welcher den Stanzbereich zumindest teilweise umlaufend umgibt, ein zumindest teilweises Entfernen der Kernschicht umlaufend um die zu erzeugende Öffnung ermöglicht sowie die metallischen Deckschichten in diesen Bereichen zumindest teilweise in Kontakt bringt und Mittel zur Erwärmung der Bereiche des Leichtblechs vorgesehenen sind, in welchen die nichtmetallische Kernschicht zumindest teilweise entfernt wird. According to a second teaching of the present invention, the above-described object is achieved by a device for producing an opening in a lightweight sheet, characterized in that the punch has an embossing area which surrounds the stamping area at least partially circumferentially, at least partially removing the core layer circumferentially around the opening to be generated and brings the metallic cover layers in these areas at least partially in contact and means are provided for heating the areas of the lightweight sheet in which the non-metallic core layer is at least partially removed.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann das erfindungsgemäße Verfahren auf einfache Weise und sehr wirtschaftlich durchgeführt werden, da die kombinierte Stanz- und Prägevorrichtung besonders einfach und damit robust ausgebildet ist. Über die Mittel zur Erwärmung der Bereiche des Leichtblechs vorgesehenen sind, in welchen die nichtmetallische Kernschicht zumindest teilweise entfernt wird, kann die nichtmetallische Kernschicht des Leichtblechs bereichsweise erwärmt werden, so dass aufgrund des Erweichens der Kernschicht ein leichtes Entfernen der Kernschicht in diesen Bereichen ermöglicht wird. Da der Prägebereich den Stanzbereich des Stempels zumindest teilweise umlaufend umgibt, wird sichergestellt, dass im unmittelbaren Bereich der Öffnung das Leichtblech derart geprägt werden kann, dass die nichtmetallische Kunststoffschicht in diesen Bereichen entfernt wird. Unterschiedlichste Mittel zum Erwärmen der Bereiche des Leichtblechs können erfindungsgemäß eingesetzt werden. Die Mittel können induktiv, konduktiv oder mittels einer Strahlungsquelle die Bereiche des Leichtblechs erwärmen.With the device according to the invention, the inventive method can be carried out in a simple manner and very economically, since the combined punching and embossing device is particularly simple and thus robust. About the means are provided for heating the areas of the lightweight sheet in which the non-metallic core layer is at least partially removed, the non-metallic core layer of the lightweight sheet can be partially heated, so that due to the softening of the core layer easy removal of the core layer is made possible in these areas. Since the embossing area surrounds the stamping area of the stamp at least partially circumferentially, it is ensured that in the immediate region of the opening the lightweight sheet can be embossed in such a way that the non-metallic plastic layer in these areas is removed. Various means for heating the regions of the lightweight sheet can be used according to the invention. The means may inductively, conductively or by means of a radiation source to heat the areas of the lightweight sheet.

Besonders einfach gelingt die Erwärmung der Bereiche des Leichtblechs, in welchen die Kernschicht zumindest teilweise entfernt werden soll gemäß einer weiteren Ausgestaltung dadurch, dass der Prägebereich des Stempels Mittel zur Erwärmung des Prägebereichs aufweist. Die Wärmeübertragung kann dann präzise durch den Kontakt des Prägebereichs mit der metallischen Deckschicht des Leichtblechs durchgeführt werden.The heating of the regions of the lightweight sheet in which the core layer is to be removed at least partially succeeds according to a further embodiment in that the embossing region of the stamp has means for heating the embossing region. The heat transfer can then be performed precisely by the contact of the embossing area with the metallic cover layer of the lightweight sheet.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung erfährt die erfindungsgemäße Vorrichtung dadurch, dass der Stanzbereich des Stempels Mittel zur Erwärmung aufweist. Über die Mittel zur Erwärmung kann der Stanzbereich ebenfalls temperiert werden, so dass die in den Prägebereich bzw. Randbereich der Leichtblechöffnung zu übertragenden Wärme verringert werden kann. Im Ergebnis sind schnellere Arbeitszyklen möglich, so dass die Produktivität der Vorrichtung gesteigert werden kann.A further advantageous embodiment undergoes the device according to the invention in that the punching area of the punch has means for heating. The stamping area can likewise be tempered by the means for heating, so that the heat to be transferred into the embossing area or edge area of the light-metal sheet opening can be reduced. As a result, faster work cycles are possible, so that the productivity of the device can be increased.

Besonders einfache Mittel zur Erwärmung der Stanz- bzw. Prägebereiche des Stempels können dadurch bereitgestellt werden, dass gemäß einer weiteren Ausgestaltung diese als elektrische Heizpatronen ausgebildet sind. Elektrische Heizpatronen können auf einfache Weise angesteuert und in ihrem Temperaturverhalten kontrolliert werden.Particularly simple means for heating the stamping or embossing areas of the stamp can be provided by the fact that, according to a further embodiment, these are designed as electric heating cartridges. Electric heating cartridges can be easily controlled and controlled in their temperature behavior.

Sind gemäß einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung Mittel zum Entfernen des aus den umgeformten Randbereichen der Öffnung des Leichtblechs ausgetretenen Materials der nichtmetallischen Kernschicht vorgesehen, kann eine Verschmutzung des Stanzwerkzeuges verhindert und damit die Prozesssicherheit beim Erzeugen der Öffnung in das Leichtblech deutlich verbessert werden.If according to a further embodiment of the device according to the invention means are provided for removing the material of the non-metallic core layer which has leaked out of the deformed edge regions of the opening of the lightweight sheet, contamination of the punching tool can be prevented and the process reliability during production of the opening in the lightweight sheet can be significantly improved.

Gemäß einer weiteren Lehre der Erfindung wird ein Umformwerkzeug für ein Leichtblech mit Mitteln zum Umformen des Leichtblechs und mit integrierter, erfindungsgemäßer Vorrichtung zur Erzeugung einer Öffnung in ein Leichtblech bereitgestellt. Bei Verwendung des Umformwerkzeugs kann ein Umformen des Leichtblechs mit der Erzeugung einer Öffnung zur dauerhaften Verbindung des Leichtblechs mit einem Bauteil oder einem weiteren Blech in einer einzigen Vorrichtung durchgeführt werden. Insbesondere weitere Handhabungsschritte, wie beispielsweise Lagerung und Transport der Leichtbleche sowie Zuführen der Leichtbleche zu einem der beiden Schritte können hierdurch vermieden werden.According to a further teaching of the invention, a forming tool for a lightweight sheet is provided with means for forming the lightweight sheet and with integrated, inventive device for producing an opening in a lightweight sheet. When using the forming tool, forming the lightweight sheet with the production of an opening for permanent connection of the lightweight sheet with a component or another sheet in a single device can be performed. In particular, further handling steps, such as storage and transport of the lightweight sheets and feeding the lightweight sheets to one of the two steps can be avoided.

Darüber hinaus wird die oben aufgezeigte Aufgabe durch eine Konstruktion bestehend aus einem Leichtblech, welches mindestens zwei metallische Deckschichten und mindestens eine zwischen den metallischen Deckschichten angeordnete nichtmetallische, vorzugsweise aus Kunststoff bestehende Kernschicht aufweist und einem weiteren Bauteil oder Blech gelöst, wobei das Leichtblech mit dem Bauteil oder Blech über eine erfindungsgemäß erzeugte Öffnung unter Verwendung eines Verbindungselementes kraft- und formschlüssig verbunden ist. Wie bereits zuvor ausgeführt, zeichnet sich die erfindungsgemäße Konstruktion dadurch aus, dass das Leichtblech dauerhaft mit dem Bauteil verbunden ist, ohne dass es zu einer Lockerung der Verbindung aufgrund des Fließeigenschaften der nichtmetallischen Kernschicht kommt.In addition, the above object is achieved by a construction consisting of a lightweight sheet, which has at least two metallic cover layers and at least one arranged between the metallic cover layers non-metallic, preferably made of plastic core layer and a further component or sheet, wherein the lightweight sheet with the component or sheet is positively and positively connected via an opening produced according to the invention using a connecting element. As already stated above, the construction according to the invention is characterized in that the lightweight sheet is permanently connected to the component without loosening of the joint due to the flow properties of the non-metallic core layer.

Im Weiteren soll die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert werden. In der Zeichnung zeigtIn addition, the invention will be explained in more detail with reference to embodiments in conjunction with the drawings. In the drawing shows

1 bis 4 ein Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zur Herstellung einer Öffnung in ein Leichtblech in einer schematischen Schnittansicht zu verschiedenen Zeitpunkten des Verfahrens, 1 to 4 An embodiment of a method for producing an opening in a lightweight sheet in a schematic sectional view at different times of the method,

5 ein mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestelltes Leichtblech in einer schematischen Schnittansicht und 5 a lightweight sheet produced by the process according to the invention in a schematic sectional view and

6 in einer schematischen Schnittansicht ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Konstruktion bestehend aus einem Leichtblech und einem weiteren Bauteil. 6 in a schematic sectional view of an embodiment of a construction according to the invention consisting of a lightweight sheet and another component.

1 zeigt zunächst in einer schematischen Schnittansicht ein Umformwerkzeug 1, welches beispielsweise zwei Umformwerkzeughälften 1a und 1b aufweist. In die eine Umformwerkzeughälfte 1a ist ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäße Vorrichtung zur Erzeugung einer Öffnung in ein Leichtblech 2 angeordnet, welche einen Stempel 3 aufweist, der relativ zum Leichtblech 4 bewegbar ist, so dass der Stempel 3 eine Öffnung in das Leichtblech 4 stanzen kann. Zusätzlich weist der Stempel 3 einen Prägebereich 3a auf, welcher den Stanzbereich 3b des Stempels teilweise umgibt. Darüber hinaus sind noch Niederhalter 5a und 5b vorgesehen, welche das Leichtblech im Bereich der Stanzung fixieren, so dass der Stempel 3 eine saubere Stanzung durchführen kann. 1 shows first in a schematic sectional view of a forming tool 1 which, for example, two forming die halves 1a and 1b having. In the one forming die half 1a is an embodiment of an inventive device for producing an opening in a lightweight sheet 2 arranged, which a stamp 3 having, relative to the lightweight sheet metal 4 is movable, leaving the stamp 3 an opening in the lightweight sheet 4 can punch. In addition, the stamp indicates 3 a stamping area 3a on which the punching area 3b Part of the stamp partially surrounds. In addition, there are still downers 5a and 5b provided, which fix the lightweight sheet in the area of the punch, so that the punch 3 can perform a clean punching.

Zudem ist in 1 angedeutet, welche Relativbewegung der Stempel 3 samt Stanz- und Prägebereich 3b, 3a durchführen kann. Mittel zur Erwärmung der Bereiche des Leichtblechs, aus welchen die Kernschicht zumindest teilweise entfernt werden soll, sind ebenfalls vorgesehen und werden über Mittel 6 zur Erwärmung des Prägebereichs 3a bereitgestellt, so dass der Prägebereich auf eine erhöhte Temperatur, welche beispielsweise nahe der Schmelztemperatur der nichtmetallischen Kernschicht des Leichtblechs liegt, gebracht werden kann. Die Mittel zur Erwärmung des Prägebereichs 6 können als Heizpatronen ausgebildet sein. Denkbar ist aber auch jede andere Möglichkeit von Temperierung des Prägebereichs 3a, beispielsweise über flüssige Heizmedien oder dergleichen. Das Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorliegend in der 1 in einem Umformwerkzeug integriert. Es ist aber ohne Weiteres denkbar, die Vorrichtung auch separat, d. h. ohne Integration in ein Umformwerkzeug (1), zu verwenden.Moreover, in 1 indicated which relative movement of the stamp 3 including punching and embossing area 3b . 3a can perform. Means for heating the areas of the lightweight sheet, from which the core layer is at least partially removed, are also provided and are provided by means 6 for heating the embossing area 3a provided so that the embossing region can be brought to an elevated temperature, which is for example close to the melting temperature of the non-metallic core layer of the lightweight sheet. The means for heating the embossing area 6 can be designed as heating cartridges. It is also conceivable, however, any other way of tempering the embossing area 3a , For example, via liquid heating media or the like. The embodiment of the device according to the invention is present in the 1 integrated in a forming tool. However, it is conceivable without further ado, the device also separately, ie without integration into a forming tool ( 1 ), to use.

1 zeigt, dass das Leichtblech 4 zwei metallischen Deckschichten 4a und 4b sowie einer nichtmetallischen Kernschicht 4c, welche im vorliegenden Ausführungsbeispiel aus einem thermoplastischem Kunststoff besteht, aufweist. Das Umformwerkzeug 1 formt zunächst das Leichtblech 4 entsprechend der vorgegebenen Formgebung um, wie an dem Umformbereich 1c des Umformwerkzeugs 1 erkennbar ist. 1 shows that the lightweight sheet 4 two metallic cover layers 4a and 4b and a non-metallic core layer 4c , which consists in the present embodiment of a thermoplastic material has. The forming tool 1 first forms the lightweight sheet 4 according to the predetermined shaping order, as at the forming area 1c of the forming tool 1 is recognizable.

2 zeigt nun das Ausführungsbeispiel aus 1 zu einem späteren Zeitpunkt. Der Stempel 3 der erfindungsgemäßen Vorrichtung 2 ist mit seinem Stanzbereich 3b derart in Richtung des Leichtblechs 4 verschoben worden, dass eine Öffnung in das Leichtblech eingebracht wird. Auch der Stanzbereich 3b weist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel Mittel 7 zur Erwärmung des Stanzbereichs auf, so dass das Leichtblech 4 bereits in dem gestanzten Bereich erwärmt wird. Spätestens zu dem Zeitpunkt, an welchem der Prägebereich 3a des Stempels 3 Kontakt mit der metallischen Deckschicht 4a des Leichtblechs aufweist, werden die Mittel zur Erwärmung des Prägebereichs 6 angesteuert, so dass der Prägebereich 3a die metallische Deckschicht 4a des Leichtblechs 4 erwärmt. Hierdurch wird die unterhalb der Deckschicht 4a angeordnete Kunststoffschicht 4c des Leichtblechs 4 erwärmt und erweicht. Damit der den Stanzbereich 3b des Stempels 3 umlaufend angeordnete Prägebereich 3a Kontakt mit der metallischen Deckschicht 4a aufnehmen kann, werden die Niederhalter 5a, 5b vorher derart verschoben, dass diese Platz für den Prägebereich 3a des Stempels 3 bereitstellen. Wie man in den 1 bis 4 erkennen kann, weist die untere Werkzeughälfte 1b des Umformwerkzeugs 1 darüber hinaus eine Öffnung 1d auf, welche dazu dient, die ausgestanzten Bereiche des Leichtblechs 4 aus dem Werkzeugbereich zu entfernen. 2 now shows the embodiment 1 at a later time. The Stamp 3 the device according to the invention 2 is with his punching area 3b in the direction of the lightweight sheet 4 has been postponed, that an opening is introduced into the light metal sheet. Also the punching area 3b has in the illustrated embodiment means 7 to heat up the punching area, leaving the lightweight panel 4 already heated in the stamped area. At the latest at the time at which the embossing area 3a of the stamp 3 Contact with the metallic cover layer 4a of the lightweight sheet, the means for heating the embossing area 6 controlled, so that the embossing area 3a the metallic cover layer 4a of the lightweight sheet 4 heated. As a result, the below the cover layer 4a arranged plastic layer 4c of the lightweight sheet 4 warms and softens. So that the punching area 3b of the stamp 3 circumferentially arranged embossing area 3a Contact with the metallic cover layer 4a become the hold-down 5a . 5b previously moved so that this space for the embossing area 3a of the stamp 3 provide. How to get into the 1 to 4 can recognize, points the lower mold half 1b of the forming tool 1 beyond that, an opening 1d on which serves the punched out areas of the lightweight sheet 4 to remove from the tool area.

Durch eine weitere Bewegung des Stempels 3 wird über den Prägebereich 3a entlang des Umfanges der Öffnung des Leichtblechs die nichtmetallische Kernschicht zumindest teilweise verdrängt, so dass die metallischen Deckschichten 4a und 4b des Leichtblechs 4 in diesem Bereich Kontakt aufweisen, 3. Um diesen Vorgang zu erleichtern sind im Prägebereich 3a des Stempels 3 Mittel 6 zum Erwärmen des Prägebereichs vorgesehen, über welche das Leichtblech zumindest teilweise entlang des Umfangs der eingestanzten Öffnung, bevorzugt aber vollumfänglich erwärmt wird und die Kernschicht des Leichtblechs 4 erweicht und entfernt wird. Wie in 3 zu erkennen ist, wird nur die Deckschicht 4a des Leichtblechs 4 auf die Deckschicht 4b des Leichtblechs 4 in diesem Bereich geprägt bzw. gedrückt. Denkbar ist aber auch, dass bei entsprechender Ausgestaltung des Umformwerkzeugs, d. h. der Auflage des Leichtblechs 4 in dem zu prägenden Bereichen, beispielsweise beide metallischen Deckschichten verformt werden können, so dass sie Kontakt haben. Darüber hinaus ist in 3 Mittel 8 zur Entfernung des austretenden Materials der nichtmetallischen Kernschicht, insbesondere des Kunststoffs dargestellt. Bevorzugt werden diese Mittel 8 durch eine Absaugvorrichtung bereitgestellt.By another movement of the stamp 3 is over the stamping area 3a along the circumference of the opening of the lightweight sheet, the non-metallic core layer is at least partially displaced, so that the metallic cover layers 4a and 4b of the lightweight sheet 4 have contact in this area, 3 , To facilitate this process are in the embossing area 3a of the stamp 3 medium 6 provided for heating the embossing region, via which the lightweight sheet is at least partially along the circumference of the stamped opening, but preferably fully heated and the core layer of the lightweight sheet 4 softened and removed. As in 3 It can only be seen that the top layer is visible 4a of the lightweight sheet 4 on the topcoat 4b of the lightweight sheet 4 embossed or pressed in this area. It is also conceivable that, with appropriate design of the forming tool, ie the support of the lightweight sheet 4 in the areas to be embossed, for example, both metallic cover layers can be deformed so that they have contact. In addition, in 3 medium 8th for removing the exiting material of the non-metallic core layer, in particular of the plastic. These agents are preferred 8th provided by a suction device.

Wie in 4 dargestellt, wird der Stempel 3 der erfindungsgemäßen Vorrichtung schließlich wieder in seine Ausgangslage zurückgefahren, so dass das Leichtblech 4 mit einer Öffnung, welche von einem metallischen Rand umgeben ist, entnommen werden kann.As in 4 shown, the stamp is 3 the device of the invention finally moved back to its original position, so that the lightweight sheet 4 with an opening which is surrounded by a metallic edge, can be removed.

5 zeigt das fertig geformte Leichtblech 4 nach dem Ausformen aus dem Umformwerkzeug gemäß den 1 bis 4. Das umgeformte Leichtblech 4 weist eine Öffnung 4d auf sowie zwei Randbereiche 4e, welche die Öffnung 4d umgeben. Der rein metallische Randbereich 4e kann dazu benutzt werden, um das Leichtblech 4 beispielsweise mit einem weiteren Bauteil insbesondere über ein Verbindungselement, beispielsweise eine Niet zu verbinden. 5 shows the finished molded lightweight sheet metal 4 after forming from the forming tool according to 1 to 4 , The formed lightweight sheet metal 4 has an opening 4d on and two border areas 4e which the opening 4d surround. The purely metallic border area 4e Can be used to make the lightweight sheet 4 For example, to connect with a further component in particular via a connecting element, for example a rivet.

Eine beispielhafte Verbindung mit einem weiteren Bauteil 9 zeigt 6 in einer schematischen Schnittdarstellung. Zu erkennen ist, dass das Bauteil 9, beispielsweise ein Blech, über einen Niet 11, welche mit den in Kontakt stehenden metallischen Deckschichten 4a, 4b in den Bereichen 4e des umgeformten Leichtblechs 4 Kontakt hat. Darüber hinaus ist das Blech 9 zusätzlich mit einer Klebeschicht 10 versehen, welche jedoch lediglich optional vorgesehen ist. Über den Niet 10, welcher lediglich in den Bereichen 4e des Leichtblechs 4 im Eingriff mit dem Leichtbleich 4 steht, kann eine dauerhafte kraft- und formschlüssige Verbindung mit einem weiteren Bauteil 9 bereitgestellt werden. Es sind aber auch andere Verbindungselemente denkbar, die eine kraft- und/oder formschlüssige Verbindung ermöglichen. Auch lösbar ausgestaltete Verbindungen, z. B. Schraubverbindungen profitieren von dem erfindungsgemäßen Verfahren.An exemplary connection with another component 9 shows 6 in a schematic sectional view. It can be seen that the component 9 For example, a sheet metal, over a rivet 11 , which are in contact with the metallic cover layers 4a . 4b in the fields of 4e of the formed lightweight sheet 4 Contact has. In addition, the sheet is 9 additionally with an adhesive layer 10 provided, which, however, is provided only optional. About the rivet 10 , which only in the areas 4e of the lightweight sheet 4 engaged in the light bleaching 4 stands, can be a permanent positive and positive connection with another component 9 to be provided. But there are also other fasteners conceivable that allow a positive and / or positive connection. Also releasably configured connections, z. B. screw benefit from the process of the invention.

Claims (14)

Verfahren zur Herstellung einer Öffnung (4d) in ein Leichtblech (4), welches mindestens zwei metallische Deckschichten (4a, 4b) und mindestens eine zwischen den metallischen Deckschichten (4a, 4b) angeordnete nichtmetallische Kernschicht (4c) aufweist, wobei die Öffnung (4d) zum Verbinden des Leichtblechs (4) mit einem weiteren Bauteil (9) oder Blech geeignet ist, bei welchem unter Verwendung eines Stempels (3) mindestens eine Öffnung (4d) in das Leichtblech (4) gestanzt wird, vor, während oder nach dem Stanzen des Leichtblechs (4) der Randbereich (4e) der erzeugten Öffnung (4d) erwärmt und derart verformt wird, dass die nichtmetallische Kernschicht (4c) zumindest teilweise entlang des Umfanges der Öffnung (4d) verdrängt wird und die metallischen Deckschichten (4, 4b) des Leichtblechs in diesen Bereichen in Kontakt gebracht werden, wobei die Öffnung (4d) im Leichtblech (4) und die Verformung der Randbereiche (4e) der Öffnung des Leichtblechs unter Verwendung eines Stempels (3) erzeugt werden, welcher einen Prägebereich (3a) und einen Stanzbereich (3b) umfasst.Method of making an opening ( 4d ) in a lightweight sheet ( 4 ), which comprises at least two metallic outer layers ( 4a . 4b ) and at least one between the metallic cover layers ( 4a . 4b ) arranged non-metallic core layer ( 4c ), wherein the opening ( 4d ) for connecting the lightweight sheet ( 4 ) with another component ( 9 ) or sheet in which using a punch ( 3 ) at least one opening ( 4d ) in the lightweight sheet ( 4 ) is punched before, during or after punching the lightweight sheet ( 4 ) the edge area ( 4e ) of the generated opening ( 4d ) is heated and deformed such that the non-metallic core layer ( 4c ) at least partially along the circumference of the opening ( 4d ) is displaced and the metallic outer layers ( 4 . 4b ) of the lightweight sheet in these areas are brought into contact, wherein the opening ( 4d ) in the lightweight sheet ( 4 ) and the deformation of the edge regions ( 4e ) of the opening of the lightweight sheet using a punch ( 3 ), which has a stamping area ( 3a ) and a punching area ( 3b ). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Erwärmung des Randbereichs (4e) der erzeugten Öffnung unter Verwendung eines temperierten Prägebereichs (3a) des Stempels (3) erfolgt.A method according to claim 1, characterized in that the heating of the edge region ( 4e ) of the generated opening using a tempered embossing area ( 3a ) of the stamp ( 3 ) he follows. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Stanzen unter Verwendung von benachbart zu der zu erzeugenden Öffnung angeordneten Niederhaltern (5a, 5b) erfolgt.Method according to Claim 1 or 2, characterized in that the punching is carried out using hold-downs arranged adjacent to the opening to be produced ( 5a . 5b ) he follows. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Stanzen unter Verwendung eines temperierten Stanzbereichs (3b) des Stempels (3) erfolgt.Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the cutting (punching using a temperature-controlled area 3b ) of the stamp ( 3 ) he follows. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass während und/oder nach dem Prägen des Randbereichs (4e) der Öffnung das ausgetretene Material der nichtmetallischen Kernschicht (4c) entfernt wird.Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that during and / or after embossing of the edge region ( 4e ) the opening the leaked material of the non-metallic core layer ( 4c ) Will get removed. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Stanzen der Öffnung und Prägen des Randbereichs der Öffnung des Leichtblechs (4) während und/oder nach einem Umformschritt des Leichtblechs (4) durchgeführt wird.Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that the punching of the opening and embossing of the edge region of the opening of the lightweight sheet ( 4 ) during and / or after a forming step of the lightweight sheet ( 4 ) is carried out. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Erzeugen der Öffnung im Leichtblech vor, während und/oder nach dem Umformen des Leichtblechs in einem Umformwerkzeug (1) erfolgt.Method according to one of claims 1 to 6, characterized in that the production of the opening in the lightweight sheet before, during and / or after the forming of the lightweight sheet in a forming tool ( 1 ) he follows. Vorrichtung zur Erzeugung einer Öffnung in ein Leichtblech, welches mindestens zwei metallische Deckschichten (4a, 4b) und mindestens eine zwischen den metallischen Deckschichten (4a, 4b) angeordnete nichtmetallische Kernschicht (4c) aufweist, wobei die Öffnung (4d) zum Verbinden des Leichtblechs (4) mit einem weiteren Bauteil (9) oder Blech geeignet ist, umfassend eine Aufnahme für ein Leichtblech, einen Stempel (3) mit einem Stanzbereich (3a) und Mitteln zur Durchführung einer Relativbewegung zwischen Stempel (3) und Leichtblech (4), derart, dass der Stempel (3) eine Öffnung (4d) in das Leichtblech (4) stanzt, zur Durchführung eines Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stempel (3) einen Prägebereich (3a) aufweist, welcher den Stanzbereich (3b) zumindest teilweise umlaufend umgibt, ein zumindest teilweises Entfernen der Kernschicht umlaufend um die zu erzeugende Öffnung ermöglicht sowie die metallischen Deckschichten in diesen Bereichen zumindest teilweise in Kontakt bringt und dass Mittel zur Erwärmung (6) der Bereiche des Leichtblechs vorgesehenen sind, in welchen die nichtmetallische Kernschicht (4c) zumindest teilweise entfernt wird.Device for producing an opening in a lightweight sheet, which has at least two metallic cover layers ( 4a . 4b ) and at least one between the metallic cover layers ( 4a . 4b ) arranged non-metallic core layer ( 4c ), wherein the opening ( 4d ) for connecting the lightweight sheet ( 4 ) with another component ( 9 ) or sheet metal, comprising a receptacle for a lightweight sheet, a stamp ( 3 ) with a punching area ( 3a ) and means for carrying out a relative movement between punches ( 3 ) and lightweight sheet ( 4 ), such that the stamp ( 3 ) an opening ( 4d ) in the lightweight sheet ( 4 ) punches, for carrying out a method according to claim 1, characterized in that the punch ( 3 ) a stamping area ( 3a ) having the punching area ( 3b ) at least partially surrounds, at least partially removes the core layer around the opening to be generated and brings the metallic cover layers in these areas at least partially in contact and that means for heating ( 6 ) of the regions of the lightweight sheet in which the non-metallic core layer ( 4c ) is at least partially removed. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zur Erwärmung des Prägebereichs (3a) des Stempels (3) vorgesehen sind. Apparatus according to claim 8, characterized in that means for heating the embossing area ( 3a ) of the stamp ( 3 ) are provided. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Stanzbereich (3b) des Stempels Mittel zur Erwärmung (7) aufweist.Apparatus according to claim 8 or 9, characterized in that the punching area ( 3b ) of the stamp means for heating ( 7 ) having. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Erwärmung (6, 7) als elektrische Heizpatronen ausgebildet sind.Device according to one of claims 8 to 10, characterized in that the means for heating ( 6 . 7 ) are designed as electric heating cartridges. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel (8) zum Entfernen des aus den umgeformten Randbereichen ausgetretenen Materials der nichtmetallischen Kernschicht (4c) vorgesehen sind.Device according to one of claims 8 to 11, characterized in that means ( 8th ) for removing the material of the non-metallic core layer which has emerged from the deformed edge regions ( 4c ) are provided. Umformwerkzeug (1) für ein Leichtblech (4) mit Mitteln zum Umformen (1c) des Leichtblechs und mit integrierter Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12.Forming tool ( 1 ) for a lightweight sheet ( 4 ) with means for forming ( 1c ) of the lightweight sheet and with integrated device according to one of claims 8 to 12. Konstruktion bestehend aus einem Leichtblech (4), welches mindestens zwei metallische Deckschichten (4a, 4b) und mindestens eine zwischen den metallischen Deckschichten (4a, 4b) angeordnete nichtmetallische Kernschicht (4c) aufweist und einem weiteren Bauteil oder Blech (9), wobei das Leichtblech (4) mit dem Bauteil oder Blech (9) über eine nach dem Verfahren gemäß einem Ansprüche 1 bis 7 im Leichtblech erzeugten Öffnung (4d) unter Verwendung eines Verbindungselementes (11) kraft- und formschlüssig verbunden ist.Construction consisting of a lightweight sheet ( 4 ), which comprises at least two metallic outer layers ( 4a . 4b ) and at least one between the metallic cover layers ( 4a . 4b ) arranged non-metallic core layer ( 4c ) and another component or sheet ( 9 ), the lightweight sheet ( 4 ) with the component or sheet ( 9 ) via an opening produced by the process according to one of claims 1 to 7 in the lightweight sheet ( 4d ) using a connecting element ( 11 ) is positively and positively connected.
DE102012109046.7A 2012-09-25 2012-09-25 Method and device for producing an opening in a lightweight sheet metal Expired - Fee Related DE102012109046B4 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102012109046.7A DE102012109046B4 (en) 2012-09-25 2012-09-25 Method and device for producing an opening in a lightweight sheet metal

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102012109046.7A DE102012109046B4 (en) 2012-09-25 2012-09-25 Method and device for producing an opening in a lightweight sheet metal

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102012109046A1 DE102012109046A1 (en) 2014-04-17
DE102012109046B4 true DE102012109046B4 (en) 2017-03-02

Family

ID=50383029

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102012109046.7A Expired - Fee Related DE102012109046B4 (en) 2012-09-25 2012-09-25 Method and device for producing an opening in a lightweight sheet metal

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102012109046B4 (en)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013108562A1 (en) * 2013-08-08 2015-02-12 Thyssenkrupp Steel Europe Ag Method and device for providing openings for fasteners in sandwich panels
DE102013109686A1 (en) 2013-09-05 2015-03-05 Thyssenkrupp Steel Europe Ag Method and device for producing connecting regions of composite sheets
DE102014105056B3 (en) * 2014-04-09 2015-08-20 Thyssenkrupp Ag Device, robot with such a device, stamp for such a device and method for punching an opening in a lightweight sheet
DE102014005262A1 (en) * 2014-04-10 2015-10-15 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) A surface structure assembly for a vehicle body, vehicle body with the surface component assembly and method for welding a surface component of the surface component assembly
DE102014208706A1 (en) * 2014-05-09 2015-11-12 Volkswagen Aktiengesellschaft Method and device for joining a composite sheet metal component with a functional element
DE102015205224B3 (en) 2015-03-23 2016-06-09 Thyssenkrupp Ag Method for producing an opening in a sandwich material and a device therefor
DE102015218002A1 (en) * 2015-09-18 2017-03-23 Thyssenkrupp Ag Method for introducing at least one molding element into a semifinished product
DE102016211292A1 (en) 2016-06-23 2017-12-28 Thyssenkrupp Ag Method for producing an opening in a sandwich material and a device therefor
US10487863B2 (en) * 2017-02-17 2019-11-26 Ford Global Technologies, Llc Castellated joint for improved adhesive coverage when using mechanical fixings and adhesive in one joint
CN107186073B (en) * 2017-06-14 2018-11-16 绍兴俪泰纺织科技有限公司 A kind of lamp housing production mold easy to operate
DE102017211906A1 (en) 2017-07-12 2018-11-22 Thyssenkrupp Ag Method and device for producing a through-hole in a composite sheet

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4650951A (en) * 1983-09-26 1987-03-17 Mitsui Petrochemical Industries, Ltd. Method of welding laminates each having the structure of metal layer/thermally softenable insulating layer/metal layer
DE60003497T2 (en) * 1999-07-20 2004-05-19 Aro Process for the electrical welding of a workpiece on a composite sheet

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4650951A (en) * 1983-09-26 1987-03-17 Mitsui Petrochemical Industries, Ltd. Method of welding laminates each having the structure of metal layer/thermally softenable insulating layer/metal layer
DE60003497T2 (en) * 1999-07-20 2004-05-19 Aro Process for the electrical welding of a workpiece on a composite sheet

Also Published As

Publication number Publication date
DE102012109046A1 (en) 2014-04-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102012109046B4 (en) Method and device for producing an opening in a lightweight sheet metal
EP2782702B1 (en) Method of producing a composite sheet metal part having a metallic region, and corresponding molding tool
DE102016102846B4 (en) Systems and methods for joining components by thermal contact riveting
DE102012008798B4 (en) Method of joining and connecting element
DE102013114245B3 (en) Method and device for producing hot-formed wheeled dishes
EP2802425B1 (en) Device and method for the deep drawing of shell parts with integrated head and frame trimming
DE102008015393A1 (en) U-shaped guide producing method for multi-level link axle i.e. rear axle, of motor vehicle, involves forming free cuts of through-holes in sheet plane that is bent against sheet plate in which free cuts of contour of part shells are formed
EP2859987A1 (en) Component assembly
WO2015014689A1 (en) Device for forming metals
DE102016001401A1 (en) Method and device for producing connecting regions on fiber-matrix composite components
DE202009007835U1 (en) Hybrid composite material consisting of several joining partners
WO2015135712A1 (en) Method for joining a steel part to a fiber-reinforced plastic part by means of a connection element
DE102011051301A1 (en) Method for producing metal-plastic connection between two components, involves carrying out coupling of ultrasonic vibrations in region, which encircles punch from direction of punch or from direction of die
DE102009014206B4 (en) cockpit cross member
DE102015205224B3 (en) Method for producing an opening in a sandwich material and a device therefor
DE2555697B2 (en) Method for producing double contact rivets
DE102016200357B4 (en) Method for joining at least two components by means of a hardened joining element
DE1452820B2 (en) METHOD AND DEVICE FOR CONNECTING TWO PARTS
DE19643076C2 (en) Device for punching and joining at least two sheet metal parts in one operation
DE102015008171A1 (en) Apparatus and method for processing a sheet metal component
WO2015032693A1 (en) Method and apparatus for producing joining regions of composite sheets
EP2835250B1 (en) Method and device for providing openings for fasteners in sandwich metal sheets
DE102015115721B4 (en) Method and apparatus for punching a composite sheet
DE10318131B3 (en) Three-sheet connection process for bonding metal sheets to each other involves making hole in intermediate hard sheet and clinching material of outer soft sheets into it
DE102017115296A1 (en) Method for producing a pull-through rivet

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee