DE10337301B3 - Bolt especially for motor vehicle components is manufactured by cold extrusion, whereby through-opening is formed in bolt and at least partially enclosed by two legs which are then compressed by cold forming - Google Patents

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Abstract

The bolt (1), especially for motor vehicle components, with a cylindrical section of metal, is manufactured by cold extrusion, whereby a through-opening is formed in the bolt perpendicularly to its longitudinal axis and is at least partially enclosed by two legs (2,3) on the end of the bolt. The legs are then compressed by cold forming and over a part of their length on the inner side lie one upon the other and in particular lie with form locking in an end region. An independent claim is included for a method for the manufacture of a bolt by cold extrusion.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Bolzen, insbesondere für Fahrzeugteile, mit einem im wesentlichen zylindrischen aus Metall bestehenden Abschnitt, der durch Kaltfließpressen hergestellt ist, wobei an dem Bolzen eine Durchgangsöffnung vorgesehen ist, sowie ein Verfahren zu Herstellung eines Bolzens.The The present invention relates to a bolt, in particular for vehicle parts, with a substantially cylindrical section made of metal, by cold extrusion is manufactured, wherein provided on the bolt a passage opening is, as well as a method for producing a bolt.

Solche vorbekannten Bolzen werden in vielen Anwendungsbereichen eingesetzt, wobei die Durchgangsöffnung zur Befestigung von weiteren Bauteilen, beispielsweise eines Sicherungssplintes dient, der in die Durchgangsöffnung eingesteckt wird, um eine Bewegung des Bolzens in axiale Richtung zu begrenzen. Die Durchgangsöffnung wird dabei in einem gesonderten spanenden Arbeitsgang, meist durch Bohren hergestellt. Ein Bolzen nach dem Stand der Technik ist in 4 dargestellt. Der zylindrische Bolzen 30 besitzt an einem Endabschnitt eine durchgängige Bohrung 40, die senkrecht zur Längsrichtung angeordnet ist und zur Befestigung eines weiteren Bauteiles dient. Endseitig ist noch eine Fase 31 angeordnet. Die Herstellung der Bolzen 30 als Kaltfließpreßteile erfolgt meist in hohen Stückzahlen, so dass die nachträglichen spanende Bearbeitung durch Bohren aufwendig ist und die Herstellungskosten erheblich erhöht. Zudem fallen durch die Späne Abfälle an, die entsorgt werden müssen.Such prior art bolts are used in many applications, wherein the through hole for attachment of other components, such as a Sicherungssplintes used, which is inserted into the through hole to limit movement of the bolt in the axial direction. The passage opening is made in a separate machining operation, usually by drilling. A bolt according to the prior art is in 4 shown. The cylindrical bolt 30 has a continuous bore at one end portion 40 which is arranged perpendicular to the longitudinal direction and serves for fastening a further component. End is still a chamfer 31 arranged. The production of bolts 30 As Kaltfließpreßteile usually takes place in large quantities, so that the subsequent machining by drilling is expensive and significantly increases the production cost. In addition, the chips cause waste, which must be disposed of.

Aus der FR 2 441 083 ist eine Befestigungsvorrichtung gezeigt, bei der eine Mutter vorgesehen ist, die zwei senkrecht zu einer Gewindeachse der Mutter angeordnete Schenkel aufweist. Diese Schenkel werden so zusammengebogen, dass sie mit ihren Stirnkanten aneinander anliegen und eine im Querschnitt kreisrunde Öffnung ausbilden. Der Herstellung solcher kreisrund gebogener Schenkel ist relativ aufwendig und kann nur in mehreren Schritten ausgeführt werden.From the FR 2 441 083 a fastening device is shown in which a nut is provided which has two legs arranged perpendicular to a threaded axis of the nut. These legs are bent together so that they rest with their front edges together and form a circular cross-section opening. The preparation of such circular curved legs is relatively expensive and can only be performed in several steps.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Bolzen der Eingangs genannten Art sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Bolzens zu schaffen, das die obigen Nachteile vermeidet und eine einfache und kostengünstige Herstellung der Bolzen ermöglicht.It is therefore an object of the present invention, a bolt of the input mentioned type and a method for producing a bolt to provide that avoids the above disadvantages and a simple and cost-effective Making the bolt allows.

Diese Aufgabe wird mit einem Bolzen mit den Merkmalen des Anspruches 1 sowie einem Herstellungsverfahren mit den Merkmalen des Anspruches 6 gelöst.These Task is with a bolt with the features of claim 1 and a manufacturing method having the features of the claim 6 solved.

Erfindungsgemäß ist die Durchgangsöffnung zumindest teilweise von zwei endseitig angeordneten Schenkeln umgeben, die durch Kaltumformung zusammengedrückt sind und die über einen Teil ihrer Länge an ihrer Innenseite aneinander anliegen. Dadurch entfällt die Notwendigkeit einer aufwendigen spanenden Bearbeitung und der Bolzen mit der Durchgangsöffnung ist ausschließlich durch eine Kaltumformung hergestellt, bei der kein Abfall entsteht. Die endseitig angeordneten Schenkel sind zur Bildung der Durchgangsöffnung zusammengedrückt und können somit zur Befestigung eines weiteren Bauteiles, beispielsweise eines Sicherungssplintes dienen.According to the invention Through opening at least partially surrounded by two ends arranged thighs, the compressed by cold forming are and the over a part of their length abut each other on their inside. This eliminates the Necessity of a costly machining and the bolt with the passage opening is exclusive produced by a cold forming, where no waste is produced. The ends arranged legs are compressed to form the through hole and can thus for attachment of another component, such as a Serve with split pins.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform liegen die Schenkel in einem endseitigen Bereich formschlüssig aneinander an, so dass auch dünne Bauteile in der Durchgangsöffnung nicht nach außen herausfallen können. Dabei kann die Durchgangsöffnung von dem Ende des Bolzens etwas beabstandet angeordnet sein, beispielsweise um ein mehrfaches des Durchmessers des Durchgangsöffnung, so dass die Schenkel relativ stabil die Durchgangsöffnung verschließen und nicht ohne weiteres bei einer Belastung in axiale Richtung wieder aufgebogen werden.According to one preferred embodiment lie the legs in one end-side area form-fitting together so that even thin components in the passage opening do not fall out can. In this case, the passage opening be arranged slightly spaced from the end of the bolt, for example by a multiple of the diameter of the passage opening, so that the legs close the passage opening relatively stable and not readily at a load in the axial direction again be bent up.

Die Durchgangsöffnung kann im Querschnitt im wesentlichen kreisförmig ausgebildet sein, so dass Splinte, Bolzen, Drähte oder andere Bauteile leicht an dem Bolzen montiert werden können. Vorzugsweise erstreckt sich dabei die Durchgangsöffnung senkrecht zur Längsachse des Bolzens, wie dies beispielsweise zur Befestigung von Sicherungssplinten notwendig ist.The Through opening may be formed substantially circular in cross section, so that Cotter pins, bolts, wires or other components can be easily mounted on the bolt. Preferably extends through the passage opening perpendicular to the longitudinal axis of the bolt, as for example for securing Sicherungssplinten necessary is.

Erfindungsgemäß wird auch ein Verfahren zur Herstellung eines Bolzens mit den folgenden Schritten bereitgestellt:
Herstellen eines Bolzens durch Kaltfließpressen, wobei an einem endseitigen Abschnitt zwei sich in Längsrichtung des Bolzens erstreckende Schenkel geformt werden, zwischen denen ein Spalt ausgebildet ist, und
Verpressen der Schenkel durch Kaltumformung derart, dass die Schenkel über einen Teil ihrer Länge aneinander gedrückt werden an dem vom Ende abgewandten Seite der Schenkel eine Durchgangsöffnung ausgebildet wird.According to the invention, a method is also provided for producing a bolt with the following steps:
Producing a bolt by cold extrusion, wherein at an end portion of two longitudinally extending the bolt leg are formed, between which a gap is formed, and
Pressing the leg by cold forming such that the legs are pressed over a portion of their length to each other at the side facing away from the end side of the legs, a through hole is formed.

Mit diesen beiden Verfahrensschritten lässt sich ein Bolzen ohne spanende Bearbeitung kostengünstig herstellen, wobei das Verfahren auch für die industrielle Serienfertigung geeignet ist.With These two process steps can be a bolt without cutting Processing cost-effective The process also for industrial mass production suitable is.

Vorzugsweise wird die Breite des Spaltes vor dem Verpressen über die Länge im wesentlichen gleich ausgebildet, so dass der Spalt eine schlitzförmige Form besitzt, die sich von einer Stirnseite des Bolzens in Längsrichtung bis zu einem Bodenabschnitt erstreckt. Dabei kann der Bodenabschnitt rund hergestellt werden, damit er anschließend einen Wandabschnitt der Durchgangsöffnung ausbildet.Preferably, the width of the nip is formed substantially equal over the length prior to compression so that the nip has a slot-shaped shape extending longitudinally from an end face of the pin to a bottom portion. Here, the bottom section can be made round, so he then a Wall section of the passage opening forms.

Das Verpressen kann der Schenkel kann nach der Herstellung des Bolzenrohlings mittels eines Presswerkzeuges ausgeführt werden, das mit mindestens zwei Pressbacken auf den äußeren Umfang der Schenkel drückt. Die Schenkel können dann mit ihrer im wesentlichen ebenen Innenseite formschlüssig aneinander gedrückt werden.The The leg can be pressed after the production of the billet blank be carried out by means of a pressing tool with at least two pressing jaws on the outer circumference the thigh presses. The thighs can then with their substantially flat inner surface form-fitting together depressed become.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:The Invention will be described below with reference to an embodiment with reference to the attached Drawings closer explained. Show it:

1 eine Draufsicht auf einen Endabschnitt eines erfindungsgemäßen Bolzens vor dem Verpressen; 1 a plan view of an end portion of a bolt according to the invention prior to compression;

2 eine Draufsicht auf den Endabschnitt des Bolzens der 1 nach dem Verpressen; 2 a plan view of the end portion of the bolt of the 1 after pressing;

3 eine perspektivische Ansicht des Bolzens der 2 bei der Montage eines Sicherungssplintes, und 3 a perspective view of the bolt of 2 when mounting a cotter pin, and

4 eine Draufsicht auf einen Endabschnitt eines Bolzens nach dem Stand der Technik. 4 a plan view of an end portion of a bolt according to the prior art.

Ein zylindrischer Bolzen 1 aus Metall umfasst an einem endseitigem Abschnitt zwei Schenkel 2 und 3, die durch einen Spalt 6 voneinander beabstandet sind. Der Spalt 6 mündet in einem gekrümmt ausgebildeten Bodenabschnitt 4 und besitzt ü ber die Längsrichtung eine einheitliche Breite B. Jeder Schenkel 2 und 3 ist außen entsprechend der zylindrischen Form des Bolzens 1 gekrümmt ausgebildet und besitzt auf der zum Spalt 6 gewandten Seite eine ebene Wandfläche. Stirnseitig schließen die Schenkel 2 und 3 ebenfalls mit einer ebenen Oberfläche 5 ab.A cylindrical bolt 1 made of metal comprises at one end-side section two legs 2 and 3 passing through a gap 6 spaced apart from each other. The gap 6 opens into a curved bottom section 4 and has a uniform width B over the longitudinal direction B. Each leg 2 and 3 is outside according to the cylindrical shape of the bolt 1 curved and has on the gap 6 facing side a flat wall surface. The thighs close at the front 2 and 3 also with a flat surface 5 from.

In 1 ist der Bolzen 1 vor dem Verpressen gezeigt. Ein Presswerkzeug 10 umfasst mindestens zwei Pressbacken, die an ihrer inneren Umfangsfläche einen ringförmigen Abschnitt 11 und einen gekrümmt ausgebildeten zurückversetzten Abschnitt 12, der etwas über den Bodenabschnitt 4 des Spaltes 6 in axiale Richtung zum Ende hin hervorsteht, aufweisen. Durch die Form der Pressbacken wird die Außenkontur des verpressten Endabschnitt festgelegt.In 1 is the bolt 1 shown before pressing. A pressing tool 10 comprises at least two pressing jaws, which on its inner peripheral surface an annular portion 11 and a curved recessed portion 12 , something about the bottom section 4 of the gap 6 projecting in the axial direction towards the end. Due to the shape of the pressing jaws, the outer contour of the compressed end section is determined.

In 2 ist der Bolzen 1 im verpressten Zustand gezeigt. Die Schenkel 2 und 3 sind durch Kaltumformung nach innen gedrückt worden und liegen einander unmittelbar gegenüber, so dass nur noch ein marginaler Spalt 6' ausgebildet ist. Es ist auch möglich, einen vollständigen Formschluss an der Innenseite der Schenkeln 2 und 3 zu erreichen. Die Schenkel 2 und 3 sind jedoch nicht über ihre gesamte Länge zusammengedrückt worden, sondern bilden zwischen sich auf dem zum Ende abgewandten Seite eine Durchgangsöffnung 7 aus, die sich senkrecht zur Bolzenachse erstreckt. Die Durchgangsöffnung 7 wird auf der dem Ende abgewandten Seite durch den Bodenabschnitt 4 begrenzt und auf der zum Ende gewandten Seite sind die Schenkel 2 und 3 derart verformt, dass eine im Querschnitt im wesentlichen kreisförmige Durchgangsöffnung 7 ausgebildet ist. In einem Übergangsbereich 8 und 9 verlaufen die Schenkel 2 und 3 nach innen, so wie dies durch die Geometrie der Pressbacken beeinflusst wird.In 2 the bolt 1 is shown in the compressed state. The thigh 2 and 3 have been pressed inwards by cold forming and lie directly opposite each other, so that only a marginal gap 6 ' is trained. It is also possible to have a complete positive fit on the inside of the thighs 2 and 3 to reach. The thigh 2 and 3 However, they have not been compressed over their entire length, but form between them on the side facing away from the end of a through hole 7 out, which extends perpendicular to the pin axis. The passage opening 7 is on the side facing away from the end by the bottom portion 4 limited and on the end facing side are the legs 2 and 3 deformed such that a cross-sectionally substantially circular through hole 7 is trained. In a transition area 8th and 9 the legs are lost 2 and 3 inward, as influenced by the geometry of the dies.

In 3 ist der Bolzen 1 nach dem Verpressen und bei der Montage gezeigt. In die Durchgangsöffnung 7 des Bolzens wird ein Stift 21 eines Splintes 20 gesteckt. Splint 20 umfasst zwei äußere Arme 22, die den Bolzen 1 umgreifen und somit den Splint 20 klemmend an dem Bolzen 1 festlegen. Durch den Stift 21 ist der Bolzen 1 in axiale Richtung gesichert.In 3 is the bolt 1 shown after pressing and during assembly. In the passage opening 7 the pin becomes a pin 21 a sapwood 20 plugged. cotter 20 includes two outer arms 22 that the bolt 1 embrace and thus the sapwood 20 clamped to the bolt 1 establish. Through the pen 21 is the bolt 1 secured in the axial direction.

Für eine Herstellung des Bolzens 1 wird dieser in einem ersten Schritt durch Kaltfließpressen hergestellt, wobei die vorläufige Form in etwa derjenigen der 1 entspricht. Anschließend wird in einem weiteren Press- oder Prägevorgang durch Verformung der Schenkel 2 und 3 die in 2 Kontur des Bolzens 1 hergestellt. Dies Verfahrensschritte können im Rahmen der Serienfertigung vollautomatisch erfolgen.For a production of the bolt 1 this is produced in a first step by cold extrusion, the provisional shape is approximately that of 1 equivalent. Subsequently, in a further pressing or embossing process by deformation of the legs 2 and 3 in the 2 Contour of the bolt 1 produced. These process steps can be carried out fully automatically within the framework of series production.

Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Die Form der Durchgangsöffnung 7 kann beispielsweise statt kreisrund auch eine andere Querschnittsform besitzen. Ferner können die Schenkel 2 und 3 vor dem Verpressen statt geradlinig zu verlaufen auch eine sich keilförmig aufweitende Kontur besitzen oder sich zum Ende hin verjüngen.The invention is not limited to the illustrated embodiment. The shape of the passage opening 7 For example, instead of having a circular shape, it may also have a different cross-sectional shape. Furthermore, the legs can 2 and 3 Before pressing instead of straight to have a wedge-shaped widening contour or taper towards the end.

Der Bolzen 1 ist im verpressten Zustand aus einem Stück hergestellt. Es ist auch möglich, über den Endabschnitt mit den beiden Schenkeln einen Ring zu spannen, um zu verhindern, dass sich die beiden Schenkel bei hoher axialer Belastung aufweiten. Ferner können mehrere Durchgangsöffnungen zwischen den beiden Schenkeln 2 und 3 ausgebildet werden.The bolt 1 is made in one piece from the pressed state. It is also possible to stretch over the end portion with the two legs a ring to prevent the two legs widen at high axial load. Furthermore, several passage openings between the two legs 2 and 3 be formed.

Claims (9)

Bolzen (1), insbesondere für Fahrzeugteile, mit einem im wesentlichen zylindrischen aus Metall bestehenden Abschnitt, der durch Kaltfließpressen hergestellt ist, wobei an dem Bolzen (1) eine Durchgangsöffnung (7) vorgesehen ist, wobei die Durchgangsöffnung (7) zumindest teilweise von zwei endseitig angeordneten Schenkeln (2, 3) umgeben ist, die durch Kaltumformung zusammengedrückt sind und die Schenkel (2, 3) über einen Teil ihrer Länge an ihrer Innenseite aneinander anliegen.Bolt ( 1 ), in particular for vehicle parts, having a substantially cylindrical section made of metal, which is produced by cold extrusion, wherein on the bolt ( 1 ) a passage opening ( 7 ), the through opening ( 7 ) at least partially by two ends arranged thighs ( 2 . 3 ), which are compressed by cold forming and the limbs ( 2 . 3 ) abut one another on their inner side over part of their length. Bolzen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schenkel (2, 3) in einem endseitigen Bereich formschlüssig aneinander anliegen.Bolt according to claim 1, characterized in that the legs ( 2 . 3 ) abut each other in a form-fitting manner in an end region. Bolzen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchgangsöffnung (7) im Querschnitt im wesentlichen kreisförmig ausgebildet ist.Bolt according to claim 1 or 2, characterized in that the passage opening ( 7 ) is formed in cross-section substantially circular. Bolzen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchgangsöffnung (7) sich senkrecht zur Längsachse des Bolzens (1) erstreckt.Bolt according to one of the preceding claims, characterized in that the passage opening ( 7 ) perpendicular to the longitudinal axis of the bolt ( 1 ). Bolzen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in die Durchgangsöffnung (7) ein Sicherungssplint (20) eingesteckbar ist.Bolt according to one of the preceding claims, characterized in that in the passage opening ( 7 ) a safety pin ( 20 ) can be inserted. Verfahren zur Herstellung eines Bolzens (1), insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: – Herstellen eines Bolzens (1) durch Kaltfließpressen, wobei an einem endseitigen Abschnitt zwei sich in Längsrichtung des Bolzens (1) erstreckende Schenkel (2, 3) geformt werden, zwischen denen ein Spalt (6) ausgebildet ist, und – Verpressen der Schenkel (2, 3) durch Kaltumformung derart, dass die Schenkel (2, 3) über einen Teil ihrer Länge aneinander gedrückt wer den und an der Innenseite aneinander anliegen und an dem vom Ende abgewandten Seite der Schenkel (2, 3) eine Durchgangsöffnung (7) ausgebildet wird.Method for producing a bolt ( 1 ), in particular according to one of the preceding claims, characterized by the following steps: - producing a bolt ( 1 ) by cold extrusion, wherein at one end portion two in the longitudinal direction of the bolt ( 1 ) extending legs ( 2 . 3 ), between which a gap ( 6 ), and - pressing the legs ( 2 . 3 ) by cold forming such that the legs ( 2 . 3 ) pressed against each other over part of their length and abut each other on the inside and on the side facing away from the end side of the legs ( 2 . 3 ) a passage opening ( 7 ) is formed. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite (B) des Spaltes (6) vor dem Verpressen über die Länge im wesentlichen gleich ausgebildet wird.A method according to claim 6, characterized in that the width (B) of the gap ( 6 ) is formed substantially equal over the length before pressing. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Spalt (6) mit einem runden Bodenabschnitt (4) hergestellt wird, der einen Wandabschnitt der Durchgangsöffnung (7) ausbildet.Method according to claim 6 or 7, characterized in that the gap ( 6 ) with a round bottom section ( 4 ) is produced, which has a wall portion of the passage opening ( 7 ) trains. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Verpressen mittels eines Presswerkzeuges (10) ausgeführt wird, das mit mindestens zwei Pressbacken auf den äußeren Umfang der Schenkel (2, 3) drückt.Method according to one of claims 6 to 8, characterized in that the pressing by means of a pressing tool ( 10 ) is carried out with at least two pressing jaws on the outer circumference of the legs ( 2 . 3 ) presses.
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