DE3510779C2

DE3510779C2 -

Info

Publication number: DE3510779C2
Application number: DE19853510779
Authority: DE
Inventors: Peter 8071 Wettstetten De Amborn
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 1985-03-25
Filing date: 1985-03-25
Publication date: 1988-11-24
Also published as: DE3510779A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Verbin den von zwei oder mehr Blechen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Ein gattungsgemäßes Verfahren ist aus der DE-OS 28 22 051 bekannt. Dabei wird in dem einen Blech ein unrundes Loch hergestellt und im anderen Blech ein dazu passender Kragen. Nach dem Zusammenfügen der solchermaßen vorbe reiteten Bleche wird mit einem speziellen Werkzeug der Kragen umgebogen und ggf. zusätzlich verschweißt.

Dieses bekannte Verfahren erfordert eine Vielzahl von Arbeitsschritten, so daß es nur bei bestimmten Verbin dungsarten wirtschaftlich einsetzbar ist. Die Herstel lung des unrunden Loches in dem einen Blech und die Fertigung eines dazu passenden Kragens in dem anderen Loch erfordert separate Arbeitsgänge. Da der Kragen in das Loch eingefügt werden muß, ist eine genaue Zuordnung der Bleche zueinander notwendig. Die Bleche können also nicht zur Ausgleichung von Toleranzen ausgerichtet werden.

Bei einem aus der DE-PS 9 02 068 bekannten Verfahren er folgt die Festlegung der gegenseitigen Lage zweier Bleche dadurch, daß durch einen unvollständigen Stanz vorgang das ausgestanzte Teil teilweise im Stanzloch des ersten Bleches stecken bleibt und in eine entsprechende Aussparung des zweiten Bleches eingreift. Durch dieses Verfahren sollen zwei miteinander zu verschweißende Bleche während des Schweißvorgangs in einer genauen gegenseitigen Lage fixiert werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens anzugeben, durch welche zwei oder mehr Bleche mit einfa chen Mitteln fest und hoch belastbar miteinander verbun den werden können.

Die Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale der Verfahrensansprüche 1 oder 2 bzw. durch die kennzeich nenden Merkmale der Vorrichtungsansprüche 3 oder 4 ge löst.

Durch die vorgeschlagene Vorgehensweise sind keine un terschiedlichen Vorbereitungen der Bleche (Erzeugung des Loches bzw. Kragens) notwendig. Das Lochen und Fixieren der beiden Bleche erfolgt gleichzeitig dadurch, daß die Bleche mit einem Werkzeug durchstochen werden. Da keine Vorbereitung der Bleche erforderlich ist, kann die Ver bindung an beliebiger Stelle vorgenommen und dadurch Toleranzen ausgeglichen werden. Ein Umbiegen des einen Bleches - wie bei dem Verfahren gemäß der DE-OS 28 22 851 - sowie das dafür erforderliche Werkzeug können ein gespart werden.

Da über das Durchstechen der übereinander angeordneten Bleche ein Formschluß erzielt wird, läßt sich die Ver bindung sehr hoch auf Scherung belasten. Durch das an schließende Verschweißen der entstandenen, konzentrisch zueinander verlaufenden Lochränder wird zum einen er reicht, daß die Verbindung nicht locker wird und zum anderen wird die Voraussetzung dafür geschaffen, daß die Verbindung in einer Richtung senkrecht zur flächigen Erstreckung der Bleche belastbar ist. Dabei wird die Schweißung vorteilhaft auf Biegung beansprucht.

Während nach dem im Patentanspruch 1 angegebenen Verfah ren die durch die Lochung entstandenen, vorstehenden Abschnitte der Lochränder miteinander verschweißt wer den, sollen gemäß dem Verfahren nach Anspruch 2 die Lochränder der Bleche im Bereich ihrer Umbiegung durch Widerstandsschweißung miteinander verbunden werden. Dadurch wird eine Schweißlinse im Biegebereich beider Bleche erzeugt, welche - wenn sie umlaufend ausgeführt ist - eine höhere Festigkeit als herkömmliche Punkt schweißverbindungen bietet. Außerdem werden die für eine Schweißung ungünstigen Scherbelastung durch den Form schluß von der Schweißstelle abgehalten.

Vorteilhaft kann das Verfahren nach Anspruch 1 durch die im Anspruch 3 angegebene Vorrichtung durchgeführt wer den. Durch diese Vorrichtung wird die Schweißung unmit telbar am äußersten Ende der Ränder durchgeführt, was den großen Vorteil bietet, daß die Schweißung durch Augenscheinnahme kontrollierbar ist. Bei dem bekannten Widerstandsschweißverfahren ist es nämlich nicht ohne weiteres erkennbar, ob eine zur Erzielung der gewünsch ten Festigkeit erforderliche Durchschweißung vorliegt. Die vorgeschlagene Vorrichtung kann vorteilhaft zum Verbinden von Blechen eingesetzt werden, wenn eine ver besserte Festigkeit gefordert ist und es nicht darauf ankommt, daß eine dichte Verbindung erzeugt wird.

Die Erfindung ist nicht nur unter Einsatz der oben ge nannten Widerstandsschweißung, sondern auch mittels anderer Schweißverfahren realisierbar. So ist etwa ein Auftragschweißen unmittelbar auf die Enden der Ränder oder ein Verschmelzen dieser Ränder durch Flamme denk bar. In beiden Fällen sind neben den schon ausgeführten Festigkeitsverbesserungen auch eine optische Kontrolle der Schweißung möglich.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2 ist Gegenstand des Patentanspruchs 4. Durch diese Vorrichtung werden nicht die Lochränder miteinan der verschweißt, sondern im Biegebereich beider Bleche eine Schweißlinse erzeugt.

Die Erfindung wird anschließend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Schnitt durch zwei übereinander an geordnete Bleche, welche gemeinsam durch stochen sind,

Fig. 2 angedeutet ein Verfahren, durch welches die Ränder der nach Fig. 1 vorbereiteten Bleche durch Auftragschweißung bzw. durch Flamme verbunden werden,

Fig. 3 ein Widerstandsschweißverfahren, bei dem eine Schweißlinse im umgeformten Bereich erzeugt wird und

Fig. 4 ein alternatives Widerstandsschweiß verfahren, bei dem eine von außen sichtbare Schweißung erzeugt wird.

Fig. 1 zeigt im Schnitt zwei Bleche 5 und 7, welche übereinander angeordnet sind und durch ein geeignetes Werkzeug durchstochen wurden, wodurch am Blech 5 ein innerer angestellter Randbereich 9 und am Blech 7 ein äußerer angestellter Randbereich 11 entstanden sind.

Fig. 2 zeigt wie die gemäß Fig. 1 vorbereiteten Bleche an ihren Rändern 13 bzw. 15 miteinander durch Schweißung verbunden werden. Die linke Seite der Fig. 2 veranschau licht wie dies durch Auftragschweißung erfolgen kann. Die rechte Seite stellt ein Verschweißen der Ränder 13 und 15 ohne Zusatzmaterial nur durch Verschmelzen mit tels Flamme dar.

Fig. 3 zeigt ein Widerstandsschweißverfahren bei dem von unten eine konisch ausgebildete erste Elektrode 17 in Anlage an den Umformradius 19 des innen eingezogenen Bleches 5 gebracht wird und eine zweite Elektrode 21, welche einen kreisringförmigen Querschnitt aufweist, die Ränder 13 und 15 übergreifend auf das Blech 7 aufgesetzt wird. Durch die Elektroden 17 und 21 wird zwischen den Blechen 5 und 7 in deren umgeformten Bereichen eine umlaufende Schweißlinse 22 erzeugt.

Schließlich zeigt Fig. 4 ein weiteres Widerstands schweißverfahren mit einer konisch ausgeführten Elektrode 23 und einer ebenfalls kreisförmig ausge bildeten zweiten Elektrode 25. Diese Ausführung unter scheidet sich von der in Fig. 3 dargestellten nur in bezug auf die Stelle, an der die zweite Elektrode 25 angesetzt wird. Wie aus der Zeichnung unmittelbar er sichtlich, wird die zweite Elektrode 25 nicht am Umform radius des Bleches 5, sondern unmittelbar am Rand 13 dieses Bleches angesetzt. Dadurch entsteht beim Strom fluß eine umlaufende Schweißlinse 27, welche von außen kontrollierbar ist.

Claims

1. Verfahren zum Verbinden von zwei oder mehr Blechen, wobei die Bleche mit einem Loch versehen werden, durch Einziehen des Lochrandes des ersten Bleches ein Form schluß gegenüber dem zweiten Blech erzielt wird und wobei die Bleche im Randbereich der Löcher miteinander verschweißt werden, dadurch gekenn zeichnet, daß die Bleche gemeinsam durchsto chen werden, derart, daß eingezogene, konzentrisch zu einander verlaufende Lochränder entstehen und daß an schließend die vorstehenden Abschnitte der Lochränder miteinander verschweißt werden.

2. Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, da durch gekennzeichnet, daß die Bleche gemeinsam durchgestochen werden, derart, daß eingezogene, konzentrich zueinander verlaufende Loch ränder entstehen und daß die Lochränder der Bleche im Bereich ihrer Umbiegung durch Widerstandsschweißung miteinander verbunden werden.

3. Vorichtung zur Durchführung des Verfahrens nach An spruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die Vorrichtung zwei Elektroden (23, 25) aufweist, wobei die erste konisch ausgebildete Elek trode (25) unmittelbar am Rand (13) des innen eingezo genen ersten Bleches (5) anlegbar ist und die zweite Elektrode (23) die Lochränder (13, 15) übergreifend auf das zweite Blech (7) aufsetzbar ist.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach An spruch 2, dadurch gekennzeich net, daß die Vorrichtung zwei Elektroden (17, 21) aufweist, wobei die erste konisch ausgebildete Elek trode (17) in Anlage an den Umformradius (19) des in nen eingezogenen ersten Bleches (5) bringbar ist und die zweite Elektrode (21) die Lochränder (13, 15) übergreifend auf das zweite Blech (7) aufsetzbar ist.