壓入連接部及用于壓入連接部的壓入元件制造技術

本實用新型專利技術涉及壓入連接部及用于壓入連接部的壓入元件。在高強度的構件與壓入元件之間的壓入連接部，其特征在于非圓形的預先制造的孔，帶有凸緣的壓入元件插裝到孔中。凸緣(18)在此僅被鐓鍛，并且向孔邊緣擠壓，但并不圍卡構件(8)的下側(30)?？走吘?28)優選沿縱向方向(16)擴寬，從而構造出與縱向方向(16)相反地作用的形狀鎖合。非圓形的孔幾何形狀借助帶有圓形的橫截面幾何形狀的沖壓沖頭(40)產生，在其中，沖壓沖頭(40)的刀刃(44)具有前置的和后置的刀刃區域，從而構造出撕去的部分區域(50)。

Pressing in connection part and pressing element for pressing in connection part

The utility model relates to a pressing connection part and a pressing element for pressing the connecting part. A pressure entry junction between a high strength component and a pressing element is characterized by a non circular prefabricated hole, and a pressing element with a flange is inserted into the hole. The flange (18) is only upended and extruded to the edge of the hole, but not the lower side of the surrounding member (8) (30). The edge of the hole (28) is preferably widened along the longitudinal direction (16), thereby forming a shape locking function opposite to the longitudinal direction (16). The non circular hole geometry is generated by a punching punch (40) with a circular cross section geometry, in which the blade (44) of the punch punch (40) has a front and rear edge area to construct a ripped part of the area (50).

【技術實現步驟摘要】
壓入連接部及用于壓入連接部的壓入元件
本技術涉及一種在高強度的構件與壓入元件之間的壓入連接部。本技術此外還涉及一種用于構造這種壓入連接部的方法以及用于這種壓入連接部的壓入元件。
技術介紹
這種壓入連接部例如由DE102004042478B4得到。高強度的構件當前理解為帶有>600MPa的強度的構件，尤其是板材。這種高強度的以及最高強度的構件尤其是也在汽車工業中用于在同時保持所要求的高強度的情況下減小重量。這種板材的板材厚度在此通常在0.4mm至4mm之間，并且尤其是在0.6mm至2.6mm之間。最高強度的板材當前理解為帶有>1000MPa的強度的板材。當前，在機動車的特定的領域內已經使用帶有>1500MPa的強度的鋼板材。由于高的強度，壓入元件(例如螺母或栓)的引入與更高的要求相關聯?；诟叩膹姸龋宀牡男拚蜃冃瓮ǔＪ遣豢赡艿模蚝茈y。然而同時，一方面確保了充分的軸向的防拉出性，以及在設有螺紋的壓入元件的情況下確保了充分的防相對扭轉性。在常規的、非高強度的構件中，期望的防拉出性和防相對扭轉性通常通過板材在預成形的孔的區域中的變形得到。為了構造防相對扭轉性，這種壓入元件在此通常具有在壓入元件的頭部貼靠面上的沿徑向方向延伸的肋。肋壓入到構件的上側。針對其的示例由EP0667936B1得到。然而當構件的強度高于壓入元件的強度時，構件借助壓入元件的變形尤其是不可能的，或者很難，在高強度的和最高強度的構件中通常是這樣的情況。在此，為了構造防相對扭轉部存在如下可能性，即，在壓入元件與孔邊緣之間的連接區域中選擇非圓形的橫截面幾何形狀。因此，例如由DE102012220033A1得到了一種壓入元件，壓入元件在其頭部下側具有帶有大約呈矩形的橫截面幾何形狀的接合區段。為了軸向防拉出，該接合區段此外在其周面具有環繞的隆起部。在構造與構件的連接的情況下，該隆起部應該在壓入過程期間彈性地壓擠高強度的構件的孔邊緣，從而環繞的隆起部在一定程度上進一步進入孔邊緣中一些。在此，尤其是在壓入元件與構件之間的高的強度差異的情況下可能產生問題，這是因為孔邊緣的充分的彈性的擴寬不再得到確保，并且在壓入過程中也應考慮出現隆起部被剪切。此外，為了構造足夠的軸向防拉出部公知的是，使壓入元件的整形凸緣卷邊。在此，構件的下側被該整形凸緣在一定程度上按照鉚釘凸緣的方式圍卡。這種壓入連接部例如由DE102004042478B4得到。然而，在卷邊時出現高的切向的拉應力，其可能導致不期望的撕裂，并且進而導致強度下降和可能導致受到腐蝕。此外針對防相對扭轉部，根據DE102004042478B4設置的是，將例如帶有橢圓形的或三角形的幾何形狀的非圓形的孔引入到高強度的構件中，并且隨后在壓入元件壓入時，壓入元件的圓環形的整形凸緣被不同地徑向地擴寬，從而該凸緣匹配于孔的非圓形的周長輪廓。在此同樣出現切向的拉應力，其可能導致上面提到的問題。此外，除了切向的拉應力以外原則上不利的是，通過圍卡，壓入元件凸出超過構件下側。當應該在構件下側上緊固另外的構件時，這可能導致問題。在此，通常期望的是盡可能平坦的下側。由EP2549128B1得到另外的壓入連接部，其中，整形凸緣同樣反卡構件在孔邊緣的區域中的下側，用于構造出沿軸向方向作用的形狀鎖合(Formschluss)。圍卡的部分區域的凸出以如下方式得到避免，即，在孔邊緣的區域中的板材在壓入元件進入之前朝壓入元件的頭部件的方向大致以圓頂形的方式升高。然而，這不利的是，在壓入過程之前需要對構件進行必要的修整。此外，以增加強度的構件來修整是困難的。由DE10200902525A1得到一種壓入連接部，其中，針對軸向的防拉出部和防相對扭轉部放棄形狀鎖合的連接。僅構造出充分的摩擦鎖合連接(Reibschlussverbindung)。為此，壓入元件在頭下側上包括帶有多邊形的橫截面輪廓的桿區域，其中，借助圓形的模具，角區域在壓入過程中至少部分被剪切，并且這樣剪切的材料向圓形的孔的孔邊緣擠壓。因此在此，既沒有設置壓入元件在變形(例如擴寬)意義下的修整，也沒有設置孔的變形。由于剪切，壓入元件整體上被過度損耗。壓入元件的表面由此也可能以不期望的方式受到損害，從而出現腐蝕危險。
技術實現思路
由此出發，本技術所基于的任務是能夠實現一種在壓入元件與高強度的構件之間的壓入連接部，其一方面可以盡可能低成本地和過程安全地構造，并且此外具有良好的防拉出部和防相對扭轉部。此外應該盡可能避免拉應力并且進而避免出現撕裂的危險。此外，本技術所基于的任務是說明一種用于構造這種壓入連接部的適當的方法，以及說明一種用于這種壓入連接部的適當的壓入元件。根據本技術，該任務通過帶有如下的特征的壓入連接部解決，即：一種在高強度的構件與壓入元件之間的壓入連接部，壓入元件壓入到構件的預先制造的孔中，孔為了構造防相對扭轉部具有與圓形不同的孔邊緣，其中，壓入元件-沿縱向方向延伸，-具有頭部件，頭部件帶有用于貼靠到構件上的頭部貼靠部，以及-為了構造與縱向方向相反地作用的防拉出部而具有凸緣，其特征在于，孔具有孔邊緣，并且凸緣通過鐓鍛過程向孔邊緣擠壓并且構造出擠壓配合，但凸緣并不圍卡構件的下側。此外該任務通過帶有如下的特征的壓入元件解決，即：用于與預打孔的帶有預定的厚度的高強度的構件一起構造壓入連接部的壓入元件，壓入元件帶有-頭部件，其帶有用于貼靠到構件上的頭部貼靠部，其中，頭部貼靠部沒有防相對扭轉元件，-凸緣，其用于與構件一起構造出沿縱向方向作用的形狀鎖合，其特征在于，凸緣具有軸向高度，軸向高度比構件的厚度最多大20％。在壓入連接部方面提出的優點和優選的設計方案在有意義的情況下也傳遞到方法和壓入元件上，反之亦然。壓入連接部構造在高強度的構件，尤其是鋼板材與壓入元件之間。壓入元件壓入到預先制造的孔中，其中，該孔為了構造出防相對扭轉部具有不同于圓形的橫截面。壓入元件具有頭部件和沿縱向方向接到頭部件上的凸緣。利用頭部件的頭部貼靠部，也就是說利用頭部件的下側，壓入元件貼靠在構件的上側。凸緣為了構造出沿縱向方向作用的防拉出部通過鐓鍛過程向預先制造的孔的孔邊緣擠壓，而凸緣并不圍卡構件的下側。也就是說，構造出凸緣與孔之間的擠壓配合。因此，為了構造出壓入連接部，通過鐓鍛過程實現沿三個空間方向的整體修整，也就是說三維的壓力修整。由此避免不期望的切向的拉應力，并且進而避免出現撕裂的危險。僅構造出擠壓配合。因此，凸緣構造出鐓鍛區段，通過凸緣在初始狀態下在一定程度上提供用于局部鐓鍛的材料體積，為了構造出通過整體修整實現的擠壓配合，用于局部鐓鍛的材料體積向孔邊緣擠壓。因此，在卷邊或徑向擴寬的范圍內沒有進行常規的修整，在常規的修整中，切向的拉應力被引入。也沒有進行材料的剪切或分離，這導致對表面的損害。相對應地，壓入的凸緣的特征也在于，該凸緣不具有拉伸變形和拉應力。這種拉伸變形導致典型的結構變化，這種拉伸變形與壓力變形不同，并且例如可以借助顯微圖片識別出。除了避免撕裂以外，通過組合這些特征還構造出可靠的防拉出部和可靠的防相對扭轉部。凸緣一方面沒有凸出超過構件的下側，從而總體上確保了平的構件下側。凸緣在此尤其是與構件的下側齊平地收尾，或者在大多情況下稍本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種在高強度的構件(8)與壓入元件(4、6)之間的壓入連接部(2)，所述壓入元件壓入到所述構件(8)的預先制造的孔(26)中，所述孔為了構造防相對扭轉部具有與圓形不同的孔邊緣(28)，其中，所述壓入元件(4、6)?沿縱向方向(16)延伸，?具有頭部件(10)，所述頭部件帶有用于貼靠到所述構件(8)上的頭部貼靠部(12)，以及?為了構造與縱向方向(16)相反地作用的防拉出部而具有凸緣(18)，其特征在于，所述孔(26)具有孔邊緣(28)，并且所述凸緣(18)通過鐓鍛過程向所述孔邊緣(28)擠壓并且構造出擠壓配合，但所述凸緣(18)并不圍卡所述構件(8)的下側(30)。

【技術特征摘要】
2016.03.21 DE 102016204619.51.一種在高強度的構件(8)與壓入元件(4、6)之間的壓入連接部(2)，所述壓入元件壓入到所述構件(8)的預先制造的孔(26)中，所述孔為了構造防相對扭轉部具有與圓形不同的孔邊緣(28)，其中，所述壓入元件(4、6)-沿縱向方向(16)延伸，-具有頭部件(10)，所述頭部件帶有用于貼靠到所述構件(8)上的頭部貼靠部(12)，以及-為了構造與縱向方向(16)相反地作用的防拉出部而具有凸緣(18)，其特征在于，所述孔(26)具有孔邊緣(28)，并且所述凸緣(18)通過鐓鍛過程向所述孔邊緣(28)擠壓并且構造出擠壓配合，但所述凸緣(18)并不圍卡所述構件(8)的下側(30)。2.根據權利要求1所述的壓入連接部(2)，其特征在于，所述構件(8)在所述孔(26)的區域中不具有變形。3.根據前述權利要求中任一項所述的壓入連接部(2)，其特征在于，所述孔邊緣(28)沿縱向方向(16)擴大，并且所述凸緣(18)與所述孔邊緣(28)形成與縱向方向(16)相反作用的形狀鎖合。4.根據權利要求1或2所述的壓入連接部(2)，其特征在于，所述壓入元件(4、6)，至少是凸緣(18)在初始狀態下具有圓形的橫截面幾何形狀。5.根據權利要求1或2所述的壓入連接部(2)，其特征在于，預先制造的孔(26)沿圓弧線(48)延伸，其中，僅在部分區域(50)中，孔邊緣(28)被撕去，由此，構造出與圓形不同的橫截面形狀。6.根據權利要求1或2所述的壓入連接部(2)，其特征在于，所述孔(26)在撕去的部分區域(50)中具有僅增大十分之幾毫米的直徑(d2)。7.根據權利要求1或2所述的壓入連接部(2)，其特征在于，所述壓入元件(4、6)的強度小于所述構件(8)的強度，其中，所述構件(8)具有>600MPa的強度。8.根據權利要求1或2所述的壓入連接部(2)，其特征在于，所述壓入元件是帶有桿(20)的壓入栓(4)，其中，在桿(...

【專利技術屬性】
技術研發人員：馬庫斯·希爾施曼，朱利安娜·尼德米勒，巴斯蒂安·齊默爾曼，
申請(專利權)人：理查德貝格納連接技術有限兩合公司，
類型：新型
國別省市：德國,DE