压入连接部及用于压入连接部的压入元件制造技术

本实用新型专利技术涉及压入连接部及用于压入连接部的压入元件。在高强度的构件与压入元件之间的压入连接部，其特征在于非圆形的预先制造的孔，带有凸缘的压入元件插装到孔中。凸缘(18)在此仅被镦锻，并且向孔边缘挤压，但并不围卡构件(8)的下侧(30)。孔边缘(28)优选沿纵向方向(16)扩宽，从而构造出与纵向方向(16)相反地作用的形状锁合。非圆形的孔几何形状借助带有圆形的横截面几何形状的冲压冲头(40)产生，在其中，冲压冲头(40)的刀刃(44)具有前置的和后置的刀刃区域，从而构造出撕去的部分区域(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).

【技术实现步骤摘要】
压入连接部及用于压入连接部的压入元件
本技术涉及一种在高强度的构件与压入元件之间的压入连接部。本技术此外还涉及一种用于构造这种压入连接部的方法以及用于这种压入连接部的压入元件。
技术介绍
这种压入连接部例如由DE102004042478B4得到。高强度的构件当前理解为带有>600MPa的强度的构件，尤其是板材。这种高强度的以及最高强度的构件尤其是也在汽车工业中用于在同时保持所要求的高强度的情况下减小重量。这种板材的板材厚度在此通常在0.4mm至4mm之间，并且尤其是在0.6mm至2.6mm之间。最高强度的板材当前理解为带有>1000MPa的强度的板材。当前，在机动车的特定的领域内已经使用带有>1500MPa的强度的钢板材。由于高的强度，压入元件(例如螺母或栓)的引入与更高的要求相关联。基于高的强度，板材的修整或变形通常是不可能的，或很难。然而同时，一方面确保了充分的轴向的防拉出性，以及在设有螺纹的压入元件的情况下确保了充分的防相对扭转性。在常规的、非高强度的构件中，期望的防拉出性和防相对扭转性通常通过板材在预成形的孔的区域中的变形得到。为了构造防相对扭转性，这种压入元件在此通常具有在压入元件的头部贴靠面上的沿径向方向延伸的肋。肋压入到构件的上侧。针对其的示例由EP0667936B1得到。然而当构件的强度高于压入元件的强度时，构件借助压入元件的变形尤其是不可能的，或者很难，在高强度的和最高强度的构件中通常是这样的情况。在此，为了构造防相对扭转部存在如下可能性，即，在压入元件与孔边缘之间的连接区域中选择非圆形的横截面几何形状。因此，例如由DE102012220033A1得到了一种压入元件，压入元件在其头部下侧具有带有大约呈矩形的横截面几何形状的接合区段。为了轴向防拉出，该接合区段此外在其周面具有环绕的隆起部。在构造与构件的连接的情况下，该隆起部应该在压入过程期间弹性地压挤高强度的构件的孔边缘，从而环绕的隆起部在一定程度上进一步进入孔边缘中一些。在此，尤其是在压入元件与构件之间的高的强度差异的情况下可能产生问题，这是因为孔边缘的充分的弹性的扩宽不再得到确保，并且在压入过程中也应考虑出现隆起部被剪切。此外，为了构造足够的轴向防拉出部公知的是，使压入元件的整形凸缘卷边。在此，构件的下侧被该整形凸缘在一定程度上按照铆钉凸缘的方式围卡。这种压入连接部例如由DE102004042478B4得到。然而，在卷边时出现高的切向的拉应力，其可能导致不期望的撕裂，并且进而导致强度下降和可能导致受到腐蚀。此外针对防相对扭转部，根据DE102004042478B4设置的是，将例如带有椭圆形的或三角形的几何形状的非圆形的孔引入到高强度的构件中，并且随后在压入元件压入时，压入元件的圆环形的整形凸缘被不同地径向地扩宽，从而该凸缘匹配于孔的非圆形的周长轮廓。在此同样出现切向的拉应力，其可能导致上面提到的问题。此外，除了切向的拉应力以外原则上不利的是，通过围卡，压入元件凸出超过构件下侧。当应该在构件下侧上紧固另外的构件时，这可能导致问题。在此，通常期望的是尽可能平坦的下侧。由EP2549128B1得到另外的压入连接部，其中，整形凸缘同样反卡构件在孔边缘的区域中的下侧，用于构造出沿轴向方向作用的形状锁合(Formschluss)。围卡的部分区域的凸出以如下方式得到避免，即，在孔边缘的区域中的板材在压入元件进入之前朝压入元件的头部件的方向大致以圆顶形的方式升高。然而，这不利的是，在压入过程之前需要对构件进行必要的修整。此外，以增加强度的构件来修整是困难的。由DE10200902525A1得到一种压入连接部，其中，针对轴向的防拉出部和防相对扭转部放弃形状锁合的连接。仅构造出充分的摩擦锁合连接(Reibschlussverbindung)。为此，压入元件在头下侧上包括带有多边形的横截面轮廓的杆区域，其中，借助圆形的模具，角区域在压入过程中至少部分被剪切，并且这样剪切的材料向圆形的孔的孔边缘挤压。因此在此，既没有设置压入元件在变形(例如扩宽)意义下的修整，也没有设置孔的变形。由于剪切，压入元件整体上被过度损耗。压入元件的表面由此也可能以不期望的方式受到损害，从而出现腐蚀危险。
技术实现思路
由此出发，本技术所基于的任务是能够实现一种在压入元件与高强度的构件之间的压入连接部，其一方面可以尽可能低成本地和过程安全地构造，并且此外具有良好的防拉出部和防相对扭转部。此外应该尽可能避免拉应力并且进而避免出现撕裂的危险。此外，本技术所基于的任务是说明一种用于构造这种压入连接部的适当的方法，以及说明一种用于这种压入连接部的适当的压入元件。根据本技术，该任务通过带有如下的特征的压入连接部解决，即：一种在高强度的构件与压入元件之间的压入连接部，压入元件压入到构件的预先制造的孔中，孔为了构造防相对扭转部具有与圆形不同的孔边缘，其中，压入元件-沿纵向方向延伸，-具有头部件，头部件带有用于贴靠到构件上的头部贴靠部，以及-为了构造与纵向方向相反地作用的防拉出部而具有凸缘，其特征在于，孔具有孔边缘，并且凸缘通过镦锻过程向孔边缘挤压并且构造出挤压配合，但凸缘并不围卡构件的下侧。此外该任务通过带有如下的特征的压入元件解决，即：用于与预打孔的带有预定的厚度的高强度的构件一起构造压入连接部的压入元件，压入元件带有-头部件，其带有用于贴靠到构件上的头部贴靠部，其中，头部贴靠部没有防相对扭转元件，-凸缘，其用于与构件一起构造出沿纵向方向作用的形状锁合，其特征在于，凸缘具有轴向高度，轴向高度比构件的厚度最多大20％。在压入连接部方面提出的优点和优选的设计方案在有意义的情况下也传递到方法和压入元件上，反之亦然。压入连接部构造在高强度的构件，尤其是钢板材与压入元件之间。压入元件压入到预先制造的孔中，其中，该孔为了构造出防相对扭转部具有不同于圆形的横截面。压入元件具有头部件和沿纵向方向接到头部件上的凸缘。利用头部件的头部贴靠部，也就是说利用头部件的下侧，压入元件贴靠在构件的上侧。凸缘为了构造出沿纵向方向作用的防拉出部通过镦锻过程向预先制造的孔的孔边缘挤压，而凸缘并不围卡构件的下侧。也就是说，构造出凸缘与孔之间的挤压配合。因此，为了构造出压入连接部，通过镦锻过程实现沿三个空间方向的整体修整，也就是说三维的压力修整。由此避免不期望的切向的拉应力，并且进而避免出现撕裂的危险。仅构造出挤压配合。因此，凸缘构造出镦锻区段，通过凸缘在初始状态下在一定程度上提供用于局部镦锻的材料体积，为了构造出通过整体修整实现的挤压配合，用于局部镦锻的材料体积向孔边缘挤压。因此，在卷边或径向扩宽的范围内没有进行常规的修整，在常规的修整中，切向的拉应力被引入。也没有进行材料的剪切或分离，这导致对表面的损害。相对应地，压入的凸缘的特征也在于，该凸缘不具有拉伸变形和拉应力。这种拉伸变形导致典型的结构变化，这种拉伸变形与压力变形不同，并且例如可以借助显微图片识别出。除了避免撕裂以外，通过组合这些特征还构造出可靠的防拉出部和可靠的防相对扭转部。凸缘一方面没有凸出超过构件的下侧，从而总体上确保了平的构件下侧。凸缘在此尤其是与构件的下侧齐平地收尾，或者在大多情况下稍本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在高强度的构件(8)与压入元件(4、6)之间的压入连接部(2)，所述压入元件压入到所述构件(8)的预先制造的孔(26)中，所述孔为了构造防相对扭转部具有与圆形不同的孔边缘(28)，其中，所述压入元件(4、6)‑沿纵向方向(16)延伸，‑具有头部件(10)，所述头部件带有用于贴靠到所述构件(8)上的头部贴靠部(12)，以及‑为了构造与纵向方向(16)相反地作用的防拉出部而具有凸缘(18)，其特征在于，所述孔(26)具有孔边缘(28)，并且所述凸缘(18)通过镦锻过程向所述孔边缘(28)挤压并且构造出挤压配合，但所述凸缘(18)并不围卡所述构件(8)的下侧(30)。

【技术特征摘要】
2016.03.21 DE 102016204619.51.一种在高强度的构件(8)与压入元件(4、6)之间的压入连接部(2)，所述压入元件压入到所述构件(8)的预先制造的孔(26)中，所述孔为了构造防相对扭转部具有与圆形不同的孔边缘(28)，其中，所述压入元件(4、6)-沿纵向方向(16)延伸，-具有头部件(10)，所述头部件带有用于贴靠到所述构件(8)上的头部贴靠部(12)，以及-为了构造与纵向方向(16)相反地作用的防拉出部而具有凸缘(18)，其特征在于，所述孔(26)具有孔边缘(28)，并且所述凸缘(18)通过镦锻过程向所述孔边缘(28)挤压并且构造出挤压配合，但所述凸缘(18)并不围卡所述构件(8)的下侧(30)。2.根据权利要求1所述的压入连接部(2)，其特征在于，所述构件(8)在所述孔(26)的区域中不具有变形。3.根据前述权利要求中任一项所述的压入连接部(2)，其特征在于，所述孔边缘(28)沿纵向方向(16)扩大，并且所述凸缘(18)与所述孔边缘(28)形成与纵向方向(16)相反作用的形状锁合。4.根据权利要求1或2所述的压入连接部(2)，其特征在于，所述压入元件(4、6)，至少是凸缘(18)在初始状态下具有圆形的横截面几何形状。5.根据权利要求1或2所述的压入连接部(2)，其特征在于，预先制造的孔(26)沿圆弧线(48)延伸，其中，仅在部分区域(50)中，孔边缘(28)被撕去，由此，构造出与圆形不同的横截面形状。6.根据权利要求1或2所述的压入连接部(2)，其特征在于，所述孔(26)在撕去的部分区域(50)中具有仅增大十分之几毫米的直径(d2)。7.根据权利要求1或2所述的压入连接部(2)，其特征在于，所述压入元件(4、6)的强度小于所述构件(8)的强度，其中，所述构件(8)具有>600MPa的强度。8.根据权利要求1或2所述的压入连接部(2)，其特征在于，所述压入元件是带有杆(20)的压入栓(4)，其中，在杆(...

【专利技术属性】
技术研发人员：马库斯·希尔施曼，朱利安娜·尼德米勒，巴斯蒂安·齐默尔曼，
申请(专利权)人：理查德贝格纳连接技术有限两合公司，
类型：新型
国别省市：德国,DE