DE102016201320A1 - Method for connecting two components - Google Patents
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Abstract
Verfahren zum Verbinden zweier Bauteile (1, 3) mit folgenden Schritten: – Bereitstellen eines ersten Bauteils (1), welches – aus einem ersten Material besteht, – eine erste Seite (1b) und eine der ersten Seite (1b) abgewandte zweite Seite (1c) aufweist und – ein sich von der ersten Seite (1b) zur zweiten Seite (1c) erstreckendes Durchgangsloch (1a) aufweist, – Bereitstellen eines zweiten Bauteils (3), welches aus einem sich von dem ersten Material unterscheidenden zweiten Material besteht, – Bereitstellen eines als Verbindungselement zum Verbinden der beiden Bauteile (1, 3) fungierenden Elements (2) n einem undeformierten Ausgangszustand, wobei das Element (2) aus dem zweiten Material besteht, – Aufsetzen des Elements (2) auf das Durchgangsloch (1a) des ersten Bauteils (1) von der ersten Seite (1b) her, – Deformieren des Elements (2), derart, dass Material des Elements (2) in das Durchgangsloch (1a) hinein bis in den Bereich oder bis zur zweiten Seite (1c) des ersten Bauteils (1) fließt und Material des Elements (2) einen Rand des Durchgangslochs (1a) auf der ersten Seite (1b) des ersten Bauteils (1) formschlüssig überkragt, – Heranbringen des zweiten Bauteils (3) an die zweite Seite (1c) des ersten Bauteils (1), – Verschweißen des zweiten Bauteils (3) mit einem in das Durchgangsloch (1a) hineingeflossenen Abschnitts des deformierten Elements (2, 2').Method for connecting two components (1, 3) with the following steps: - providing a first component (1) which - consists of a first material, - a first side (1b) and a second side facing away from the first side (1b) ( 1c), and - a through hole (1a) extending from the first side (1b) to the second side (1c), - providing a second component (3) consisting of a second material different from the first material, Providing an element (2) acting as a connection element for connecting the two components (1, 3) to an undeformed initial state, the element (2) being made of the second material, placing the element (2) on the through hole (1a) of the deforming the element (2) such that material of the element (2) penetrates into the through-hole (1a) into the region or to the second side (1c) of the first component (1) from the first side (1b) of the first Ba 1) flows and material of the element (2) an edge of the through hole (1a) on the first side (1b) of the first component (1) overhangs form-fitting, - bringing the second component (3) to the second side (1c) welding the second component (3) with a portion of the deformed element (2, 2 ') which has flowed into the through hole (1a).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbinden zweier Bauteile gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 1 bzw. 2.The present invention relates to a method for connecting two components according to the features of
Die Erfindung zielt auf sogenannte „Mischbauanwendungen” ab, bei denen es darum geht, Bauteile, die aus unterschiedlichen Materialen bestehen, durch eine Schweißverbindung miteinander zu verbinden (z. B. ein Stahlbauteil mit einem Aluminiumbauteil). Ein direktes Verschweißen eines Stahlbauteils mit einem Aluminiumbauteil ist nicht bzw. zumindest nicht in hinreichend hoher Qualität möglich.The invention is directed to so-called "mixed construction applications" which involve joining components made of different materials together by a welded joint (eg a steel component with an aluminum component). A direct welding of a steel component with an aluminum component is not or at least not possible in a sufficiently high quality.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Verbinden zweier Bauteile anzugeben, die aus unterschiedlichen Materialen bestehen.The object of the invention is to provide a method for connecting two components, which consist of different materials.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 bzw. 2 gelöst.This object is solved by the features of
Ausgangspunkt der Erfindung ist Verfahren zum Verbinden zweier Bauteile, nämlich eines ersten Bauteils und eines zweiten Bauteils. Das bereitzustellende erste Bauteil besteht aus einem ersten Material und weist eine Vorder- bzw. Rückseite bzw. eine Ober- bzw. Unterseite auf, die im Folgenden auch als erste Seite bzw. als eine der ersten Seite abgewandte zweite Seite bezeichnet wird. In dem ersten Bauteil ist ein Durchgangsloch vorgesehen, das sich von der erste Seite zur zweiten Seite des ersten Bauteils erstreckt.The starting point of the invention is a method for connecting two components, namely a first component and a second component. The first component to be provided consists of a first material and has a front or rear side or an upper or lower side, which is also referred to below as the first side or as a second side facing away from the first side. In the first component, a through hole is provided which extends from the first side to the second side of the first component.
Ein bereitgestelltes zweites Bauteil besteht aus einem zweiten Material, das sich von dem ersten Material unterscheidet.A provided second component is made of a second material that is different from the first material.
Bei dem ersten Material kann es sich beispielsweise um Aluminium oder eine Aluminiumlegierung handeln. Bei dem zweiten Material kann es sich beispielsweise um Stahl handeln.The first material may be, for example, aluminum or an aluminum alloy. The second material may be steel, for example.
Die Bauteile können insbesondere Blechbauteile, d. h. beispielsweise Stahl- oder Aluminiumblechbauteile, sein.The components can in particular sheet metal components, d. H. For example, steel or aluminum sheet metal components, be.
Gemäß der Erfindung wird ferner ein als Verbindungselement zum Verbinden der beiden Bauteile fungierendes Element in einem undeformierten Zustand bereitgestellt, wobei das als Verbindungselement fungierende Element vorzugsweise aus dem zweiten Material oder aus einem Material besteht, das mit dem zweiten Material verschweißbar ist. Das Element kann in seinem undeformierten Zustand die Form einer Kugel oder eine kugelähnliche Form haben.According to the invention, a member acting as a connecting element for connecting the two components is further provided in an undeformed state, wherein the element acting as a connecting element is preferably made of the second material or of a material which is weldable with the second material. The element may be in the form of a sphere or a sphere-like shape in its undeformed state.
Das als Verbindungselement fungierende Element wird in seinem undeformierten Zustand auf das Durchgangsloch des ersten Bauteils von der ersten Seite her aufgesetzt. Vorzugsweise ist das als Verbindungselement fungierende Element in seinem undeformierten Ausgangszustand so groß, dass es nicht durch das Durchgangsloch hindurchsteckbar ist. Sofern es sich bei dem Element im undeformierten Ausgangszustand um eine Kugel handelt, kann vorgesehen sein, dass der Kugeldurchmesser zumindest ein Stück wert größer als der Durchmesser des Durchgangslochs ist. Das Durchgangsloch kann kreiszylindrisch sein oder auch eine andere Form haben, z. B. eine dreieckige, viereckige, insbesondere rechteckige Form oder eine Form, die mehr als vier Ecken aufweist.The element acting as a connecting element is placed in its undeformed state on the through hole of the first component from the first side. Preferably, the element acting as a connecting element in its undeformed initial state is so large that it can not be pushed through the through hole. If the element in the undeformed initial state is a ball, it may be provided that the ball diameter is at least a piece of value greater than the diameter of the through hole. The through hole may be circular cylindrical or have another shape, for. Example, a triangular, square, in particular rectangular shape or a shape having more than four corners.
Bei einer ersten Variante der Erfindung wird das Element nach dem Aufsetzen auf das Durchgangsloch derart deformiert, dass Material des Elements in das Durchgangsloch hinein bis in den Bereich oder bis zur zweiten Seite des ersten Bauteils fließt, wobei das Element so verformt wird, dass Material des Elements einen Rand des Durchgangslochs auf der ersten Seite des ersten Bauteils formschlüssig überkragt.In a first variant of the invention, the element is deformed after being placed on the through hole such that material of the element flows into the through hole into the region or to the second side of the first component, wherein the element is deformed such that material of the Elements overhangs an edge of the through hole on the first side of the first component positively.
Anschließend wird das zweite Bauteil an die zweite Seite des ersten Bauteils herangebracht. Danach wird das zweite Bauteil mit einem in das Durchgangsloch des ersten Bauteils „hineingeflossenen Abschnitt” des deformierten Elements verschweißt.Subsequently, the second component is brought to the second side of the first component. Thereafter, the second member is welded to a portion of the deformed member "inflowed into the through hole of the first member.
Bei einer zweiten Variante der Erfindung wird unmittelbar nach dem Aufsetzen des Elements auf das Durchgangsloch das zweite Bauteil an die zweite Seite des ersten Bauteils herangebracht. Anschließend wird das Element ähnlich wie bei der ersten Variante deformiert, derart, dass Material des Elements in das Durchgangsloch hinein bis in den Bereich oder bis zur zweiten Seite des ersten Bauteils fließt und Material des Elements einen Rand des Durchgangslochs auf der ersten Seite des ersten Bauteils formschlüssig überkragt. Ferner wird das zweite Bauteil mit einem in das Durchgangsloch hineingeflossenen Abschnitt des deformierten Elements verschweißt. Im Unterschied zur ersten Variante erfolgt bei der zweiten Variante das Deformieren des Elements das Verschweißen des Elements mit dem zweiten Bauteil gleichzeitig oder zumindest zeitlich überschneidend. Dies bedeutet, dass ein für das Deformieren des Elements verwendetes „Deformationswerkzeug” während des Verschweißens des deformierten Elements mit dem zweiten Bauteil noch an dem Element verbleibt.In a second variant of the invention, the second component is brought to the second side of the first component immediately after placement of the element on the through hole. Subsequently, the element is deformed similarly to the first variant, such that material of the element flows into the through hole into the region or to the second side of the first component and material of the element forms an edge of the through hole on the first side of the first component positively overtopped. Further, the second member is welded to a portion of the deformed member which has flowed into the through hole. In contrast to the first variant, in the second variant, the deformation of the element takes place the welding of the element to the second component simultaneously or at least temporally overlapping. This means that a "deformation tool" used for deforming the element still remains on the element during welding of the deformed element to the second component.
Nach einer Weiterbildung erfolgt das Verschweißen durch Widerstandspunktschweißen.According to a development, the welding is carried out by resistance spot welding.
Es kann vorgesehen sein, dass beim Verschweißen eine erste Elektrode von einer dem zweiten Bauteil abgewandten Seite des Elements her gegen das Element gedrückt wird und eine zweite Elektrode von einer dem ersten Bauteil abgewandten Seite des zweiten Bauteils her gegen das zweite Bauteil gedrückt wird.It can be provided that during welding, a first electrode from a side facing away from the second component of the element ago is pressed against the element and a second electrode is pressed from a side facing away from the first component side of the second component ago against the second component.
Bei der oben beschriebenen zweiten Variante der Erfindung kann die erste Elektrode als „Deformationswerkzeug” eingesetzt werden, mit dem das Element, welches später als Verbindungselement fungiert, deformiert wird. Das Deformationswerkzeug bzw. die als Deformationswerkzeug eingesetzte erste Elektrode kann mit einer konvexen Berührfläche versehen sein, welche von einer dem zweiten Bauteil abgewandten Seite des Elements gegen das erste Element gepresst wird, wodurch erreicht wird, dass Material des Elements in das Durchgangsloch hineinfließt.In the second variant of the invention described above, the first electrode can be used as a "deformation tool" with which the element which later serves as a connecting element is deformed. The deformation tool or the first electrode used as a deformation tool can be provided with a convex contact surface which is pressed against the first element by a side of the element facing away from the second component, thereby causing material of the element to flow into the through hole.
Im Folgenden wird die Erfindung im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:In the following the invention will be explained in connection with the drawing. Show it:
Bei dem in den
Wie aus
Das erste Bauteil
In dem in
Nach dem Aufsetzen des Elements
Das in
Ein bereitgestelltes zweites Bauteil
Das Material des zweiten Bauteils
Nach dem Heranbringen des zweiten Bauteils
Die
Vor dem Aufbringen des Elements
Anschließend wird mittels eines hier nicht näher dargestellten Umform- und/oder Widerstandsschweißwerkzeug das Element
Gleichzeitig oder zeitlich überschneidend mit dem Deformieren des Elements
Entsprechend dem Ausführungsbeispiel der
Claims (9)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102016201320.3A DE102016201320A1 (en) | 2016-01-29 | 2016-01-29 | Method for connecting two components |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE102016201320.3A DE102016201320A1 (en) | 2016-01-29 | 2016-01-29 | Method for connecting two components |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE102016201320A1 true DE102016201320A1 (en) | 2017-08-03 |
Family
ID=59327529
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102016201320.3A Ceased DE102016201320A1 (en) | 2016-01-29 | 2016-01-29 | Method for connecting two components |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE102016201320A1 (en) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2723072C2 (en) * | 1977-05-09 | 1987-02-19 | Baldwin Gegenheimer Corp., Stamford, Conn. | Method for joining two layers using electric current and pressure |
DE10015713A1 (en) * | 2000-03-29 | 2001-10-04 | Bayerische Motoren Werke Ag | Component, in particular for a vehicle |
-
2016
- 2016-01-29 DE DE102016201320.3A patent/DE102016201320A1/en not_active Ceased
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2723072C2 (en) * | 1977-05-09 | 1987-02-19 | Baldwin Gegenheimer Corp., Stamford, Conn. | Method for joining two layers using electric current and pressure |
DE10015713A1 (en) * | 2000-03-29 | 2001-10-04 | Bayerische Motoren Werke Ag | Component, in particular for a vehicle |
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