DE3510779A1

DE3510779A1 - Verfahren zum verbinden von zwei oder mehr blechen

Info

Publication number: DE3510779A1
Application number: DE19853510779
Authority: DE
Inventors: Peter 8071 Wettstetten Amborn
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 1985-03-25
Filing date: 1985-03-25
Publication date: 1986-09-25
Also published as: DE3510779C2

Description

Verfahren zum Verbinden von zwei oder mehr Blechen
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Verbinden von zwei oder mehr Blechen gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 6.
Bleche werden meist durch Widerstandsschweißverfahren, insbesondere durch sogenanntes Punktschweißen, miteinander verbunden. Diese Art der Verbindung läßt sich schnell und kostengünstig herstellen, ist jedoch mit dem Nachteil behaftet, daß sie nur eine geringe Scherbelastung aufzunehmen vermag.
Weiterhin ist ein Verfahren zum Verbinden von zwei Blechen bekannt, wobei ein Blech durch eine Aussparung im anderen Blech durchgezogen und anschließend nach außen umgebogen wird. Durch diese formschlüssige Verbindung lassen sich hohe Scherkräfte übertragen. Nach längeren Zeit besteht jedoch die Gefahr, daß sich die Verbindung lockert und deshalb nur bedingt einsetzbar ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, durch das zwei oder mehr Bleche mit einfachen Mitteln fest und hoch belastbar miteinander verbunden werden können.
Die Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Dadurch, daß durch das ansich bekannte Durchstechen der übereinander angeordneten Bleche ein Formschluß erzielt wird, läßt sich die Verbindung sehr hoch auf Scherung belasten. Durch das anschließende Verschweißen der entstandenen, konzentrisch zueinander verlaufenden Randbereiche wird zum einen erreicht, daß die Verbindung nicht locker wird und zum anderen die Voraussetzung geschaffen, daß die Verbindung in einer Richtung senkrecht zur flächigen Erstreckung der Bleche belastbar ist. Dabei wird die Schweißung vorteilhaft auf Biegung beansprucht.
Vorteilhaft können die Randbereiche durch Widerstandschweißung verbunden werden. Zur Erhöhung der Festigkeit ist es zweckmäßig, wenn dabei die Schweißung umlaufend ausgeführt wird.
Besonders vorteilhaft ist, wenn zur Durchführung der Schweißung eine konisch ausgebildete erste Elektrode in Anlage an den Umformradius des innen eingezogenen Bleches gebracht und eine zweite Elektrode die Ränder übergreifend auf das gegenüberliegende Blech aufgesetzt wird. Dadurch wird eine Schweißlinse im Biegebereich beider Bleche erzeugt, welche - wenn sie umlaufend ausgeführt ist - eine höhere Festigkeit als herkömmliche Punktschweißverbindungen gewährleistet Zudem werden - wie bereits eingangs ausgeführt - die für die Schweißung ungünstigen Scherbelastungen durch den Formschluß von der Schweißstelle abgehalten.
Das Schweißverfahren kann gemäß einer besonders vorteilhaften Gestaltung des Verfahrens dadurch erfolgen, daß eine konisch ausgebildete erste Elektrode unmittelbar am Rand des innen eingezogenen Bleches angelegt wird und eine zweite Elektrode die Ränder übergreifend auf das gegenüberliegende Blech aufgesetzt wird. Dadurch wird die Schweißung unmittelbar am äußersten Ende der Ränder durchgeführt, was den großen Vorteil bietet, daß die Schweißung durch Augenscheinnahme kontrollierbar ist Bei den bekannten Widerstandsschweißverfahren ist es nämlich ohne weiteres nicht erkennbar, ob eine zur Erzielung der gewünschten Festigkeit erforderliche Durchschweißung vorliegt.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann mit großem Vorteil dort eingesetzt werden, wo beim Verbinden von Blechen eine verbesserte Festigkeit ge fordert ist und es nicht darauf ankommt, daß eine dichte Verbindung erzeugt wird.
Es versteht sich, daß das erfindungsgemäße Verfahren nicht nur unter Einsatz der oben näher ausgeführten Widerstandsschweißung durchführbar ist, sondern daß abhängig von den Umständen auch andere Schweißverfahren einsetzbar sind. So ist etwa ein Auftragschweißen unmittelbar auf die Enden der Ränder oder ein Verschmelzen dieser Ränder durch Flamme denkbar. In beiden Fällen wird neben den schon ausgeführten Festigkeitsverbesserungen auch eine optische Kontrolle der Schweißung möglich.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe kann auch dadurch gelöst werden, daß bei übereinander angeordneten Blechen, welche gemeinsam durch einen Stempel eingedrückt werden, die Bleche im eingedrückten Bereich durch Widerstandsschw¢ìßan7 miteinander verbunden werden.
Dadurch wird mit einfachen Mitteln eine dichte, auf Scherung hoch belastbare Verbindung geschaffen.
Der Anspruch 7 ist auf eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens nach Anspruch 6 gerichtet, Mehrere Verfahren werden anschließend anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt Fig. 1 einen Schnitt durch zwei übereinander angeordnete Bleche, welche zur Vorbereitung des Verfahrens zunächst gemeinsam durchstochen sind, Fig. 2 angedeutet ein Verfahren, durch welches die Ränder der Bleche durch Auftragschweißung bzw. durch Flamme verbunden werden, Fig. 3 ein Wiederstandsschweißverfahren, bei dem eine Schweißlinse im umgeformten Bereich erzeugt wird, Fig. 4 ein alternatives Widerstandsschweißverfahren, bei dem eine von außen sichtbare Schweißung erzeugt wird und Fig. 5 und 6 zwei weitere Verfahren, bei denen die Bleche nicht durchstochen, sondern nur mittels eines Stempels eingedrückt werden.
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.
Die gemäß Fig. 1 vorbereiteten Bleche werden nunmehr an ihren Rändern 13 bzw. 15 miteinander durch Schweißung verbunden. Auf der linken Seite der Fig. 2 ist dargestellt, wie dies durch Auftragschweißung erfolgen kann. Die rechte Seite zeigt wie ein Verschweißen der Ränder 13 und 15 ohne Zusatzmaterial durch Verschmelzen mittels Flamme möglich ist.
In Fig. 3 ist ein Widerstandsschweißverfahren dargestellt, wobei 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 Bereich eine umlaufende Schweißlinse 22 erzeugt.
Die Fig. 4 zeigt ein weiteres Widerstandsschweißverfahren mit einer konisch ausgeführten ersten Elektrode 23 und wiederum mit einer kreisförmig ausgebildeten zweiten Elektrode 25. Dieses Verfahren unterscheidet sich von dem in Fig. 3 dargestellten Verfahren nur in Bezug auf die Stelle, an der die zweite Elektrode 25 angesetzt wird. Wie aus der Zeichnung unmittelbar ersichtlich, wird die zweite Elektrode 25 nicht am Umformradius des Bleches 5, sondern unmittelbar am Rand 13 dieses Bleches angesetzt. Dadurch entsteht bei Stromfluß eine umlaufende Schweißlinse 27, welche von außen kontrollierbar ist.
In den Figuren 5 und 6 sind Verfahren dargestellt, Dei denen die mit 29 und 31 bezeichneten Bleche nicht durchstochen, sondern durch einen Stempel (nicht dargestellt) nur eingedrückt werden.
Gemäß Fig. 5 wird an den Umfangsraißus 33 des inneren Bleches 29 eine konisch ausgebildete erste Elektrode 35 und an das äußere Blech 31 eine die Eindrückung übergreifende zweite Elektrode 37 angelegt, so daß zwischen den Blechen 29 und 31 im Bereich des Umformradius 33 eine Schweißlinse 39 entsteht.
Bei dem letzten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6 wird durch einfach geformte Elektroden 41 und 43 nicht im Bereich des Umformradius der Bleche 29 und 31 verschweißt, sondern nur ein Schweißpunkt 45 im Grund 47 der Eindrückung gesetzt.

Claims

Patentansprüche 1. Verfahren zum Verbinden von zwei oder mehr Blechen, wobei übereinander angeordnete Bleche zunächst gemeinsam durchstochen werden, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die beim Durchstechen entstandenen, konzentrisch zueinander verlaufenden Randbereiche (9, 11) miteinander verschweißt werden 2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Randbereiche (9, 11) durch Widerstandschweißung verbunden werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Schweißung umlaufend ausgeführt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß eine konisch ausgebildete erste Elektrode (17) in Anlage an den Umformradius (19) des innen eingezogenen Bleches (5) gebracht und eine zweite Elektrode (21) die Ränder (13, 15) übergreifend auf das gegenüberliegende Blech (7) aufgesetzt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß eine konisch ausgebildete erste Elektrode (25) unmittelbar am Rand (13) des innen eingezogenen Bleches (5) angelegt wird und eine zweite Elektrode (25) die Ränder (13, 15) übergreifend auf das gegenüberliegende Blech (7) aufgesetzt wird.

6. Verfahren zum Verbinden von zwei oder mehr Blechen, wobei übereinander angeordnete Bleche gemeinsam durch einen Stempel eingedrückt werden, d a d u r c h g e k e n r z e i c h n e t daß die Bleche (17) im eingedrückten Bereich durch Widerstands~ schweiisung miteinander verbunden werden.

7. Verfahren nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Bleche (17) durch einen Schweißpunkt am Grund (47) der Eindrückung miteinander verbunden werden.