Overview on the state of development and the application potential of dieless mechanical joining processes

• Autorzy: Neugebauer R. , Todtermuschke M. , Mauermann R. , Riedel F.

Warianty tytułu

PL

Przegląd rozwoju i zastosowań bezmatrycowych mechanicznych procesów łączenia

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In the course of ongoing development of mechanical joining technologies, different technologies were developed in the last years, where often the necessary die as contrary die was substituted by a flat anvil. Using the example of dieless clinching, the full potential of such process alternatives is visible. If the tools, as the punch or the blank-holder are modified and the necessary die is substituted by a fiat anvil, then several advantages for the process alternative - the dieless clinching - emerges. For example, it is possible to produce a one-sided flat connection, which is not producible with any other joining technology. Additionally it is possible to enlarge the application potential of mechanical joining technologies as for example semi-finished parts made of magnesium can be partially heated and directly joined without an increase in process time or a reduction in the process stability. The tool's costs, the necessary tolerances and the tool wear are significantly reduced. The publication includes an overview over the state of the development and the application potential with practical examples of differcnt process alternatives.

PL

Publikacja zawiera przegląd rozwoju i potencjalnego zastosowania mechanicznego łączenia z praktycznymi przykładami. Obecnie intensywnie rozwijane są różne technologie mechanicznego łączenia, gdzie matryca jako przeciwstempel (wypychacz) została zastąpiona przez płaskie kowadło. Używając bezmatrycowego klinczowania, pojawia się kilka korzyści dla alternatywnych procesów, na przykład możliwe jest wyprodukowanie jednostronnych płaskich połączeń. Dodatkowo zastosowanie technologii mechanicznych połączeń może zostać rozszerzone na elementy z magnezu, które mogą zostać częściowo podgrzane i bezpośrednio połączone. Koszty narzędzi i ich zużycie jest znacząco mniejsze niż w innych metodach łączenia.

Słowa kluczowe

EN

mechanical joining; clinching; riveting; flat-clinch-connection; dieless-clinching; dieless-riveting; aluminium; multi-material design; simulation

PL

technologia mechanicznego łączenia; bezmatrycowe klinczowanie

• Wydawca: Springer ; Wrocław University of Science and Technology
• Czasopismo: Archives of Civil and Mechanical Engineering
• Rocznik: 2008
• Tom: Vol. 8, no 4
• Strony: 51--60
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Neugebauer R.

autor

Todtermuschke M.

autor

Mauermann R.

autor

Riedel F.

• Fraunhofer Institute for Machine Tools and Forming Technology (lWU), Reichenhainer Str. 88, 09126 Chemnitz, Germany

Bibliografia

• [1] Ruther, M.: Fügetechnische Herausforderungen im Fahrzeugbau durch neue Werkstoffe, [Challenges of joining at automotive industry because of new materials], DVS-Berichte, Band 232, Düsseldorf: DVS-Verlag, 2004, pp. 276-282.
• [2] N.N.: Neue Werkstoffe verändern die Fügetechnik, [New materials changing joining technology], In: Blech, Rohre, Profile, Band 53, 2006, 4, pp. 53-54.
• [3] Büdgam, S., Freitag, V., Hahn, O., Ruther, M.: Fügesystemoptimierung für Mischbauweisen im Karosseriebau, [Optimization of joining systems for multi material design in car body manufacturing], In: Automobiltechnische Zeitschrift - ATZ, Band 106, 2004, 12, pp. 1132-1136.
• [4] Neugebauer, R., Mauermann, R., Dietrich, S.: Chances and challenges in joining by forming with a flat countertool, 11th International Conference on Sheet Metal, Erlangen, 5-8. April, 2005, pp. 203-208.
• [5] Dietrich, S.: Grundlagenuntersuchungen zu neuen matrizenlosen Umformfügeverfahren, [Basic investigations of new dieless mechanical joining technologies. PhD-work], Dissertationsschrift, Chemnitz University of Technology, 2007.
• [6] Neugebauer, R., Dietrich, S., Kraus, C.: Joining by forming with a flat counter tool - A new way of joining magnesium components, In: Materials Science Forum 2007, 539-543, pp. 3949-3954.
• [7] Matthes, K.-J., Riedel, F.: Todtermuschke, M.: Verfahren und Einrichtung zur Herstellung einer Verbindung zwischen sich überlappenden plattenförmigen Bauteilen, [Process and device for manufacturing connections between overlapping component parts], Patent: DE 101 30 726 C2, Deutsches Patent- und Markenamt, 2003.
• [8] Todtermuschke, M.: Verfahrensoptimierung zur Herstellung einer punktförmigen, mechanisch gefügten, einseitig ebenen Verbindung ohne Verbindungselement, [Optimization of technology for manufacturing dot-shaped, mechanical joined one-sided flat connections without ancillary parts], PhD-work, Chemnitz University of Technology, 2006.
• [9] Riedel, F., Todtermuschke, M., Awiszus, B., Beyer, U.: Flat-clinch connection - a new connection with plane surface of die side, 2nd International Conference on New Forming Technology (ICNFT), Bremen, 20-21. September, 2007, pp. 441-450.
• [10] Dietrich, S., Mauermann, R., Jesche, F., Lachmann, L.: Verfahren, Vorrichtung und Hilfsfügeteil zum Fügen von mindestens zwei Bauteilen, [Process, device and ancillary part for joining of at least two component parts], Unexamined laid-open patent application no.: DE 102 13 793 A1, Deutsches Patent- und Markenamt, date of filing 27th March, 2002.
• [11] Neugebauer, R.; Dietrich, S.; Kraus, C.: Dieless clinching and dieless rivet-clinching of magnesium, In: Key Engineering Materials, 2007, 344, pp. 693-698.
• [12] Hollerung, T.: Verfahren und Vorrichtung zum Verbinden von Werkstoffen durch Stanznieten, [Process and device for joining materials by self-piercer riveting. Patent], No.: DE 199 05 528 B4, Deutsches Patent- und Markenamt, 2007.