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DE102004002559A1 - Method for permanently joining of threaded bolt with bore at relatively soft component, comprising particular relations between dimensions - Google Patents

Method for permanently joining of threaded bolt with bore at relatively soft component, comprising particular relations between dimensions Download PDF

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DE102004002559A1
DE102004002559A1 DE102004002559A DE102004002559A DE102004002559A1 DE 102004002559 A1 DE102004002559 A1 DE 102004002559A1 DE 102004002559 A DE102004002559 A DE 102004002559A DE 102004002559 A DE102004002559 A DE 102004002559A DE 102004002559 A1 DE102004002559 A1 DE 102004002559A1
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Abstract

A standard thread less deep than the length of the screw shaft (2, 5) to be inserted is created at the component which can be a cylinder head (8) made of an aluminum alloy. In a second step a thread concentrically positioned to the standard thread and touching its inner end is created with a bigger diameter (d1) than the central opening of the standard thread, but with a smaller diameter than the diameter of the final thread (d3). The added lengths of the standard thread and of the second bore exceeds the insertion depth of the tapping screw.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur drehfesten Verbindung eines Gewindestiftes mit einem eine Gewindebohrung aufweisenden Bauteil aus einem verformbaren Werkstoff mit geringer Festigkeit (NE-Metalle).The The invention relates to a method for the rotationally fixed connection of a Threaded pin with a threaded bore having a component Made of a deformable material with low strength (non-ferrous metals).

Eine derartige drehfeste Verbindung eines Gewindestiftes mit einem Bauteil wird auch als Festsitzgewinde bezeichnet. Nach dem Stand der Technik ist es bekannt, in dem Bauteil, beispielsweise einem Zylinderkopf, einem Kurbelgehäuse oder dergleichen ein Sondergewinde mit einem gegenüber dem Regelgewinde kleineren Außendurchmesser zu erzeugen. Dabei müssen sehr kleine Toleranzen eingehalten werden, und es ist ein Sonderwerkzeug erforderlich. Da sowohl der Durchmesser des Gewindestiftes als auch des Sondergewindes Toleranzen hat, schwankt das Losdrehmoment der Stiftschraube. Die vom Konstrukteur gewünschten Losdrehmomente der Stiftschrauben können daher mit einem solchen Festsitzgewinde nicht prozeßsicher eingehalten werden. Dies kann zur Folge haben, daß sich die Stiftschraube aus ihrem "Festsitz" löst, bevor die Mutter, mit der das zu verschraubende Teil montiert ist, sich löst. Dies kann zu erheblichen Problemen bei einer automatischen Montage bzw. bei Reparaturen führen, beispielsweise wenn ein Auspuffkrümmer im Fahrzeug ausgebaut werden soll. Zur Erzielung eines Festsitzgewindes kann der Durchmesser des Sondergewindes auch nicht beliebig verkleinert werden, weil sonst Probleme beim automatischen Einschrauben des Gewindestiftes auftreten. Der Gewindestift kann auch nicht über das Sondergewinde hinaus in die in dem Bauteil angeordnete Bohrung eingeschraubt werden. Da die in der Bohrung enthaltene Luft nicht entweichen kann, käme es in diesem Fall durch Sperrung zu einem unerwünschten Druckanstieg. Dieses Problem würde noch verschärft, wenn sich in der Bohrung ein inkompressibles Medium, wie z. B. ein Schmiermittel befindet. Nach dem Stand der Technik galt es daher als eiserne Regel, daß ein Gewindestift unter keinen Umständen über das Gewinde hinaus in ein Bauteil eingeschraubt werden darf. Ein weiterer Nachteil dieses bekannten Verfahrens beruht auf dem Umstand, daß die Gewindestifte häufig mit einer gegen Korrosion schützenden Beschichtung versehen sind . Diese Beschichtung wird beim Einschrauben des Gewindestiftes über die gesamte Einschraublänge zum Teil abgeschabt. Diese Schmutzpartikel können auf die Trennflächen des Bauteils gelangen und eine fehlerhafte Montage verursachen. Das Bauteil muß daher nach dem Eindrehen des oder der Gewindestifte gereinigt werden.A Such rotationally fixed connection of a threaded pin with a component is also referred to as tight fitting thread. According to the state of the art it is known in the component, such as a cylinder head, a crankcase or the like a special thread with a relation to the Standard thread smaller outer diameter to create. It must very small tolerances are met and it is a special tool required. Because both the diameter of the grub screw and of the special thread has tolerances, the loosening torque of the Stud. The designer's desired loosening torques of Studs can therefore not process-safe with such a fixed seat thread be respected. This can lead to the fact that the Loosened stud from its "tight fit" before the nut with which the part to be screwed is mounted solves. This can lead to significant problems with an automatic assembly or lead to repairs, For example, if an exhaust manifold removed in the vehicle shall be. To achieve a tight fit thread, the diameter The special thread can not be reduced arbitrarily, because otherwise problems with the automatic screwing of the set screw occur. The grub screw can not go beyond the special thread be screwed into the hole arranged in the component. Since the air contained in the bore can not escape, it would come in In this case by blocking to an undesirable increase in pressure. This Problem would aggravated, if an incompressible medium such. B. a Lubricant is located. The state of the art was therefore important as an iron rule, that one Threaded pin under no circumstances about the Thread may be screwed out into a component. Another Disadvantage of this known method is based on the fact that the screws often with a protective against corrosion Coating are provided. This coating is when screwing over the threaded pin the entire threading length partly scraped off. These dirt particles can affect the parting surfaces of the component arrive and cause a faulty installation. The component must therefore after screwing in the set screw (s).

Zur Erzielung eines Festsitzgewindes ist es auch bekannt ( US 4 331 414 A ) das Gewinde des Gewindstiftes in besonderer Weise auszubilden. Dabei ist vorgesehen, daß der Endbereich des Gewindes, d. h. derjenige Bereich, der zuletzt in die Gewindebohrung eingeschraubt wird und der eine oder mehrere Gewindegänge umfassen kann, eine zum Ende hin zunehmend flacher werdende Gewindenut und einen zunehmend breiter werdenden Gewindekopf, d. h. größeren Flankendurchmesser aufweist. Diese Abweichung vom Regelgewinde hat zur Folge, daß dieser Endbereich des Gewindestiftes unter plastischer Verformung in das Regelgewinde des Bauteils eingeschraubt wird. Im Anfangsbereich der Gewindebohrung tritt daher eine Sprengwirkung auf, was besonders kritisch ist, wenn eine geringe Materialstärke vorliegt. Ein weiterer Nachteil dieses bekannten Festsitzgewindes besteht darin, daß das Einschraubdrehmoment extrem ansteigt, wenn der Endbereich des Gewindestifts in die Gewindebohrung eingeschraubt wird. Wegen des steilen Anstiegs der Drehmomentkurve kann das vom Konstrukteur gewünschte Einschraubdrehmoment nicht auf reproduzierbare Weise erzeugt werden, sondern es kommt zu großen Schwankungen.To achieve a tight fit thread, it is also known ( US 4 331 414 A ) form the thread of the threaded pin in a special way. It is envisaged that the end region of the thread, ie the region which is screwed last into the threaded bore and which may include one or more threads, an increasingly flatter towards the end thread groove and an increasingly wider threaded head, ie larger flank diameter. This deviation from the standard thread has the consequence that this end portion of the threaded pin is screwed under plastic deformation in the control thread of the component. In the initial region of the threaded bore, therefore, an explosive effect occurs, which is particularly critical when a low material thickness is present. Another disadvantage of this known Festsitzgewindes is that the screwing extremely increases when the end of the threaded pin is screwed into the threaded hole. Because of the steep increase in the torque curve, the screwing torque desired by the designer can not be reproducibly generated, but there are large variations.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der Eingangs genannten Art zu schaffen, mit dem sich auf reproduzierbare Weise ein Festsitz des Gewindestiftes mit definiertem Losdrehmoment erzielen läßt.Of the Invention is based on the object, a method of the input called type, with which in a reproducible manner achieve a tight fit of the set screw with defined loose torque leaves.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß in dem Bauteil ein Regelgewinde erzeugt wird, dessen Länge kleiner ist als die Einschraubtiefe des Gewindestiftes, daß in dem Bauteil eine zu dem Regelgewinde konzentrische und sich an dessen inneres Ende anschließende Bohrung erzeugt wird, deren Durchmesser größer ist als der Kernlochdurchmesser des Regelgewindes, aber kleiner ist als der Gewindenenndurchmesser, wobei die Summe aus der Länge des Regelgewindes und der Länge der Bohrung größer ist als die Einschraubtiefe des Gewindestiftes, und daß der Gewindestift in das Bauteil eingeschraubt wird, wobei in der Bohrung ein Gewinde durch Selbstfurchen des Gewindestiftes erzeugt wird.According to the invention this Task solved by that in the component is a standard thread is generated, whose length is smaller is as the depth of the threaded pin, that in the Component one concentric to the control thread and at the inner end subsequent Hole is generated, whose diameter is greater than the core hole diameter the standard thread, but smaller than the thread diameter, where the sum of the length the standard thread and the length the hole is larger as the screwing depth of the threaded pin, and that the threaded pin is screwed into the component, wherein in the bore a thread is generated by self-furrows of the threaded pin.

Bei diesem Selbstfurchen des Gewindestiftes in der Bohrung wird Material des Bauteils nach innen in die Gewindenut des Gewindestifts verdrängt. Dabei entsteht in dem nach innen verdrängten Material des Bauteils eine Kerbe an der Flankenspitze, die einen spiralförmigen Kanal erzeugt. Da die in der Bohrung enthaltene Luft und gegebenenfalls ein flüssiges Medium, wie z. B. Schmiermittel durch diesen spiralförmigen Kanal entweichen kann, wird ein unerwünschter Druckanstieg vermieden. Das zum Losdrehen des Gewindestiftes erforderliche Drehmoment kann durch entsprechende Wahl der Einschraubtiefe in die Bohrung des Bauteils beliebig gewählt werden. Innerhalb einer bestimmten Einschraubtiefe des Gewindestiftes unterliegt das zum Losdrehen erforderliche Drehmoment sehr geringen Schwankungen. Da in dem Bauteil ein Regelgewinde erzeugt wird, sind anders als bei einem Sondergewinde keine besonderen Werkzeuge erforderlich.In this self-furrowing of the threaded pin in the bore material of the component is displaced inwardly into the thread groove of the threaded pin. This creates a notch on the flank tip in the inwardly displaced material of the component, which creates a spiral channel. Since the air contained in the bore and optionally a liquid medium such. B. lubricant can escape through this spiral channel, an undesirable increase in pressure is avoided. The torque required to loosen the threaded pin can be selected by appropriate selection of Bolt depth in the bore of the component can be selected arbitrarily. Within a certain screwing depth of the threaded pin, the torque required for loosening is subject to very small fluctuations. Since a standard thread is produced in the component, unlike a special thread no special tools are required.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann in der Weise ausgeführt werden, daß in dem Bauteil eine Bohrung erzeugt wird, deren Länge größer ist als die Einschraubtiefe des Gewindestiftes und deren Durchmesser dem Kernlochdurchmesser des Regelgewindes entspricht, und daß in einem äußeren Bereich der Bohrung das Regelgewinde durch Fräsen erzeugt wird, mit gleichzeitigem Erweitern des inneren Bereichs durch Zirkularfräsen auf einen Durchmesser, der größer ist als der Kernlochdurchmesser des Regelgewindes, aber kleiner ist als der Gewindenenndurchmesser.The inventive method can be done in the way be that in the component is produced a bore whose length is greater than the screwing depth of the threaded pin and the diameter of the core hole diameter of the standard thread, and that in an outer region of the bore the Standard thread generated by milling becomes, with simultaneous widening of the inner area by circular milling a diameter that is larger as the core hole diameter of the standard thread, but smaller as the thread diameter.

Bei einer Serienfertigung ist jedoch vorteilhafter, daß in dem Bauteil eine Bohrung erzeugt wird, deren Länge größer ist als die Einschraubtiefe des Gewindestiftes und deren Durchmesser größer ist als der Kernlochdurchmesser des Regelgewindes, aber kleiner ist als der Gewindenenndurchmesser, und daß in einem Bereich der Bohrung das Regelgewinde durch Gewindefurchen erzeugt wird.at However, a series production is more advantageous that in the Part a bore is produced whose length is greater than the screwing the threaded pin and whose diameter is larger than the core hole diameter the standard thread, but smaller than the thread diameter, and that in an area of the bore the standard thread by thread furrows is produced.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt:The Invention will now be described with reference to a drawing embodiment explained in more detail. It shows:

1 eine Seitenansicht eines Werkzeugs zum Gewindefurchen, 1 a side view of a tool for threading,

2 eine vergrößerte Unteransicht des Gewindefurchwerkzeugs nach 1, 2 an enlarged bottom view of the Gewindefurchwerkzeugs after 1 .

3 eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Arbeitsweise des Gewindefurchwerkzeugs, 3 a schematic representation for explaining the operation of the Gewindefurchwerkzeugs,

4 in größerem Maßstab einen Längsschnitt durch ein mit einem Gewindefurchwerkzeug erzeugtes Gewinde, und 4 on a larger scale a longitudinal section through a thread produced with a threading tool, and

5 in größerem Maßstab einen Längsschnitt durch einen in ein Bauteil eingeschraubten Gewindestift. 5 on a larger scale, a longitudinal section through a screwed into a component threaded pin.

Bei dem nachfolgend beschriebenen Verfahren zur drehfesten Verbindung eines Gewindestiftes mit einem Bauteil wird in dem Bauteil ein Regelgewinde durch Gewindefurchen erzeugt. Beim Innengewindefurchen wird das Werkstück spanlos nach dem Prinzip des Kaltfließpreßverfahrens verformt. Die Fließfähigkeit des Werkstoffs wird genutzt, um über ein Umformwerkzeug, dessen Kontur dem herzustellenden Gewinde entspricht, das Innengewinde zu furchen. In den Baumaßen und Schaftformen entspricht der in 1 gezeigte Gewindefurcher 1 einem Gewindebohrer. Der Gewindefurcher 1 besteht aus drei wesentlichen Teilen, nämlich dem Einlaufkegel 2, einem zylindrischem Führungsteil 3 mit Schmiernuten 4 und einem Schaftteil 5 mit Vierkant 6. Der Einlaufkegel 2 des Gewindefurchers 1 ist mit dem Anschnitteil eines Gewindebohrers vergleichbar. Er ist das maßgeblich Teil, mit dem die Umformarbeit geleistet wird. Er kann als spiralförmige Schraubenlinie beschrieben werden. Der kleinste Profildurchmesser liegt gering unter dem Vorbohrdurchmesser. Um eine Materialumformung zu erreichen, muß vor allem der Umformbereich des Gewindefurchers 1 sogenannte Drückstege 7 haben. Die Drückstege 7 werden durch polygonförmiges Schleifen des Gewindeteils erreicht. Die Anzahl der Drückstege ist abhängig vom Gewindedurchmesser, der Steigung, der Länge des Einlaufkegels sowie dem Werkstück. Da ein solcher Gewindefurcher zum Stand der Technik gehört, ist eine weitere Erläuterung entbehrlich.In the method described below for the rotationally fixed connection of a threaded pin with a component, a control thread is produced by thread grooves in the component. In the case of internal thread furrowing, the workpiece is formed without cutting using the cold extrusion method. The fluidity of the material is used to furrow through a forming tool whose contour corresponds to the thread to be produced, the internal thread. In the dimensions and shank forms corresponds to in 1 shown thread cloth 1 a tap. The thread fork 1 consists of three essential parts, namely the inlet cone 2 a cylindrical guide part 3 with lubrication grooves 4 and a shaft part 5 with square 6 , The inlet cone 2 of the thread rolling 1 is similar to the Anschnitteil a tap. He is the decisive part with which the forming work is done. It can be described as a helical helix. The smallest profile diameter is slightly below the pre-drilling diameter. In order to achieve a material deformation, especially the forming area of the thread former must 1 so-called pressure bridges 7 to have. The pressing bridges 7 are achieved by polygonal grinding of the threaded part. The number of pressing webs depends on the thread diameter, the pitch, the length of the inlet cone and the workpiece. Since such a thread binder belongs to the prior art, further explanation is dispensable.

Zunächst wird in einem Bauteil 8 aus einem verformbaren Material, wie z. B. einem Zylinderkopf oder einem Kurbelgehäuse aus einer Aluminiumlegierung, eine Bohrung erzeugt. Die Länge dieser Vorbohrung ist größer als die Einschraubtiefe eines Gewindestiftes 9. Für das Gewindefurchen ist der Durchmesser der Bohrung von entscheidender Bedeutung. Damit das Material des Bauteils 8 von dem Gewindefurcher 1 in der erforderlichen Weise zur Bildung eines Innengewindes verdrängt werden kann, muß der Durchmesser d1 der Vorbohrung größer sein als der Kernlochdurchmesser d2, aber kleiner sein als der Nenndurchmesser d3 des zu erzeugenden Innengewindes.First, in a component 8th made of a deformable material, such. B. a cylinder head or a crankcase made of an aluminum alloy, a bore. The length of this pilot hole is greater than the screw-in depth of a threaded pin 9 , For thread rolling, the diameter of the bore is of crucial importance. So that the material of the component 8th from the thread furrow 1 can be displaced in the required manner to form an internal thread, the diameter d 1 of the pilot hole must be greater than the core hole diameter d 2 , but smaller than the nominal diameter d 3 of the internal thread to be generated.

Sodann wird in diese in dem Bauteil 8 erzeugte Bohrung der Gewindefurcher 1 wie beim Gewindeschneiden bis in die Tiefe n1 eingedreht, wie in 3 gezeigt. Dabei wird Material des Bauteils 8 radial nach innen in die Gewindenut des Gewindefurchers 1 verdrängt, und es entsteht das gewünschte Innengewinde mit dem Kernlochdurchmesser d2 und dem Gewindenenndurchmesser d3. Für ein durch Gewindefurchen erzeugtes Innengewinde ist die Ausbildung einer Kerbe 10 an der Flankenspitze typisch. Diese Kerbe entsteht bei der radialen Verdrängung des Materials des Bauteils 8 durch den Gewindefurcher 1 oder den Gewindestift 9. In 4 ist der für das Gewindefurchen typische Faserverlauf im Material des Bauteils 8 dargestellt. Anders als bei einem geschnittenen Gewinde entstehen bei einem gefurchten Gewinde keine unterbrochenen Fasern, wodurch die Gefahr gegen Dauerbruch, insbesondere bei dynamischer Belastung erheblich verringert wird.Then in these in the component 8th produced hole of the thread furrow 1 as screwed down to the depth of n 1 , as in 3 shown. This material of the component 8th radially inward into the thread groove of the thread rolling 1 displaced, and there is the desired internal thread with the core hole diameter d 2 and the thread diameter d 3 . For a thread formed by internal threads is the formation of a notch 10 typical at the flank tip. This notch arises in the radial displacement of the material of the component 8th through the thread furrow 1 or the set screw 9 , In 4 is the typical fiber threading in the material of the component 8th shown. Unlike a cut thread arise in a grooved thread no broken fibers, which significantly reduces the risk of fatigue, especially under dynamic load becomes.

In das in dem Bauteil 8 erzeugte Regelgewinde wird sodann ein Gewindestift 9 eingeschraubt. Wie in 5 gezeigt, wird der Gewindestift 9 um einige Gewindegänge (bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel um drei Gewindegänge) über das Regelgewinde mit der Länge n1 hinaus in die Bohrung eingeschraubt. In diesem Bereich n2 erzeugt der Gewindestift 9 in dem Bauteil 8 durch Selbstfurchung ein Gewinde. Mit anderen Worten in dem Bereich n2 wirkt der Gewindestift 9 auf die gleiche Weise wie der Gewindefurcher 1. Infolge der durch den Gewindestift 9 erzwungenen Verdrängung des Materials des Bauteils 8 wird daher ein Innengewinde mit der Länge n2, das ebenfalls eine Kerbe 10 in der Flankenspitze aufweist, erzeugt. Die in der Bohrung eingeschlossene Luft und gegebenenfalls ein Schmiermittel können durch diesen spiralförmigen Kanal entweichen, so daß sich unter dem Gewindestift 9 kein Druck aufbauen kann, der das Einschraubdrehmoment verfälscht oder die Belastung des Bauteils 8 bis zur Bruchgrenze erhöhen könnte. Die Länge n2 des von dem Gewindestift 9 selbst gefurchten Gewindes kann frei gewählt werden und bestimmt das Losdrehmoment. Die Höhe des Losdrehmoments läßt sich daher sehr einfach bestimmen, wobei die Streuung sehr gering ist, weil die Toleranz des Gewindestifts das zum Losdrehen erforderliche Drehmoment kaum beeinflußt. Es ergibt sich eine sehr hohe Ausreißfestigkeit des Gewindestifts 9, weil die absolute Formschlüssigkeit im Längenbereich n2 auch bei dynamischer Belastung kein Setzverhalten zeigt.Into that in the component 8th generated standard thread then becomes a grub screw 9 screwed. As in 5 shown is the grub screw 9 by a few threads (screwed in the embodiment shown by three threads) on the standard thread with the length n 1 out into the hole. In this area n 2 generates the grub screw 9 in the component 8th self-tapping a thread. In other words, in the area n 2, the grub screw acts 9 in the same way as the thread binder 1 , As a result of the threaded pin 9 forced displacement of the material of the component 8th Therefore, an internal thread with the length n 2 , which is also a notch 10 in the flank tip generated. The trapped air in the bore and optionally a lubricant can escape through this spiral channel, so that under the grub screw 9 can not build up pressure that falsifies the screwing torque or the load on the component 8th could increase to the breaking point. The length n 2 of the grub screw 9 Even furrowed thread can be chosen freely and determines the loosening torque. The amount of loosening torque can therefore be determined very easily, the scattering is very low, because the tolerance of the threaded pin hardly affects the torque required for loosening. This results in a very high pull-out strength of the threaded pin 9 because the absolute form-locking in the length range n 2 shows no setting behavior even under dynamic load.

Abweichend von dem vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiel könnte in dem Bauteil 8 zunächst eine Vorbohrung mit einem dem Kernlochdurchmesser d2 des Regelgewindes entsprechenden Durchmesser erzeugt werden, deren Länge größer ist als die Einschraubtiefe des Gewindestiftes 9. Anschließend könnte mit einem besonders ausgebildeten Fräser durch Zirkularfräsen ein Regelgewinde erzeugt werden, dessen Länge kleiner ist als die Einschraubtiefe des Gewindestiftes 9, und gleichzeitig könnte der Fräser eine sich an das innere Ende dieser Bohrung anschließende Bohrung erzeugen, deren Durchmesser größer ist als der Kernlochdurchmesser d2 des Regelgewindes, aber kleiner ist als der Gewindenenndurchmesser d3. Nachteilig ist hierbei das Erfordernis eines besonders ausgebildeten Zirkularfräsers. Ein weiterer Nachteil besteht in dem Umstand, daß bei dem durch Fräsen erzeugten Innengewinde der Faserverlauf im Material des Bauteils 8 zwangsläufig unterbrochen wird, wodurch die Gefahr gegen Dauerbruch erhöht wird.Notwithstanding the embodiment described above could in the component 8th First, a pilot hole with a diameter corresponding to the core hole diameter d 2 of the control thread diameter are generated, whose length is greater than the screwing of the threaded pin 9 , Subsequently, a standard thread could be produced with a specially designed milling cutter by circular milling, the length of which is smaller than the screw-in depth of the threaded pin 9 and at the same time the cutter could produce a bore adjacent the inner end of this bore whose diameter is greater than the core hole diameter d 2 of the control thread but smaller than the thread diameter d 3 . The disadvantage here is the requirement of a specially trained circular cutter. Another disadvantage is the fact that in the internal thread produced by milling of the fiber flow in the material of the component 8th inevitably interrupted, whereby the danger is increased against fatigue.

11
Gewindefurcherforming taps
22
Einlaufkegelinlet cone
33
Führungsteilguide part
44
Schmiernutenlubrication
55
Schaftteilshank part
66
Vierkantsquare
77
Drückstegepressing lands
88th
Bauteilcomponent
99
GewindestiftSet screw
1010
Kerbescore
d1 d 1
VorbohrdurchmesserPre-drilling
d2 d 2
KernlochdurchmesserCore hole diameter
d3 d 3
GewindenenndurchmesserThread diameter
n1 n 1
Länge des RegelgewindesLength of the usually thread
n2 n 2
Länge des selbstgefurchten GewindesLength of the self-tapped thread
(n1 + n3)(n 1 + n 3 )
Länge der BohrungLength of drilling

Claims (3)

Verfahren zur drehfesten Verbindung eines Gewindestiftes mit einem eine Gewindebohrung aufweisenden Bauteil aus einem verformbaren Werkstoff mit geringer Festigkeit (NE-Metalle), dadurch gekennzeichnet, daß in dem Bauteil ein Regelgewinde erzeugt wird, dessen Länge (n1) kleiner ist als die Einschraubtiefe des Gewindestiftes, daß in dem Bauteil eine zu dem Regelgewinde konzentrische und sich an dessen inneres Ende anschließende Bohrung erzeugt wird, deren Durchmesser (d1) größer ist als der Kernlochdurchmesser (d2) des Regelgewindes, aber kleiner ist als der Gewindenenndurchmesser (d3), wobei die Summe aus der Länge (n1) des Regelgewindes und der Länge (n3) der Bohrung größer ist als die Einschraubtiefe (n1 + n2) des Gewindestiftes, und daß der Gewindestift in das Bauteil eingeschraubt wird, wobei in der Bohrung ein Gewinde durch Selbstfurchen des Gewindestiftes erzeugt wird.A method for non-rotatable connection of a threaded pin with a threaded bore having a component made of a deformable material with low strength (non-ferrous metals), characterized in that in the component a control thread is produced whose length (n 1 ) is smaller than the screwing of the threaded pin in that a bore concentric with the control thread and adjoining the inner end is produced in the component, whose diameter (d 1 ) is greater than the core hole diameter (d 2 ) of the standard thread but smaller than the thread diameter (d 3 ). wherein the sum of the length (n 1 ) of the control thread and the length (n 3 ) of the bore is greater than the engagement depth (n 1 + n 2 ) of the threaded pin, and that the grub screw is screwed into the component, wherein in the bore a thread is created by self-furrows of the threaded pin. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Bauteil eine Bohrung erzeugt wird, deren Länge (n1 + n3) größer ist als die Einschraubtiefe des Gewindestiftes und deren Durchmesser dem Kernlochdurchmesser (d2) des Regelgewindes entspricht, und daß in einem äußeren Bereich (n1) der Bohrung das Regelgewinde durch Fräsen erzeugt wird, mit gleichzeitigem Erweitern des inneren Bereichs (n2) durch Zirkularfräsen auf einen Durchmesser (d1), der größer ist als der Kernlochdurchmesser (d2) des Regelgewindes, aber kleiner ist als der Gewindenenndurchmesser (d3).A method according to claim 1, characterized in that in the component a bore is produced whose length (n 1 + n 3 ) is greater than the screwing depth of the threaded pin and whose diameter corresponds to the core hole diameter (d 2 ) of the standard thread, and that in one outer region (n 1 ) of the bore, the control thread is produced by milling, with simultaneous expansion of the inner region (n 2 ) by circular milling to a diameter (d 1 ), which is greater than the core hole diameter (d 2 ) of the standard thread, but smaller is the thread diameter (d 3 ). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Bauteil eine Bohrung erzeugt wird, deren Länge (n1 + n3) größer ist als die Einschraubtiefe (n1 + n2) des Gewindestiftes und deren Durchmesser (d1) größer ist als der Kernlochdurchmesser (d2) des Regelgewindes, aber kleiner ist als der Gewindenenndurchmesser (d3), und daß in einem Bereich (n1) der Bohrung das Regelgewinde durch Gewindefurchen erzeugt wird.A method according to claim 1, characterized in that in the component a bore is produced whose length (n 1 + n 3 ) is greater than the screwing depth (n 1 + n 2 ) of the threaded pin and whose diameter (d 1 ) is greater than the core hole diameter (d 2 ) of the standard thread, but smaller than the thread diameter (d 3 ), and that in a region (n 1 ) of the bore, the control thread is produced by thread grooves.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005051174A1 (en) * 2005-10-24 2007-05-10 EMUGE-Werk Richard Glimpel GmbH & Co. KG Fabrik für Präzisionswerkzeuge Tool for production and finishing of screw thread, has circular screw thread molding work area and tool is pivoted around tool axis and two roller studs project radially outward from tool axis
US20110085867A1 (en) * 2009-10-09 2011-04-14 Harry Leroy Ellis Form Tap Having a Plurality of Lobes

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2825483A1 (en) * 1977-06-09 1978-12-21 Illinois Tool Works FASTENING ELEMENT
US4304503A (en) * 1977-09-07 1981-12-08 Semblex Corporation Opposite threaded stud
DE3124189A1 (en) * 1980-06-23 1982-03-25 Illinois Tool Works Inc., 60631 Chicago, Ill. "FASTENERS WITH A MODIFIED THREAD FORM"
US4331414A (en) * 1980-05-12 1982-05-25 Wheatley Jr Thomas Leakproof stud bolt incorporating modified thread
DE3905581A1 (en) * 1989-02-23 1990-08-30 Helmut Fuchs EYEWEAR HINGE
DE3939795A1 (en) * 1989-12-01 1991-06-06 Schmitt M Norbert Dipl Kaufm D METHOD FOR PRODUCING A THREADED HOLE
DE20007664U1 (en) * 2000-03-24 2000-07-20 Datron-Electronic GmbH, 64367 Mühltal Milling tap
DE19927386A1 (en) * 1999-06-16 2001-01-04 Fette Wilhelm Gmbh Threaded boring producing process, involving making core boring using boring milling head of diameter greater than that of shaft region with milling thread cutter
EP1382865A1 (en) * 2002-07-16 2004-01-21 Bosch Automotive Systems Corporation Self-tapping screw type fastener and push rod for brake booster using the same

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2825483A1 (en) * 1977-06-09 1978-12-21 Illinois Tool Works FASTENING ELEMENT
US4304503A (en) * 1977-09-07 1981-12-08 Semblex Corporation Opposite threaded stud
US4331414A (en) * 1980-05-12 1982-05-25 Wheatley Jr Thomas Leakproof stud bolt incorporating modified thread
DE3124189A1 (en) * 1980-06-23 1982-03-25 Illinois Tool Works Inc., 60631 Chicago, Ill. "FASTENERS WITH A MODIFIED THREAD FORM"
DE3905581A1 (en) * 1989-02-23 1990-08-30 Helmut Fuchs EYEWEAR HINGE
DE3939795A1 (en) * 1989-12-01 1991-06-06 Schmitt M Norbert Dipl Kaufm D METHOD FOR PRODUCING A THREADED HOLE
DE19927386A1 (en) * 1999-06-16 2001-01-04 Fette Wilhelm Gmbh Threaded boring producing process, involving making core boring using boring milling head of diameter greater than that of shaft region with milling thread cutter
DE20007664U1 (en) * 2000-03-24 2000-07-20 Datron-Electronic GmbH, 64367 Mühltal Milling tap
EP1382865A1 (en) * 2002-07-16 2004-01-21 Bosch Automotive Systems Corporation Self-tapping screw type fastener and push rod for brake booster using the same

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ICS-Handbuch, Automatische Schraubmontage,S.96-100,389-391. ISBN 3-922885-64-0 *
ICS-Handbuch, Automatische Schraubmontage,S.96-100,389-391. ISBN 3-922885-64-0;
SCHURER,Werner: Zirkularfräsen von Inngengewinden. In: Tech- nische Rundschau,38/90,S.100-105 *
SCHURER,Werner: Zirkularfräsen von Inngengewinden. In: Tech- nische Rundschau,38/90,S.100-105;

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005051174A1 (en) * 2005-10-24 2007-05-10 EMUGE-Werk Richard Glimpel GmbH & Co. KG Fabrik für Präzisionswerkzeuge Tool for production and finishing of screw thread, has circular screw thread molding work area and tool is pivoted around tool axis and two roller studs project radially outward from tool axis
DE102005051174B4 (en) * 2005-10-24 2007-08-02 EMUGE-Werk Richard Glimpel GmbH & Co. KG Fabrik für Präzisionswerkzeuge Tool and method for creating or finishing a thread
US20110085867A1 (en) * 2009-10-09 2011-04-14 Harry Leroy Ellis Form Tap Having a Plurality of Lobes
US8602696B2 (en) * 2009-10-09 2013-12-10 Harry Leroy Ellis Form tap having a plurality of lobes

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