DE102004002559A1 - Method for permanently joining of threaded bolt with bore at relatively soft component, comprising particular relations between dimensions - Google Patents
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Abstract
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 (
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:
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
Zunächst wird
in einem Bauteil
Sodann
wird in diese in dem Bauteil
In
das in dem Bauteil
Abweichend
von dem vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiel
könnte
in dem Bauteil
- 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)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102004002559.2A DE102004002559B4 (en) | 2004-01-17 | 2004-01-17 | Method for the rotationally fixed connection of a threaded pin to a component having a bore |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102004002559.2A DE102004002559B4 (en) | 2004-01-17 | 2004-01-17 | Method for the rotationally fixed connection of a threaded pin to a component having a bore |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE102004002559A1 true DE102004002559A1 (en) | 2005-08-11 |
| DE102004002559B4 DE102004002559B4 (en) | 2024-12-05 |
Family
ID=34744853
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE102004002559.2A Expired - Lifetime DE102004002559B4 (en) | 2004-01-17 | 2004-01-17 | Method for the rotationally fixed connection of a threaded pin to a component having a bore |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| DE (1) | DE102004002559B4 (en) |
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| SCHURER,Werner: Zirkularfräsen von Inngengewinden. In: Tech- nische Rundschau,38/90,S.100-105 * |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE102004002559B4 (en) | 2024-12-05 |
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