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DE102008026356A1 - Method for blind riveting of components e.g. metal sheets, of vehicle body, involves fixing blind rivet, and filling space with adhesive, so that component is not shifted relative to another component after hardening of adhesive - Google Patents

Method for blind riveting of components e.g. metal sheets, of vehicle body, involves fixing blind rivet, and filling space with adhesive, so that component is not shifted relative to another component after hardening of adhesive Download PDF

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DE102008026356A1
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Norbert Kulzer
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Bayerische Motoren Werke AG
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Bayerische Motoren Werke AG
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Abstract

The method involves fixing a blind rivet (6) from a side of a component (3) into two holes (4, 5) of two respective components (2, 3) such as metal sheets, so that a lower side (11) of a rivet head (7) lies on a side of the component (3). The lower side is turned away from the component (2). A space (10) is formed by the lower side, the component (2), and an inner circumference of the hole (5). The space is filled with an adhesive (12), so that the component (3) is not shifted relative to the component (2) after hardening of the adhesive. An independent claim is also included for a component connection comprising a blind rivet.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Blindnieten von Bauteilen gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 1 sowie eine Bauteilverbindung gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 9.The The present invention relates to a method for blind riveting Components according to the features of claim 1 and a component connection according to the features of claim 9.

Bauteile durch Nieten, insbesondere durch Blindnieten, miteinander zu verbinden, ist seit langem bekannt und z. B. in der DE 40 19 193 A1 , G 91 07 414.2 oder DE 197 44 312 A1 beschrieben. Auch bei der Reparatur von Fahrzeugkarosserien wurde Blindnieten eingesetzt. Vor dem Setzen eines Blindniets werden zwei miteinander zu verbindende Bleche üblicherweise relativ zueinander positioniert und relativ zueinander fixiert. Anschließend wird ein die beiden Bauteile durchsetzendes Loch gebohrt, in das dann der Blindniet eingesetzt werden kann. Durch den Blindniet sind die beiden Bauteile sowohl in Längsrichtung des Blindniets als auch quer in Bezug auf die Längsrichtung des Blindniets relativ zueinander fixiert.Components by rivets, in particular by blind rivets to connect with each other, has long been known and z. B. in the DE 40 19 193 A1 . G 91 07 414.2 or DE 197 44 312 A1 described. Blind rivets were also used in the repair of vehicle bodies. Before setting a blind rivet two sheets to be joined together are usually positioned relative to each other and fixed relative to each other. Subsequently, a hole passing through the two components is drilled into which the blind rivet can then be inserted. Through the blind rivet, the two components are fixed relative to one another both in the longitudinal direction of the blind rivet and transversely with respect to the longitudinal direction of the blind rivet.

Für eine Großserienfertigung von Fahrzeugkarosserien ist das oben beschriebene Verfahren nur bedingt geeignet. Üblicherweise werden nämlich die miteinander zu verbindenden Karosserieteile vor dem Fügen komplett vorgefertigt. Nicht unproblematisch ist es, die für das Setzen von Blindnieten erforderlichen Löcher in den zu fügenden Bauteilen vorzufertigen, da ein Vorfertigen der Löcher aufgrund von Fertigungstoleranzen der zu fügenden Bauteile zu inakzeptablen Toleranzen im Karosserieverbund führen können.For a mass production of vehicle bodies is that method described above only partially suitable. Usually namely, the body parts to be joined together completely prefabricated before joining. Not without problems is it necessary for putting blind rivets Prefabricate holes in the components to be joined, there preforming the holes due to manufacturing tolerances the components to be joined to unacceptable tolerances in the Can lead body composite.

Wichtig ist nämlich, dass die zu fügenden Karosseriebauteile vor dem Fügen möglichst exakt relativ zueinander positioniert werden können.Important is that the body parts to be joined before joining as exactly as possible relative to each other can be positioned.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Blindnietverfahren bzw. eine Bauteilverbindung zu schaffen, bei dem bzw. bei der zwei durch einen Blindniet miteinander zu verbindende Bauteile möglichst exakt relativ zueinander positioniert sind, wobei ein Ziel stets auch eine hohe Festigkeit sowie eine Eignung für eine Großserienfertigung ist.task The invention is a blind riveting or a component connection in which or by the two by a blind rivet to each other to be connected components as accurately as possible relative to each other are always positioned with a high strength as well as a suitability for a mass production is.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Patentansprüche 1 und 9 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.These The object is achieved by the features of claims 1 and 9 solved. Advantageous embodiments and developments The invention can be found in the dependent claims.

Ausgangspunkt der Erfindung ist ein Verfahren zum Blindnieten von Bauteilen, bei dem die beiden Bauteile vorgefertigt bereitgestellt werden. Das erste Bauteil weist ein erstes Loch zum Setzen eines Blindniets auf und das zweite Bauteil weist ein zweites Loch zum Setzen eines Blindniets auf. Im Unterschied zu vielen herkömmlichen Blindnietsetzverfahren wird das zweite Loch größer hergestellt als das erste Loch.starting point The invention is a method for blind riveting of components, in the two components are provided prefabricated. The first Component has a first hole for setting a blind rivet on and the second component has a second hole for setting a blind rivet on. In contrast to many conventional Blindnietsetzverfahren the second hole is made larger than the first one Hole.

In einem ersten Fügeschritt werden die beiden Bauteile relativ zueinander ausgerichtet, wobei sie im Bereich der beiden Löcher zur Anlage aneinander gebracht werden. Da das zweite Loch größer als das erste Loch ist, müssen die beiden Löcher nicht notwendigerweise exakt kozentrisch zueinander ausgerichtet sein. Vielmehr kann das Hauptaugenmerk auf eine möglichst exakte Gesamtausrichtung der beiden Bauteile relativ zueinander gelegt werden.In In a first Joining step, the two components become relative aligned with each other, being in the area of the two holes to be brought together to the plant. Because the second hole is bigger than the first hole is, the two holes do not have to necessarily be aligned exactly eccentric to each other. Rather, the main focus can be on a precise as possible Overall orientation of the two components are placed relative to each other.

Sind die beiden Bauteile relativ zueinander ausgerichtet, kann ein Blindniet gesetzt werden, der einen Nietschaft und ein Setzkopf aufweist. Der Blindniet wird von der Seite des zweiten Bauteils her in die beiden Löcher eingesetzt.are the two components aligned relative to each other, a blind rivet be set, which has a rivet and a setting head. The blind rivet is inserted from the side of the second component into the inserted two holes.

Eine Unterseite des Blindniets wird dabei in Anlage mit der dem ersten Bauteil abgewandten Seite des zweiten Bauteils gebracht.A The underside of the blind rivet is in contact with the first one Part remote side of the second component brought.

Vor oder gleichzeitig mit dem Setzen des Blindniets wird der verbleibende ”Raum”, der durch die Unterseite des Setzkopfs, einen Innenumfang des im zweiten Bauteil vorgesehenen zweiten Lochs und durch das erste Bauteil gebildet ist, mit Klebstoff aufgefüllt. Anschließend wird der Klebstoff ausgehärtet, was im Ergebnis dazu führt, dass das zweite Bauteil in Bezug auf das erste Bauteil nicht mehr verrutschen kann. Durch den ausgehärteten Klebstoff wird somit eine ”formschlüssige Verbindung” der beiden Bauteile auch in Querrichtung des Blindniets erreicht. Da der Klebstoff möglichst den gesamten Freiraum zwischen dem Blindniet und den miteinander zu verbinden Bauteilen ausfüllt, verringert sich auch die Gefahr von Korrosion im Bereich der Nietverbindung. Der Setzkopf des Blindniets sollte dabei hinreichend groß sein, so dass er das zweite Loch überdeckt.In front or simultaneously with the setting of the blind rivet becomes the remaining "space", the through the bottom of the setting head, an inner circumference of the second component provided second hole and through the first component is formed, filled with adhesive. Subsequently the adhesive is cured, resulting in the result that the second component with respect to the first component no longer can slip. Due to the cured adhesive is thus a "positive connection" of Both components also achieved in the transverse direction of the blind rivet. There the glue is as possible the entire space between the blind rivet and the components to be connected together, Also reduces the risk of corrosion in the rivet joint. Of the Setting head of the blind rivet should be sufficiently large, so that he covers the second hole.

Das oben beschriebene Verfahren ist insbesondere für die Großserienfertigung von Fahrzeugkarosserien geeignet. Die miteinander zu verbindenden Bauteile können in Presswerkzeugen, z. B. durch Tiefziehen, vorgefertigt werden. Ebenfalls vorgefertigt werden können die beiden Löcher. Da die beiden Löcher nicht exakt kozentrisch zueinander ausgerichtet werden müssen, ist trotz der bei der Fertigung von Karosserieteilen unvermeidlichen Fertigungstoleranzen eine optimale relative Positionierung der beiden zu fügenden Bauteile möglich.The The method described above is especially for mass production suitable for vehicle bodies. To connect with each other Components can be used in pressing tools, eg. B. by deep drawing, prefabricated. Also can be prefabricated the two holes. Because the two holes are not must be aligned exactly co-centric to each other, is in spite of the inevitable in the manufacture of body parts Manufacturing tolerances optimal relative positioning of the two possible to be joined components.

Bedingt durch einen vermehrten Klebstoffauftrag auf die Setzkopfunterseite des Blindnietes, wird beim Setzen der Klebstoffüberschuss zum Teil zwischen die Bleche verdrängt. Diese zusätzliche flächige Verklebung für zu einer wesentlichen Steigerung der Verbindungsfestigkeit. Durch das klebstoffunterstützte Blindnieten kann also auch bei bereits aufeinanderliegenden Teilen eine flächige Verklebung zwischen den Werkstoffen erzielt werden.Due to an increased application of adhesive to the setting head underside of the blind rivet, the adhesive surplus is partially displaced between the sheets when setting. This additional surface bonding for a substantial increase in the connection strength. Through the adhesive Supported blind rivets can therefore be achieved even with already superimposed parts a surface bonding between the materials.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung erfolgt nach dem Fügen der beiden Bauteile eine kathodische Tauchlackierung der beiden Bauteile und anschließend eine Aushärtung des Klebstoffs und der aufgebrachten Lackschicht in einem Ofen.To a development of the invention takes place after joining the two components a cathodic dip painting of the two Components and then a curing of the Adhesive and the applied paint layer in an oven.

Im Unterschied zu herkömmlichen Fügeverfahren, bei denen zwei miteinander zu vernietende Bleche zusätzlich flächig miteinander verklebt werden, dient hier der Klebstoff primär nur der Erzielung einer formschlüssigen Verbindung der beiden Bauteile und wenn überhaupt, dann nur sekundär einer Verklebung der beiden Bauteile. Das für ein flächiges Verkleben von Bauteilen erforderliche separate Reinigen der Fügeflächen, das insbesondere bei Aluminiumblechen sehr aufwändig und kostenintensiv ist, muss somit nicht durchgeführt werden.in the Difference to conventional joining methods, at which two sheets to be riveted together additionally glued together flat, here is the glue primarily only the achievement of a form-fitting Connection of the two components and if any, then only secondarily a bonding of the two components. The required for a surface bonding of components separate cleaning of the joining surfaces, in particular For aluminum sheets very complex and costly is not required.

Im Folgenden wird die Erfindung im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert. Die einzige 1 zeigt das Grundprinzip der Erfindung.In the following the invention will be explained in connection with the drawing. The only 1 shows the basic principle of the invention.

1 zeigt eine Bauteilverbindung 1, bestehend aus einem ersten Blech 2 und einem zweiten Blech 3. In das erste Blech 2 ist ein erstes Loch 4 gestanzt. In das zweite Blech 3 ist ein zweites Loch 5 gestanzt. Wie aus 1 ersichtlich ist, weist das zweite Loch 5 einen wesentlich größeren Durchmesser als das erste Loch 4 auf. Ebenfalls ersichtlich ist, dass die beiden Bauteile bzw. die beiden Löcher 4, 5 nicht exakt kozentrisch zueinander ausgerichtet sind. Bei der Ausrichtung der beiden Bauteile steht nämlich eine optimale Positionierung des Gesamtbauteils, nicht aber eine exakte Ausrichtung der beiden Löcher 4, 5 im Vordergrund. 1 shows a component connection 1 , consisting of a first sheet 2 and a second sheet 3 , In the first sheet 2 is a first hole 4 punched. In the second sheet 3 is a second hole 5 punched. How out 1 it can be seen has the second hole 5 a much larger diameter than the first hole 4 on. It can also be seen that the two components or the two holes 4 . 5 are not exactly aligned with each other eccentrically. In the orientation of the two components is namely an optimal positioning of the entire component, but not an exact alignment of the two holes 4 . 5 in the foreground.

Wie aus 1 ersichtlich ist, ist von der Seite des zweiten Blechs 3 her ein Blindniet 6 in die beiden Löcher eingesetzt. Der Blindniet 6 weist einen Nietkopf 7, einen Nietschaft 8 und einen Dornkopf 9, der sich im Innern des Nietschafts 8 befindet, auf. Der Dornkopf 9 spreizt den Nietschaft 8 im Bereich unterhalb des ersten Blechs 3 auf, so dass die beiden Bleche 2, 3 unlösbar miteinander verbunden sind.How out 1 is apparent from the side of the second sheet 3 a blind rivet 6 inserted into the two holes. The blind rivet 6 has a rivet head 7 a rivet shaft 8th and a thorn head 9 which is inside the rivet 8th is on. The spike head 9 spreads the rivet shaft 8th in the area below the first sheet 3 on, leaving the two sheets 2 . 3 are inextricably linked.

Ein ”Hohlraum” 10, der durch eine Unterseite 11 des Nietkopfs 7, einen Innenumfang des zweiten Lochs, das erste Blech 2 und einen Außenumfang des Nietschafts 8 gebildet ist, ist mit Klebstoff 12 ausgefüllt, der in einem Ofen ausgehärtet worden ist. Durch den Klebstoff 12 sind die beiden Bauteile 2, 3 absolut formschlüssig miteinander verbunden und können nicht mehr gegeneinander verrutschen.A "cavity" 10 that by a bottom 11 of the rivet head 7 , an inner periphery of the second hole, the first sheet 2 and an outer periphery of the rivet shank 8th is formed, is with adhesive 12 filled, which has been cured in an oven. Through the glue 12 are the two components 2 . 3 absolutely positively connected with each other and can no longer slip against each other.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Claims (9)

Verfahren zum Blindnieten von Bauteilen (2, 3), mit folgenden Schritten: – Bereitstellen eines ersten Bauteils (2), das ein erstes Loch (4) zum Setzen eines Blindniets (6) aufweist, – Bereitstellen eines zweiten Bauteils (3), das ein zweites Loch (5) zum Setzen eines Blindniets (6) aufweist, wobei das zweite Loch (5) größer als das erste Loch (4) ist, – Ausrichten der beiden Bauteile (2, 3) relativ zueinander, wobei die beiden Bauteile (2, 3) im Bereich der beiden Löcher (4, 5) aneinander anliegen, – Bereitstellen eines Blindniets (6), der einen Nietschaft (8) und einen Nietkopf (7) und einen Nietschaft (8) aufweist, – Setzen des Blindniets (6), wobei der Blindniet (6) von der Seite des zweiten Bauteils (3) her in die beiden Löcher (4, 5) eingesetzt wird, so dass eine Unterseite (11) des Nietkopfs (7) auf der dem ersten Bauteil (2) abgewandten Seite des zweiten Bauteils (3) an dem zweiten Bauteil (3) anliegt, wobei ein Raum (10), der durch die Unterseite (11) des Nietkopfs (7), einen Innenumfang des im zweiten Bauteil (3) vorgesehenen zweiten Lochs (5) und das erste Bauteil (2) gebildet ist, mit einem Klebstoff (12) aufgefüllt wird, so dass nach einem Aushärten des Klebstoffs (12) das zweite Bauteil (3) in Bezug auf das erste Bauteil (2) nicht mehr verrutschen kann.Method for blind riveting of components ( 2 . 3 ), comprising the following steps: providing a first component ( 2 ), which is a first hole ( 4 ) for setting a blind rivet ( 6 ), - providing a second component ( 3 ), which has a second hole ( 5 ) for setting a blind rivet ( 6 ), wherein the second hole ( 5 ) larger than the first hole ( 4 ), - Aligning the two components ( 2 . 3 ) relative to each other, the two components ( 2 . 3 ) in the area of the two holes ( 4 . 5 ) abut each other, - providing a blind rivet ( 6 ), which has a rivet ( 8th ) and a rivet head ( 7 ) and a rivet ( 8th ), - setting the blind rivet ( 6 ), wherein the blind rivet ( 6 ) from the side of the second component ( 3 ) in the two holes ( 4 . 5 ) is inserted so that a bottom ( 11 ) of the rivet head ( 7 ) on the first component ( 2 ) facing away from the second component ( 3 ) on the second component ( 3 ), wherein a space ( 10 ) passing through the underside ( 11 ) of the rivet head ( 7 ), an inner circumference of the second component ( 3 ) provided second hole ( 5 ) and the first component ( 2 ) is formed with an adhesive ( 12 ) is filled, so that after curing of the adhesive ( 12 ) the second component ( 3 ) with respect to the first component ( 2 ) can not slip anymore. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Nietkopf hinreichend groß ist, dass er das zweite Loch (5) überdeckt.A method according to claim 1, characterized in that the rivet head is sufficiently large that it the second hole ( 5 ) covered. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Klebstoff (12) Aluminium enthält und zumindest eines oder beide Bauteile (2, 3) zumindest teilweise aus Aluminium bestehen.Method according to claim 1 or 2, characterized in that the adhesive ( 12 ) Contains aluminum and at least one or both components ( 2 . 3 ) consist at least partially of aluminum. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Klebstoff (12) durch Einbringen der beiden Bauteile (2, 3) in einen Ofen ausgehärtet wird.Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the adhesive ( 12 ) by introducing the two components ( 2 . 3 ) is cured in an oven. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Klebstoff (12) vor dem Setzen des Niets (6) auf eine Unterseite des Nietkopfes von Hand oder durch eine automatisiert arbeitende Klebstoffauftrageinrichtung aufgebracht wird.Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that the adhesive ( 12 ) before setting the rivet ( 6 ) is applied to an underside of the rivet head by hand or by an automated adhesive applicator. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den beiden Bauteilen um Bauteile einer Fahrzeugkarosserie handelt.Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that it is in the two components is a component of a vehicle body. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Bauteile in Press- bzw. Tiefziehwerkzeugen hergestellt werden.Method according to one of claims 1 to 6, characterized in that the two components in pressing or Deep drawing tools are produced. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Löcher (4, 5) beim Herstellen der beiden Bauteile (2, 3) und somit vor dem Ausrichten bzw. Fügen der beiden Bauteile (2, 3) hergestellt werden.Method according to one of claims 1 to 7, characterized in that the two holes ( 4 . 5 ) when producing the two components ( 2 . 3 ) and thus before the alignment or joining of the two components ( 2 . 3 ) getting produced. Bauteilverbindung (1) mit – einem ersten Bauteil (2), das ein erstes Loch (4) aufweist, – einem zweiten Bauteil (3), das ein zweites Loch (5) aufweist, das größer als das erste Loch (4) ist, wobei die beiden Bauteile (2, 3) im Bereich der beiden Löcher (4, 5) aneinander anliegen, und – einem Blindniet (6), der einen Nietkopf (7) und einen Nietschaft (8) aufweist, wobei der Blindniet (6) von der Seite des zweiten Bauteils (3) her in die beiden Löcher (4, 5) eingesetzt wird, so dass eine Unterseite des Nietkopfs (7) auf der dem ersten Bauteil (2) abgewandten Seite des zweiten Bauteils (3) an dem zweiten Bauteil (3) anliegt, wobei ein Raum, der durch die Unterseite (11) des Nietkopfs (7), einen Innenumfang des im zweiten Bauteil vorgesehenen zweiten Lochs (5) und das erste Bauteil (2) gebildet ist, mit einem Klebstoff gefüllt ist, so dass das zweite Bauteil (3) in Bezug auf das erste Bauteil (2) nicht mehr verrutschen kann.Component connection ( 1 ) with - a first component ( 2 ), which is a first hole ( 4 ), - a second component ( 3 ), which has a second hole ( 5 ) which is larger than the first hole ( 4 ), whereby the two components ( 2 . 3 ) in the area of the two holes ( 4 . 5 ) abut each other, and - a blind rivet ( 6 ), which has a rivet head ( 7 ) and a rivet ( 8th ), wherein the blind rivet ( 6 ) from the side of the second component ( 3 ) in the two holes ( 4 . 5 ) is inserted, so that a bottom of the rivet head ( 7 ) on the first component ( 2 ) facing away from the second component ( 3 ) on the second component ( 3 ), with a space passing through the underside ( 11 ) of the rivet head ( 7 ), an inner periphery of the second hole provided in the second member (( 5 ) and the first component ( 2 ) is filled with an adhesive, so that the second component ( 3 ) with respect to the first component ( 2 ) can not slip anymore.
DE102008026356A 2008-05-31 2008-05-31 Method for blind riveting of components e.g. metal sheets, of vehicle body, involves fixing blind rivet, and filling space with adhesive, so that component is not shifted relative to another component after hardening of adhesive Withdrawn DE102008026356A1 (en)

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