用于固定在板材处的螺母的制作方法

本发明涉及一种按专利权利要求1前序部分所述的用于固定在板材处的螺母。本发明此外涉及一种按专利权利要去9所述的用于将这种螺母与板材复合的工具，一种按专利权利要求13所述的具有这种螺母的螺母板材复合物以及一种按专利权利要求14所述的用于将这种螺母固定在板材处的方法。

背景技术：

为了将螺母与板材复合已知不同的解决方案。由此例如使用冲裁螺母（stanzmuttern），如其尤其由de3626466已知的那样。这种冲裁螺母压入到没有预先开孔的板材中并且在此用作冲裁冲模，所述冲裁冲模从所述板材中冲出毛边（butzen）。反作用力在此由底模（matrize）施加，该底模将所述板材围绕待冲出的毛边周围地支撑在对置于所述冲裁螺母的侧上。冲裁螺母（在其中在所述螺母压入到所述板材中的过程期间仅仅所述板材变形，然而所述螺母本身不变形）能够与类似设计的所谓的铆钉螺母不同，在所述铆钉螺母的情况下在压入过程期间有时除了所述板材之外，所述螺母也大多在杆部区域的自由的端部中变形。

在当前的、趋向于（hinzu）越来越薄的板材的板材发展的背景面前，之前已知的解决方案被证实为仅仅有条件地适用。在具有小于1.5mm的板材厚度的薄板材的情况下经常使用铆钉螺母，所述铆钉螺母需要高的时间上的装配消耗。

技术实现要素：

这里，本发明要提供弥补方案。本发明的任务是提供一种用于固定在板材处、尤其在具有≤1.5mm的板材厚度的薄板材处的螺母，所述螺母实现了在板材处的时间和消耗最小化的固定。根据本发明，所述任务通过专利权利要求1的特征部分的特征得到解决。

用本发明提供了用于固定在板材处的螺母，所述螺母实现了在所述板材处的时间和消耗最小化的固定。通过将相对于所述内螺纹的内径（kerndurchmesser）直径增加的、用于接纳板材材料的固定轮廓布置成前置于所述内螺纹，实现了通过将板材材料造型（einformung）到螺母体中所引起的板材复合。板材与螺母的复合通过以凸缘的形式引入到所述螺母体中的板材材料实现，该板材材料压靠所述固定轮廓。所述螺母体不仅能够具有圆形的，而且也能够具有多边形的横截面。此外，所述螺母体也能够在端部侧设有突缘（flansch），由此增加了在所述板材处的贴靠面。待与所述螺母复合的板材也能够构造为多覆层或者说三明治型板材（sandwichblech）。此外，所述螺母也能够用于复合两个或更多板材的目的。

在本发明的改进方案中，所述固定轮廓具有挤压区段（pressabschnitt），该挤压区段过渡到相对于所述挤压区段直径减小的排出区段中。由此提供了用于待引入的板材凸缘的大的贴靠面，由此实现了螺母与板材之间的良好的复合。剩余的被挤出的板材材料能够由所述排出区段所接纳，而不妨碍所述螺母的螺纹功能性（schraubengängigkeit）。

在本发明的另一设计方案中，在所述挤压区段和所述排出区段之间构造有凸肩。由此进一步改善螺母与板材之间的力形状配合。在此，所述凸肩优选构造为锥状地朝所述螺母体的外周的方向倾斜的环型面，由此进一步改善螺母与板材之间的复合的强度。

在本发明的改进方案中，所述排出区段和/或所述挤压区段构造成柱状。由此简化了所述螺母体的制造。

在本发明的另一设计方案中，所述固定轮廓具有锥状地朝着所述内螺纹的方向逐渐变细的定心区段，该定心区段联接到所述内螺纹处。由此实现了所述改型冲模相对于所述螺母的良好的定心。

在本发明的另一设计方案中，所述排出区段和/或所述挤压区段至少局部设有齿部。由此能够实现螺母与板材之间的复合的强度的进一步提高。

在本发明的改进方案中，所述螺母体在其背对所述内螺纹的贴靠面处设有齿部或加筋部（verrippung）。由此能够实现螺母与板材之间的提高的抗转动强度。

此外，本发明的任务是提供一种用于将这种螺母与板材复合的工具，所述工具实现了所述螺母在板材处的时间和消耗最小化的固定。根据本发明，该任务通过具有专利权利要求9的特征的工具得到解决。

用本发明提供了一种用于将前面所述的螺母与板材进行复合的工具，使得实现了所述螺母在板材处的时间和消耗最小化的固定。为此，所述工具具有具有第一开孔的支承块，在所述第一开孔中可移位地布置有具有贯通开孔的改形冲模用于引入到所述螺母的螺母体的固定轮廓中。此外，布置有可运动到所述改形冲模的贯通开孔中的冲裁和定心冲模，所述冲裁和定心冲模的外直径基本上相应于所述螺母的内螺纹的内径。通过这种布置能够通过唯一的工作步骤进行所述螺母的固定，该工作步骤包含预开孔以及板材挤出或者说板材压制（blechverprägung）或者板材移置（blechumlegung）到所述螺母体的固定轮廓中。通过可运动到所述改形冲模的贯通开孔中的冲裁和定心冲模首先能够穿过所述螺母体地对所述板材进行开孔。随后能够在将所述冲裁和定心冲模保留在所述螺母中的情况下将包围该孔的板材区域通过能够沿着所述冲裁和定心冲模运动的改形冲模来改形到所述螺母的固定轮廓中。

在本发明的改进方案中，所述改形冲模的贯通开孔具有直径增加的区段用于引出由所述冲裁和定心冲模从所述板材中冲出的冲裁毛边。由此避免了由于所述冲裁毛边所引起的、对后面的改形过程的阻碍。

在本发明的另一设计方案中，所述支承块沿着移位方向相对于所述改形冲模弹性地得到支承。由此，在将螺母进行固定在板材处之后通过弹簧元件的回位力引起将所述工具置于初始状态中。在此，优选地在所述改形冲模处至少局部环绕地模制有凸肩，所述支承块能够在所述凸肩处被止挡。

优选如下构造在前面所述的螺母之一与板材之间的复合物，使得将孔冲入到所述板材中，其中，包围所述孔的板材区域以凸缘的形式造型到所述螺母的螺母体的固定轮廓中并且贴靠在所述固定轮廓处，由此产生所述复合物。

此外，本发明的任务是提供一种用于将前面所述类型的螺母固定在板材处的方法，所述方法实现了所述螺母在所述板材处的时间和消耗最小化的固定。根据本发明，该任务通过专利权利要求15的特征得到解决。

用本发明提供了一种用于将前面所述类型的螺母固定在板材处的方法，通过该方法实现了所述螺母在所述板材处的时间和消耗最小化的固定。优选通过冲裁和定心冲模来进行对所述板材的开孔，该冲裁和定心冲模通过所述螺母的内螺纹（更确切地说：通过所述螺母的、由所述内螺纹所限制的通路）进行引导并且将所述孔冲裁到所述板材中，其中，所述冲裁和定心冲模在随后的改形过程期间留在所述螺母的内螺纹的内部，在该改形过程中形成了贴靠在所述固定轮廓处的板材凸缘。

附图说明

本发明的其它改进方案和设计方案在其余的从属权利要求中进行说明。本发明的实施例在附图中示出并且在下面进行详细描述。其中：

图1a）以纵剖图

b）以俯视图

c）以局部“b”的细节图

示出螺母的示意图，

图2示出冲裁过程之后的、用于将按图1的螺母与板材进行复合的工具的示意图；

图3示出改形过程之后的、按图2的工具的示图；

图4a）以纵剖图

b）以俯视图

示出螺母板材复合物的示图。

具体实施方式

选作实施例的螺母1基本上由空心柱状的螺母体11构成，该螺母体具有内螺纹12。所述螺母1的外轮廓相应于常见的、在现有技术中已知的、用于位置恰当的（lagegerechte）引入的轮廓。由埋入部（aussenkung）形成的固定轮廓13联接到所述内螺纹12处。该固定轮廓13包括锥状扩大的定心区段14，柱状构造的排出区段15联接到该定心区段处，所述排出区段过渡到同样柱状构造的直径扩大的挤压区段16中。在排出区段15和挤压区段16之间形成径向向外倾斜构造的凸肩17，从而形成锥状向内逐渐变细的环型面。所述排出区段15在实施例中设有没有示出的加筋部。此外所述螺母体11在实施例中在其相对于（entgegen）所述内螺纹12指向的贴靠面18处设有没有示出的阻挡齿部。所述埋入部的以及由此所述固定轮廓13的深度与所述内螺纹12的直径相协调。

在图2中示出了用于将前面所描述的螺母与板材8复合的工具。该工具2包括壳体3，在所述壳体中通过弹簧7支承有支承块4。所述支承块4被改形冲模5穿过，冲裁和定心冲模6能够运动到所述改形冲模5的贯通开孔55中。

所述壳体3基本上构造成空心柱状。所述壳体3在其上侧处实施成直径减小的，由此形成了用于所述支承座4的贴靠的止挡部31。在所述壳体3中在其对置于所述止挡部31的端部处布置有环型板32。所述环型板32不仅用于支承弹簧7，而且用于所述改形冲模5的贴靠，所述环型板32由所述改形冲模5穿过。

所述支承块4基本上构造成柱形，并且在其面对所述环型板32的端部处具有突缘状环绕地模制的凸缘41。所述支承座4在中间被开孔42穿过。

所述改形冲模5构造成旋转对称并且具有阶梯形地直径减少的外轮廓，由此形成了分别具有不同外直径的三个区段51、52、53。相对于所述支承块4指向的下面的区段51具有大于所述环型板32的内直径的外直径，该环型板的内直径基本上相应于穿过所述环型板32的中间的区段52的外直径。面对所述支承座4的上面的区段53的外直径基本上相应于所述支承块4的开孔42的内直径，所述上面的区段伸入到所述支承块中。所述改形冲模5以其上面的局部53在所述支承块4的开孔42中进行引导。在端部侧在上面的区段53处模制有与所述螺母1的螺母体11的固定轮廓13相协调的冲模底模54。贯通开孔55沿着所述改形冲模的旋转轴线地引入到所述改形冲模5中，该贯通开孔生计所述冲模底模54构造成直径增大的，由此形成了冲裁毛边通道56。

在所述壳体3上方布置有可竖直运动的推进冲模9（schubstempel），方法是所述冲裁和定心冲模6相对于所述推进冲模9可竖直运动地进行布置。所述冲裁和定心冲模6基本上构造成柱状并且具有基本上相应于所述螺母1的内螺纹12的内径的外直径。所述冲裁和定心冲模6在其面对所述壳体3的端部处设有圆环形的冲裁轮廓。

为了将所述螺母1固定在板材8处（使得在实施例中构造为三明治型板材），将所述板材8首先定位在所述支承块4上，随后在所述板材8上将螺母1以其贴靠面18置于（aufgestellt）所述板材8上。接下来将所述推进冲模9竖直地行驶到所述螺母1上，其中，所述冲裁和定心冲模6引入到所述内螺纹12或者说由所述内螺纹12限制的通路中，由此将所述螺母径向固定在所述板材上。通过所述推进冲模9将所述螺母1压靠所述板材8，并且所述冲裁和定心冲模6从所述推进冲模9中进一步驶出并且运动到所述改形冲模5的贯通开孔55中，由此圆形的冲裁毛边从所述板材8中裂开，所述冲裁毛边通过所述改形冲模5的冲裁毛边通道56落出。通过所述推进冲模9的进一步的进给，使得所述支承块4抵抗所述弹簧7的预紧力地运动，由此所述螺母1以其固定轮廓13运动到所述改形冲模5的冲模底模54上。在此，位于冲入到所述板材8中的孔的区域中的板材材料凸缘形地通过所述冲模底模54进行改形并且压靠到所述螺母体11的固定轮廓13处，由此实现板材8与螺母1的复合。接下来所述推进冲模9向上行驶，由此所述支承块4通过所述弹簧7的回位力朝向所述壳体3的止挡部31移动。接下来在所述推进冲模9的进一步移动中，所述冲裁和定心冲模6从所述螺母11的内螺纹12中运动出来。现在能够取出与所述螺母1复合的板材8。

在图4中说明了在螺母1与板材8之间的由此实现的复合。如在图4a中直接可看到的那样，处于围绕所述孔的板材区域沿着所述螺母1的固定轮廓13深入地被改形，其中，通过所述挤压区段16流出的材料由所述排出区段15接纳。当前给出了所述螺母1的螺纹功能性。