Das druckluftbetriebene Bolzensetzen ist eine Weiterentwicklung der im Bauwesen eingesetzten kartuschenbetriebenen Systeme. Untersucht wurde eine Verfahrensvariante bei der ein nagelähnliches Hilfsfügeteil mittels Druckluft beschleunigt und in die Verbindungsstelle eingetrieben wird, ohne dass eine Vorlochoperation erforderlich ist. Benötigt wird auch nur eine einseitige Zugänglichkeit zum Bauteil. Die für den Automobilbereich relevanten Zweiblechverbindungen lassen sich mit diesem Fügeverfahren reproduzierbar herstellen. Die zum Eintreiben des Setzbolzens erforderliche Energie wird durch Parametrierung des Arbeitsdrucks am Bolzensetzgerät eingestellt. Dabei hängt das Druckniveau im Wesentlichen von der Werkstofffestigkeit, der Blechstärke und dem Abstand zwischen Führungsrohr und Bauteil ab. Die optimalen Fertigungsparameter für die Herstellung einer Bolzensetzverbindung wurden erarbeitet und die Qualitätsmerkmale definiert. Charakteristisch für eine Bolzensetzverbindung sind die lokale Verformung im Einzugsbereich und die Ausformung eines Durchzugs in der Basisblechlage. Die erstellten Verbindungen weisen unter quasistatischer und schwingender Belastung sehr gute Verbindungsfestigkeiten auf, die auf dem Niveau von FDS-Verschraubungen und Blindnietverbindungen liegen. Durch die Kombination des Bolzensetzens mit dem Kleben kann die Verbindungsfestigkeit zudem deutlich gesteigert werden. Artreine Stahl- und Mischbauverbindungen sind in einem breiten Drucklufttoleranzbereich fügbar. Für die Herstellung reiner Aluminiumverbindungen sind engere Toleranzen einzuhalten. Das Prozessfenster einer Bolzensetzverbindung wird von den sich wechselseitig beeinflussenden Größen Setzgeräteabstand zur Fügestelle, Arbeitsdruck und Verbindungsfestigkeit bestimmt. Die Übertragbarkeit der an genormten Blech-Blech-Verbindungen ermittelten Fertigungsparameter auf bauteilnahe Anwendungen ist gegeben. Im Einzugsbereich der Fügestelle ist eine lokale Verformung aufgrund des impulsförmigen Setzprozesses nicht zu vermeiden. Diese Verformung kann durch die geeignete Wahl der Fügestelle minimiert werden.
Entwicklung des druckluftbetriebenen Bolzensetzens für den Einsatz im Karosserierohbau
2008
114 Seiten, Bilder, 54 Quellen
Theses
German
Entwicklung des Reibelementschweißens für den Einsatz im Karosserierohbau
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