Einpresskombination aus Nietmutter und Scheibe
für verschiedenste Funktions- und Einsatzmöglichkeiten
Die Einpresskombination aus Nietmutter und Scheibe bildet eine höchstfeste strukturelle Verbindung. Sie eignet sich optimal für Bauteile mit sehr geringem Bauraum, als Abstandshalter oder zur Verstärkung von Dünnblechen.
Auch bei Bauteilen mit einseitig zugänglichen Fügepositionen, beispielsweise in geschlossenen Profilen, findet das Prinzip der Mutter-Scheiben-Kombination in Form des sogenannten Spin-Pull-Verfahrens Anwendung.
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Anwendungen
Die Mutter-Scheiben-Kombination eignet sich insbesondere
- für eng tolerierte Distanzen zwischen verschraubten Bauteilen
- als Längsträger-/Crashbox-Kombination
- als Verbindungsgewinde für große Blechdicken, bei denen keine Sicke möglich ist
- für dicke Blechstärken, bei denen keine Tülle möglich ist
- als Formschluss bzw. Verdrehsicherung für Anbauteile
- als chemischer Isolator zwischen Stahl und Aluminium
- als Formschluss, um Verschiebekräften entgegenzuwirken
- für die Batterieträgeranbindung
- als Anschlagfläche
- als Abstandhalter für eng tolerierte Distanzen
- als Blechverstärkung für Dünnbleche
Montagesystem für die Einpresskombination
Ausführung als Arbeitsplatz für Roboter oder als Handarbeitsplatz
Mithilfe des Montagesystems A240 für Roboter bzw. des A220-Handarbeitsplatzes können Nietmuttern (oder Einpressmuttern) zusammen mit gerippten Unterlegscheiben in Werkstücke eingesetzt werden.
Ein Roboter bzw. ein Bediener legt ein Bauteil auf die Scheibe, die sich bereits auf der Matrize befindet, und startet den Pressvorgang. Der Zustellstab stellt die Mutter zu und übt einen Krafthub aus, um Mutter und Scheibe in einem einzigen Setzvorgang mit dem Bauteil zu verbinden. Während des gesamten Vorgangs wird das Bauteil vom Roboter bzw. Bediener gehalten. Die Zuführung der Muttern und Scheiben erfolgt über die entsprechenden Zuführsysteme.
Zur Übergabe der Scheibe kommt ein spezieller Greifermechanismus zum Einsatz. Die Zuführung stellt eine Scheibe zu, wenn der entsprechende Sensor frei ist. Über einen Schieber wird die Scheibe in die Entnahmeposition gebracht, wo sie in korrekt ausgerichteter Position ankommt. Bei Anforderung nimmt der Greifer die Scheibe auf und legt sie auf die Matrize. Anschließend fährt der Greifer in die Ausgangsposition zurück. Erst dann wird eine neue Scheibe in die Entnahmeposition geschoben.
Vorteile der Mutter-Scheiben-Kombination
- Die strukturelle Verbindung bietet hohe Drehmoment-, Auspress- und Durchzugskräfte
- Durch die Kombination von zwei Einpressvorgängen und einem Nietvorgang werden drei Prozessschritte durch eine einstufige Verarbeitung abgedeckt
- Dadurch ergeben sich Kosteneinsparungen
- Die Verarbeitung ist vollautomatisch und prozesssicher
- Schnelle Taktzeiten und hohe Verfügbarkeiten möglich
- Die Abmessungen von Mutter und Scheibe sind frei variabel
- Verschiedene Sonderlösungen möglich
Fallbeispiel
Verarbeitung der Nietmutter-Abstandshalter Kombination im Transferwerkzeug
Das Ziel dieses Projekts war die Entwicklung einer Sonderlösung, die eine Nietmutter und einen Abstandshalter kombiniert. Dabei sollten beide Komponenten in einem einzigen Produktionsschritt automatisch verarbeitet werden. Die Herausforderung bestand darin, die Installation in einer einzigen Matrizenstation durchzuführen, die sich in einem 90-Grad-Winkel zur Stanzrichtung befand und in einem sehr begrenzten Arbeitsbereich lag.
Um dies zu erreichen, haben wir Nietmutter und Abstandshalter so konstruiert, dass sie sich nahtlos in den Prozess des Transferwerkzeugs integrieren lassen. Zur Gewährleistung der Prozesssicherheit haben wir eine umfassende Reihe von Anwendungstests durchgeführt.
Die Verbindungselemente wurden parallel zur Konstruktion des Automatisierungssystems entwickelt. Durch diesen Ansatz konnten mögliche Probleme hinsichtlich der Umsetzbarkeit frühzeitig im Projekt erkannt und gelöst werden.
Dank unserer umfassenden Fachkenntnisse in den Bereichen Verbindungstechnik und automatisierte Montage waren wir in der Lage, eine Lösung zu liefern, die den technischen Anforderungen entsprach und eine konsistente sowie effiziente Produktion sicherstellte.
Mutter-Scheiben-Kombination vs. Blindnietmutter
Die Grafik verdeutlicht beide Arten der Verbindungselemente im gesetzten Zustand. Die Einpressmutter kann mit und ohne Abstandshalter verwendet werden, je nach Blechdicke.
1. Blindnietmutter
Eingeschränkte Festigkeit und geringe Durchzugskraft
- durch geringe Härte der Blindnietmutter
- durch wenig belastbaren kleinen Nietwulst
- da keine reguläre Vorspannkraft zwischen den Blechen erzeugt werden kann
- da Gefahr von Setzverhalten in der Verbindung gegeben ist
2. Mutter mit Abstandshalter
Hohe Festigkeit und hohe Durchzugskraft
- durch hochvergütete Mutter
- durch großen und hohen Mutternkörper
- da reguläre Vorspannkraft zwischen den verbundenen Blechen erzeugt werden kann
- da durch den großen Mutternkörper kein Setzverhalten möglich ist
3. Mutter ohne Abstandhalter
Auch als Einzelteil mit gleichen Festigkeitsvorteilen ausführbar
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