本發(fā)明涉及一種按專利權(quán)利要求1前序部分所述的用于固定在板材處的螺母。本發(fā)明此外涉及一種按專利權(quán)利要去9所述的用于將這種螺母與板材復(fù)合的工具，一種按專利權(quán)利要求13所述的具有這種螺母的螺母板材復(fù)合物以及一種按專利權(quán)利要求14所述的用于將這種螺母固定在板材處的方法。

背景技術(shù)：

為了將螺母與板材復(fù)合已知不同的解決方案。由此例如使用沖裁螺母（stanzmuttern），如其尤其由de3626466已知的那樣。這種沖裁螺母壓入到?jīng)]有預(yù)先開孔的板材中并且在此用作沖裁沖模，所述沖裁沖模從所述板材中沖出毛邊（butzen）。反作用力在此由底模（matrize）施加，該底模將所述板材圍繞待沖出的毛邊周圍地支撐在對(duì)置于所述沖裁螺母的側(cè)上。沖裁螺母（在其中在所述螺母壓入到所述板材中的過程期間僅僅所述板材變形，然而所述螺母本身不變形）能夠與類似設(shè)計(jì)的所謂的鉚釘螺母不同，在所述鉚釘螺母的情況下在壓入過程期間有時(shí)除了所述板材之外，所述螺母也大多在桿部區(qū)域的自由的端部中變形。

在當(dāng)前的、趨向于（hinzu）越來越薄的板材的板材發(fā)展的背景面前，之前已知的解決方案被證實(shí)為僅僅有條件地適用。在具有小于1.5mm的板材厚度的薄板材的情況下經(jīng)常使用鉚釘螺母，所述鉚釘螺母需要高的時(shí)間上的裝配消耗。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

這里，本發(fā)明要提供彌補(bǔ)方案。本發(fā)明的任務(wù)是提供一種用于固定在板材處、尤其在具有≤1.5mm的板材厚度的薄板材處的螺母，所述螺母實(shí)現(xiàn)了在板材處的時(shí)間和消耗最小化的固定。根據(jù)本發(fā)明，所述任務(wù)通過專利權(quán)利要求1的特征部分的特征得到解決。

用本發(fā)明提供了用于固定在板材處的螺母，所述螺母實(shí)現(xiàn)了在所述板材處的時(shí)間和消耗最小化的固定。通過將相對(duì)于所述內(nèi)螺紋的內(nèi)徑（kerndurchmesser）直徑增加的、用于接納板材材料的固定輪廓布置成前置于所述內(nèi)螺紋，實(shí)現(xiàn)了通過將板材材料造型（einformung）到螺母體中所引起的板材復(fù)合。板材與螺母的復(fù)合通過以凸緣的形式引入到所述螺母體中的板材材料實(shí)現(xiàn)，該板材材料壓靠所述固定輪廓。所述螺母體不僅能夠具有圓形的，而且也能夠具有多邊形的橫截面。此外，所述螺母體也能夠在端部側(cè)設(shè)有突緣（flansch），由此增加了在所述板材處的貼靠面。待與所述螺母復(fù)合的板材也能夠構(gòu)造為多覆層或者說三明治型板材（sandwichblech）。此外，所述螺母也能夠用于復(fù)合兩個(gè)或更多板材的目的。

在本發(fā)明的改進(jìn)方案中，所述固定輪廓具有擠壓區(qū)段（pressabschnitt），該擠壓區(qū)段過渡到相對(duì)于所述擠壓區(qū)段直徑減小的排出區(qū)段中。由此提供了用于待引入的板材凸緣的大的貼靠面，由此實(shí)現(xiàn)了螺母與板材之間的良好的復(fù)合。剩余的被擠出的板材材料能夠由所述排出區(qū)段所接納，而不妨礙所述螺母的螺紋功能性（schraubeng?ngigkeit）。

在本發(fā)明的另一設(shè)計(jì)方案中，在所述擠壓區(qū)段和所述排出區(qū)段之間構(gòu)造有凸肩。由此進(jìn)一步改善螺母與板材之間的力形狀配合。在此，所述凸肩優(yōu)選構(gòu)造為錐狀地朝所述螺母體的外周的方向傾斜的環(huán)型面，由此進(jìn)一步改善螺母與板材之間的復(fù)合的強(qiáng)度。

在本發(fā)明的改進(jìn)方案中，所述排出區(qū)段和/或所述擠壓區(qū)段構(gòu)造成柱狀。由此簡(jiǎn)化了所述螺母體的制造。

在本發(fā)明的另一設(shè)計(jì)方案中，所述固定輪廓具有錐狀地朝著所述內(nèi)螺紋的方向逐漸變細(xì)的定心區(qū)段，該定心區(qū)段聯(lián)接到所述內(nèi)螺紋處。由此實(shí)現(xiàn)了所述改型沖模相對(duì)于所述螺母的良好的定心。

在本發(fā)明的另一設(shè)計(jì)方案中，所述排出區(qū)段和/或所述擠壓區(qū)段至少局部設(shè)有齒部。由此能夠?qū)崿F(xiàn)螺母與板材之間的復(fù)合的強(qiáng)度的進(jìn)一步提高。

在本發(fā)明的改進(jìn)方案中，所述螺母體在其背對(duì)所述內(nèi)螺紋的貼靠面處設(shè)有齒部或加筋部（verrippung）。由此能夠?qū)崿F(xiàn)螺母與板材之間的提高的抗轉(zhuǎn)動(dòng)強(qiáng)度。

此外，本發(fā)明的任務(wù)是提供一種用于將這種螺母與板材復(fù)合的工具，所述工具實(shí)現(xiàn)了所述螺母在板材處的時(shí)間和消耗最小化的固定。根據(jù)本發(fā)明，該任務(wù)通過具有專利權(quán)利要求9的特征的工具得到解決。

用本發(fā)明提供了一種用于將前面所述的螺母與板材進(jìn)行復(fù)合的工具，使得實(shí)現(xiàn)了所述螺母在板材處的時(shí)間和消耗最小化的固定。為此，所述工具具有具有第一開孔的支承塊，在所述第一開孔中可移位地布置有具有貫通開孔的改形沖模用于引入到所述螺母的螺母體的固定輪廓中。此外，布置有可運(yùn)動(dòng)到所述改形沖模的貫通開孔中的沖裁和定心沖模，所述沖裁和定心沖模的外直徑基本上相應(yīng)于所述螺母的內(nèi)螺紋的內(nèi)徑。通過這種布置能夠通過唯一的工作步驟進(jìn)行所述螺母的固定，該工作步驟包含預(yù)開孔以及板材擠出或者說板材壓制（blechverpr?gung）或者板材移置（blechumlegung）到所述螺母體的固定輪廓中。通過可運(yùn)動(dòng)到所述改形沖模的貫通開孔中的沖裁和定心沖模首先能夠穿過所述螺母體地對(duì)所述板材進(jìn)行開孔。隨后能夠在將所述沖裁和定心沖模保留在所述螺母中的情況下將包圍該孔的板材區(qū)域通過能夠沿著所述沖裁和定心沖模運(yùn)動(dòng)的改形沖模來改形到所述螺母的固定輪廓中。

在本發(fā)明的改進(jìn)方案中，所述改形沖模的貫通開孔具有直徑增加的區(qū)段用于引出由所述沖裁和定心沖模從所述板材中沖出的沖裁毛邊。由此避免了由于所述沖裁毛邊所引起的、對(duì)后面的改形過程的阻礙。

在本發(fā)明的另一設(shè)計(jì)方案中，所述支承塊沿著移位方向相對(duì)于所述改形沖模彈性地得到支承。由此，在將螺母進(jìn)行固定在板材處之后通過彈簧元件的回位力引起將所述工具置于初始狀態(tài)中。在此，優(yōu)選地在所述改形沖模處至少局部環(huán)繞地模制有凸肩，所述支承塊能夠在所述凸肩處被止擋。

優(yōu)選如下構(gòu)造在前面所述的螺母之一與板材之間的復(fù)合物，使得將孔沖入到所述板材中，其中，包圍所述孔的板材區(qū)域以凸緣的形式造型到所述螺母的螺母體的固定輪廓中并且貼靠在所述固定輪廓處，由此產(chǎn)生所述復(fù)合物。

此外，本發(fā)明的任務(wù)是提供一種用于將前面所述類型的螺母固定在板材處的方法，所述方法實(shí)現(xiàn)了所述螺母在所述板材處的時(shí)間和消耗最小化的固定。根據(jù)本發(fā)明，該任務(wù)通過專利權(quán)利要求15的特征得到解決。

用本發(fā)明提供了一種用于將前面所述類型的螺母固定在板材處的方法，通過該方法實(shí)現(xiàn)了所述螺母在所述板材處的時(shí)間和消耗最小化的固定。優(yōu)選通過沖裁和定心沖模來進(jìn)行對(duì)所述板材的開孔，該沖裁和定心沖模通過所述螺母的內(nèi)螺紋（更確切地說：通過所述螺母的、由所述內(nèi)螺紋所限制的通路）進(jìn)行引導(dǎo)并且將所述孔沖裁到所述板材中，其中，所述沖裁和定心沖模在隨后的改形過程期間留在所述螺母的內(nèi)螺紋的內(nèi)部，在該改形過程中形成了貼靠在所述固定輪廓處的板材凸緣。

附圖說明

本發(fā)明的其它改進(jìn)方案和設(shè)計(jì)方案在其余的從屬權(quán)利要求中進(jìn)行說明。本發(fā)明的實(shí)施例在附圖中示出并且在下面進(jìn)行詳細(xì)描述。其中：

圖1a）以縱剖圖

b）以俯視圖

c）以局部“b”的細(xì)節(jié)圖

示出螺母的示意圖，

圖2示出沖裁過程之后的、用于將按圖1的螺母與板材進(jìn)行復(fù)合的工具的示意圖；

圖3示出改形過程之后的、按圖2的工具的示圖；

圖4a）以縱剖圖

b）以俯視圖

示出螺母板材復(fù)合物的示圖。

具體實(shí)施方式

選作實(shí)施例的螺母1基本上由空心柱狀的螺母體11構(gòu)成，該螺母體具有內(nèi)螺紋12。所述螺母1的外輪廓相應(yīng)于常見的、在現(xiàn)有技術(shù)中已知的、用于位置恰當(dāng)?shù)模╨agegerechte）引入的輪廓。由埋入部（aussenkung）形成的固定輪廓13聯(lián)接到所述內(nèi)螺紋12處。該固定輪廓13包括錐狀擴(kuò)大的定心區(qū)段14，柱狀構(gòu)造的排出區(qū)段15聯(lián)接到該定心區(qū)段處，所述排出區(qū)段過渡到同樣柱狀構(gòu)造的直徑擴(kuò)大的擠壓區(qū)段16中。在排出區(qū)段15和擠壓區(qū)段16之間形成徑向向外傾斜構(gòu)造的凸肩17，從而形成錐狀向內(nèi)逐漸變細(xì)的環(huán)型面。所述排出區(qū)段15在實(shí)施例中設(shè)有沒有示出的加筋部。此外所述螺母體11在實(shí)施例中在其相對(duì)于（entgegen）所述內(nèi)螺紋12指向的貼靠面18處設(shè)有沒有示出的阻擋齒部。所述埋入部的以及由此所述固定輪廓13的深度與所述內(nèi)螺紋12的直徑相協(xié)調(diào)。

在圖2中示出了用于將前面所描述的螺母與板材8復(fù)合的工具。該工具2包括殼體3，在所述殼體中通過彈簧7支承有支承塊4。所述支承塊4被改形沖模5穿過，沖裁和定心沖模6能夠運(yùn)動(dòng)到所述改形沖模5的貫通開孔55中。

所述殼體3基本上構(gòu)造成空心柱狀。所述殼體3在其上側(cè)處實(shí)施成直徑減小的，由此形成了用于所述支承座4的貼靠的止擋部31。在所述殼體3中在其對(duì)置于所述止擋部31的端部處布置有環(huán)型板32。所述環(huán)型板32不僅用于支承彈簧7，而且用于所述改形沖模5的貼靠，所述環(huán)型板32由所述改形沖模5穿過。

所述支承塊4基本上構(gòu)造成柱形，并且在其面對(duì)所述環(huán)型板32的端部處具有突緣狀環(huán)繞地模制的凸緣41。所述支承座4在中間被開孔42穿過。

所述改形沖模5構(gòu)造成旋轉(zhuǎn)對(duì)稱并且具有階梯形地直徑減少的外輪廓，由此形成了分別具有不同外直徑的三個(gè)區(qū)段51、52、53。相對(duì)于所述支承塊4指向的下面的區(qū)段51具有大于所述環(huán)型板32的內(nèi)直徑的外直徑，該環(huán)型板的內(nèi)直徑基本上相應(yīng)于穿過所述環(huán)型板32的中間的區(qū)段52的外直徑。面對(duì)所述支承座4的上面的區(qū)段53的外直徑基本上相應(yīng)于所述支承塊4的開孔42的內(nèi)直徑，所述上面的區(qū)段伸入到所述支承塊中。所述改形沖模5以其上面的局部53在所述支承塊4的開孔42中進(jìn)行引導(dǎo)。在端部側(cè)在上面的區(qū)段53處模制有與所述螺母1的螺母體11的固定輪廓13相協(xié)調(diào)的沖模底模54。貫通開孔55沿著所述改形沖模的旋轉(zhuǎn)軸線地引入到所述改形沖模5中，該貫通開孔生計(jì)所述沖模底模54構(gòu)造成直徑增大的，由此形成了沖裁毛邊通道56。

在所述殼體3上方布置有可豎直運(yùn)動(dòng)的推進(jìn)沖模9（schubstempel），方法是所述沖裁和定心沖模6相對(duì)于所述推進(jìn)沖模9可豎直運(yùn)動(dòng)地進(jìn)行布置。所述沖裁和定心沖模6基本上構(gòu)造成柱狀并且具有基本上相應(yīng)于所述螺母1的內(nèi)螺紋12的內(nèi)徑的外直徑。所述沖裁和定心沖模6在其面對(duì)所述殼體3的端部處設(shè)有圓環(huán)形的沖裁輪廓。

為了將所述螺母1固定在板材8處（使得在實(shí)施例中構(gòu)造為三明治型板材），將所述板材8首先定位在所述支承塊4上，隨后在所述板材8上將螺母1以其貼靠面18置于（aufgestellt）所述板材8上。接下來將所述推進(jìn)沖模9豎直地行駛到所述螺母1上，其中，所述沖裁和定心沖模6引入到所述內(nèi)螺紋12或者說由所述內(nèi)螺紋12限制的通路中，由此將所述螺母徑向固定在所述板材上。通過所述推進(jìn)沖模9將所述螺母1壓靠所述板材8，并且所述沖裁和定心沖模6從所述推進(jìn)沖模9中進(jìn)一步駛出并且運(yùn)動(dòng)到所述改形沖模5的貫通開孔55中，由此圓形的沖裁毛邊從所述板材8中裂開，所述沖裁毛邊通過所述改形沖模5的沖裁毛邊通道56落出。通過所述推進(jìn)沖模9的進(jìn)一步的進(jìn)給，使得所述支承塊4抵抗所述彈簧7的預(yù)緊力地運(yùn)動(dòng)，由此所述螺母1以其固定輪廓13運(yùn)動(dòng)到所述改形沖模5的沖模底模54上。在此，位于沖入到所述板材8中的孔的區(qū)域中的板材材料凸緣形地通過所述沖模底模54進(jìn)行改形并且壓靠到所述螺母體11的固定輪廓13處，由此實(shí)現(xiàn)板材8與螺母1的復(fù)合。接下來所述推進(jìn)沖模9向上行駛，由此所述支承塊4通過所述彈簧7的回位力朝向所述殼體3的止擋部31移動(dòng)。接下來在所述推進(jìn)沖模9的進(jìn)一步移動(dòng)中，所述沖裁和定心沖模6從所述螺母11的內(nèi)螺紋12中運(yùn)動(dòng)出來?，F(xiàn)在能夠取出與所述螺母1復(fù)合的板材8。

在圖4中說明了在螺母1與板材8之間的由此實(shí)現(xiàn)的復(fù)合。如在圖4a中直接可看到的那樣，處于圍繞所述孔的板材區(qū)域沿著所述螺母1的固定輪廓13深入地被改形，其中，通過所述擠壓區(qū)段16流出的材料由所述排出區(qū)段15接納。當(dāng)前給出了所述螺母1的螺紋功能性。