Verfahrensflexible Halbhohlstanzniet-Clinch-Werkzeuge für das mechanische Fügen

Halbhohlstanznieten und Clinchen sind etablierte Verfahren zum Fügen von Automobilkarosserien. Für die Umsetzung beider Fügeverfahren werden C-Zangen, welche auf Industrieroboter montiert werden, genutzt. Charakteristisch sind die Werkzeuge der beiden Verfahren, bestehend aus Stempel, Matrize und Niederhalter. Obwohl die Fügewerkzeuge beim Halbhohlstanznieten und Clinchen sehr ähnlich sind, wird in aktuellen Fertigungsprozessen nicht mit einheitlichen Werkzeugen gefügt.
In diesem Beitrag wird das qualitätsgerechte Fügen mittels Halbhohlstanznieten und Clinchen mit einheitlichen Werkzeugen vorgestellt. Ausgehend vom Fügeprozess mit konventionellen Werkzeugen, werden mithilfe von numerisch durchgeführten Sensitivitätsanalysen die geometrischen Parameter der vereinheitlichten Fügewerkzeuge bestimmt. Die Machbarkeit des Ansatzes wird anhand von experimentellen Fügeergebnissen demonstriert.