Entwicklung von Verfahren und Einrichtungen zum Radialclinchen
Achim Breckweg, Jan Kalich, Volker Thoms, Christof Weis, Engelbert Westkämper
Das Fügen von Blechen mit Rundpunkt ohne Schneidanteil wird durch das Radialclinchen mit Rosettenbewegung des Stempels ermöglicht. Mit Prozesszeiten kleiner/gleich 1,3sec können zweilagig artgleiche Blechverbindungen aus Stahl und Aluminium unterschiedlicher Dicke und Festigkeit geclincht werden. Der Verfahrensablauf und die geometrische Punktausbildung sind weitgehend identisch mit den vergleichbaren konventionellen Clinchsystemen.
Haupteinflussparameter auf den Clinchvorgang sind verfahrenstechnisch:
Abwälzgeschwindigkeit des Stempels (Drehzahl Antriebsmotor)
axiale Stempelkraft
Stempeleingriffszeit.
Verbindungsfestigkeiten und äußeres Erscheinungsbild sind denen konventionell geclinchter Punkte gleichzusetzen.
Anlagentechnisch kann die Rosettenbewegung sowohl mit stationären Fügeeinrichtungen als auch mobil mit robotergeführten C-Rahmengestellen erfolgen. Unter Beachtung praxisrelevanter Vorgaben (Gesamtmasse Radialclinchzange kleiner/gleich 150kg) wurde eine neuartige Clincheinheit (Rachentiefe = 300mm, Rachenhöhe = 300mm) konzipiert, die mit kombiniertem radial- und translatorischem Stempelantrieb ausgestattet ist.
Durch Anpassung von Stempel und Niederhalterkonstruktion kann mit der Roboter-Radial-Clinchzange verzugsfrei mit reproduzierbarem Ergebnis gefügt werden.
Eine einschränkende Randbedingung bei der Bauteilzugänglichkeit stellt verfahrensbedingt der größere Arbeitsraum der Stempelantriebseinheit dar. Durch Nutzung realistischer Optimierungsschritte kann das Gesamtgleichgewicht der Roboter-Radial-Clinchzange auf ca. 100kg reduziert werden, was im Vergleich zu konventionellen Clinchzangen gleicher Leistungsfähigkeit einer Reduzierung von ca. 40% entspricht.
