Einsatz von blindgenieteten Funktionselementen in ausgewählten Bauteilwerkstoffen
Verfasser:
Prof. Dr.-Ing. Martin-Christoph Wanner, Dr.-Ing. Knuth-Michael Henkel, Dipl.-Ing. Peter Herzog, Dipl.-Ing. Robert Laucher, Dipl.-Ing. Normen Fuchs, Lehrstuhl Fertigungstechnik Universität Rostock
138 Seiten - 64,00 EUR (s/w 87 Abb., 28 Tab.)
ISBN 978-3-86776-327-1
Zusammenfassung
Im praktischen Einsatz haben sich blindgenietete Funktionselemente (BNFE) vor allem im Kraftfahrzeug-, im Schienenfahrzeugbau und bei der Gebrauchsgüterproduktion bewährt. Zunehmend kommen diese Verbindungselemente auch im Maschinen- und im Gerätebau sowie in der Elektroindustrie zur Anwendung. Dabei hat das Einbringen von Funktionselementen in dünnwandigen höherfesten Stahl- und Aluminiumwerkstoffen, in Kunststoffen und in Edelstahlanwendungen erheblich an Bedeutung gewonnen.
Bei der Anwendung von BNFE existieren jedoch vor allem hinsichtlich ihrer Beanspruchbarkeiten bei den verschiedenen Beanspruchungsarten und bezüglich ihrer konstruktiven Auslegung Kenntnisdefizite. Hier sind sowohl die Festigkeiten bzw. Nachgiebigkeiten der gewählten Funktions- und Befestigungselemente als auch des Bauteilmaterials zu berücksichtigen. Die Auslegung hinsichtlich der Versagensgrenzen und die anzuwendenden Sicherheitsfaktoren sind, besonders bei alternativen Werkstoffen wie z. B. hochfesten Dünnblechen noch weitgehend unerforscht.
Gegenstand der Untersuchungen war daher:
- Experimentelle Ermittlung von Klemmkräften ausgewählter Funktionselementeverbindungen
- Ermittlung der Gewindeabstreiffestigkeit der BNFE in Anlehnung an die DIN EN ISO 898-1 (Standardschraube) und DIN EN 20 898 (Standardmutter)
- Ermittlung des max. ertragbaren Anziehdrehmoments für Blindnietmutter-Schraube-System zur Vergleichbarkeit mit der VDI 2230
- Vorauswahl für Bemessung der Tragfähigkeit anhand von Versagensgrenzlinien bei quasistatischer Scherzugbeanspruchung
- Ermittlung der Tragverhaltenseigenschaften (Scherzug, Kopfzug) bei dynamischer Beanspruchung
- Ermittlung der Korrosionsbeständigkeit beschichteter normalfester und hochfester Blindnietmuttern
Ziel dieses Forschungsvorhabens war es, dem potentiellen Anwender die Einsatzeignung von normalfesten, hochfesten und korrosionsfreien Blindnietfunktionselementen in ausgewählten Bauteilwerkstoffen qualitativ und quantitativ aufzuzeigen. Dabei soll ein Vergleich zum konventionellen Schraube/Mutter-System im Vordergrund der Untersuchungen stehen.
Das Forschungsvorhaben „Einsatz von blind genieteten Funktionselementen in ausgewählten Bauteilwerkstoffen“ wurde unter der Fördernummer AiF 14845BR von der EFB e.V. finanziert und betreut und über die Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen (AIF e.V.) mit Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie (BMWI) gefördert. Der Abschlussbericht ist als EFB-Forschungsbericht Nr. 292 erschienen und ist bei der EFB-Geschäftsstelle und im Buchhandel erhältlich.
Inhaltsverzeichnis
Ausführungsarten von Blindnietfunktionselementen
Einsatz von Blindnietfunktionselementen
Untersuchungskomplexe
Bauteilmaterialien
Untersuchte Fügeelemente
Kopf- und Schaftformen
Systemhersteller
Verbindermaterialien und Oberflächenbeschichtungen
Härtemessung
Setzgerätetechnik der verwendeten Funktionselemente
Bezeichnungsschlüssel
Setzprozess- und Klemmkraftuntersuchungen
Setzprozessuntersuchungen
Normalfeste Blindnietmuttern
Hochfeste Blindnietmuttern
Austenitische Edelstahl-Blindnietmuttern
Vergleich der Setzprozessparameter verschiedener Blindnietmutter-Güten
Klemmkraftuntersuchungen
Normalfeste Blindnietmuttern
Austenitische-Edelstahl-Blindnietmuttern
Zusammenhang zwischen Setzkraft und Klemmkraft
Auszug- und Ausdrückversuche
Versuchstechnik und Prüfanordnung
Normalfeste Blindnietmuttern
Hochfeste Blindnietmuttern
Austentitische-Edelstahl-Blindnietmuttern
Zusammenfassung der Ergebnisse
Drehmomentversuche
Versuchstechnik und Prüfanordnungen
Verdrehmoment MV ohne Anbauteil
Normalfeste Blindnietmuttern
Hochfeste Blindnietmuttern
Drehmoment Mr mit Anbauteil
Normalfeste Blindnietmuttern
Hochfeste Blindnietmuttern
Austenitische-Edelstahl-Blindnietmuttern
Zusammenfassung der Ergebnisse
Tragverhalten bei quasistatischer Beanspruchung
Versuchstechnik und Prüfanordnungen
Normalfeste Blindnietmuttern
Hochfeste Blindnietmuttern
Austenitische-Edelstahl-Blindnietmuttern
Blindnietschraube
Zusammenfassung der Ergebnisse
Tragverhalten bei dynamischer Beanspruchung
Vorbemerkungen
Versuchstechnik und Prüfanordnungen
Scherzugbeanspruchung
Normalfeste Blindnietmuttern
Austenitische-Edelstahl-Blindnietmuttern
Kopfzugbeanspruchung
Normalfeste Blindnietmuttern
Zusammenfassung der Ergebnisse
Scherzugbeanspruchung
Kopfzugbeanspruchung
Korrosionsuntersuchungen
Versuchstechnik und Prüfanordnungen
Salzsprühnebeltest
Normalfeste BNM
Hochfeste Blindnietmuttern
VDA-Wechseltest
Normalfeste BNM
Hochfeste Blindnietmuttern
Zusammenfassung der Ergebnisse
Literaturverzeichnis
Anhang
