Wie kann man sicherstellen, dass Blechteile ohne Schweißen oder Schrauben fest verbunden bleiben? Dieser Artikel befasst sich mit dem Nietverfahren, einer wichtigen Technik in der Metallverarbeitung. Sie erfahren etwas über die verschiedenen Arten des Nietens, die wichtigsten Vorsichtsmaßnahmen und wie Sie die geeignete Methode für Ihre speziellen Anforderungen auswählen. Unabhängig davon, ob Sie mit Hochdruckanforderungen oder speziellen Materialien zu tun haben, bietet dieser Leitfaden wichtige Erkenntnisse zur Verbesserung der Qualität und Effizienz Ihrer Nietvorgänge.
Blechteile und -produkte sind sowohl in der Industrie als auch im täglichen Leben allgegenwärtig und werden weithin als eine der grundlegenden Verarbeitungskategorien anerkannt.
Es gibt vier Hauptverfahren der Blechbearbeitung: Stanzen (Scheren), Abkanten (Walzen), Schweißen und Oberflächenbehandlung.
Neben diesen Techniken ist auch die Niettechnik eine wichtige Methode zur Verbindung von Blechteilen.
Beim Nieten werden spezielle Geräte und Werkzeuge verwendet, um Kraft aufzubringen und die genieteten Teile zu komprimieren oder in das Werkstück einzubetten, wobei sichergestellt wird, dass sie sicher und vertikal bleiben. Dieses Verfahren ist in Abbildung 1 dargestellt.
Abb. 1 Vernietete Teile von Kommunikationseinrichtungen
Zu den gängigen Niettechniken gehören das Radialnieten und das Rotationsnieten. In diesem Abschnitt werden wir einige wichtige Vorsichtsmaßnahmen und Schlüsselpunkte für die Produktionskontrolle des Radialnietens erörtern, das in unserem Werk häufig verwendet wird (siehe Abb. 2).
Abb. 2 Radialnietgerät und Nietverfahren
(1) Die Größe des unteren Nietlochs sollte in strikter Übereinstimmung mit den Handbüchern für allgemeine oder spezielle Ausrüstung und Normteile entworfen werden und sollte das Material, die Dicke, das Modell und die Festigkeitsanforderungen des Grundmaterials und der Nietteile umfassend berücksichtigen.
Bei der Bearbeitung des Bodenlochs, der Stanzung oder Laserschneiden wird üblicherweise als Vorverarbeitungsmethode verwendet. Tabelle 1 vergleicht die beiden Verfahren der Stanzen und Laserschneiden.
Tabelle 1 Zwei Verfahren des Stanzens und Laserschneiden
| Vorverarbeitung | Stanzen | Laserschneiden |
| Größe des Bodenlochs | Gute Genauigkeit und Konsistenz | Die Stabilität von Form und Größe der Löcher ist nicht sehr hoch. |
| Veränderung des Substrats | Das Abrissband ist nicht glatt | Es gibt Härteveränderungen an und um die Lochwand |
| Sonstige Aufmerksamkeit | Die Gratoberfläche ist konvex und die glatte Oberfläche fällt zusammen | Blei, Spritzer und andere ausländische Stoffe |
Bei Teilen mit hohen Qualitätsanforderungen und großen Produktionsserien empfiehlt es sich, die Matrize anzupassen, die Nietrichtung zu berücksichtigen und den Stanzprozess zu priorisieren, um das untere Nietloch zu erzeugen.
Wenn das vorherige Verfahren mit Biegen verbunden ist, muss berücksichtigt werden, ob das untere Nietloch auf der Biegelinie (oben).
In diesem Fall besteht ein Vorbearbeitungsschritt darin, ein kleines Loch zu erzeugen, gefolgt von Biegen und Strecken, und dann das kleine Loch auf die geplante Größe zu bringen durch Bohren oder Aufbohren.
(2) Bei der Auswahl des Nietverfahrens ist es wichtig, die Ausladung des Geräts, die Form der oberen und unteren Stützen und andere Bedingungen zu berücksichtigen, um zu prüfen, ob das Verfahren erfolgreich durchgeführt werden kann.
Darüber hinaus ist es generell empfehlenswert, den Nietvorgang nach der Verfahren zur Oberflächenbehandlung (z. B. Galvanisieren, chemische Oxidation, Sprühen usw.).
Wenn das Nieten vor der Oberflächenbehandlung durchgeführt wird, kann dies häufig zu den in Tabelle 2 aufgeführten Problemen führen.
Tabelle 2: Mögliche Probleme, die durch unterschiedliche Oberflächenbehandlungen verursacht werden
| Prozess | Kann Probleme verursachen |
| Galvanische Beschichtung von Kohlenstoffstahl | Die Zinkschicht von Edelstahlnieten blättert ab, das Gewinde ist nicht glatt, die Galvanisierungslösung wird gelagert, und die Korrosion ist unter Arbeitsbedingungen langsam |
| Chemische Oxidation von Aluminium | Der Lochdurchmesser des Bodenlochs wird größer, die Nieten werden locker und die Festigkeit nimmt ab. |
| Sprühen der Oberfläche | Erhöhen Sie die Menge der austretenden Beschichtung, und es ist leicht zu schlechten Gewinde Nieten führen |
(3) Bei bestimmten Spezialprodukten, wie z. B. Grundwerkstoffen mit einer Dicke ≤ 1,5 mm oder Produkten mit hohen Anforderungen an die Drucknietfestigkeit, kann eine Schweißverstärkung nach dem Drucknieten erforderlich sein.
In Fällen, in denen eine schweißtechnische Verstärkung erforderlich ist, wird empfohlen, keine verzinkten Teile für das Drucknieten auszuwählen, da dies den schweißtechnischen Verstärkungsprozess beeinträchtigen kann.
Die allgemeinen Anforderungen für Nietarbeiten umfassen:
Zusätzlich zu diesen Standardpraktiken hat die Produktionserfahrung unserer Fabrik zu den folgenden Betriebsrichtlinien geführt:
(1) Die Bediener beurteilen die Unversehrtheit der Niete in der Regel durch eine Sichtprüfung, bei der sie auf Lücken zwischen den genieteten Teilen und dem Untergrund oder auf Stufen an der Nietposition nach dem Senknieten achten. Diese 100%-Selbstinspektion ist entscheidend. Darüber hinaus variiert die Oberflächenhärte von Material zu Material, von verzinkten Blechen über Edelstahl bis hin zu Blechen aus kohlenstoffarmem Stahl. Folglich sollten die Druckparameter auf der Grundlage der spezifischen Nietmaterialien vorab angepasst werden. Bei Bauteilen mit potenziellem Ablösungsrisiko sollten die technischen Anforderungen für das Schweißen und die Punktverstärkung im Voraus mit dem Kunden vereinbart werden.
(2) Nietvorgänge müssen in einem einzigen Durchgang ausgeführt werden, um die Notwendigkeit eines zweiten Nietvorgangs zu vermeiden und die Reparatur von abgelösten Teilen zu minimieren, insbesondere bei Materialien mit hoher Oberflächenhärte. Wiederholtes Nieten kann die Clinchzähne und die Grundwerkstoffe beschädigen. In Fällen, in denen die Reparatur von Originalteilen unvermeidlich ist, ist eine Verstärkung durch Schweißen nach dem Nieten zwingend erforderlich.
(3) Für die technische Kontrolle nach dem Nietvorgang muss das Qualitätskontrollpersonal in der Lage sein, Stichprobenkontrollen des Bruchdrehmoments und, wenn möglich, der Bruchabdrückkraft durchzuführen. Die Erstmusterprüfung und die technische Stichprobe des Nietprozesses können nicht durch die Selbstkontrolle des Bedieners ersetzt werden, so dass dieser Schritt für das Qualitätssicherungsprotokoll unerlässlich ist.
(1) Es ist wichtig, darauf zu achten, ob die Nietposition mit benachbarten Biegekanten (Linien), Außenkanten oder Schweißraupen kollidiert, da dies sowohl die Qualität der Nietung als auch das Aussehen der Baugruppe beeinträchtigen kann. In Tabelle 3 sind häufige Probleme mit Nietüberschneidungen aufgeführt.
Tabelle 3 Häufige Interferenzprobleme beim Nieten
| Typ | Beispiel | Vorschlag |
| Abstand vom freien Rand |
 | L1-Wert-Referenzhandbuch |
| Abstand von der Biegekante |
 | L1 ≥ Biegeradius und L1 ≥ Nietkopfradius des Nietgerätes |
| In der Nähe der Schweißraupe | Achten Sie darauf, dass die Nietteile und die obere und untere Matrize nicht ineinander greifen. Sollte dies der Fall sein, müssen die Matrizen möglicherweise repariert werden, um Luftspalten zu vermeiden. |
(2) Wenn mehrere Typen von Nietnormteilen und ähnlichen Teilen an einem Bauteil vorhanden sind, wird empfohlen, sie nicht alle auf derselben Maschine zu verwenden, um eine Vermischung und falsche Verwendung der Nietteile zu vermeiden. Wenn viele Nietteile der gleichen Spezifikation an einem Bauteil vorhanden sind, sollte außerdem die Nietreihenfolge standardisiert werden, um Fehlnieten zu vermeiden.
(3) Wenn der Bediener während des Nietvorgangs seinen Arbeitsplatz aus irgendeinem Grund verlassen muss, z. B. zum Essen oder zur Schichtübergabe, muss der Arbeitstisch geräumt werden, um sicherzustellen, dass bearbeitete und unbearbeitete Teile nicht vermischt werden.
(4) Wenn sich in der Nähe der Nietstelle ein Loch befindet, ist es wichtig zu prüfen, ob das Loch nach dem Nieten extrudiert oder verformt ist. Bei druckgenieteten Schrauben und Muttern sollte eine Gewindelehre verwendet werden, um das Durchgangsende und das Anschlagende nach dem Drucknieten zu erkennen.
Unter Nieten versteht man das Verbinden von zwei oder mehr Werkstücken, in der Regel Blechteile oder Komponenten, durch Nieten. Nieten kann in Nietnieten, Zugnieten und Kernschlagnieten unterteilt werden.
Nieten ist eine grundlegende mechanische Befestigungstechnik, die in der Metallverarbeitung und bei Montageprozessen weit verbreitet ist. Die Schlüsselkomponente dieser Methode ist der Niet, ein verformbares Verbindungselement, das eine dauerhafte Verbindung zwischen zwei oder mehr Teilen herstellt. Nieten gibt es in verschiedenen Ausführungen, die jeweils für bestimmte Anwendungen und Materialstärken ausgelegt sind:
Das Nietverfahren wird anhand des Nietdurchmessers und der Anwendungsanforderungen kategorisiert:
Der Standardnietprozess läuft in den folgenden Schritten ab:
Detaillierte Angaben zu Nietparametern und Nietanforderungen finden Sie in den branchenüblichen Handbüchern für die mechanische Konstruktion, die umfassende Richtlinien für verschiedene Anwendungen und Werkstoffe enthalten.
Das Ziehnieten ist eine einseitige Befestigungstechnik, bei der Ziehnieten verwendet werden, um zwei oder mehr Komponenten mit ausgerichteten Löchern zu verbinden. Bei diesem Verfahren wird eine spezielle Zugnietpistole verwendet, um den Dorn (Zugstange) zu ziehen, bis er bricht, wodurch sich die Niethülse ausdehnt und eine dauerhafte, nicht lösbare Verbindung bildet.
1) Ziehnieten, auch bekannt als Blindnieten oder Popnieten, sind für Anwendungen gedacht, bei denen der Zugang auf eine Seite des Werkstücks beschränkt ist. Diese Verbindungselemente erfordern Spezialwerkzeuge wie manuelle, elektrische oder pneumatische Zugnietpistolen für die Installation. Zugnieten eignen sich hervorragend für Anwendungen, bei denen herkömmliche Nietmethoden (die den Zugang zu beiden Seiten erfordern) unpraktisch oder unmöglich sind.
Aufgrund ihrer Vielseitigkeit und einfachen Anwendung finden Ziehnieten in vielen verschiedenen Branchen Anwendung:
Zu den am häufigsten verwendeten Typen von Zugnieten gehören:
A) Zugnieten mit offenem Kalottenkopf: Bieten ein ausgewogenes Verhältnis von Festigkeit und Ästhetik für Allzweckanwendungen.
B) Versenkte Zugnieten: Bieten einen bündigen Abschluss, ideal für Oberflächen, die glatte Nieten und aerodynamische Profile erfordern.
C) Versiegelte Zugniete: Erhöhte Belastbarkeit und Dichtungseigenschaften, geeignet für hochbelastete Umgebungen oder Anwendungen, die wasser- und luftdichte Verbindungen erfordern.
Bei der Auswahl und dem Einbau von Zugnieten sollten Sie die folgenden bewährten Verfahren beachten:
A) Für Flachkopf-Ziehnieten (Senknieten):
B) Für Kuppelkopf-Ziehnieten:
2) Detaillierte Parameter für das Ziehnieten, einschließlich Nietgrößen, Klemmbereiche und empfohlene Lochdurchmesser, finden Sie in Tabelle 9-17 im Abschnitt Technische Daten.
Tabelle 9-17 Parameter für das Zugnieten
| Niet Typ | Nominaler Nietdurchmesser (mm) | Stahlplatte Nietloch-Durchmesser (mm) | Länge (mm) | Vernietet Dicke der Stahlplatte /mm | |
| Schirmblatt | Flachkopf | ||||
| Aluminium Niet | 2.4 | 2.5 | 5.7 | 1.0-3.2 | 1.6~3.2 |
| 7.3 | 3.2-4.8 | 3.2-4.8 | |||
| 8.9 | 4.8-6.4 | 4.8~6.4 | |||
| 3.0 | 3.1 | 6.3 | 1.0~3.2 | 1.6~3.2 | |
| 8.0 | 3.2~4.8 | 3.2-4.8 | |||
| 9.8 | 4.8~6.4 | 4.8~6.4 | |||
| 3.2 | 3.3 | 6.3 | 1.6-3.2 | 1.6-3.2 | |
| 8.0 | 3.2-4.8 | 3.2-4.8 | |||
| 9.8 | 4.8~6.4 | 4.8-6.4 | |||
| 4.0 | 4.1 | 6.9 | 1.6~3.2 | 1.6-3.2 | |
| 8.6 | 3.2-4.8 | 3.2-4.8 | |||
| 10.4 | 4.8-6.4 | 4.8-6.4 | |||
| 4.8 | 4.9 | 7.5 | 1.6-3.2 | 2.3~3.2 | |
| 9.3 | 3.2-4.8 | 3.2-4.8 | |||
| 11.1 | 4.8~6.4 | 4.8~6.4 | |||
| Stahlniet | 3.2 | 3.3 | 6.4 | 1.0~3.2 | |
| 9.5 | 3.2~6.4 | ||||
| 4.0 | 4.1 | 10.2 | 3.2~6.4 | ||
| 4.8 | 4.9 | 10.8 | 3.2-6.4 | ||
Anmerkung:
1. In der Regel ist die Durchgangsbohrung eines Teils 0,1~0,2mm größer als der Nenndurchmesser des Blindniets.
2. Blindniete können geschwärzt oder anderweitig behandelt werden, um den Produktanforderungen zu entsprechen, so dass sie der Farbe des Werkstücks entsprechen.
3. Die Achsabstand des Blindnietlochs von der Kante der Grundplatte sollte mehr als das Doppelte des Durchmessers des Blindnietlochs betragen. Bei diesem Abstand ist die Festigkeit der Niete optimal. Ist der Abstand geringer, nimmt die Festigkeit stark ab.
Schlagkernniete, auch als Schlagstiftniete bekannt, sind eine innovative Art von einseitigem Befestigungselement, das für effiziente und vielseitige Montageanwendungen entwickelt wurde. Bei der Montage wird der Nietkopf mit einem Hammer oder einem pneumatischen Werkzeug angeschlagen, wodurch sich der Kernstift ausdehnt und einrastet, so dass er bündig mit der Stirnfläche des Nietkopfes abschließt. Dieser einzigartige Mechanismus gewährleistet eine sichere und ästhetisch ansprechende Verbindung.
Diese Nieten bieten außergewöhnlichen Komfort bei Montageprozessen, insbesondere in Szenarien, in denen das traditionelle zweiseitige Nieten unpraktisch ist oder Blindnieten aufgrund von Gerätebeschränkungen ungeeignet sind. Ihr Design ermöglicht eine schnelle Installation ohne Spezialwerkzeuge, was sie ideal für Reparaturen vor Ort, Wartungsarbeiten und Montagelinien mit eingeschränktem Platzangebot macht.
Schlagkernniete sind in verschiedenen Konfigurationen erhältlich, um unterschiedlichen Anwendungsanforderungen gerecht zu werden:
Als Materialien stehen in der Regel Aluminium, Stahl und Edelstahl zur Verfügung, was die Kompatibilität mit einer Vielzahl von Grundmaterialien und Umgebungsbedingungen ermöglicht. Bei der Auswahl des Nietmaterials und der Beschichtung sollten Faktoren wie Korrosionsbeständigkeit, strukturelle Integrität und galvanische Kompatibilität mit den verbundenen Materialien berücksichtigt werden.
Bei der Auswahl von Schließringnieten sollten Ingenieure Faktoren wie den Klemmbereich, die Scher- und Zugfestigkeitsanforderungen und die Materialeigenschaften des Untergrunds berücksichtigen, um eine optimale Leistung und Langlebigkeit der Verbindungsstelle zu gewährleisten.
Das Bolzenschweißen mit Hubzündung ist ein fortschrittliches und effizientes Verfahren zum Verbinden von Metallteilen, das sich besonders für die Verbindung von Blechteilen eignet. Dieses Verfahren ist in verschiedenen Branchen weit verbreitet, insbesondere für die Befestigung von Bolzen an beschichteten Stahlplatten, Edelstahlblechen und anderen Metalloberflächen.
Bei dieser Technik wird ein speziell konstruierter Bolzen an das Werkstück angelegt. Wenn der Schweißvorgang eingeleitet wird, wird ein Lichtbogen zwischen dem Bolzen und dem Grundwerkstoff erzeugt. Dieser Lichtbogen schmilzt sowohl das Ende des Bolzens als auch einen kleinen Bereich des Grundwerkstoffs auf. Wenn sich das Schmelzbad gebildet hat, wird der Bolzen schnell in das verflüssigte Metall eingetaucht, so dass nach dem Erstarren eine Vollschweißung entsteht.
Das Verfahren umfasst in der Regel die folgenden Schritte:
Das Bolzenschweißen mit Hubzündung bietet mehrere Vorteile:
Diese Methode ist besonders vorteilhaft für Anwendungen, die hochfeste Befestigungspunkte an Blechen erfordern, wie z. B. im Automobil-, Schiffs- und Stahlbau.
Das Verfahren des Bolzenschweißens mit Hubzündung ist in Bild 9-7 dargestellt, das die wichtigsten Schritte der Schweißfolge zeigt.
(1) Vorteile des Ziehlochnietens
Die Kombination aus Flansch und Senkbohrung verfügt von Natur aus über eine Positionierungsfunktion. Die Nietfestigkeit ist durch die Verwendung eines Nietstempels ebenfalls hoch, was zu einer höheren Produktionseffizienz führt.
(2) Nachteile des Ziehlochnietens
Es handelt sich um eine einmalige Verbindung, die nicht wieder aufgelöst werden kann.
1) Das Prinzip der Schalenanpassung:
H=t+t'+(0,3~0,4)
Wenn die Dicke "t" größer oder gleich 0,8 mm ist, wird die Flanschen Die Wandstärke des Lochs wird auf 0,4 t festgelegt.
Wenn 't' weniger als 0,8 mm beträgt, wird die Wandstärke der Bördelöffnung normalerweise auf 0,3 mm festgelegt.
Die Höhe "h" wird im Allgemeinen mit 0,46±0,12 mm gewählt.
Die Parameter für das Ziehlochnieten finden Sie in Tabelle 9-18.
Tabelle 9-18 zeigt die Parameter für das Ziehlochnieten (in mm).
| Parameter Nummer | Material Dicke t /mm | Höhe der Biegung H /mm | Flansch-Außendurchmesser D/mm | |||||||||||
| 3.0 | 3.8 | 4.0 | 4.8 | 5.0 | 6.0 | |||||||||
| Entsprechend dem Innendurchmesser "d" des geraden Lochs und des unteren Lochs "do' der vorgeflanschten Kante. | ||||||||||||||
| d | d0 | d | d0 | d | d0 | d | d0 | d | d0 | d | d0 | |||
| 1 | 0.5 | 1.2 | 2.4 | 1.5 | 3.2 | 2.4 | 3.4 | 2.6 | 4.2 | 3.4 | ||||
| 2 | 0.8 | 2.0 | 2.3 | 0.7 | 3.1 | 1.8 | 3.3 | 2.1 | 4.1 | 2.9 | 4.3 | 3.2 | ||
| 3 | 1.0 | 2.4 | 3.2 | 1.8 | 4.0 | 2.7 | 4.2 | 2.9 | 5.2 | 4.0 | ||||
| 4 | 1.2 | 2.7 | 3.0 | 1.2 | 3.8 | 2.3 | 4.0 | 2.5 | 5.0 | 3.6 | ||||
| 5 | 1.5 | 3.2 | 2.8 | 1.0 | 3.6 | 1.7 | 3.8 | 2.0 | 4.8 | 3.2 | ||||
Der obige Inhalt fasst die Erfahrungen zusammen, die beim Umgang mit häufigen Problemen und Vorgängen während des Nietvorgangs in Feinblech Produktion und Verarbeitung.
Es ist erwähnenswert, dass einige Fabriken die automatischen Zuführungsmechanismen und das Nieten teilweise automatisiert haben. Diese Automatisierungslösung trägt dazu bei, menschliche Fehler weitgehend zu vermeiden. Der Grad der Automatisierung variiert jedoch aufgrund von Faktoren wie Kosten, Technologie, Produktvielfalt, Typ und Losgröße.
Unabhängig davon, ob Sie sich für einen manuellen Betrieb, ein halbautomatisches oder ein vollautomatisches Produktionsschema entscheiden, können die oben dargestellten Informationen für Ihren Produktionsprozess nützlich sein.
Als Gründer von MachineMFG habe ich mehr als ein Jahrzehnt meiner Karriere der metallverarbeitenden Industrie gewidmet. Meine umfangreiche Erfahrung hat es mir ermöglicht, ein Experte auf den Gebieten der Blechverarbeitung, der maschinellen Bearbeitung, des Maschinenbaus und der Werkzeugmaschinen für Metalle zu werden. Ich denke, lese und schreibe ständig über diese Themen und bin stets bestrebt, in meinem Bereich an vorderster Front zu bleiben. Lassen Sie mein Wissen und meine Erfahrung zu einem Gewinn für Ihr Unternehmen werden.
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