专利名称：中空体元件的制造方法、中空体元件、部件组件、用于制造中空体元件的行进工具以及滚 ...的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于制造诸如螺母元件的中空体元件的方法，所述中空体元件用于连接到通常由金属片构成的部件，所述方法特别用于通过使用具有多个各司其职的工作站的行进工具，首先对形式为条形节段或卷形体的节段进行穿孔，然后通过从所述节段沿长度切制出独立元件，制造出外轮廓至少大致上呈方形或矩形的中空体元件，可选地随后形成柱形螺纹。进一步，本发明涉及一种根据本发明方法制造的中空体元件，还涉及一种部件组件，该部件组件包括中空体元件、金属片部件以及用于执行上述方法的行进工具，还涉及可与所述行进工具结合使用的滚压机构。
背景技术：
上文提到的方法以及相应的中空体元件和部件组件例如公知于2005年4月13日的未提前出版的申请PCT/EP2005/003893中。本发明的目标在于进一步改进上文所提到的方法，从而能够以理想的价格来制造上述的中空体元件，特别是矩形螺母元件，而不必装载被使用而过早失效的工具。进一步，采用这种方式制造的中空体元件应该具有优良的机械特性，例如高拉出力，优良的抗转保证，并且应该显示出减小的切口效应，从而可以改进部件组件在动态载荷下的疲劳特性，该部件组件包括通常由金属片组成的部件和安装于其上的中空体元件。进一步，中空体元件应该能够以极其理想的价格制造。进一步，根据本发明，应该能够特别有利地设计用于制造中空体元件的行进工具以及用于制造中空体元件的滚压机构。
发明内容
通过根据本发明的方法、中空体元件、部件组件、行进工具、滚压机构，以及本发明的各优选实施例，实现了根据本发明的目标。本发明提供一种用于制造中空体元件的方法，所述中空体元件用于连接到通常由金属片组成的部件，所述方法用于通过使用具有多个执行相应操作的工作站的一行进工具，首先在采用条形节段或卷形体形式的节段中穿孔而形成孔，然后从所述节段沿长度切制出独立元件，从而制造出外轮廓呈方形或矩形的中空体元件，所述方法的特征在于如下步骤a)在第一步骤中，从矩形截面的节段开始，执行镦锻加工，从而导致在所述节段的第一宽侧处形成柱形凹部，并在所述节段的与所述第一宽侧相反设置的第二宽侧处形成中空筒形突起，所述中空筒形突起形成铆接部分，所述突起被一环形凹部所围绕，
b)在第二步骤中，保持在所述柱形凹部的底部与所述中空筒形突起的底部之间的连结部被穿孔或冲孔，以形成通孔，c)在第三步骤中，所述中空体元件从所述节段分离。本发明提供一种中空体元件，用于连接到通常由金属片构成的部件，该中空体元件包括具有第一宽侧和第二宽侧的外轮廓，而且包括不具底切的中空筒形突起，所述中空筒形突起突出超出所述第二宽侧并被所述第二宽侧中的环形凹部围绕，所述中空体元件还包括孔，该孔从所述第一宽侧延伸穿过形成一铆接部分的所述中空筒形突起，和/或穿过尖突部分。其中，抗转的特征部在所述中空筒形突起处向外形成，和/或，在围绕所述中空筒形突起的环形凹部的区域中向内形成。本发明提供一种部件组件，其由如前所述的中空体元件构成，该中空体元件连接到一部件，其中，在抗转的特征部的表面处和在所述中空筒形突起的已经被卷边而形成铆接卷边的表面处，所述部件或所述金属片部件的材料接触所述中空体元件的环形凹部的表本发明提供一种用于中空体元件的行进工具，所述中空体元件用于连接到通常由金属片组成的部件，所述行进工具用于通过使用具有至少两个工作站的行进工具，首先在采用条形节段或卷形体的形式的节段中穿孔而形成孔，然后从所述节段沿长度切制出独立元件，从而制造出外轮廓呈方形或矩形的中空体元件，其中，对于所述行进工具的每次冲程而言，针对所述节段或针对相互并排的多个节段，在每个工作站中总是同时执行两个操作。 其中，在第一工作站中执行镦锻加工，从而在截面呈矩形的节段的第一宽侧处无条形地形成柱形凹部并在所述节段的与所述第一宽侧相反设置的第二宽侧处形成由一环形凹部围绕的形成一铆接部分的中空筒形突起，在工作站中执行穿孔加工，并在随后的工作站中通过切离冲压器从所述节段或从每个节段总是分离两个中空体元件。本发明提供一种滚压机构，其被设计用于从具有矩形横截面并具有第一宽侧和与其相反设置的第二宽侧的输入节段带，形成包括规则交替节段部分的输出节段带。其中， 所述输出节段带由交替节段部分构成，所述交替节段部分具有第一节段部分，其具有所述输入节段带的横截面形状；和第二节段部分，其由所述输入节段带制成，且均具有在所述第一宽侧处的柱形凹部和在所述第二宽侧处的由一环形凹部围绕的中空筒形突起。该滚压机构由第一滚压部和第二滚压部构成，所述第一滚压部和第二滚压部彼此同步地沿着相反旋转方向转动，并在其间的空隙区域中对所述输入节段带重新成形，其中，所述第一滚压部具有以规则角度间距排布的多个突起且所述突起具有与所述柱形凹部互补的形状，而所述第二滚压部也具有多个成形部位或成形区域，所述成形部位或成形区域以与所述第一滚压部的突起的相同的间距排布，且每个所述成形部位或成形区域的形状均与所述中空筒形突起的突出超出所述节段带第二宽侧的部分的形状互补。在本发明的方法中，所采用的节段(section)具有矩形横截面，从而使制造并不昂贵。通过根据本发明的制造方法，可以制造中空体元件而不采用在使用中会导致高度磨损的工具，并且不采用在使用中会过早失效的柱塞。进一步，可以采用高效方式来克服行进工具中节段带的伸长问题，这取决于输入(ingoing)节段带的设计，其中要求在行进工具 (progressing tool)中只设置一个重整站(reforming station)或者最多设置两个重整站，也就是说，根据本发明，与早先提出的申请PCT/EP2005/003893相比，不再需要用于在中空体元件的弓I导部分处形成底切的站。不过，仍保持了 PCT/EP2005/003893发明的优点，其中，在进行制造的各工作步骤中，在一个站内针对一个节段总是执行两个处理操作。这就导致制造工厂的生产效率加倍， 而不会使制造行进工具的成本和复杂度的增加量不合理。工作元件的加倍确实在事实上要求在一定程度上增加成本和复杂度，不过，这可以通过相应的制造量而直接较早分摊。可以接受的是，在一个行进工具中并行加工多个节段，不过这并非一定是优选的， 这是因为，如果在一个节段中出现问题或者一个节段的推进出现问题，则整个行进工具必须停下，直到故障问题得到补救，这样可能会产生可观的生产损失。不过，本发明可以通过使用同时处理多个节段的行进工具来实现。在进一步的专利权利要求中，可发现本发明的方法、根据本发明的中空体元件、根据本发明的部件组件、以及根据本发明的行进工具的特别优选的实施例。在附图中以及在随后对于这些附图所进行的描述中，可以发现本发明的方法、本发明的中空体元件、以及根据本发明所使用的行进工具的进一步的优势。
如下所示附图中，图1-12显示的附图与PCT/EP2005/003893所示相同，这有助于理解在已有发明基础上所构建的本发明，而图13-21更为精确地阐释了本发明。具体如下图1为在根据图2的行进工具中所加工的节段的实施例，图2为行进工具部分沿着节段运动方向的再现视图，图3为图2的行进工具在工作站区域中的放大视图，图4A-4E为使用图2和3的方法和行进工具来制造中空体元件的单独步骤的视图，图5A-5N为图4A-4E的完成的中空体元件的不同视图，其中图5A示出了中空体元件从下方观察的立体图，图5B为中空体元件从上方观察的俯视图，图5C为对应于图5B的截面C-C和C’ -C’的截面图，图5D为图5C的区域D的放大视图，另外，图5E-5I示出了图 5A-5D的中空体元件的理想变例并实际上设计用于较厚的金属片部件，而图5J-5N示出了另一理想变例，其设计用于与较薄的金属片部件一起使用，图6A-6E示出表示了对根据图5A-5D的中空体元件进行略微改造的进一步的中空体元件的视图，其中图6A示出了从上方观察的中空体元件的俯视图，图6B示出了沿图6A 的剖面B-B截取的截面图，图6C再现了与图6A的截面C-C相对应的视图，图6D和6E为从上方和下方观察的功能元件的相应立体图，图7A-7B为中空体元件分别与薄金属片部件和较厚金属片部件的连接，图8A-8D为中空体元件的进一步变例的视图，其中具有采用横跨环形凹部的径向延伸肋的形式的抗转的特征部，其中，图8A为从下方观察的中空体元件的视图，图8B和8C 为与图8A的水平截面B-B和竖直截面C-C相对应的截面图，图8D为立体图，图9A-9D为与图8A-8D相对应的视图，不过此实施例具有抗转的倾斜设置肋，其横跨环形凹部而沿径向延伸，并沿着尖突部分的底切沿轴向延伸，图10A-10D为与图8A-8D相对应的视图，不过此实施例具有弯曲的抗转的肋，其横跨环形凹部而沿径向延伸，并沿着尖突部分的底切沿轴向延伸，图11A-11D为根据图8A-8D的视图，不过此实施例具有由槽或凹部形成的抗转的特征部，和图12A-12D为与图8A-8D对应的视图，不过此实施例在俯视图中呈多边形环形，在具体示例中呈方形，图13A-13D为本发明的中空体元件的视图，其显示对根据图5A-5D的中空体元件的改造，其中，图13A示出了中空体元件的自由端面从下方观察的视图，图13B示出了与图 13A的截面XIIIB-XIIIB相对应的截面图，图13C示出了图13B的区域XIIIC的放大视图， 图13D以立体图方式再现了中空体元件，图14A-14D为通过铆接处理进行的根据本发明的中空体元件与预穿孔金属片部件的连接，图15为类似于图3中行进工具的根据本发明的行进工具的纵向截面图，图16为图15的行进工具的中央区域的放大视图，图17为类似于图15中行进工具的根据本发明的另一行进工具的纵向截面图，图18为图17的行进工具的中央区域的放大视图，图19A-19C为根据本发明的第一滚压机构的示意性视图，图20A-20C为根据本发明的第二滚压机构的示意性视图，图21A-21C为根据本发明的第三滚压机构的示意性视图，图22A-22D为根据本发明的另一中空体元件的视图，其中，图22A示出了从下方观察的视图，图22B示出了与图22A的截面XXIIB-XXIIB相对应的截面图，图22C示出了与图 22A的截面XXIIC-XXIIC相对应的截面图，图22D示出了立体图，图23A-23D为阐释图22A-22D的元件至较薄金属片部件(图23A)的连接的视图，图24A-24D为与23A-23D相对应不过阐释了所述元件至较厚金属片部件(图24A) 的连接的视图，图25A-25F为阐释根据图22A-22D的本发明的元件的制造的一系列视图，图沈为用于制造根据图22A-22D的元件的行进工具沿节段带的纵向方向截取的侧视图，和图27为图沈的行进工具的中央区域的放大视图。
具体实施例方式图1示出了细长节段(section) 1的一部分，其具有矩形横截面、第一宽侧2、第二宽侧3和两个窄侧7、8。所述节段的纵向边缘9可如图所示被倒圆角。不过，它也可呈其它形状，例如斜切的或矩形的形状。所述节段在行进工具中进行加工，以制造中空元件，例如大致呈矩形或方形的螺母元件。当此中空元件实现为螺母元件时，在中空体元件的孔中必须切出或者加工出螺纹。这通常在行进工具(progressive tool)之外采用其他机械装置来完成。进一步，可以只是在将中空体元件连接到金属片部件之后，才例如采用螺纹成形或螺纹切削的螺丝来制造螺纹。进一步，不必在中空体元件中设置螺纹，而是可将中空体元件的孔用作光滑孔用于转动轴颈(journaling)，或者用作塞安装部以承接插入销。图2以纵截面的方式示出了第一行进工具10，其用于由图1的节段1或由类似节段来制造中空体元件，所述纵截面经所述节段的中心截取。图2中可观察到下板12，下板12通常直接地或通过中间板(未示出)间接地紧固到压台。下板12承载多个柱体14 (本示例中为4个)，该图中可观察到其中两个柱体，也就是说，可以观察到位于截平面后方的两个柱体。另一板16呈现于柱体上方，并通常紧固于压力机的上工具板，或者紧固于压力机的中间板。引导件18(例如采用在此处未示出的螺丝)拧到板16，其中引导件18被设计得根据压力机的冲程(stroke)运动在柱体14上进行上下滑动。节段1对于压力机的每一冲程沿箭头方向20递进，其实际递进量两倍于由所述节段制造的单独中空体元件的纵向尺寸L。应该注意到，在根据图2和3的图示中，节段1被引导经过行进工具，其中第二宽侧3朝上。如图3的行进工具的中心区域的放大视图中可见，在该示例中行进工具包括四个工作站A、B、C、D，在每个工作站中，对于压力机的每一冲程，同时实现两个相应操作。在第一站A中，在第一步骤a)中执行所称的镦锻(upsetting)加工。在第二工作站B中，在第二步骤b)中执行穿孔加工，在第三工作站C中，在第三步骤c)中执行压制或整平加工。最后，在第四工作站D中采用切离冲压器(cut-off punch) 22,以便在压力机的每一冲程中从节段1分离出两个中空体元件。为如此作为，冲压器的右手侧在如下两部位处切过所述节段，其中一部位为位于第一中空体元件(即，图3 中的中空体元件21)后方的分割部位，另一部位为在第二中空体元件21’后方的切割部位。 图2和3中示出了处于关闭位置的行进工具，其中，所述两个中空体元件21和21’已经从节段1切下。就在切离处理前，螺母元件21的前侧接触直角凸轮27的倾斜表面M，其中直角凸轮27受到压缩的螺旋弹簧沈的下压。因此，所述节段带递进而通过凸轮的倾斜表面 24而将凸轮M上压，从而压缩螺旋弹簧26。在第一中空体元件21已被切离之后，凸轮M 压在螺母元件21的右手侧上而将其斜翻至倾斜位置，该位置显示为处于图3的右手侧。然后，螺母元件21落于行进工具工作范围之外的滑道上，并可之后例如在重力作用下通过侧向滑道或者通过压缩空气冲击等而被侧向引导离开根据图2的行进工具。第二中空体元件21’下落穿过在切离模30中的孔观，并随后穿过形成于板40、42、 44和12中的相应钻孔32、34、36和38。板12中的孔或钻孔38可连通至在压台中或在设置于板12与压台之间的任意中间板中的另一钻孔(未示出)，从而使得诸如21’的螺母元件能够例如在重力作用下或者也通过侧向滑道或采用压缩空气冲击而被引导离开。在图3所示的具体结构中，板44通过未示出的螺丝拧紧至板12。板42包括多个板部分，这些板部分关联到相应的工作站，并通过另外的未示出的螺丝(未示出的原因在于它们被设置在截面图平面之外)拧紧至贯通板44。贯通板40同样拧紧至板42的部分， 并且实际上也通过未示出的螺丝而拧紧。在贯通板40上方，顺序设置有板部分50、52、M、 56,58和60，它们被依次拧紧到板40。板50为形成下引导部的支撑板用于节段1，更确切地说，是用于节段1的第一宽侧2，第一宽侧2在本视图中形成为下侧。板部分52、讨和56 关联到工作站A、B和C，而板部分58和60关联到工作站D并且形成针对切离模30的承接部分。强力压缩螺旋弹簧62在图2和3中仅可见到一个弹簧，因为其它弹簧位于截面平面之外，弹簧62位于贯通板44与板部分50、52、M、56、58、60之间的多个位置处。这些诸如62的弹簧能够在压力机打开时抬起板部分50-60，从而使带状节段1也被抬起，进而移动离开镦锻冲压器64、66的工作范围，这样，所述节段能够进一步递进，递进量两倍于中空体元件21的长度L。在图3中，行进工具的分割平面位于节段1上方，并标识为T。在带状节段上方，顺序设置有板部分72、74、76、78、80，它们在此处也通过为未示出螺丝而被拧紧到贯通板82。进一步，板82被拧紧到上板16。一旦压力机打开，则板72、74、76、78、80就与板22和上板16 —起抬起，并且事实上使得两个孔冲压器84、86、两个上整平冲压器88、90、以及与镦锻冲压器64、66配合的模 92、94、以及切离冲压器22移动而与带状节段1脱离接合。通过这种运动以及通过弹簧62 抬起带状节段，带状节段1能够进一步递进而且递进量两倍于中空体元件21的长度尺寸， 以备压力机的下一冲程。可以看出，工作站A和B的纵向尺寸，即沿着带状节段1的方向20的尺寸，相当于中空体元件21的长度尺寸的四倍。工作站C的长度尺寸相当于中空体元件21的长度尺寸的三倍，而工作站D的长度尺寸相当于中空体元件21的长度尺寸的多倍且在本示例中为六倍。这意味着，存在不对带状节段1进行加工的所称的空位置，例如98。不过，这些空位置提供了空间，该空间需要能够使所用工具的各部件足够稳定并对它们进行支撑。进一步，由图3可以看出，与孔冲压器84、86协作的穿孔模100、102分别具有中心孔104、106，它们与插入套筒112、114的另外的孔108、110对准，从而能够移除冲出块 (punched out slug) 116、118。也就是说，这些冲出块下落穿过直径大于孔104、106的孔 108、114，并穿过板12中的另外的孔120、122，并通过压台或中间板中的相应通道排离或引导离开，这些通道可以按照与螺母元件21同样的方式和装置进行设置。虽然在此未示出，不过引导元件定位于带状节段1的左侧和右侧(即，图3的视图面的后方和视图面的前方)，并可以例如由板50、5254、56和58的颊侧形成，从而确保带状节段遵循所希望的移动路径通过行进工具。可以设置较小的侧向自由空间，以允许带状元件在横向方向上可能会发生的膨胀。由图2和3可以看出如下设计细节冲模母模(die button)92,94的与之协作的镦锻冲压器64、66 ；孔冲压器84、86以及与之协作的冲模母模100、102 ；和整平冲压器88、 90，这些设计细节将在以下附图中在其他的方面进行更为精确的阐释。采用图2和3的行进工具，实现用于制造诸如螺母元件的中空体元件的方法，所述中空体元件用于连接到通常由金属片构成的部件。所述方法用于制造中空体元件21、21’， 例如具有至少大致呈正方形或矩形轮廓的中空体元件，具体为使用具有多个各司其职的工作站A、B、C、D的行进工具，先在呈现形式为节段条或卷形体的节段1中冲压成孔204，然后从节段1沿长度方向切制出单独元件，可选地随后形成螺纹柱面。上述方法的特征在于， 对于行进工具的每一冲程而言，在每个工作站A、B、C、D中，对于节段1或者相互并排设置的多个节段，总是同时执行两个操作。也就是说，基本上可以在同一行进工具中同时处理多个相互并排设置节段1，前提条件是诸如镦锻冲压器、孔冲压器和相应冲模母模的各工具在数量上相对应。在最后一个工作站中，总是采用切离冲压器22从所述节段或者从每个节段1切出两个中空体元件21、21，。
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切离冲压器22在第一中空体元件21后方的第一部位处并在第二中空体元件21’ 后方的第二部位处切过所述节段，从而使第二中空体元件21’沿横向于节段1纵向的切离冲压器移动方向而被引导离开所述节段的移动路径。在行进工具的切割工作站中，第一中空体元件21至少起初大致沿着所述节段的移动路径被引导出。行进工具的每个工作站沿着所述节段纵向的长度三倍或四倍或多倍于完成的中空体元件21、21，的纵向尺寸。在所示的行进工具的实施例中，具有倾斜于所述节段移动路径而设置的凸轮表面 M的弹簧加载的直角凸轮27，被所述节段在最后一个工作站出口端处的前端的前边缘偏置而抵制螺旋弹簧26的力。形成于所述节段前端的中空体元件21在被切离之后，通过弹簧加载凸轮向下倾斜，以便于从行进工具被移离。在图2和图3的实施例中，镦锻冲压器64、66用于执行镦锻加工，而孔冲压器84、 86用于从节段1的相反侧执行穿孔加工。当执行整平加工时，相应的整平冲压部88、90从上方作用于带状节段1上，同时所述带在穿孔区域中被板部分56所支撑。作为其替代，如果有必要在整平加工的过程中在该区域中支撑节段材料，例如为了实现中空穿孔节段的端面的更为锋利的边缘设计，也可以在带状节段中的孔部位处在板部分56处设置支撑销。现在将给出一些示例来描述中空体元件的具体制造。参照图4A-4E和图5A-5D，现在将描述本发明的用于制造诸如螺母元件的中空体元件的方法，这些中空体元件被设计用于连接到通常由金属片构成的部件。在此特别需要关注的是，在制造具有至少大致呈正方形或矩形轮廓202的中空体元件200的方法中，采用具有各司其职的多个工作站A、B、C、D的行进工具(图2，图3)，在形式为节段条(1，图1) 或卷形体的节段中冲压出孔204，然后从所述节段沿长度方向切制出单一元件，可选地随后形成柱形螺纹206。本方法的特征在于如下步骤a)在第一步骤中，从图4A所示的呈矩形横截面的节段1开始，采用镦锻冲模母模 92,94(自上而下)和镦锻冲压器64、66来执行镦锻加工。镦锻加工导致在节段1的第一宽侧2形成柱形凹部208，并在所述节段的与第一宽侧2相反设置的第二宽侧3处形成中空筒形突起210，该突起被环形凹部212环绕，如图4B所示。在压力机(即，行进工具)的关闭过程中，带状节段1被压在突出于板部分52上的镦锻冲压器64和66的端部上。此镦锻冲压器的突出端部的形状互补于如图4B所示的柱形凹部208的形状。采用类似方式，与镦锻冲压器协作的冲模母模92、94的端面的形状互补于根据图4B的中空筒形突起210形状和将其围绕的环形凹部212的形状。在第二步骤中，当压力机(即，行进工具10)关闭时，采用孔冲压器88、90对保持在柱形凹部208的底部214与中空筒形突起210的底部216之间的连结部(web) 218进行穿孔，从而形成贯通孔204 (图4C)。如上文中所提，冲出块分别经孔104、106和108、110排
出ο在第三步骤中，中空筒形突起210在其自由端面220处被整平，以形成底切于外侧的尖突(piercing)部分222，从而形成图4D中的端面224，端面2 所处的平面平行于宽侧2和3，并垂直于孔204的中心纵轴226。因此，中空体元件可在工作站D中从所述节段分离，并随后在需要时被设置以螺纹206，如图4E所示，或者同样如图5C所示。
如果需要，第三步骤可以和步骤b)组合在一起。在步骤a)的镦锻加工的过程中，柱形凹部的直径和中空筒形突起的内直径至少大致相等。进一步，当使用所述元件时，优选在步骤a)的镦锻加工的过程中或在步骤b)的穿孔加工的过程中或在步骤c)的整平加工的过程中，在所述节段的第一宽侧2处的柱形凹部 208的开口 2 被设置以圆角的或斜切的引入(rim-in)边缘230，从而形成螺纹引出部。在步骤a)的镦锻加工的过程中，或者在步骤b)的穿孔加工的过程中，或者在步骤c)的整平加工的过程中，中空筒形突起210的口 232优选也设置以圆角的或斜切的引出 (run-out)边缘234，其形成完成元件的螺纹引入部。在根据步骤b)的连结部的穿孔的过程中，孔204的直径制造为至少大致相当于柱形凹部208的直径，并相当于中空筒形突起210的内直径。进一步，在第一步骤a)的镦锻加工的过程中，中空筒型突起210的自由端在外侧处设置有斜切部236。而且，在此镦锻加工的过程中，环形凹部212被设置以环状底部区域238，环状底部区域238至少大致处于平行于带状节段的第一和第二宽侧2、3的平面中，并在径向内侧处通过至少大致圆角的过渡部240而接合至中空筒形突起210的外侧，并在径向外侧处接合至锥形表面M2，锥形表面 242形成的内锥角(included cone angle)在60-120°的范围内，优选大约90°。从环形凹部212的环状区域238至锥形表面M2的过渡部243呈圆角状，而环形凹部212的锥形表面至所述节段的第二宽侧3的引出部245也呈圆角状。锥形表面对2自身实际上可使圆角的过渡部分243相切地接合至圆角的引出部M5。在底切244的制造的过程中，底切M4由中空筒形突起210的筒部分形成，该筒部分大致在节段1的第二宽侧3的高度处接合至中空圆筒形突起210的区域M6，区域246在执行步骤c)的过程中被加厚，并至少大致突出超出所述节段的第二宽侧3。中空筒形突起210的加厚区域246被制造为至少大致呈锥形，并延伸而远离第一和第二宽侧，中空筒形突起的邻接于端面2M的加厚区域的锥角在30°至70°之间的范围内，优选大约50°。在整平加工后，中空筒形突起210在其自由端外侧终止于尖突边缘250， 尖突边缘250被形成为尽可能锋利的边缘。特别如图5A和5B所示，环形凹部的外径形成为仅略小于俯视图中呈矩形的中空体元件的最小横向尺寸，从而使环形凹部212与节段1处的第二宽侧3 —起，在第二宽侧3 的平面中的最窄部位处形成连结部观4、观6，其范围为0. 25-lmm，优选大约0. 5mm。图5E-5I和5J-5N中示出了与图5A-5D所示大致相同的元件，而其细微差别在于尖突部分222的设计，根据图5E-5I和5J-5N，尖突部分222在两组视图中具有理想形状。在图5E-5I和5J-5N中，采用了与前述实施例所用的相同的附图标记。可以理解的是，之前的描述也可用于图5E-5I和5J-5N，即，对具有相同附图标记的特征部件的之前描述也适用于对于图5E-5I和5J-5N的描述。在之后的视图中也保持这种惯例，这样，在此将仅专门描述重要区别或重要的特征部分。图5E-5I的实施例与图5J-5N的实施例之间的主要区别在于如下所述事实图 5E-5I的实施例用于金属片厚度范围例如为1. 2-2. Omm的较厚的金属片，而图5J-5N的实施例则用于金属片厚度范围例如为0. 4-1. 2mm的稍薄的金属片。具体而言，图5E示出了从下向上(即，沿图5H的箭头方向E)观察的尖突部分222的下端面。图5F为对应于图5E竖直截面F-F的截面图，这样，在图5F中的截面图中可以观察到两个肋272中的每一个，其中肋272抗转并沿轴向延伸且位于图5E中的12点钟和 6点钟的位置。与之不同的是，在图5E中包含的四个另外的抗转的肋272’，既未见于图5F 中，也未见于图5G中，其中图5G示出了根据截面G-G的截面图。这四个肋272’仅见于图 5E的图示中，因为它们理论上主要隐藏在尖突部分222后方。它们在图5的截面图中并不明显，因为该截面的选择而使得抗转的肋272或272’并不位于该截面中，也不邻近该截面， 而且也并不足够大而使其在侧截面视图中可识别。图5H和51分别示出了图5G或5F中的点划线方框中所示区域的放大视图。由图 5H-5I可以看出的是，尖突部分222的下端面由截面中在切割边缘250处切向引出的半径形成。这就表明了与图5A-5D的实施例的端面224的区别，图5A-5D中的实施例的端面 2 在垂直于中空体元件的中心纵轴线226的平面中具有明显的环形表面部分。进一步，由图5H和51的视图中特别可以看出的是，环形凹部212的在图5D中标为锥形倾斜表面242的区域，实际上由在拐点处彼此交接的两个半径形成。在此示例中，由两条线301和303标识出仅有一段极短的直部分，该直部分实际上也不必显示出来，也就是说，形成凹部的倾斜设置壁的两条半径(弯曲区域243和对幻可以彼此直接相切接合。不过，在拐点区域中，所示出的表面区域可被称为大致平坦，所以措辞“至少大致锥形”是合理的。当然，也可以设置更明确而严格的锥形区域。通过使用相同的附图标记，可以看出，图5J-5N采用的方式应被理解为与图5E-5I 接近一致。在此仅有的区别在于，在图5E中另外的抗转的肋272’在图5J中不可见，这确实因为它们实际上隐藏在环状尖突边缘250后方。因此，抗转的肋272仅能见于图涨和图 5N中。在根据图6A-6E的形成中空体元件的可替代方法中，在根据步骤a)进行的镦锻加工的过程中，通过使用相应形状的镦锻冲压器64、66和镦锻冲模母模92、94，在所述节段的第一宽侧2处围绕柱形凹部208形成环状凸起部分沈0，举例而言，所述凸起部分实质上对应的材料体积相当于围绕中空筒形突起的环形凹部212的容积。在本实施例中，柱形凹部 208的直径大于中空筒型突起210的内径。进一步，螺纹206终止于台阶孔264的锥形区域沈2，在本示例中，可以可选地使用所述锥形区域沈2以替代圆角状的螺纹引出部分(这种方案也可分别用于图4A-4C或图5A-5D的实施例中)。在本实施例中，环形凹部的底部仅通过从中空筒形突起210到锥形表面M2的圆角过渡部243形成，该方案也可分别用于图4A-4E和图5A-5D的实施例中。在根据步骤a)的镦锻加工的过程中，抗转的特征部通过镦锻冲压器92、94的相应成型而形成，特征部在中空筒形突起210处向外形成，而在围绕中空筒形突起210的环形凹部212的区域内向内形成。这些抗转的特征部可(如图所示)通过处于中空筒形突起210径向外侧的肋272 和/或槽(未示出)形成。这些肋272沿轴向2 延伸，并跨过中空筒形突起210的底切 2440它们的径向宽度至少基本上处于底切的最大径向深度的40%至90%之间的量值范围内。因此，中空体元件200用于连接到通常由金属片构成的部件280 (如图7A和7B分别所示)，并具有至少大致呈方形或矩形的轮廓202，轮廓202具有第一宽侧2和第二宽侧 3并具有尖突部分M6，尖突部分246突出超出第二宽侧并具有底切且被在第二宽侧中的环形凹部212所环绕，中空体元件200还具有孔204，孔204从第一宽侧2延伸通过尖突部分对6，并可选地具有柱形螺纹206，所述中空体元件的特征在于，抗转的特征部在中空筒形突起210上向外形成，和/或，在围绕中空筒形突起210的环形凹部212区域中向内形成。中空体元件的进一步特征在于，第二宽侧3在一个平面中位于环形凹部212的径向外侧，即，与在至中空体元件侧部的过渡部处的任何圆角特征部或斜切分开，因此，在环形凹部外侧的区域中不存在任何条、槽或底切。环形凹部212的外直径仅略小于俯视图中呈矩形的中空体元件的最小横向尺寸， 因此，环形凹部与所述节段的第二宽侧3 —起形成连结部，连结部在0. 25-lmm的范围内，并优选大约0. 5mm，并且保持处于第二宽侧的平面中的最窄部位观4、286处。图7A和7B示出了根据本发明的同一元件200如何可以根据图5A-5D而与例如厚度为0. 7mm的较薄金属片部件(图7A)和例如厚度为1. 85mm的较厚金属片部件(图7B) 一起使用。在采用冲模母模加压之后，金属片材料填充了整个环形凹部212，并设置以接触环形凹部的整个表面和在底切区域中抗转的特征部的整个表面。这样，在上述两种情况中， 与抗转的肋272具有良好交迭(overlap)，因而在中空体元件200与金属片部件280之间具有良好的抗转保证。在这些示例中，尖突部分246至少实质上不会变形，并采用自穿透方式引入至金属片部件。尖突部分对6的整平端面2M设置为，针对薄金属片(如图7A所示)处于金属片部件的下侧高度，而针对较厚金属片部件(图7B)位于金属片部件的下侧的上方(即，金属片部件的远离中空体元件主体部分的一侧)。在这两种情况下，在以压制方式或通过自动机械或在C框架中进行中空体元件自穿透连接的过程中，环形凹部282被设置以围绕所述尖突部分，环形凹部的形式由互补设计的冲模母模的特定形状给定。就此而论，如紧固元件的自穿透连接中的常用形式，冲模母模具有中心孔，产生的冲出块通过该中心孔被排出。虽然根据本发明的中空体元件被制造为自穿透形式，不过其也可用于预穿透金属片部件。在根据本发明的中空体元件的第二实施例中，可以涵盖更大的金属片部件厚度范围，例如1.85-3mm。这仅需要使尖突部分略长。由于在俯视图中呈方形的中空体元件的连接方式使得第二宽侧3直接接触金属片部件观0的上侧，而没有或基本上没有钻入金属片部件中，所以不必担心出现开裂行为， 这样，由于具有良好的抗疲劳性而使得即使在动态载荷下也具有良好的疲劳表现。虽然中空体元件在俯视图中呈方形，不过，冲模母模没有必要相对于相应使用的设置头采取特定的朝向，这是因为尖突部分在俯视图中呈现圆形，因而可以自由朝向。只需要确保的是，设置头与冲模母模彼此共轴并且与中空体元件的纵轴2 共轴。当另外的部件连接到根据图 7A或7B的部件组件时，所述另外的部件通常通过将螺钉(未示出)从底部拧至螺纹部而紧固到在底部的金属片部件。采用这种方式，在中空体元件200与金属片部件之间的连接通过旋紧螺钉而得到加强。进一步应该指出的是，抗转的肋将可沿着径向横跨或跨越环形凹部212，例如如图 8A-8D、图9A-9D或图10A-10D所示。这些抗转的肋可设置为与宽侧3平齐(图8A-8D)，或者可在环形凹部内凹进(这些抗转的特征部在图中未示出)。在图8A-8D的实施例中，抗转的肋的自由顶侧(标识为272”)所处平面与环形凹部212外侧的宽侧3的表面相同。不过，所述侧272”也可以被设置而从宽侧3回缩。由于抗转的肋横跨环形凹部212，所以其也可以被设置在底切M4区域中环状尖突部分222 — 侧。图9A-9C示出了另一种变例，其中，抗转的特征部具有抗转的肋的形状，所述肋在环形凹部212上沿径向延伸，不过根据图9A-9D的实施例的抗转的肋272的上侧272”’被倾斜设置，从而使其沿朝向尖突部分222的方向向上，并由此不仅在环形凹部上沿径向延伸并横跨环形凹部，而且还在尖突部分222的底切244处沿轴向延伸过底切M4中的显著长度或全部长度。图10A-10D示出了与图9A-9D所示非常类似的实施例，不过，此处抗转的肋是弯曲的，从而使其具有径向分量272””和轴向分量272””’，这两个分量通过半径272”””彼此接合，从而通常具有所描述的弯曲结构。图11A-11D示出另一种抗转的特征部，其在此形式为凹部272”””’或槽，并形成于环形凹部212的倾斜设置的侧壁中，其中此处的凹部272”””’在俯视图中具有类似于贝壳状的形状。所述凹部也可以考虑采用其它形状，例如在宽侧3区域中造得较窄的细长槽。最后，图12A-12D示出了根据本发明的形式略为不同的中空体元件。可以看出，根据图12A-12D的实施例中的中空体元件在形状上的重要区别在于如下事实此处环形凹部在俯视图中具有多边形形状212’，实际上在特定情况下呈正方形形状，其中，环形凹部具有相应数目的(例如四个)倾斜表面400、402、404、406，其通过半径 408、410、412、414相互接合。在俯视图中呈多边形的环形凹部212’的最低点处，存在由四个角区域416、418、420、422限定的局部区域，该局部区域所处的平面垂直于所述元件的中心纵轴226。尖突部分222经由半径4M接合至这些角区域，其中由所述半径形成的圆弧在径向最外点处具有的直径略大于由四个角416、418、420、422形成的局部区域的最大横向尺寸，使得该半径最终接合到所述四个倾斜设置表面的最下侧。所有细的平行线，例如426、 426’和似6”，示出了半径或圆角表面，其确保了金属片部件柔和弯曲等。在该实施例中，没有必要单独设置抗转的肋，因为环形凹部212’的多边形形状本身就可以提供所需的抗转保证。本实施例还具有的优点在于，所述倾斜设置表面以及在环形凹部底部区域中的角区域属于所述元件的接触表面，从而可以在金属片部件处采用相应的低表面压力来操作，并且不存在元件的下陷(settling)危险。不过，可实现较高的抗转保证以及较高的拉伸阻力。在倾斜设置表面之间的圆角区域也具有的优点在于，在金属片部件中的这些部位处不存在会导致疲劳(尤其是在部件动态加载的情况下)的明显的尖突特征。因为尖突部分222在金属片部件中形成圆孔，所以与其它实施例的情况一样，在此预期也不会出现可能导致操作中疲劳断裂的应力集中。在将中空体元件连接到金属片部件的过程中，所述元件至少基本上不会变形，变形是不希望出现的，并且金属片部件通过冲模母模的合适互补形状被引入方形凹部212’的围绕尖突部分222的区域中，并在尖突部分周围完全接触该尖突部分。在图8A-8D至图12A-12D的所有实施例中，中空体元件在第一宽侧2处制成为平坦状，即，具有被设置为垂直于根据图5A-5N的前述实施例的元件的中心纵轴226的端面。 不过，完全可以想到的是，在图8A-8D至图12A-12D的实施例中的相应端面可被制成为类似于图6D的实施例。在图12A-12D中这意味着，此处并不采用如图6D所示的圆环形凸起部分，所述凸起部分将具有相应的多边形形状，在此为正方形形状。当谈及此处所采用的多边形形状时，在此还包括采用三至十二个多边形表面(即倾斜设置表面)的任意多边形。在如图12A-12D所示的实施例中，在俯视图中呈正方形的凹部的区域中产生可观的材料移位(displace)，这样，完全可以仅通过从中空体元件的第二宽侧3进行的材料移位来实现通过整平而转换成尖突部分222的中空筒形突起，即，没有必要执行所述制造方法的第一步骤中的镦锻加工使材料从第一宽侧2移位。也就是说，第一制造步骤a)在此可替换为成形加工，其中，仅通过将材料移出在俯视图中呈多边形的环形凹部的区域并且移入中空筒形突起210的中空空间区域，来形成中空筒形突起210。在随后的穿孔加工的过程中，采用该方式形成的主体于是被穿孔，从第一宽侧2开始直至中空空间232的底部216。环形凹部212的设计没有必要与镦锻加工同时进行，而是可以结合穿孔加工或整平加工，即，在这种情况下，孔冲压器84、86或整平冲压器88、90必须具有相对应的形状。没有必要将所述中空体元件从行进工具中相互分开，而是，在以节段式或以卷绕形制造出大体形状的中空体元件之后，所述节段可被保持或使用，其中，仅当所述节段用于设置头中来将中空体元件连接到部件时，进行单独中空体元件的分离。现在将描述本发明的方法、中空体元件、部件组件、行进工具和滚压(rolling)机构，其对于之前结合图1-12所述的方法、中空体元件、部件组件和行进工具进行简化改造。 为了便于根据图13-27来描述本发明，所使用的附图标记与结合根据图1-12的实施例所使用的相同。应理解的是，之前的描述也适用于图13-27，即，之前对于具有相同附图标记的特征部的描述也适用于图13-27的描述，这样就只需要描述重点区别。相应地，在此将只专门描述重要特征部的重点区别。参照图13A-13D，在此所显示的中空体元件对应于根据图5A-5D的元件，其区别之处在于如下事实引导部分，即中空突起210，在此设计为不具底切。因此，抗转的轴向肋 272可以更易于识别，因为其并未隐藏在底切中，而是远离在此呈中空筒形的突起210而沿径向突出。进一步明显可以看出，根据本发明的中空体元件中的螺纹正好终止于中空筒形突起之前，也就是说，螺纹并不突出进入中空筒形突起中，否则，一旦中空筒形突起或铆接部分210重新定形，就会使螺纹变形，这将使引入螺钉更困难或不可能。虽然根据本发明的中空体元件仅结合图5A-5D的实施例的改造方式进行描述，不过，所有之前描述的中空体元件的实施例，即，图5E-5N、图6A-6E、图8A-8D、图9A-9D、图 10A-10D、图11A-11D和图12A-12D等的中空体元件，可被制造为根据本发明的使中空突起 210省略底切的中空体元件，从而使筒形突起结果形成为如图13A-13D所示，不过其中具有图中相应的抗转的特征部的设计。随之而来的问题是，如何使这些中空体元件之后可以连接到金属片部件而使其针对压紧、推拉和抬升具有安全性，以及它们是否可采用自穿透方式。第一个问题的答案为， 相应的中空体元件现在形成为铆接元件，并在将突起经金属片部件中的孔引入之后，事实上使得中空筒形突起被卷边(bead over)以形成铆接卷边(bead)。这种可以实现的方式参照图14B中的预穿透金属片部件观0’而示出，其中，孔500设置在卷边502的底部区域中。这就是预穿透金属片部件。在将中空筒形突起经孔500引入金属片部件中之后，形成铆接部分的中空筒形突起采用铆模(rivit die) 504进行卷边以形成铆接卷边506，铆接卷边506以夹紧方式将在孔500的边缘区域内的金属片部件承接于环形槽508内，其中环形槽508形成于铆接卷边506与宽侧3中环状凹部212的底表面之间。虽然本发明的中空体元件的中空筒形突起不设置底切，不过其可以分两阶段进行而以自穿透方式连接到金属片部件。在第一阶段或站中，中空筒形突起与设置在金属片部件另一侧的合适穿孔模一起使用，以便在金属片部件中冲压出孔，并通过冲孔模的中心通道(未示出)移除冲出块。其后，中空体元件保持“悬浮”于金属片部件中，这种“悬浮”状态事实上是由于中空筒形突起的孔摩擦力所致，和/或由于抗转的特征部或肋接合于孔的边缘所致。在第二阶段或站中，由中空筒形突起形成的铆接部分采用合适的铆模(例如图 14C的铆模)卷边，以形成铆接卷边。不过，根据本发明的中空体元件的形式也可使行进工具简化。由于中空突起处不设置底切，所以就不再需要前述要求的行进工具中沿底切进行的对中空突起进行整平的第三站C，这样就可以不设置该站而简化了行进工具。图15和16中就示出了以这种方式形成的行进工具形式。之前在图2和3中使用的附图标记已经用于图15和16中，并将不进行进一步描述，因为之前的描述也适用于这些对应的特征部或部件。这种简化意味着，只需要一个重整站(站A)，S卩，其中进行镦锻加工的站，在镦锻加工过程中节段带会发生不希望的伸长，即纵向膨胀。在其余的进行穿孔加工或分离加工的站B和D中，节段带并不伸长。在工作站B和D中的这些加工表明，相应的工作站B和D 并不视为重整站。还可以对行进工具进行进一步简化，镦锻加工实际上可以在行进工具外进行，例如在根据图19A-19C或图20A-20C或图21A-21C的滚压机构中进行，这将在后文中得到阐释。采用这种结构，滚压机构可以连接到行进工具，从而使滚压机构直接向行进工具提供节段带。不过这还不是主要的。滚压机构可将具有所需镦锻特征的节段带作为之后可沿长度方向或以卷绕形式供给的中间产品而传送给行进工具。进行所述滚压的工场可以不同于在行进工具中进行进一步制造的工场。如果在行进工具中不设置镦锻站，那么不设置重整站， 并且不再出现伸长的问题。这代表理想的解决方案。当镦锻站A从行进工具中去除或者不包括在第一处所中时，行进工具被设计为如图17和18所示。之前在图2和3中使用的附图标记也用于图17和18中，并将不进行进一步描述，因为之前的描述也适用于相应的特征部或部件。在图19A-19C中，滚压机构被设计为，由具有至少大致呈矩形横截面并具有第一宽侧2和可选设置的宽侧3的输入节段带1制成规则交替的节段部分的输出节段带1’，输出节段带1’形成用于图17和18的行进工具的输入带。出于此目的，输出节段带1’由交替的节段部分构成，该交替的节段部分分为第一节段部分和第二节段部分，第一节段部分具有至少大致为输入节段带1的横截面形状，第二节段带由输入节段带1制成，并且均具有第一宽侧处的柱形凹部208以及在第二宽侧3处的由环状凹部212所环绕的中空筒形突起 210。滚压机构由呈盘状的第一滚压部600和第二滚压部602组成，其中只有部分结构显示于显示于实际上为立体示意图的图19A中，部分以侧视径向截面平面方式显示于图 19B中，并在夹紧间隙区域中以放大示意方式显示于图19C中(图20A-20C和图21A-21C的
16视图采用相应方式显示)。滚压部600和602彼此同步，并沿相反的旋转方向604和606运转。输入节段带1在间隙区域608中(即，滚压部之间的夹紧间隙610中)进行重整。第一滚压部600具有以规则的角度间距设置的多个突起612，其形状与柱形凹部208的形状互补。第二滚压部602同样具有多个成形部位或成形区域614，成形部位或成形区域614的间距设置与第一滚压部的突起的间距设置相同，且其中的每一个均具有中心部分616，其形状与中空筒形突起210的形状互补；和围绕所述中心部分的环形突起618，其形状与围绕中空筒形突起210的环状凹部212的形状互补。在图20A-20C或21A-21C的滚压机构中，滚压部进行类似设计，其不同之处在于， 滚压部602不设置诸如图19C中618的导致在节段带中形成环形凹部的成形突起。这表明， 中空体元件所需的环形凹部212必须在行进工具中制造，例如，环形工具212的形成与穿孔加工相结合(并且因此可以有助于校正孔壁)，或者上述过程可以在不同工作站中进行(例如在另外的成形站中进行)。在所有滚压机构中，优选的是，第一滚压部600的突起612和第二滚压部602的成形部位或成形区域614具有诸如620的松脱部分，即，其不同于圆柱形而略呈球形，并确保了在滚压部处进行流畅的轧离(roll-off)运动，即，在所示节段带的引出(rim-out)的过程中滚压部与节段带不会发生碰撞。优选地，由第一滚压部的每个突起所移位的节段带材料的量应至少大致相当于在第二滚压部一侧处材料移位的材料量，即，相当于如下部分组成的量中空筒形突起210的量加上延伸超出第二宽侧的突起的底部区域的量，并减去围绕所述突起的任何环状凹部 212的量。最后，第一滚压部600的突起612和/或第二滚压部的成形部位614可通过相应滚压部600或602的相应插入件形成，如图19-21所示，而只有在图21A-21C中成形部位 614并不实现为插入件。使用插入件便于对磨损或断裂的插入件进行更换，而不必更换整个滚压部。虽然本发明旨在制造外轮廓呈矩形或方形的元件，不过本发明也可用于制造外轮廓呈多边形、椭圆形或圆形的元件，或呈现不同形式的元件，假定前提是，所使用工具被设计为从节段带制造所希望的轮廓形状，例如，通过使用相应设计的冲压工具来制造。因此，根据本发明提供了一种方法，其用于制造诸如螺母元件的中空体元件200， 以连接到通常由金属片构成的部件观0，该方法特别用于采用具有多个各司其职的工作站A、B、D或者B、D的行进工具10，对于呈现为节段条1或卷形体的形式的节段，先在其中冲压出孔204，然后沿其长度切制出元件，从而制造具有至少大致方形或矩形外轮廓202的中空体元件，可选地随后形成柱形螺纹206。本发明的方法的特征在于如下步骤a)在第一步骤中，从呈矩形截面的节段1开始，执行镦锻加工，从而导致在节段的第一宽侧2处形成柱形凹部208，在节段的与第一宽侧2相反设置的第二宽侧3处形成中空筒形突起210，其中所述突起被环状凹部212所围绕，b)在第二步骤中，保持在柱形凹部的底部214与中空筒形突起210的底部216之间的连结部214被穿孔或冲孔，以形成通孔204，C)在第三步骤中，中空体元件200从所述节段中分离，并可选地设置有螺纹200。如上文所释，镦锻加工可在行进工具中进行，或者在之前的工作处理中(例如滚压机构中)进行。在步骤a)的镦锻过程中，柱形凹部208的直径与中空筒形突起210的内径应制造为至少大致相等。在根据步骤b)而将连结部穿孔的过程中，孔204的直径优选制造为至少大致相当于柱形凹部208的直径，并至少大致相当于中空筒形突起210的内径。在制造中空筒形突起210的过程中，优选将其设计为突出超出所述节段的第二宽侧。在根据步骤a)的镦锻加工的过程中，环状凸起部分260可形成于所述节段的第一宽侧2并围绕柱形凹部208。在根据步骤a)的镦锻加工的过程中，抗转的特征部可在中空筒形突起210处向外形成，和/或，在围绕中空筒形突起210的环形凹部212区域中向内形成。抗转的特征部可以通过处于中空筒形突起210径向外侧处的肋272和/或槽而形成。抗转的特征部优选通过肋272形成，肋272沿着中空筒形突起210的在环状凹部 212底部与一特定部位之间的部分沿轴向延伸，所述特定部位处于所述节段的第二宽侧与中空筒形突起的自由端之间。这样，抗转的肋272的径向宽度可至少大致上处于底切M4的最大径向深度的 40%至90%之间的范围内。与之前方法不同的是，成形加工可在步骤a)中执行，其同样从呈矩形截面的节段 1开始，其中，可选地在节段1的第一宽侧2处不设置柱形凹部208，而是在节段1的第二宽侧3处形成在所述节段的第二宽侧3的凹部212’，凹部212’优选在俯视图中呈多边形且特别地呈方形，并围绕中空筒形突起210，中空筒形突起210部分地通过在形成凹部212’过程中移位的材料形成并且部分地通过由于形成中空筒形突起210的中空空间而移位的材料形成，其中凹部212’设置有一个或多个环形表面，所述环形表面相对于中空体元件的中心纵轴而倾斜设置，在第二步骤b)中，节段1的第一宽侧2与中空筒形突起210的底部216 之间的材料被穿孔或冲孔，以形成通孔204。根据本发明的中空体元件用于连接到通常由金属片280构成的部件观0，并具有特别地至少大致呈方形或矩形的外轮廓，所述中空体元件具有第一宽侧2和第二宽侧3，第二宽侧3具有无底切的中空筒形突起210，该中空筒形突起210突出超出第二宽侧3并且被第二宽侧中的环形凹部212所围绕，该中空体元件还具有孔204，孔204从第一宽侧2延伸穿过形成铆接部分的中空筒形突起和/或穿过尖突部分222，其中，所述孔可选地具有柱形螺纹206，上述方法的特征在于，提供了抗转保证的特征部在中空筒形突起210处向外形成，和/或，在围绕中空筒形突起210的环形凹部212的区域中向内形成，上述方法的特征还在于，在中空筒形突起处不设置底切。抗转的特征部优选地通过在中空筒形突起210径向外侧处的肋272和/或槽形成。抗转的特征部可通过沿中空筒形突起210沿轴向延伸的肋272形成。抗转的肋272的径向宽度可至少大致处于中空筒形突起210的壁厚的10%至 60%之间的范围内。
抗转的特征部也可设置为横跨环形凹部的径向延伸肋272的形式。这种实施例可见于图22A-22D并将在下文中进行更详细的描述。另外，抗转的特征部可被设置为抗转的倾斜设置肋的形式，其在环形凹部上沿径向延伸并沿着中空筒形突起沿轴向延伸。进一步，抗转的特征部可设置为在环形凹部的倾斜设置表面中排布的凹部的形式。第二宽侧3位于环形凹部212的径向外侧的平面中，S卩，其与在至所述中空体元件的侧部的过渡部处的任何圆角特征部或斜切部相分离，因而第二宽侧3在环形凹部212的外侧区域中不具有条、槽或底切。环形凹部212优选设计为使其外径仅略小于在俯视图中呈矩形的中空体元件200 的最小横向尺寸，从而使环形凹部与节段的第二宽侧形成连结部，所述连结部在第二宽侧的平面中的最窄部位处保持处于0. 25mm-lmm的范围内，优选大约为0. 5mm。进一步，本发明提供一种中空体元件，用于连接到通常由金属片构成的部件观0， 所述中空体元件特别具有至少大致方形或矩形的轮廓，具有第一宽侧2和第二宽侧3，具有中空筒形突起，所述中空筒形突起突出超出第二宽侧3而突出并被第二宽侧3中的环形凹部212’所围绕，并且该中空体元件还具有孔204，孔204从第一宽侧2延伸穿过中空突起或穿过尖突部分210，所述孔可选地具有柱形螺纹206，所述元件的特征在于，环形凹部 212’在俯视图中呈多边形且特别呈方形，所述元件的特征还在于，环形凹部212’设置有相对于中空体元件的中心纵轴倾斜设置的一个或多个表面，并且中空筒形突起210不具有底切。根据本发明的部件组件由上文所提到的具有创造性的中空体元件200构成，该中空体元件连接到一部件，例如连接到金属片部件观0，所述部件或金属片部件观0的材料接触中空体元件的环形凹部212的表面、抗转的特征部的表面、以及已经被卷边而形成铆接卷边的中空筒形突起210的表面。就此而论，金属片部件中的环形槽观2的轴向深度的选择根据中空筒形突起210 的长度和金属片部件观0的厚度进行，从而使铆接卷边并不突出或仅部分地突出而超出金属片部件的远离中空体元件200主体的一侧，并且设置在中空体元件的第二宽侧3下方围绕中空体元件的环形凹部212的区域中。中空体元件200的第二宽侧3中围绕中空体元件200的环形凹部212的部分，优选地至少大致地不压入或者最多部分地压入片材料中。根据本发明的行进工具用于制造诸如螺母元件的中空体元件200，中空体元件 200用于连接到通常由金属片构成的部件，所述行进工具特别地用于制造具有至少大致呈方形或矩形外轮廓202的中空体元件，制造过程如下对于采用节段条或卷形体形式的节段1，先在其中穿孔而形成孔204，然后从节段1沿长度方向切制出独立元件，可选地随后形成柱形螺纹206，其中，对于所述节段或相互并排的多个节段而言，针对行进工具的每次冲程在每个工作站中总是同时执行两个操作，所述行进工具的特征在于，可在工作站B中执行穿孔加工，并且可以采用切离冲压器在随后的工作站D中将中空体元件分离于所述节段或每个节段。就此而论，可在第一工作站A中执行镦锻加工，例如用于在截面至少大致呈矩形的节段的第一宽侧处形成柱形凹部208，并在所述节段的与第一宽侧相反设置的第二宽侧处形成由环状凹部212围绕的中空筒形突起。就此而论，执行穿孔加工以穿透连结部，该连结部在镦锻加工后保持在柱形凹部 208的底部与中空筒形突起的中央通道之间。行进工具被改造设计，以便与具有至少大致呈矩形截面的输入节段带1 一起操作，输入节段带ι具有第一宽侧2和大致与之相反设置的第二宽侧3，输入节段带1包括节段带1的规则交替的节段部分和由节段带1制成的节段部分，并且每个由节段带1制成的节段部分均具有在第一宽侧处的柱形凹部208和在第二宽侧3处由环状凹部212围绕的中空筒形突起210。如上文所提，根据本发明的中空体元件200也可以设计有抗转的肋272，并使这些肋沿径向横跨环形槽212。图22A-22D示出了中空体元件200的这种设计。其与根据图 13A-13D的元件唯一主要区别在于如下事实抗转的肋272沿径向横跨环形槽212，如在此所示，其中在该实施例中形成抗转的肋272的材料通过清晰的半径接合至铆接部分210，并接合到底部区域，且接合到环状凹部212的倾斜外侧。图22D中的抗转的肋272的顶侧相对于所述元件的第二宽侧3部分地设置为回缩，不过也可以设置为与该侧平齐。在此，也可以看出，柱形铆接侧210的内柱侧观8的内径略大于螺纹206的外径，这样，一方面在处于铆接状态时，便于将螺钉从下方引入图22C中的螺纹206，其中，内径288通过锥形区域观8” 形成螺纹引入部并且接合至螺纹，并用于在螺钉引入螺纹206中时使螺钉对中。在本实施例中，柱形铆接部分210的外侧的半径制造为比图13A-13D的实施例中的略微更明显(pronounced)。不过，内锥形表面观8’更小。它在此显示为略微呈圆角状， 不过，也可以采用自身公知方式而被设计为锥形切削表面。在图22C中可以观察到在透视侧视图中处于柱形铆接部分的左右方的抗转的肋 272，其中阴影部分展现出所述半径的透视图，位于图22C的截面图平面的后下方的抗转的肋272的材料通过所述半径接合到轴向槽(即环状凹部21 的倾斜表面。一种将根据图 22A-22D的中空体元件连接到金属片部件的可能方式，针对较薄的金属片部件观0’在图 23A-23D中显示，并针对较厚的金属片部件在图24A-24D中显示。所进行的这种连接方式本身类似于已经结合图14A-14D所描述的方法，即，也借助于诸如504的冲模母模，其中，在此的冲模母模除了具有根据图14C的负责形成铆接卷边506的中心支柱区域或称中心凸起部分以外，还具有在俯视图中围绕所述中心支柱的方形凸起部分，该方形凸起部分的横截面形状对应于图23B的凹部510的形状和在俯视图中与根据图23A-23D的槽510的周界形状相互补的形状。冲模母模的外突起部分在俯视图中呈现的这种方形形状精确地导致形成根据图23A-23D和图24A-24D的凹部510，并同时导致形成在这些视图中的相应凸起部分 512，凸起部分512具有相应的方形形状，并在连接到金属片部件观0’的区域中紧密围绕中空体元件200。以这种方式，除了通过肋272 (图23A-23D或图24A-24D中均未示出，不过在此得到显示)形成抗转保证之外，也提供了另外的抗转保证。在某些情况下，抗转的肋272 可省略或者可被造得较低，而围绕中空体元件200外侧的方形凸起部分512可用作唯一的抗转的特征部。在俯视图中，方形凸起部分512还被处理为从中空体元件200的下侧至金属片部件观0’的引人注目的过渡部。
通过图23A-23D与24A-24D的比较，明显可以看出，可以采用同一中空体元件200 来配合不同厚度的金属片部件观0’，而又确保与金属片部件观0’的高质量连接。采用这种方式，可以成功涵盖的金属片厚度范围例如在例如0. 6mm至3. 5mm之间(无限制)，不过在此只示出了两个不同的中空体元件200的实施例来对应不同长度的中空铆接部分210。还优选的是，在所述元件区域中的金属片部件下侧以及铆接卷边506下侧，与在元件外部的金属片部件的下侧处于同一平面中，从而有利于将另外的部件通过螺纹方式连接到金属片部件的下侧。一旦确定铆接部分的长度，则在允许范围内可以实现上述目标，而无论金属片部件厚度如何。用于制造根据图22A-22D的中空体元件200的方法大体上对应于之前所述的方法，并且现在将主要参照图25A-25F以及沈和27来进行更详细的描述。参照图25A-25F，在图25A中可看出，制造所述元件的节段带为大致矩形的带，不过侧表面7和8彼此略微倾斜设置，即，它们相互倾斜，从而使其在所述节段的第一宽侧的区域中的彼此间隔小于所述节段的第二宽侧3的区域中的彼此间隔。这是由于表示切过所述带的截面的节段带1在图25A中的阴影区域所致。图25B示出在执行镦锻加工后的节段带，其中，在节段的第一宽侧2中形成具有半径230的柱形凹部208，并在节段的第二宽侧中形成柱形铆接部分210以及围绕其周的环形槽212。虽然在图25B的视图中不可见，不过横跨环状槽212的抗转的肋272在所述第一重整步骤中共同形成。进一步，诸如514的切口形成于节段带的宽侧3中，该切口垂直于节段带的纵向延伸，即，从一个窄侧7延伸到另一窄侧8。这些切口形成弱化部位，以便以后将单独元件从节段带分离。它们形成图25B中所述带的中央中间部分的边界，之后在此形成诸如200的中空元件，另一中空体元件的一部分可见于左手侧切口 514的左方，又一中空体元件200的一部分可见于右手侧切口 514 的右方。用于制造图22A-22D的元件的行进工具对应于如图25A-25F所示并进行相关描述的制造步骤，并示于图沈中，且在图27中示出了该行进工具的相关区域的放大视图。图沈和27的行进工具大体上对应于图15和16的行进工具，并且如前所述，出于此原因，相同的附图标记将用于相应部件或具有相应功能的部件。在描述根据图沈和27 的行进工具时，将基本上仅提及相对于根据图15和16的行进工具或相对于其它已经描述过的行进工具的重要区别。不过，在图15和16的行进工具中，镦锻冲压器64、66设置在节段带1的下方，而相应冲模母模92、94设置在节段带1的上方，在图沈和27的示例中，镦锻冲压器64、66设置在节段带1的上方，而相应的冲模母模92、94定位在节段带的下方。由此，在图沈和27的实施例中，镦锻冲模母模92、94的支撑的实现略微不同于图15和16的实施例中的情况。 不过，此处的冲模母模也设置在下方工具中的固定位置。之前所提到的在节段带中侧表面7和8的倾斜设置，意在通过镦锻冲压器64、66 使节段带在由镦锻冲压器64、66形成的柱形中空空间208所邻近的上区域中沿宽度膨胀， 从而使窄侧7和8采取垂直于上、下宽侧2和3的位置，这使得节段带在进一步的穿过行进工具的路径上得到有序引导。根据如图15和16所示的行进工具，孔冲压器84和86设置在图沈和27的实施例中的节段带1上方，而相应的冲模母模100、102位于节段带1下方。作为在根据图沈和27的行进工具中的进一步的站，两个膨胀模704、706设置用于使柱形铆接部分210膨胀，并确定加宽的中空柱形区域观8的最终设计，中空柱形区域 288具有形成螺纹引入部的锥形区域观8”和在节段带下方的锥形或圆角的引入区域观8’。 在节段带上方，于是定位有两个冲压器700、702，其在压力机关闭时接合至已经提前形成的柱形凹部208中，并吸收由膨胀模704、706沿独立中空体元件的纵轴2 方向所施加的力。 它们也可以用于校正中空体元件在螺纹引出区域中的形状，和/或，用于在进行螺纹切削加工之前校准区域208或通道孔204的内径，螺纹切削加工在通过切离冲压器222从节段带分离出独立元件并从压力机移除独立中空体元件之后首先执行。不同于之前所述根据图15和16的行进工具的是，此处为了将所述元件移出切离冲压器的区域，不采用弹簧加载凸轮，而是采用可闭塞的引导通道118，在使用时，引导通道 118引导沿节段带行进方向离开行进工具的所述元件移出切离冲压器的区域。对于压力机的每次冲程，从节段带分离的第二中空体元件200’如前文所述通过切割模30中的通道孔 28并通过下板12的扩大孔38而引出，并且可以例如在离开板12后或者在板12中通过滑道而侧向引出压力机之外。在本实施例中，还应该注意到附图标记为708的小凸起部分。这些凸起部分用于形成诸如514的切口。还应该注意到附图标记为710的元件。位置传感器进入柱形中空空间208，以确保节段带至此已经得到有序加工并位于行进工具中的正确位置。如果传感器710在压力机的每次冲程中并未按照预定量进入这种中空空间中，而是例如撞击到节段带的邻近于这种中空空间的上宽侧，或者例如由于诸如64、66的镦锻冲压器磨损或断裂而不存在这种中空空间(由于其确实不存在)，则传感器710在压力机关闭时逆着作用于传感器710的凸领712上弹簧714的力向上移动，并因而接近邻近的传感器 716，传感器716传送用于压力机中间停止的相应信号。然后可调查出现故障的原因，并可在执行所需要的校正或维修后使压力机恢复运行。在压力机的打开冲程中，上方工具必须被向上抬升足够远，而使得镦锻冲压器64 和66、传感器710、穿孔冲压器84和86、支撑冲压器700和702以及切离冲压器22与节段带的上侧2脱离接触，而节段带必须抬升得足够远，从而使其脱离于下方工具的突起部分， 例如镦锻模92和94、形成切口的突起708、穿孔模100和102、固定膨胀模704和706、以及切离模30。对于压力机的每次冲程，节段带根据箭头720向右移动，其移动长度相当于两个中空体元件200的长度。在本实施例中，每个站的长度对应于单独中空体元件200的长度的整数倍。在此，如图所示，设置多个空站，以提供用于行进工具的单独工具的结构空间。 在此，实际上仅在镦锻模92、92中镦锻冲压器64、66的区域中进行显著的重新定形，这样， 预期不会出现节段带在行进工具中伸长的问题，具体而言，这是因为，在镦锻冲压器和镦锻模的区域中产生的扩展部分被节段带的侧部7、8的倾斜位置所占据，从而不会导致节段带伸长。在所有实施例中，所有材料可被视为所述节段和由所述节段制成的功能元件的材料，这些材料在冷却变形的情况下达到根据ISO标准的8级或更高的强度值，例如根据DIN 1654的35B2合金。采用这种方式形成的紧固元件适于用于拉制性金属片部件的所有普通钢材料，还适于铝或其合金。而且，所述节段或功能元件也可采用铝合金，特别是那些高强
22度铝合金，例如AlMg5。节段或功能元件也可考虑采用更高强度的镁合金，例如AM50。
虽然本发明旨在制造外轮廓呈矩形或方形的元件，不过本发明也可用于制造外轮廓呈多边形、椭圆形或圆形的元件，或者具有不同形式的这类元件，假定前提是，所使用的工具被设计为例如通过使用相应设计出的冲压工具而从节段带形成所希望的周界形状。
权利要求
1.一种中空体元件，用于连接到通常由金属片构成的部件080)，该中空体元件包括特别地至少大致呈方形或矩形并且具有第一宽侧( 和第二宽侧(3)的外轮廓，而且包括不具底切的中空筒形突起010)，所述中空筒形突起突出超出所述第二宽侧(3)并被所述第二宽侧中的环形凹部012)围绕，所述中空体元件还包括孔004)，该孔从所述第一宽侧 (2)延伸穿过形成一铆接部分的所述中空筒形突起，和/或穿过尖突部分022)，其中所述孔可选地具有柱形螺纹(206)，其特征在于抗转的特征部(27 在所述中空筒形突起(210)处向外形成，和/或，在围绕所述中空筒形突起OlO)的环形凹部012)的区域中向内形成。
2.根据权利要求1所述的中空体元件，其特征在于所述抗转的特征部通过在所述中空筒形突起(210)的径向外侧处的肋(27 和/或槽形成。
3.根据权利要求1或2所述的中空体元件，其特征在于所述抗转的特征部通过肋(27 形成，所述肋沿着所述中空筒形突起(210)沿轴向延伸。
4.根据权利要求3所述的中空体元件，其特征在于所述抗转的肋(272)的径向宽度至少大致处于所述中空筒形突起(210)的壁厚的10% 至60%之间的范围内。
5.根据权利要求1所述的中空体元件，其特征在于抗转的特征部的设置形式为横跨所述环形凹部012)的径向延伸的肋072)。
6.根据权利要求1或5所述的中空体元件，其特征在于抗转的特征部的设置形式为抗转的倾斜设置肋，所述肋横跨所述环形凹部沿径向延伸，并在所述尖突部分的底切处沿轴向延伸。
7.根据权利要求1或5所述的中空体元件，其特征在于抗转的特征部的设置形式为抗转的肋，所述肋横跨所述环形凹部沿径向延伸，并在所述中空筒形突起O10)处沿轴向延伸。
8.根据权利要求1所述的中空体元件，其特征在于抗转的所述特征部的设置形式为在所述环形凹部的倾斜设置表面中设置的凹部。
9.根据权利要求1-8中任一权利要求所述的中空体元件，其特征在于所述第二宽侧(3)位于所述环形凹部(212)的径向外侧的平面中，即，与至所述中空体元件的侧部的过渡部处的任何圆角部分或斜切部相离，因而所述第二宽侧C3)在所述环形凹部012)的外侧区域中不具有条、槽或者底切。
10.根据权利要求1-9中任一权利要求所述的中空体元件，其特征在于柱形凹部(208)在节段的第一宽侧处的开口设置为具有圆角的或斜切的引入边缘 (230)。
11.根据权利要求1-10中任一权利要求所述的中空体元件，其特征在于所述中空筒形突起OlO)的开口在其自由端处设置有圆角的或斜切的引出边缘 (234)。
12.根据权利要求1-11中任一权利要求所述的中空体元件，其特征在于所述环形凹部(21 设置有环状底部区域038)，所述环状底部区域至少大致处于平行于所述第一和第二宽侧0，3)的平面中，在径向内侧处通过至少大致圆角的过渡部 (240)接合到所述中空筒形突起O10)的外侧，并在径向外侧处接合到一锥形表面042)。
13.根据权利要求1-12中任一权利要求所述的中空体元件，其特征在于所述环形凹部(21 被设计为，其外径略小于俯视图中呈矩形的所述中空体元件 (200)的最小横向尺寸，使得所述环形凹部与节段的第二宽侧形成连结部，所述连结部在所述第二宽侧的平面中的最窄部位处保持在0. 25-lmm的范围内，优选为大约0. 5mm。
14.一种中空体元件，用于连接到通常由金属片构成的部件080)，该中空体元件包括特别地至少大致呈方形或矩形并且具有第一宽侧( 和第二宽侧(3)的外轮廓，并包括具有一底切(M4)的中空筒形突起，所述中空筒形突起突出超出所述第二宽侧(3)并被所述第二宽侧中的环形凹部(212’ )围绕，所述中空体元件还包括孔004)，所述孔从所述第一宽侧( 延伸穿过所述中空筒形突起或穿过尖突部分010)，其中，所述孔可选地具有柱形螺纹(206)，其特征在于所述环形凹部012’)在俯视图中呈多边形且特别地呈方形，所述环形凹部012’)具有相对于所述中空体元件的中心纵轴倾斜设置的多个表面，所述表面属于所述中空体元件的金属片接触表面并且引出至所述第二宽侧(3)。
15.一种部件组件，其由根据权利要求1-14中任一权利要求所述的中空体元件(200) 构成，该中空体元件(200)连接到一部件，例如连接到一金属片部件080)，其中，在抗转的特征部(27 的表面处和在所述中空筒形突起(210)的已经被卷边而形成铆接卷边的表面处，所述部件或所述金属片部件O80)的材料接触所述中空体元件的环形凹部012)的表
16.根据权利要求15所述的部件组件，其特征在于在所述金属片部件中的环形槽( 的轴向深度已根据所述中空筒形突起(210)的长度和所述金属片部件O80)的厚度选定，这样，所述铆接卷边不突出或仅部分突出超出所述金属片部件的远离所述中空体元件O00)的主体的一侧，并设置在所述中空体元件的第二宽侧(3)的下方区域中且围绕所述中空体元件的环形凹部012)。
17.根据权利要求15或16所述的部件组件，其特征在于在围绕所述中空体元件O00)的环形凹部012)的区域中，所述中空体元件O00)的第二宽侧( 至少大体上不压入所述金属片材料中，或者最多部分地压入所述金属片材料中。
18.根据权利要求15-17中的任一权利要求所述的部件组件，其特征在于槽(510)设置在所述金属片部件中并且位于所述中空体元件O00)的铆接卷边侧，而且在俯视图中具有与所述中空体元件的外轮廓相对应的矩形形状，其中在所述金属片部件的远离所述铆接卷边的一侧处设置凸起部分(512)，所述凸起部分具有围绕所述中空体元件的对应形状，并用作另外的抗转物或用作其它抗转的特征部072)的替代物。
全文摘要
本发明涉及一种用于制造诸如螺母元件的中空体元件(200)的方法，该中空体元件(200)用于通常由钢制成的部件(280)，所述方法特别用于制造具有大致呈方形或矩形外轮廓(202)的中空体元件。所述方法包括使用包含多个工作站的接续组合工具(10)，先在轮廓中冲压出孔(204)，然后在形式为轮廓条(1)或卷形体的轮廓中切制出独立元件，可选地随后形成柱形螺纹(206)。本发明的特征在于，在工作站中执行穿孔加工或者冲孔加工。本发明还涉及中空体元件(200)、部件、接续组合工具(10)和滚压磨机(600，602)。
文档编号B21K1/70GK102554110SQ201210007249
公开日2012年7月11日 申请日期2006年5月24日 优先权日2005年5月25日
发明者杰瑞·巴贝吉, 理查德·汉弗伯特, 迈克尔·维也斯 申请人:形状连接技术有限公司及两合公司