Moderne Warmformstähle benötigen Lösungen zur Integration tragfähiger Gewinde in
dünnwandig ausgeführte Blechbauteile. Schweißmuttern stellen den Stand der
Technik dar, sind jedoch aufgrund der prozessbedingten Wärmeeinbringung in die
Fügezone als kritisch zu bewerten. Einen effizienten Ansatz zur Verkürzung der
Prozesskette bei der Bauteilherstellung bildet das umformtechnische Fügen von
Stanzmuttern während des Formhärtens. Die hohen Fügekräfte, welche bereits zur
Ausbildung geringer Hinterschnitte notwendig sind, stellen jedoch eine große
Herausforderung dar, welcher ebenfalls unter dem Aspekt einer Serientauglichkeit
begegnet werden muss. Zur Analyse des Herstellungsprozesses wird ein
Versuchswerkzeug entwickelt, mit welchem das Fügen von Stanzmuttern bei
unterschiedlichen Blechtemperaturen im Labormaßstab umgesetzt wird. Unter
Berücksichtigung des Fügeprozesses bei Raumtemperatur wird das
Prozessverständnis für das Fügen bei hohen Blechtemperaturen aufgebaut. Mithilfe
metallografischer Untersuchungen werden werkstoffphänomenologische Effekte
durchdrungen, welche durch die Phasentransformationen während der Abkühlung im
Blechwerkstoff erfolgen. Die hergestellten Verbindungen werden hinsichtlich der sich
ausbildenden Verbindungsmerkmale bewertet und ein Prozessfenster abgeleitet. Eine
Bewertung des mechanischen Eigenschaftsprofils der während des Formhärtens
hergestellten Stanzmutterverbindungen erfolgt anhand von Tragfähigkeitsuntersuchungen.
Anhand der gewonnenen Erkenntnisse kann ein hohes
Einsatzpotenzial der neuartigen Prozesskombination bestätigt werden, wodurch eine
Steigerung der Effizienz in der Herstellung formgehärteter Bauteile realisierbar ist.