CN103171440B - 仪表板支架的制造方法和仪表板支架 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于制造仪表板支架（1）的方法和仪表板支架（1），该仪表板支架（1）根据本发明在其端部（7）上具有用于与机动车的A柱连接的接纳部（4），所述接纳部（4）由挤压成型件制造。该制造方法包括以下方法步骤：提供横梁和挤压成型件；将挤压成型件通过切割技术加工成接纳部坯件；将接纳部坯件进一步切割和成型为接纳部；在横梁的两个端部上连接接纳部。

Description

仪表板支架的制造方法和仪表板支架

技术领域

本发明涉及用于制造机动车的仪表板支架的方法。本发明还涉及用于机动车的仪表板支架。

背景技术

现今的机动车具有许多驾驶员辅助系统以及舒适系统和安全系统。所述驾驶员辅助系统和舒适系统以及安全系统通常通过机动车的内部空间、尤其是驾驶员座位或副驾驶员座位操作。

此外在现代的机动车中提出了高的设计要求。这既涉及外观也涉及内部空间。为此仪表板由塑料材料制造并可选地以皮革或其他的覆层材料覆盖，从而所述仪表板获得令人满意的表面。所述仪表板接着在机动车区域中在前A柱之间、在挡风玻璃之下布置。

为了加强仪表板和为了接纳不同的构件，在A柱之间布置仪表板支架。在此涉及长的、尤其是杆状的构件，所述构件具有不同的接纳点，用于例如转向柱、安全气囊、杂物箱、头顶显示器、导航系统以及用于接纳电缆束。

仪表板支架通常与前围板或传动轴通道连接，以提高刚度。在此已知由钢材料或也由铝材料构造的仪表板支架。尤其是仪表板支架在横梁的两个端部上分别具有接纳部，以将仪表板支架与A柱形锁合地和/或材料锁合地连接。

制造机动车实体模型包括通过机械手和/或工业机器人对各单独的车身构件进行操纵。为此各单独的构件在多个步骤中完全自动化地组装，即它们互相相对定向并接着被连接、尤其是焊接和/或形锁合地连接。人工或半机械的介入通常不需要。

为了操纵各单独的车身构件，所述车身构件具有传输孔，机械手和/或工业机器人的嵌接销或嵌接装置嵌入所述传输孔中并因此操纵被抓住的构件。在所述仪表板支架中，操纵面布置在接纳部的区域中，从而所述接纳部将仪表板支架送入机动车车身中并定位在A柱的区域中。接着接纳部连接在A柱上。

此外仪表板支架、尤其是仪表板支架的侧面的末端在接纳部的区域中与接纳部连接。为此接纳部具有许多不同的孔和突缘，从而由塑料制造的仪表板借助多个螺钉与接纳部连接并且仪表板由此获得一定的刚度。同样横梁与仪表板连接。

由现有技术已知，由多个金属板成型构件、尤其是由钢板制造接纳部，或者接纳部作为焊接构件预制并且接着制造带接纳部和横梁的仪表板支架。

发明内容

本发明的任务在于，提供一种用于制造仪表板支架的方法，通过该方法能够以特别低成本和简单的方式制造所述仪表板支架。此外本发明的任务是提供相应地制造的仪表板支架。

上述的任务借助本发明的用于制造仪表板支架的方法解决。

此外本发明的涉及产品的任务借助本发明的仪表板支架解决。

本发明涉及一种用于制造机动车的仪表板支架的方法，所述仪表板支架构造为杆状的构件，并且在仪表板支架的两个端部上构造用于与机动车的A柱连接的接纳部，仪表板支架为接纳转向柱、电子元件、安全气囊和/或仪表板而被布置在机动车中，其特征在于，该方法包括以下方法步骤：提供横梁和挤压成型件；将挤压成型件通过切割技术加工成接纳部坯件；将接纳部坯件进一步切割和成型为接纳部；在横梁的两个端部上连接接纳部。

在根据本发明的方法中，横梁与接纳部连接，所述接纳部由挤压成型件特别简单和经济地制造。所述横梁可以是任意构造的横梁。例如可以是单部分式或多部分式构造的管状的横梁。同样可以是成型的横梁或也可以是制有轮廓的横梁。例如所述横梁可以构造为C形的型材或也可以构造为U形的型材。

接纳部根据本发明由挤压成型件制造。为此横向于纵向截断挤压成型件，从而产生接纳部坯件。所述挤压成型件在本发明的范围内可以尤其是轻金属，特别优选是铝型材。非常特别优选在本发明的范围内使用6000系列或7000系列的铝合金。挤压成型件尤其通过挤出方法制造，并且将材料热时效处理和/或冷时效处理。

将挤压成型件截断成一个接纳部坯件后，所述接纳部坯件可沿横向或纵向进一步通过切割技术加工，从而产生两个接纳部坯件。尤其在此再次涉及用于驾驶员侧的一个接纳部坯件和用于副驾驶员侧的一个接纳部坯件。接着接纳部坯件进一步切割和成型，从而产生接纳部。

接纳部本身是成型构件，所述成型构件由挤压成型件特别简单和经济地制造并且连接在横梁的端部上。为此接纳部本身可具有突起或空隙，从而接纳部与横梁形锁合地连接。接纳部以优选的方式与横梁材料锁合地连接，尤其是通过热接合方法连接，特别优选通过焊接方法连接。因此也可能使用彼此不同的材料用于接纳部和横梁。

所述挤压成型件尤其是这样的挤压成型件，其通过挤出由轻金属制造，并且横梁本身同样由轻金属、可选地当然也由钢材料制造。两种材料因此能在本发明的范围内互相连接，从而仪表板支架由横梁和在横梁的两个端部上连接的接纳部制造。所述横梁可在本发明的范围内具有其他的区段、夹子、突起或另外的用于安装件的连接可能性。

作为挤压成型件，为接纳部在本发明的范围内尤其是使用双室空心成型件，所述两个室彼此间隔开并且通过一个连接板互相一体式地连接。尤其是所述双室空心成型件具有H形的横截面。因此在“H”的两个外部的腿上布置所述室，并且连接板是“H”的中间的连接梁。所述室本身可以在横截面中具有矩形的或正方形的结构。在本发明的范围内此外可能的是，室的以及将所述室互相连接的连接板的壁厚相同或也彼此不同。

通过在挤出方法中制造挤压成型件，在此获得高的形状自由度。因此能相应于预期的负荷确定壁厚尺寸，从而从生产成本技术方面导致材料节省并因此导致整个仪表板支架的更有利的制造费用。同样仪表板支架通过对于预期的力优化的材料节省在重量技术方面优化，从而这也适合于特别轻的机动车，这在总体上节省燃料和减少CO₂。在本发明的范围内同样可能，所述两个室通过连接板以在横截面中呈T形延伸的方式互相连接，连接板因此在所述一个室的外壁的延长部中延伸至第二室的外壁。

此外挤压成型件被这样截断，使得截断长度基本上等于需要制造的接纳部的长度。在需要制造的接纳部的头端和脚端上的进一步通过切割技术的加工能理想地取消。通过所述措施也再次节省了材料和其他的制造步骤，这有利于经济地制造。

截断的挤压成型件此外通过切割技术加工，从而在一个截断的挤压成型件上制造两个接纳部坯件。所述加工尤其是镜像对称地进行。这在本发明的范围内意味着，通过切割过程由一个截断的挤压成型件制造两个镜像对称的接纳部坯件。在本发明的范围内，尤其是通过切割过程这样加工连接两个室的连接板，使得产生相应的接纳部坯件，所述接纳部坯件具有一个接纳室和一个从所述接纳室侧向伸出的装配板。在此所述接纳部坯件在侧视图中的特征是P形的外形。所述P的的长竖线在此通过接纳室构成并且P的凸出状的突起通过装配板构成。因此装配板由连接挤压成型件的两个室的连接板产生，所述接纳室对应于挤压成型件的一个室。镜像对称产生的第二接纳部坯件因此具有第二室作为接纳室。切割尤其是在连接板的区域中沿截断的挤压成型件的横向或纵向进行。

为了所述通过切割技术的加工，使用分离方法、尤其是锯切或也是激光束切割或也是水柱切割。在本发明的范围内此外能设定，借助等离子束切割或也借助铣销切割来加工挤压成型件，从而产生相应制造的构件。在本发明的范围内同样可设定，为所述通过切割技术的加工使用冲裁方法。在所述冲裁方法中可同时将孔加工到装配板中。

在制造接纳部坯件后，此外将接纳孔和/或装配孔和/或操纵孔加工到所述接纳部坯件本身中。在此，上述孔或缺口加工到接纳室中或也加工到从接纳室侧向伸出的装配板中。所述接纳孔尤其是设置为用于与要由仪表板支架支承的仪表板在后来连接的孔。所述孔优选加工到装配板中，尤其是加工到装配板的侧面突缘中。装配孔尤其是设置为用于与机动车的A柱连接的孔。但在本发明的范围内，装配孔也可是这样的孔，所述孔例如用于穿过焊接工具，以将接纳部与横梁连接。操纵孔是定心开口或者说用于定心销的开口，从而机械手或工业机器人能抓住和操纵接纳部和/或通过接纳部抓住或操纵仪表板支架。

在接纳孔和/或装配孔和/或操纵孔上此外优选至少局部环绕地成型凸边。在本发明的范围内，此外至少局部地围绕装配板成型凸边。由此产生对接纳部的附加加强，从而接纳部不会通过装入机动车中或在装入机动车期间弯曲。在其他的装配步骤中，接着在接纳部上连接仪表板或其他的元件或构件。在该区域内的弯曲可能具有危险，即接着的连接处于公差范围之外，从而必须人工地或半机械地再加工。由此破坏了自动化的制造，这可能对机动车的整个制造过程、尤其是车身制造不利。通过根据本发明的加强部，维持了需要的制造公差。

仪表板支架的接纳部在机动车中、尤其是指向机动车的Z方向布置。接纳部的接纳室以其纵向基本上指向机动车的Z方向。关于机动车坐标系统，接纳室具有四个壁，指向机动车的正X方向的前壁、指向机动车的负X方向的后壁以及外壁和内壁。在驾驶员侧，外壁沿机动车的正Y方向指向并且内壁沿机动车的负Y方向指向。在副驾驶员侧，外壁沿机动车的负Y方向指向并且内壁沿机动车的正Y方向指向。在仪表板支架在机动车中形锁合连接的情况中使用螺钉，所述螺钉穿过接纳部与A柱拧紧和/或在A柱的区域中与车身拧紧。为此所述螺钉优选基本上沿机动车的X方向定向地或沿机动车的Y方向定向地与A柱或车身拧紧。

在接着的实施例中，进一步说明沿机动车X方向的拧紧。在本发明的范围内，这也相应地适合于这样的拧紧，其中，螺钉的纵轴线基本上沿机动车的Y方向定向。

在接纳部的前壁和后壁中构造螺钉孔，为了在机动车中装配仪表板支架，装配螺钉插入螺钉孔并且尤其是沿机动车X方向指向地拧紧在机动车的A柱上。通过接纳部的、尤其是接纳室的横截面几何构造能够以非常高的拧紧力将装配螺钉与机动车车身连接。通过相应的接纳部的外壁和内壁，相应地支承装配螺钉，使得所述外壁和内壁构成用于通过拧紧螺钉而产生的力的支座。

为了进一步在装配螺钉的区域中提高接纳室的刚度，接纳部在外壁上被切入，从而通过切入产生突缘，所述突缘接着被弯入接纳室的内腔中。在本发明的范围内也能只构造一个突缘，但优选在一个螺钉孔的区域中构造两个或更多的突缘。在本发明的范围内，同样可能切入内壁，从而在内壁上产生至少一个突缘，所述突缘接着弯入接纳室的内腔中。此外在内壁上设置缝隙状的开口，用于暂时地引入舌状的支座，用于弯曲所述突缘。只要装配螺钉沿机动车的Y方向布置，则可能在接纳室的前壁和/或后壁上切出相应的切口并接着从中将突缘弯入内腔中。

弯入内腔中的突缘在前壁与后壁之间发生贴靠，从而该突缘起间距器的作用。完全取消引入其他的间距器或间距块，这些间距器或间距块在制造技术方面意味着额外耗费以及更高的费用。

此外接纳部或接纳部坯件在两个接纳端部上在外壁和/或内壁和/或前壁和/或后壁的部分上通过弯曲技术加工，从而产生用于仪表板的接纳突缘。同样所述接纳突缘也可设置用于连接外围构件，例如作为车载电子装置的熔丝座、作为机动车电缆束的保持突缘或类似物构造。

此外用于机动车的仪表板支架也是本发明的组成部分，该仪表板支架具有横梁并且在横梁的两个端部上具有接纳部，该仪表板支架的特征在于，它根据具有至少一个之前所述的特征的本发明方法制造。所述仪表板支架的特征尤其在于，所述接纳部由挤压成型件一体式地特别节省费用地在少量的加工步骤中制造。

上述特征在本发明的范围内可任意互相组合，其具有与之伴随的优点。

附图说明

本发明的其他优点、特征、特性和方面是后续说明的组成部分。优选的实施方案在示意图中示出。这些附图用于容易地理解本发明。

图1现有技术的仪表板支架的一部分；

图2截断的挤压成型件；

图3a和3b挤压成型件的不同的横截面视图；

图4仪表板支架的根据本发明的部分；

图5图4的部分的另一个透视图；

图6根据本发明的接纳部。

在附图中为相同或类似的构件使用相同的附图标记，即使因为简化原因未重复说明。

具体实施方式

图1示出根据现有技术制造的仪表板支架1的一部分。仪表板支架1具有横梁2以及在横梁的端部3上布置的接纳部4。横梁2构造为成型构件并且沿机动车的Y方向Y延伸。接纳部4构造为金属板成型构件－焊接结构组合件并且主要沿机动车的Z方向Z延伸。横梁2与接纳部4形锁合地互相连接5。接纳部4具有用于借助未进一步示出的机器人操纵仪表板支架1的传输孔6。接纳部4在外端部7上此外具有用于与未进一步示出的仪表板连接的接纳孔8。此外具有不同的焊缝S，所述焊缝对于将接纳部4构造为焊接构件是必需的。

横梁2和接纳部4此外具有装配孔9，用于与机动车的未进一步示出的A柱形锁合地连接。现有技术中已知的接纳部4的缺点是，该接纳部首先必须通过切割技术加工并接着必须耗费地在保持高精度的情况下成型并接着必须连接，以及接着与横梁2连接。所述不同的制造操作影响了尺寸稳定性，这不利地作用于许多不同的接纳孔、装配孔和传输孔8、9、6。通过本发明的对挤压成型件的使用显著减小耗费的制造阶段。

图2为此示出截断的挤压成型件10，该挤压成型件具有两个室11和连接所述室11的连接板12。室11彼此间具有间距a。截断的挤压成型件10的截断长度13在此基本上等于需要制造的接纳部的长度。截断的挤压成型件10通过切割技术的加工沿横向14和/或纵向15这样加工，使得产生第一接纳部坯件16和第二接纳部坯件17。在此镜像对称地构造第一接纳部坯件16和第二接纳部坯件17。

接纳部坯件具有接纳室18和装配板19。接纳室18在此通过截断的挤压成型件10的室11构造并且装配板19通过连接所述室11的连接板12的一部分构造。

在图3a和3b中示出挤压成型件的不同实施方案的横截面。关于图平面在左侧和右侧示出室11，并且示出连接两个室11的连接板12。室11彼此间具有间距a，间距a对应于连接板12的长度。室11以及连接板12具有不同的壁厚d1、d2、d3。室11分别关于以后的安装位置设有前壁20、后壁21、外壁22以及内壁23。

室11和连接板12以及各单独的壁的壁厚d1、d2、d3可彼此不同地和/或相同地构造。在本发明的范围内尤其是壁厚d1具有1.5mm至2.5mm的厚度，尤其是2mm的厚度。壁厚d2具有2.5mm与3.5mm之间的厚度，尤其是2.7mm的厚度。壁厚d3具有1.5mm至2.5mm的厚度，尤其是2mm的厚度。尤其是使用铝材料，特别优选使用6000系列或7000系列铝族的可塑合金。图3a中的横截面轮廓在室11与连接板12之间具有T形的横截面，相反图3b中的横截面轮廓具有H形的横截面轮廓。在室11的一个外壁与连接板12之间产生间距b。

图4示出借助根据本发明的接纳部制造的仪表板支架1的一部分。所述接纳部具有接纳室18与装配板19，在所述装配板19中布置传输孔6。同样在装配板19中布置带螺钉板24的接纳孔8，该螺钉板用于未进一步示出的螺钉，以接纳仪表板。为了装配和重量节省的目的，装配板19此外具有空隙25。空隙25和装配板19的一个上边缘26、以及传输孔6部分地至少局部地具有用于进一步加强的凸边27。此外将装配孔9加工到后壁21以及未在图4中示出的接纳室18中，用于通过螺钉与未进一步示出的A柱连接。此外横梁2与接纳部4在内壁23上连接。上28接纳端部和下接纳端部29分别具有接纳突缘30，接纳突缘30同样设有螺钉板24。因此在接纳突缘30的螺钉板24上再次能连接未进一步示出的仪表板。

图5在另一个透视图中示出仪表板支架1的根据本发明的部分。详细示出接纳部4的外壁22。在接纳部4的外壁22上产生切口，并且突缘32弯入接纳室18的内部空间中。突缘32作为在接纳部4本身的前壁20与后壁21之间的间距器并因此加强装配孔9周围的区域。通过螺钉连接沿机动车的X方向X施加到装配孔9的区域中的力因此通过突缘32支承。此外在接纳部4的下接纳端部29的区域中，该接纳部通过切割技术加工，其实现基于特定的重量和/或特定的结构空间的原因。

图6示出按图4的透视图的根据本发明的接纳部4，但是不显示横梁2。为了支承或作为支座，将未示出的卡状的或舌状的支座工具导入缝隙34中，并且在弯曲确定的突缘32时从内部支承所述突缘，优选在外壁22的内侧35上进行支承。这对于这样的突缘32是必需的，其中，不再能通过导入销从上接纳端部28或下接纳端部29到达。

附图标记列表

1仪表板支架24螺钉板

2横梁25装配板的空隙

3横梁的端部26装配板的上边缘

4接纳部27凸边

5形锁合的连接28上接纳端部

6传输孔29下接纳端部

7接纳部的端部30接纳突缘

8接纳孔31切口

9装配孔32突缘

10截断的挤压成型件33装配孔的区域

11室34定心销用缝隙

12连接板35外壁的内侧

13截断长度F力

14截断的挤压成型件的横向X机动车X方向

15截断的挤压成型件的纵向Y机动车Y方向

16第一接纳部坯件Z机动车Z方向

17第二接纳部坯件a间距

18接纳室b间距

19装配板d1壁厚

20前壁d2壁厚

21后壁d3壁厚

22外壁I接纳室的内部空间

23内壁S焊缝

Claims (19)

1.用于制造机动车的仪表板支架(1)的方法，所述仪表板支架(1)构造为杆状的构件，并且在仪表板支架(1)的两个端部上构造用于与机动车的A柱连接的接纳部(4)，仪表板支架(1)为接纳转向柱、电子元件、安全气囊和/或仪表板而被布置在机动车中，其特征在于，该方法包括以下方法步骤：

提供横梁(2)和挤压成型件；

将挤压成型件通过切割技术加工成接纳部坯件；

将接纳部坯件进一步切割和成型为接纳部(4)；

在横梁的两个端部(3)上连接接纳部(4)。

2.按权利要求1的方法，其特征在于，所述挤压成型件由轻金属制造，并且横梁(2)由轻金属或钢材料制造。

3.按权利要求1或2的方法，其特征在于，接纳部(4)和横梁(2)形锁合地和/或材料锁合地连接。

4.按权利要求3的方法，其特征在于，接纳部(4)和横梁(2)借助热接合方法连接。

5.按权利要求1或2的方法，其特征在于，作为挤压成型件使用双室空心成型件，所述双室空心成型件的两个室彼此间隔并且通过一个连接板(12)互相一体式地连接。

6.按权利要求1或2的方法，其特征在于，将挤压成型件截断，截断长度(13)基本等于需要制造的接纳部(4)的长度。

7.按权利要求6的方法，其特征在于，截断的挤压成型件(10)通过切割技术加工，从而产生两个接纳部坯件(16、17)。

8.按权利要求7的方法，其特征在于，截断的挤压成型件(10)的加工镜像对称地进行。

9.按权利要求7的方法，其特征在于，接纳部坯件具有一个接纳室和一个侧向伸出的装配板(19)，所述接纳部坯件一体式地构造。

10.按权利要求7至9之一的方法，其特征在于，为通过切割技术加工，使用分离方法，或使用冲裁方法。

11.按权利要求10的方法，其特征在于，为通过切割技术加工，使用激光束切割或水柱切割。

12.按权利要求7至9之一的方法，其特征在于，将接纳孔(8)和/或装配孔(9)和/或操纵孔加工到接纳部坯件中。

13.按权利要求12的方法，其特征在于，在接纳孔(8)和/或装配孔(9)和/或操纵孔上至少局部地成型出凸边(27)。

14.按权利要求1或2的方法，其特征在于，在接纳部(4)的前壁(20)和后壁(21)上构造装配孔(9)，为了将仪表板支架(1)装配在机动车中，将装配螺钉插入装配孔(9)并且拧紧在机动车的A柱上。

15.按权利要求14的方法，其特征在于，将装配螺钉沿机动车的X方向(X)拧紧在机动车的A柱上。

16.按权利要求1或2的方法，其特征在于，接纳部(4)在外壁(22)和/或内壁(23)上被切入，从而产生至少一个突缘(32)，突缘(32)接着被弯入接纳室(18)的内部空间(I)中。

17.按权利要求16的方法，其特征在于，突缘(32)作为间距器在前壁(20)与后壁(21)之间发生贴靠。

18.按权利要求1或2的方法，其特征在于，在接纳部(4)的两个接纳端部(28、29)上通过弯曲技术加工接纳部(4)的外壁(22)和/或内壁(23)和/或前壁(20)和/或后壁(21)的部分，从而产生用于仪表板的接纳突缘(30)。

19.用于机动车的仪表板支架，所述仪表板支架(1)具有横梁(2)并且在横梁的两个端部(3)上具有接纳部(4)，其特征在于，仪表板支架(1)按根据权利要求1至18之一的方法制造并且具有一体式的接纳部。