DE19523112C2 - Body component, in particular vehicle door or hood, and a method for producing the same - Google Patents
Body component, in particular vehicle door or hood, and a method for producing the sameInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Karosseriebauteil gemäß dem Oberbe griff des Patentanspruches 1 und ein Verfahren zur Herstellung desselben gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 7 sowie ei ne Vorrichtung hierzu gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 11.The invention relates to a body component according to the Oberbe handle of claim 1 and a method for manufacturing the same according to the preamble of claim 7 and egg ne device for this purpose according to the preamble of claim 11th
Ein Karosseriebauteil der gattungsgemäßen Bauart und ein gat tungsgemäßes Verfahren zu dessen Herstellung ist aus der DE 977 009 C bekannt. Das Karosseriebauteil besteht dabei aus einer äußeren tiefgezogenen Blechtafel, an der ein Verstärkungsrahmen aus Metallblech durch Punktschweißung an dafür an der Blechtafel innenseitig vorgesehenen Flanschen befestigt ist, und einem Spritzgußteil, das in montiertem Zustand im wesentlichen den o beren Bereichdes Karosserieteils bildet und einen Rahmen auf weist, der die Öffnung eines Fensters umgibt. Ein unterer Teil des Gußteils ist als Gitterwerk für die Anbringung einer Fen sterverstellvorrichtung und einen Verschluß ausgebildet. Dieser untere Teil und damit das Gußteil ist am Verstärkungsrahmen der Blechtafel innenseitig durch eine Nietverbindung angebracht. Der Gitterwerk stellt als Innenteil trotz seiner ihm anders zuge dachten, oben genannten Funktion zu einem gewissen Grad eine Versteifung des Karosseriebauteils dar. Jedoch ist bei dieser zweckgebundenen Ausbildung des Innenteils eine optimale Anbin destruktur an die Fahrgastzellenstruktur nicht möglich. Deswei teren sind eine Vielzahl von Prozeßschritten zur Herstellung des Karosseriebauteils notwendig, welche diese sehr kostenintensiv und fertigungstechnisch aufwendig werden lassen, zumal die einzelnen Teile zur Gewährleistung der Montierbarkeit exakt auf einander abgestimmt ausgebildet werden müssen.A body component of the generic type and a gat Corresponding process for its preparation is known from DE 977 009 C known. The body component consists of a outer deep-drawn metal sheet, on which a reinforcing frame made of sheet metal by spot welding on to the metal sheet is provided inside flanges provided, and a Injection molded part, which in the assembled state essentially the o Beren area of the body part forms and a frame points surrounding the opening of a window. A lower part of the casting is a latticework for the attachment of a Fen sterverstellvorrichtung and formed a closure. This lower part and thus the casting is on the reinforcing frame of the Metal sheet mounted on the inside by a riveted joint. Of the Lattice works as an inner part, despite its different him thought, above function to some extent a Stiffening of the bodywork component dar. However, this is earmarked training of the inner part of an optimal Anbin destruktur to the passenger compartment structure not possible. Deswei These are a variety of process steps for the production of the Body parts necessary, which these very expensive and manufacturing technology can be consuming, especially the individual Parts to ensure the ability to mount exactly have to be trained each other.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Karosseriebauteil bzw. ein gattungsgemäßes Verfahren zu dessen Herstellung und eine Vorrichtung dafür dahingehend weiterzubil den, daß in einfacher kostensparender Weise das Karosserieteil zum einen bezüglich seiner Sichtseite aufgrund einer glatten O berfläche hohen optischen Ansprüchen genügt und zum anderen eine optimale Anbindestruktur an die Fahrgastzellenstruktur erhält.The invention is based on the object, a generic Body component or a generic method for its Manufacture and apparatus for doing so weiterzubil that, in a simple cost-saving manner, the body part on the one hand with respect to its visible side due to a smooth O. high optical requirements and secondly one optimum connection structure to the passenger compartment structure.
Die Aufgabe ist erfindungsgemäß hinsichtlich des Karosseriebau teils durch die im Patentanspruch 1, hinsichtlich des Verfahrens zu dessen Herstellung durch die im Patentanspruch 7 sowie hin sichtlich der Vorrichtung durch die im Patentanspruch 11 angege benen Merkmale gelöst.The object is according to the invention in terms of bodywork partly by the in claim 1, with regard to the method for its production by the in claim 7 and out visually the device angege by the in claim 11 Benen features solved.
Dank der Verknüpfung der Herstellungsverfahren des Umformens und des Urformens, ersteres zur Fertigung des Außenhautteils und letzteres zur Herstellung des versteifenden Innenteils kann ein Karosseriebauteil wie gewünscht außen mit einer glatten Oberflä che zur Erfüllung der optischen Ansprüche versehen werden und innen durch das angegossene Innenteil eine bedarfsgerechte Form zur Aussteifung und Anbindung an die Fahrgastzelle erhalten. Da bei ist durch das Tief- und Streckziehen des Außenhautteils bei der Blechumformung aufgrund der Überspannung eine Einformung des Bleches in den Werkzeugkörper nicht gegeben, so daß etwaige Fehlstellen des formgebenden Tiefziehwerkzeuges sich nicht auf die nach außen konvexe Blechaußenseite auswirken. Durch das Ver fahren des Angießens des Innenteils, bei dem es auf eine hohe O berflächenqualität nicht ankommt, werden die Anschlußbereiche des Außenhautteils an das Innenteil, wie beim Verstärkungsrahmen von Türen, in einfacher Weise und stabil gegen mechanische Bean spruchungen ausgebildet, wobei das Tiefziehteil für die Gewähr leistung des Haltes der Angießverbindung vorher dort entspre chend unter der Bildung von Verbindungsmitteln wie Angußflan schen und somit als Ganzes problemlos mit nur geringen Umformgraden umgeformt werden kann. Dadurch, daß die Nachteile der Formgestaltung der Anschlußbereiche beim Tiefziehen, die nur mit einigen weiteren technisch umständlichen und kostspieligen Um formstufen erreichbar ist, entfallen, wird beim Tiefziehen des Außenhautteils eine sehr hohe Prozeßsicherheit erreicht. Dabei werden auch die Schwierigkeiten der Versagensgrenzen bezüglich der Umformbarkeit des Bleches und der Grenzformänderung, die mit diesen Umformstufen einhergehen, ausgeräumt. Durch die Erfindung kann insgesamt das Außenhautteil kostengünstig in beispielswei se nur drei Prozeßschritten Tiefziehen, Beschneiden und Nachfor men hergestellt werden. Desweiteren zeichnet sich die Verbindung zwischen dem Außenhautteil und dem Innenteil nicht nach außen ab. Das komplizierter geformte Innenteil kann durch das leicht beherrschbare Gießverfahren unter Verwendung eines leicht ver gießbaren Leichtmetalles einfach hergestellt und trotzdem in seiner Formgebung genau auf die gewünschte Anbindung an die Fahrgastzellenstruktur abgestimmt werden. Aufgrund des Gießens des Innenteils, also der Formgebung und seines Angießens an das Außenhautteil in einem einzigen Arbeitsschritt wird die gesamte Herstellung des Karosseriebauteils besonders verfahrensökono misch und bedarf neben dem verringerten Herstellungsaufwand da durch nur geringer Kosten. Ebenfalls wird durch das Angießen ei ne Quasi-Einstückigkeit von Innenteil und Außenhautteil er reicht, durch welche eine hohe Beul- und Verwindungssteifigkeit des Karosseriebauteils erzielt wird.Thanks to the linking of the manufacturing processes of forming and of the original molding, the former for the production of the outer skin part and The latter for the production of the stiffening inner part can a Body component as desired outside with a smooth Oberflä be provided for the fulfillment of the optical claims and inside by the molded inner part a needs-based form for stiffening and connection to the passenger compartment obtained. because is at by the deep and stretch stretching the outer skin part at the sheet metal forming due to the overvoltage a molding of the Sheet in the tool body not given, so that any Defects of the forming thermoforming tool are not on the outwardly convex sheet metal outside impact. By the Ver driving the casting of the inner part, where it is at a high O surface quality does not matter, the connection areas become the outer skin part to the inner part, as the reinforcing frame of doors, in a simple and stable manner against mechanical bean spruchungen formed, wherein the deep-drawn part for the guarantee performance of stopping the launching compound there before under the formation of bonding agents such as sprue and thus as a whole easily with only small degrees of deformation can be transformed. Because of the disadvantages of Form design of the connection areas during deep drawing, the only with some other technically complicated and costly order is achievable, is omitted when deep drawing the Exterior skin part reaches a very high process reliability. there are also the difficulties of the failure limits regarding the formability of the sheet and the boundary shape change with go along with these forming stages, eliminated. By the invention Overall, the outer skin part can cost in beispielswei Only three process steps Deep drawing, trimming and Nachfor produced. Furthermore, the connection is distinguished between the outer skin part and the inner part not outward from. The more complex shaped inner part can easily through the controllable casting process using a slightly ver castable light metal easily manufactured and still in its shape exactly to the desired connection to the Passenger compartment structure are tuned. Due to the casting of the inner part, so the shaping and its casting on the Exterior skin part in a single step becomes the entire Production of the body component particularly procedural econo Mixed and needs in addition to the reduced production costs there by only low costs. Also, by casting on egg ne quasi-integral of the inner part and outer skin part he is enough, through which a high buckling and torsional rigidity of the body component is achieved.
Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung können den Unteran sprüchen entnommen werden; im übrigen ist die Erfindung anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles nachfolgend näher erläutert; dabei zeigt die Figur in einem Längsschnitt das erfindungsgemäße Karosseriebauteil in seiner Herstellungsphase in einem Werkzeug beim Angießvorgang des In nenteils.Advantageous embodiments of the invention, the Unteran be taken from proverbs; Otherwise, the invention is based on an embodiment shown in the drawings explained in more detail below; The figure shows in one Longitudinal section of the body component according to the invention in its Production phase in a tool during the casting process of the In nenteils.
In der Figur ist ein konvex nach außen gewölbtes Außenhautteil 1 dargestellt, das dazu entsprechend der geforderten Außenkontur tiefgezogen und beschnitten ist. Das so hergestellte Außenhautteil 1, das aus einem plastisch verformbaren Blech, beispiels weise aus Stahl oder Aluminium besteht, ist im Bereich seines Randes 2 an den späteren Kontaktstellen mit dem gegossenen In nenteil 3 entgegen seiner Wölbungsrichtung abgekantet. Diese Ab kantungen dienen als formschlußerzeugende die Verbindungsmittel bildende Angußflansche 4 für das Innenteil 3, wobei an diesen zum Verankern des Gußmaterials Löcher 5 angebracht sind. Es kön nen dafür auch ausgestanzte Haltezungen an den Angußflanschen 4 vorgesehen sein.In the figure, a convex outwardly curved outer skin part 1 is shown, which is deep-drawn and cut to the required outer contour. The outer skin part 1 thus produced, which consists of a plastically deformable metal sheet, example of steel or aluminum, is folded in the region of its edge 2 at the later contact points with the cast in nenteil 3 against its curvature. From this Ab kantungen serve as formschlußerzeugende the connecting means forming Sprue flanges 4 for the inner part 3 , wherein these holes 5 are attached to this for anchoring the casting material. It Kgs NEN punched tabs are provided on the runner flanges 4 for this purpose.
Das Außenhautteil 1 wird für den Angießvorgang von einem Stütz werkzeug 6 getragen, welches entweder derart ausgebildet ist, daß es das Außenhautteil 1 an dessen nach außen weisenden Ober fläche 7 gänzlich aufnimmt, oder so gestaltet ist, daß es ledig lich an den Kontaktstellen des zu gießenden bzw. anzugießenden Innenteils 3, also im Bereich eines Verstärkungsrahmens am Rand 2 und/oder auf der flächigen Erstreckung des Außenhautteils 1 entlang des zukünftigen Verlaufes von Versteifungsrippen 8 Ab stützflächen 9 für das Außenhautteil 1 bietet.The outer skin part 1 is supported for the casting process by a support tool 6 , which is either designed so that it the outer skin part 1 at its outwardly facing upper surface 7 wholly absorbs, or is designed so that it single Lich at the contact points of pouring or zuzugießenden inner part 3 , ie in the region of a reinforcing frame on the edge 2 and / or on the planar extension of the outer skin part 1 along the future course of stiffening ribs 8 From support surfaces 9 for the outer skin part 1 offers.
Das Außenhautteil 1 bildet beim Gießvorgang eine Hälfte der Guß form selbst, während die andere Hälfte von einem Formwerkzeug 10 gebildet wird, das am Außenhautteil 1 und dieses im Randbereich überstehend am Stützwerkzeug 6 zu liegen kommt. Dadurch, daß das Außenhautteil an die Stelle einer Gußformhälfte tritt, wird die Ausbildung der gesamten Herstellungsvorrichtung vereinfacht und damit kostengünstiger.The outer skin part 1 forms during casting one half of the casting form itself, while the other half is formed by a mold 10 which comes to rest on the outer skin part 1 and this in the edge region on the support tool 6 . Characterized in that the outer skin part takes the place of a half mold, the formation of the entire manufacturing apparatus is simplified and thus more cost effective.
Das Formwerkzeug 10 weist entsprechend formnegativ zu den zu gießenden Versteifungsrippen 8 ausgebildete in Längserstrec kungsrichtung des Außenhautteils 1 verlaufende längliche Aus sparungen 11 sowie mit diesen verbundene Aussparungen für den zu gießenden Verstärkungsrahmen an seiner dem Außenhautteil 1 zuge wandten Seite 12 auf. Desweiteren besitzt es einen durchgängigen in eine der Aussparungen für den Verstärkungsrahmen führenden Kanal 13 mit einer konischen Eintritts- und Austrittsöffnung 14, 15 für das zu fördernde heiße Gußmaterial 16. Das Gußmaterial 16 besteht aus einem Leichtmetall, vorzugsweise aus Aluminium o der Magnesium.The mold 10 has correspondingly form negative to the cast-to-cast stiffening ribs 8 formed in Längserstrec kungsrichtung the outer skin part 1 extending elongated savings from 11 and associated with these recesses for the reinforcing frame to be cast on its outer skin part 1 facing side 12. Furthermore, it has a continuous channel 13 leading into one of the recesses for the reinforcing frame, with a conical inlet and outlet opening 14 , 15 for the hot casting material 16 to be conveyed. The casting material 16 consists of a light metal, preferably of aluminum o the magnesium.
Über den Kanal 13 wird nun das heiße flüssige Gußmaterial 16 in das von den Aussparungen des Formwerkzeuges 10 und der Innensei te 17 des Außenhautteils 1 gebildete Kanalsystem eingeleitet und füllt dieses aus. Zur Haltgebung des abkühlenden sich verfesti genden Innenteils 3 am Außenhautteil 1 ist dieses innerhalb sei ner flächigen Erstreckung innenseitig haftungsvermittelnd be schichtet.About the channel 13 , the hot liquid casting material 16 is now introduced into the te of the recesses of the mold 10 and the Innensei 17 of the skin part 1 formed channel system and fills this. To hold the cooling itself verfesti ing inner part 3 on the outer skin part 1 , this is within its ner flat extent on the inside adhesion-promoting be layers.
Bei dem aus dem Druckgußmaterial Aluminium oder Magnesium beste henden Innenteil 3 ist eine Beschichtung 18 mit Aluminium- oder entsprechend Magnesium an der Innenseite 17 des Außenhautteils 1 vor dem Angießen vorzunehmen, um eine Materialbindung gleichen Werkstoffes für die Werkstoffpaarung von Innenteil 3 und Be schichtung zu erhalten.In the best of the die casting material aluminum or magnesium existing inner part 3 is a coating 18 with aluminum or magnesium accordingly on the inside 17 of the outer skin part 1 to make before casting to obtain a material bond of the same material for the material combination of the inner part 3 and Be coating ,
Um den angestrebten Legierungseffekt zwischen den Werkstoffen - analog zu einer Beschichtung von Blechen aus der Flüssigphase - zu erreichen, muß der Leichtmetall-Druckguß geeignet temperiert werden, welcher durch seine Temperatureinwirkung auf die Be schichtung 18 diese aktiviert. Dabei kann zur Aktivierung zu sätzlich extern eine Zusatzenergie wie Strahlungsenergie in ge eigneter Weise eingebracht werden. Alternativ zu der haftvermit telnden Beschichtung 18 ist ein unlösbares Anbringen von zum In nenteil 3 hin abstehenden Verankerungselementen, wie Ösen, Hal tezungen und dergleichen an der Innenseite 17 des Außenhauttei les 1 für das Gußmaterial denkbar. Insgesamt erfolgt somit das Gießen des Innenteils 3, das den Verstärkungsrahmen und die Ver steifungsrippen 8 beinhaltet, und dessen Angießen, also dessen Anfügen an das Außenhautteil 1 gleichzeitig in einem Arbeits schritt. Gleichfalls ist es denkbar, an der Innenseite 17 eine Lötschicht vorzusehen, die durch die Gußhitze des Leichtmetalls oder/und durch Fremdbestrahlung aktiviert wird. In order to achieve the desired alloy effect between the materials - analogous to a coating of sheets from the liquid phase - the light metal die-cast must be suitably tempered, which by its action on the loading Be coating 18 activates this. In this case, an additional energy such as radiant energy can be introduced in ge suitable manner for activation to addition externally. As an alternative to the Klebvermit telnden coating 18 is a non-detachable attaching to the nenteil 3 out projecting anchoring elements, such as eyelets, Hal tezungen and the like on the inside 17 of the Hauthaut les 1 conceivable for the casting material. Overall, therefore, the casting of the inner part 3 , which includes the reinforcing frame and the United stiffening ribs 8 , and its casting, ie its attachment to the outer skin part 1 step simultaneously in a working. Likewise, it is conceivable to provide on the inside 17 a solder layer, which is activated by the casting heat of the light metal and / or by external radiation.
Nach dem darauffolgenden Erkalten des Gußmaterials 16 ist die Herstellung des aus Außenhautteil 1 und Innenteil 3 bestehenden Karosseriebauteils, das vorzugsweise eine Fahrzeugtür oder -hau be sein kann, abgeschlossen, wonach in einem den Fertigungspro zeß abschließenden Vorgang das Formwerkzeug 10 vom Stützwerkzeug 6 und dem fertiggestellten Karosseriebauteil abgehoben wird.After the subsequent cooling of the molding material 16 is the production of the outer skin part 1 and inner part 3 body component, which may be preferably be a vehicle door or -hau be completed, after which the Herstellungspro in the process final process the mold 10 from the support tool 6 and the finished Body component is lifted.
Claims (12)
daß das Innenteil (3) an das Tiefziehteil angegossen ist,
das Außenhautteil (1) innerhalb seiner flächigen Erstreckung an seiner Innenseite (17) hinsichtlich des Innenteils (3) haf tungsvermittelnd beschichtet ist,
daß das Innenteil (3) als Druckgußteil aus einem Leichtmetall, vorzugsweise Aluminium oder Magnesium gebildet ist,
und daß das Außenhautteil (1) innenseitig mit einem dem Werk stoff des Innenteils (3) entsprechenden Material beschichtet, insbesondere walzplattiert ist.1. bodywork component, in particular vehicle door or hood, with an outer skin part of a deep-drawn part of a plastically deformable metal sheet whose outer side forms the visible side of the body seriebauteils, and on this inside attached th stiffening and produced by casting inner part of a light metal, characterized .
that the inner part ( 3 ) is cast on the deep-drawn part,
the outer skin part ( 1 ) is coated with respect to the inner part ( 3 ) in its areal extent on its inner side ( 17 ),
that the inner part ( 3 ) is formed as a die-cast part made of a light metal, preferably aluminum or magnesium,
and that the outer skin part ( 1 ) on the inside coated with a material of the inner part ( 3 ) corresponding material, in particular roll-coated.
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