CN105667267A - 组件以及用于制造该组件的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有第一异型板件(17)和第二异型板件(19)的组件，该第一异型板件和第二异型板件在彼此搭接的零件法兰(21，23)上通过激光焊接连接部(29)彼此连接，该激光焊接连接部沿焊接加工方向(S)以焊缝长度(lG)延伸。根据本发明，激光焊接连接部(29)由至少两条隔开间距(a)的彼此平行走向的焊缝(31，33)构成。

Description

组件以及用于制造该组件的方法
技术领域
本发明涉及一种根据专利权利要求1的前序部分所述的组件以及一种用于制造这种根据专利权利要求12所述的组件的方法。
背景技术
在车身制造中，车门在常见的实际运用中装配有内部板件和外部板件。特别的是车门的环绕侧窗的框部分在框刚性方面必须满足高的要求。
从文献DE10317552B3中已知一种这样的车门，其中，内部板件和外部板件在边缘侧具有彼此搭接的零件法兰，并在形成搭接接头的情况下被激光焊接起来。激光焊缝从横截面轮廓上观察例如可以是搭接接头上的角焊缝或I型焊缝或激光钎焊焊缝。从文献DE102004026427A1中已知另一种方法，其中，两个异型板件在形成空心型材的情况下彼此焊接起来。这两个壳状的异型板件具有分别侧向向外部伸出的边缘法兰。异型板件的分别彼此相对的边缘法兰形成对应的搭接接头，在该搭接接头中边缘法兰被激光焊接起来，而且形成侧向相邻于空心型材布置的点焊焊缝。
为了特别在制造车门时满足在框刚性方面的要求，常见的做法是，应用具有提高的材料强度的内部板件和/或外部板件，但是这样做会导致较高的零件成本以及使零件重量增加。
发明内容
本发明的目的是，提供一种组件，其中，在加工工艺方面以简单的方式产生牢固的焊接连接部，该焊接连接部特别也可以满足在车门的框刚性方面的要求。
上述目的通过专利权利要求1或专利权利要求12的特征实现。本发明的优选的改进方案在从属权利要求中公开。
根据专利权利要求1的特征部分放弃了增大板件的厚度，并且替代地设计有根据本发明的在两个异型板件之间的激光焊接连接部，该激光焊接连接部由至少两条隔开间距的彼此平行走向的焊缝构成。这两条彼此平行走向的焊缝沿焊接加工方向观察以规定的焊缝长度延伸。
根据本发明的组件可以在汽车制造中被用于制造不同的车身构件，例如车门、车的舱盖和/或汽车挡泥板，这些车身构件通常由内部板件和外部板件构成，该内部板件和外部板件彼此分开地成形，并随后在边缘法兰上被连接在一起，而且形成空心型材。上述整体要求的组件可以尤其优选地作为具有窗框的车门，例如该车门安装在车辆的A柱和B柱之间的区域中。包围侧窗的窗框从横截面上观察是空心型材部件，该空心型材部件通过壳状的内部板件和外部板件构成，该内部板件和外部板件相应地具有侧向向外部伸出的边缘法兰。内部板件和外部板件的彼此相对的边缘法兰被激光焊接连接以形成搭接接头区域，而且在中间形成空心型材。借助于根据本发明的被分为两条激光焊缝的焊接连接部，可以使连接刚性显著提高，而无需另外提高材料强度。
在本发明的技术应用中这两条平行走向的激光焊缝可以在焊接总长度的范围内连续地，即没有中断地延伸。但是在激光焊接过程期间这样做导致局限于搭接接头区域中的两个零件边缘法兰局部产生非常高的热量输入，由此会造成零件变形。
在此背景下优选的是，至少一条、尤其是两条焊缝设计为点焊焊缝，这种点焊焊缝由各个单独的焊缝段构成，该焊缝段沿焊接加工方向通过间隙彼此隔开。为了进一步减小在焊接加工过程期间的热量输入优选的是，第一点焊焊缝的焊缝段和第二点焊焊缝的焊缝段沿焊接加工方向观察以彼此错开的顺序(意即交替地)布置。
第一点焊焊缝和第二点焊焊缝的焊缝段可以在第一实施方式中横向于焊接加工方向彼此搭接。然而优选的是，两个点焊焊缝的焊缝段沿焊接加工方向彼此前后错开地或交替地布置，而且第一焊缝的焊缝段与沿焊接加工方向观察相邻的第二焊缝焊缝段对应地通过长度偏移量隔开。这种特殊的焊接图形不仅使在焊接加工过程期间的热量输入强烈地减小，而且还因此形成低变形的组件。这种焊接图形附加地产生带状加固结构，该带状加固结构在框刚性提高的情况下被至少部分地沿着车门的窗框引导。
在上述定义的焊接图形中，第一点焊焊缝和第二点焊焊缝的焊缝段可以设计为几何形状相同，意即，沿焊接加工方向观察，具有近似相同的焊缝段长度。另外沿焊接加工方向观察，焊缝段之间的间隙也可以具有相同或不同的长度。
焊接加工过程可以优选地被分为两个依次进行的过程步骤：在第一过程步骤中可以产生第一焊缝，其中在时间上紧随其后的第二过程步骤中产生第二焊缝。借助于依次进行的过程步骤，热量输入可以——与同时完成两个过程步骤相比——减小。为了进一步减小热量输入，在第一过程步骤中第一焊缝可以沿第一焊接加工方向产生。在第一过程步骤结束之后第二焊缝可以沿反向的第二焊接加工方向产生。
如上所述，这种组件可以实现为车身的任意的构件，例如这种构件也可以是前舱盖或后舱盖以及汽车挡泥板。
上面所说明的和/或在从属权利要求中显示的本发明的有利的设计方案和/或改进方案——除了例如在明确引用或矛盾的替代选择的情况外——可以单独地或以任意相互组合的方式使用。
附图说明
下面根据附图详细描述本发明和本发明的有利的设计方案和改进方案及其优点。
附图示出：
图1在侧视图中示出实现为车侧门的组件；
图2示出图1沿剖面I-I被剖开的剖视图；
图3在示意图中示出根据本发明的激光焊接连接部；和
图4a和4b分别示出根据本发明的激光焊接加工过程的视图。
具体实施方式
附图是为了简单理解本发明而制作。因此附图只是粗略简化的表达，该附图并不显示实际真实的零件布置的结构。因此在图1中示出具有未示出的装饰部件以及在机动车中的所示安装位置中的车辆侧门1。因此车辆侧门1可以安装在未示出的车身的侧面结构中的A柱3和B柱5之间。车门1在示出的门胸墙线(Tuerbruestungslinie)7的上方具有侧窗9，该侧窗通过窗框11形成边界，该窗框具有在顶部沿车辆纵向方向x延伸的框部件13，竖直沿z方向延伸的框部件15连接在该框部件13上。车门1通过内部板件17和外部板件19构成。
如图2所示，窗框11设计为空心承载件，其中两个板件17和19对应地被塑造成壳状的轮廓，而且具有分别侧向向外部伸出的边缘法兰21，23。在图2中，两个板件17，19的侧向向外部伸出的边缘法兰21，23分别在两个搭接接头区域25，27中借助于激光焊接部29彼此连接。空心型材20布置在两个搭接接头区域25，27之间。这两个激光焊接连接部连续地延伸，意即没有中断地沿着窗框11的两个框部件13，15延伸。
从图2另外得知，在外侧沿着上部的框部件13延伸的激光焊接连接部29由两条隔开间距a的(图2或图3)彼此平行走向的焊缝31，33构成。而沿着内侧搭接接头区域27延伸的激光焊接连接部29由仅一条焊缝35构成。外侧的激光焊接连接部29的两条焊缝31，33在近似于整个上部框部件13的总长度lG的范围内延伸。
随后根据图3说明两条焊缝31，33的焊接几何形状：两条焊缝31，33分别设计为点焊焊缝，该点焊焊缝由各个单独的焊缝段37，39构成。两个焊缝31，33的焊缝段37，39沿着焊接加工方向S彼此前后交替地布置，即以交替的顺序定位。由此形成焊接图形，在该焊接图形中，第一焊缝31的焊缝段37与沿焊接加工方向S观察相邻的第二焊缝33焊缝段37通过长度偏移量Δl彼此隔开。沿焊接加工方向S交替地以两条轨迹形式布置的焊缝段37，39相应地通过间隙41彼此隔开，这个间隙的长度lZR分别大于焊缝段37，39的焊缝段长度lS。另外，所有的焊缝段37，39都设计具有相同的焊缝段长度lS。以同样的方式在两条焊缝31，33中也设计了相同的间隙41。焊缝段长度lS可以优选地设置为大约30mm，其中，距离a可以示例性地设置为大约5mm，长度偏移量Δl同样可以设置为大约5mm。然而该长度、间距和偏移量在脱离所示实施例的情况下可以自由地适配于相应的几何情况。
在图4a和图4b中画出焊接加工过程。所以借助于未示出的焊接机器人首先产生第一激光焊缝31，而且这通过该激光焊接机器人沿着上部框部件13的外侧搭接接头区域27的第一焊接加工方向S1移动的方法来实现。在这个第一过程步骤I结束之后，该激光焊接机器人被沿与第一焊接加工方向S1反向的方向S2返回引导，而且形成第二焊缝33，如图4b所示。

Claims (12)

1.一种具有第一异型板件(17)和第二异型板件(19)的组件，该第一异型板件和第二异型板件在彼此搭接的零件法兰(21，23)上通过激光焊接连接部(29)彼此连接，该激光焊接连接部沿焊接加工方向(S)以焊缝长度(lG)延伸，其特征在于，激光焊接连接部(29)由至少两条隔开间距(a)的彼此平行走向的焊缝(31，33)构成。
2.根据权利要求1所述的组件，其特征在于，两个零件法兰(21，23)被连接在一起形成搭接区域(25，27)，和/或两个零件法兰(21，23)在搭接接头区域(25，27)中横向于焊接加工方向(S)连续地贴靠，和/或激光焊接连接部(29)的两条焊缝(31，33)在共同的搭接接头区域(25，27)中沿焊接加工方向(S)延伸。
3.根据权利要求1或2所述的组件，其特征在于，焊缝(31，33)中的至少一条焊缝是点焊焊缝，这种点焊焊缝由焊缝段(37，39)构成，该焊缝段沿焊接加工方向(S)通过间隙(41)彼此隔开。
4.根据权利要求3所述的组件，其特征在于，两条焊缝(31，33)设计为点焊焊缝，优选地，第一点焊焊缝(31)的焊缝段(37)和第二点焊焊缝(33)的焊缝段(39)沿焊接加工方向(S)观察彼此错开。
5.根据权利要求4所述的组件，其特征在于，第一点焊焊缝(31)和第二点焊焊缝(33)的焊缝段(37，39)设计为几何形状相同，和/或焊缝段(37，39)沿焊接加工方向(S)观察具有相同的焊缝段长度(lS)。
6.根据权利要求4或5所述的组件，其特征在于，焊缝段(37，39)的间隙(41)沿焊接加工方向(S)观察具有相同的长度(lZR)。
7.根据权利要求4、5或6所述的组件，其特征在于，第一焊缝(31)的焊缝段(37)与沿焊接加工方向(S)相邻的第二焊缝(33)焊缝段(39)通过长度偏移量(Δl)隔开。
8.根据权利要求4至7中任一项所述的组件，其特征在于，两条焊缝(31，33)的焊缝段(37，39)沿焊接加工方向(S)彼此前后交替地布置。
9.根据前述权利要求中任一项所述的组件，其特征在于，在第一过程步骤(I)中产生第一焊缝(31)，并且在时间上紧随其后的第二过程步骤(II)中产生第二焊缝(33)。
10.根据权利要求9所述的组件，其特征在于，在第一过程步骤中第一焊缝(31)沿第一焊接加工方向(S1)产生，及在产生第一焊缝(31)之后第二焊缝(33)在第二过程步骤中沿与该第一焊接加工方向反向的第二焊接加工方向(S2)产生。
11.根据前述权利要求中任一项所述的组件，其特征在于，所述组件是车身的构件，尤其是具有窗框(11)的车门(1)，并且窗框(11)具有由内部板件(17)和外部板件(19)构成的空心型材(20)，该空心型材中的内部板件(17)和外部板件(19)相应为壳状的并具有两个侧向向外部伸出的边缘法兰(21，23)，内部板件(17)和外部板件(19)的分别彼此面对的边缘法兰(21，23)形成激光焊接连接部(29)。
12.一种用于制造根据前述权利要求中任一项所述的组件的方法，其中，激光焊接连接部(29)通过至少两条沿焊接加工方向(S)平行走向的焊缝(31，33)构成。
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