DE10038337A1 - Verfahren zur Herstellung von Rohrprofilen mit Versteifungs- und/oder Funktionselementen - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von Rohrprofilen mit Versteifungs- und/oder Funktionselementen

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    • B21D26/033—Deforming tubular bodies

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Rohrprofilen mit Versteifungs- und/oder Funktionselementen. Auf eine ebene Platine aus Blech wird an den zu versteifenden oder mit Funktionselementen zu versehenen Stellen das Element angefügt. Anschließend wird die Platine zu einem Rohr umgeformt und die Längskanten miteinander verbunden. Danach kann das Rohr durch Innenhochdruckumformen profiliert und gebogen werden.

Description

Im Kraftfahrzeugbau, aber auch auf anderen Gebieten, werden zum Zwecke eines möglichst leichten Gewichtes maßgeschneiderte Bauteile eingesetzt, die in Abhängigkeit von der bei ihrem späteren Einsatz zu erwartenden, örtlichen Belastung unterschiedlich dimensioniert sind. Insbesondere werden als Träger Rohrprofile eingesetzt, die abschnittsweise unterschiedliche Wandstärken haben. Sie sind unter "Tailored Tubes" in Fachkreisen bekannt. Die Herstellung solcher Rohrprofile geschieht in der Weise, daß Platinen unterschiedlicher Dicke stumpf zusammengeschweißt und dann zu dem Rohrprofil umgeformt werden. Obgleich auf diese Art und Weise beachtliche Erfolge beim Leichtbau erzielt werden konnten, ist man weiter auf der Suche nach Verbesserungen. Als nachteilig hat sich erwiesen, daß mit solchen Tailored Tubes nicht immer optimal den im Betrieb auftretenden Belastungen Rechnung getragen werden kann. Tritt zum Beispiel im Betrieb eine stärkere Belastung nur einseitig am Rohrprofil auf, dann würde es ausreichen, nur an dieser Seite das Rohr zu verstärken. Beim bekannten Rohrprofil erstreckt sich dagegen die Verstärkung über den gesamten Umfang. Das führt zu einem unnötig hohen Gewicht.
Ferner ist ein aus einer ebenen Blechplatine geformtes längsnahtgeschweißtes Rohr bekannt (DE 197 40 323 A1), das innenseitig über seine gesamte Länge verlaufende, beim Walzen der Blechplatine erzeugte Verstärkungsrippen aufweist. Es ist vorgesehen, daß das Rohr nach dem Längsnahtschweißen durch Innenhochdruckumformen in seine endgültigen Form gebracht wird. Bei einem solchen Rohr erhöhen die Verstärkungsrippen einerseits das Widerstandsmoment des Rohres und andererseits dienen sie als Funktionselement, und zwar als eine für das Einschneiden von Gewindebohrungen ausreichende Materialanhäufung. Da sich die Verstärkungsrippen über die gesamte Länge des Rohres erstrecken, ist allerdings dem Aspekt eines gewichtsoptimierten Bauteils nicht optimal Rechnung getragen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfach durchzuführendes Verfahren zum Herstellen von Rohrprofilen mit mindestens einem daran angefügten Versteifungs- und/oder Funktionselement zu schaffen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß nach dem Fügen des Versteifungs- und/oder Funktionselementes an eine ebene Platine aus Blech diese zum Rohr umgeformt und dann deren Längskanten zusammengefügt werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen von Rohrprofilen mit Versteifungs- und/oder Funktionselementen ist denkbar einfach, weil das oder die Versteifungs- und/oder Funktionselemente mit ebener Basis an eine ebene Platine aus Blech angefügt werden und nicht eine Anpassung der Basis des Versteifungs- und/oder Funktionelementes an die Rohrkrümmung vorgenommen zu werden braucht. Das gilt sowohl für außen am Rohr angebrachte Versteifungs- und/oder Funktionselemente als auch insbesondere für innen am Rohr anzubringende Elemente. Im Gegensatz zu den bekannten Tailored Tubes können die nach der Erfindung hergestellten Rohrprofile nicht nur in Längsrichtung, sondern auch in Umfangsrichtung des Rohres eine örtlich exakt den zu erwartenden Betriebsbelastungen entsprechende Dimensionierung haben.
Vorzugsweise besteht das Versteifungs- und/oder Funktionselement aus einem profilierten Blech. Ein solches Versteifungs- und/oder Funktionselement läßt sich durch weiteres Umformen leicht in die gewünschte Form bringen.
Sofern das Rohrprofil für seinen späteren Einsatz, zum Beispiel als Längsträger in einem Kraftfahrzeug, gekrümmt werden oder Aufweitungen erhalten soll, bietet sich dafür das Innenhochdruckumformen an.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert, die die einzelnen Stufen des Herstellungsprozesses zeigen.
In einer ersten Stufe 1 wird ein ebener Blechstreifen in Längsrichtung U-förmig mit nach außen weisenden Schenkelenden zu einem Versteifungs- und/oder Funktionselement profiliert. Unter "Funktionselement" wird zum Beispiel ein Element verstanden, an dem andere Teile angebracht werden können.
In der zweiten Stufe 2 wird eine ebene Platine aus Blech zur Verfügung gestellt.
Beide Teile werden in einer dritten Stufe 3 zusammengebracht. Mit seinen nach außen weisenden Schenkelenden wird das Versteifungs- und/oder Funktionselement mittels üblicher Fügeverfahren, wie Schweißen, Löten oder Kleben, mit der Platine verbunden.
In einer folgenden Arbeitsstufe, sei es die mit 4 oder 5 gekennzeichnete Arbeitsstufe, wird die Platine zu einem Rohr umgeformt. Dabei wird gleichzeitig das mit seinen Schenkelenden an der Platine befestigte Versteifungs- und/oder Funktionselement mit umgeformt. Je nach Biegerichtung befindet sich dann das Versteifungs- und/oder Funktionselement entweder innen oder außen am Rohr.
Wenn in einer alternativen Arbeitsstufe 6 ein Versteifungs- und/oder Funktionselement an beiden Seiten der Platine angebracht wird, werden diese Elemente ebenfalls beim Biegen zum Rohr gleichzeitig mit umgeformt.
Abschließend werden die stumpf aneinanderstoßenden Längskanten zum Beispiel durch Schweißen gefügt. Danach kann das Rohr noch innenhochdruckumgeformt werden.

Claims (3)

1. Verfahren zum Herstellen eines Rohrprofils mit mindestens einem daran angefügten Versteifungs- und/oder Funktionselement, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Fügen des Versteifungs- und/oder Funktionselementes an eine ebene Platine aus Blech diese zum Rohr umgeformt wird und dann deren Längskanten zusammengefügt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Zusammenfügen das Rohr durch weiteres Umformen, insbesondere Innenhochdruckumformen, im Querschnitt profiliert und/oder in Längsrichtung gebogen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Versteifungs- und/oder Funktionselement aus einem profilierten Blech besteht.
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