DE10051804B4

DE10051804B4 - Innenblech einer Fahrzeugtür mit integriertem Seitenaufprallträger und Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number: DE10051804B4
Application number: DE2000151804
Authority: DE
Inventors: Henrik Dr. Adam; Thomas Stegemann-Auhage
Original assignee: ThyssenKrupp Stahl AG
Current assignee: Wisco Tailored Blanks GmbH
Priority date: 2000-10-18
Filing date: 2000-10-18
Publication date: 2005-06-23
Anticipated expiration: 2020-10-19
Also published as: WO2002032708A1; AU2001295612A1; DE10051804A1

Abstract

Innenblech einer Fahrzeugtür mit integriertem Seitenaufprallträger (5), der ein durch Profilierung versteifter, einstückig mit dem Innenblech verbundener Blechstreifen (2) ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Innenblech eine aus einer Blechplatine tiefgezogene Schale (4) ist und der Blechstreifen an seinen beiden Längsrändern von dem Boden (4a) der Schale (4) getrennt und nur mit seinen beiden Enden mit der Schale (4) verbunden ist, derart, daß er den Boden der Schale (4) auf deren Innenseite brückenartig überspannt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Innenblech einer Fahrzeugtür mit integriertem Seitenaufprallträger und Verfahren zu seiner Herstellung.
Um die Insassen eines Fahrzeuges vor Verletzungen bei einem Seitenaufprall zu schützen, kann in einer Fahrzeugtür zwischen ihrem Innen- und Außenblech ein horizontal verlaufender Seitenaufprallträger integriert sein. Für diese Integration gibt es im Stand der Technik verschiedene Möglichkeiten.

So ist bekannt (US-PS 5,555,677) einen Seitenaufprallträger mit endseitigen Montageplatten an den steifen Vorder- und Rückwänden der Fahrzeugtür zu befestigen. Wegen der dafür benötigten zahlreichen Bauelemente ist der Herstellungs- und Montageaufwand erheblich.

Bei einer anderen bekannten Fahrzeugtür ( DE 39 34 590 C2 ) ist an der Innenseite der Außenhaut der Fahrzeugtür eine Doppelschale befestigt, deren innere Halbschale als einstückiges Blechpressteil ausgeführt ist. Das Blechpressteil weist zwei fensterartige Aussparungen auf, die von einem umlaufenden profilierten Rand eingefaßt und voneinander durch einen durch Profilierung versteiften, quer verlaufenden Träger getrennt sind. Dieser Träger, der integrierter Bestandteil der mit der Türaußenhaut verbundenen inneren Halbschale ist, dient als Seitenaufprallträger. Das vielteilige, aus Außenhaut und Doppelschale zusammengesetzte Türaußenteil und ein schalenförmig ausgebildetes Türinnenteil werden von einer gemeinsamen Tragstruktur getragen, die im Innenraum zwischen dem Türaußenteil und dem Türinnenteil angeordnet ist und auch den Fensterrahmen umfaßt.

Nachteilig bei einer solchen Konstruktion ist die Vielzahl der einzeln zu fertigenden und dann zusammenzufügenden Teile für das Türaußenteil.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für eine Fahrzeugtür mit integriertem Seitenaufprallträger ein einfach zu fertigendes und leicht zu montierendes Türinnenblech zu schaffen. Aufgabe der Erfindung ist es ferner, ein dafür geeignetes Herstellungsverfahren anzugeben.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Innenblech einer Fahrzeugtür mit integriertem Seitenaufprallträger dadurch gelöst, daß das Innenblech eine aus einer Blechplatine tiefgezogene Schale und der Seitenaufprallträger ein vom Boden der Schale an seinen beiden Längsrändern getrennter und durch Profilierung versteifter Blechstreifen ist, der mit seinen beiden Enden einstückig mit dem Innenblech verbunden ist und den Boden der Schale auf deren Innenseite brückenartig überspannt. Insbesondere kann das Innenblech aus einem Tailored Blank geformt, das an höher belasteten Stellen verstärkt ist.

Verfahrensmäßig wird die Aufgabe durch folgende Verfahrensschritte gelöst:

a) Eine Blechplatine wird in einer ersten Umformstufe durch Tiefziehen zu einer Schale umgeformt.
b) Vor oder nach der ersten Umformstufe wird in der Blechplatine ein Blechstreifen unter Erhaltung seiner endseitigen Anbindung an der Blechplatine freigeschnitten.
c) Der freigeschnittene Blechstreifen wird durch Tiefziehen zu einem Bogen umgeformt, wobei das Tiefziehen in dieselbe oder in die entgegengesetzte Richtung wie das der Schale erfolgt.
d) In weiteren Umformstufen erhält das Innenblech seine Endform, wobei der bogenförmige Blechstreifen derart zurückgeformt wird, daß er die Schale brückenartig überspannt.
e) Zwischen den einzelnen Umformstufen wird die teilverformte Blechplatine beschnitten und gelocht.

Vorzugsweise wird bei einem solchen Verfahren in der ersten Umformstufe gleichzeitig die Schale und der Blechstreifen durch Tiefziehen geformt. Zur Verstärkung des Seitenaufprallträgers kann in den zurückgebogenen Blechstreifen ein Versteifungsprofil eingeformt werden.

Bei einem bezüglich des Blechstreifens für den Seitenaufprallträger speziellen Tailored Blank läßt sich die Herstellung des Türinnenbleches auch in einer abgewandelten Art und Weise durchführen:

a) Eine Blechplatine in Form eines Tailored Blanks aus zwei äußeren Zuschnitten und einem dazwischen angeordneten mittleren Zuschnitt, der sich aus zwei seitlich an den äußeren Zuschnitten angeschweißten, endseitigen Abschnitten und einem nur mit den endseitigen Abschnitten verschweißten, mittleren Abschnitt zusammensetzt, wird in einer ersten Umformstufe durch Tiefziehen zu einer Schale umgeformt, wobei der mittlere Abschnitt im wesentlichen unverformt bleibt, derart, daß er die Schale als Seitenaufprallträger brückenartig überspannt.
b) In weiteren Umformstufen erhält das Innenblech seine Endform.
c) Zwischen einzelnen Umformstufen wird die teilverformte Blechplatine beschnitten und gelocht.

Vorzugsweise wird auch bei diesem Verfahren der den Seitenaufprallträger bildende mittlere Abschnitt nach der ersten Umformstufe durch Profilierung versteift.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert.
Im einzelnen zeigen:
1 ein Türinnenblech mit einem Seitenaufprallträger im Vertikalschnitt,
2 das Türinnenblech nach 1 im Horizontalschnitt nach Linie I-I der 1,
3 eine Blechplatine gemäß 5 nach der ersten Verformungsstufe des Tiefziehens im Querschnitt,
4 ein mehrteiliges Tiefziehwerkzeug mit einer eingespannten Blechplatine gemäß 5 unmittelbar vor der ersten Umformstufe,
5 eine Blechplatine als Tailored Blank mit einem im mittleren Bereich an seinen beiden Längsrändern freigeschnittenem, einteiligen Blechstreifen für den Seitenaufprallträger in Aufsicht und
6 eine Blechplatine als Tailored Blank in einer zu 5 abgewandelten Ausführung mit einem aus drei Abschnitten zusammengesetzten und nur mit seinen endseitigen Abschnitten mit der Blechplatine verbundenen Blechstreifen für den Seitenaufprallträger in Aufsicht.
Das in 1 und 2 dargestellte Innenblech einer Fahrzeugtür mit integriertem Seitenaufprallträger ist durch Umformung einer in 5 dargestellten ebenen Blechplatine entstanden. Die Blechplatine ist ein Tailored Blank, das aus drei Blechzuschnitten 1, 2, 3 durch Stumpfschweißen hergestellt ist. Der mittlere Zuschnitt 2 ist wegen seiner bestimmungsgemäßen Betriebsfunktion als Seitenaufprallträger verstärkt, indem er z.B. aus einem dickeren Blech oder einer anderen Blechqualität als die beiden äußeren Zuschnitte 1, 3 besteht. Wie 5 zeigt, ist der mittlere Zuschnitt 2 zur Bildung eines unabhängig von den übrigen Zuschnitten 1, 3 der Platine verfombaren mittleren Bereichs in diesem Bereich an seinen beiden parallelen Längsrändern freigeschnitten, während er in seinen beiden Endbereichen mit den äußeren Zuschnitten 1, 3 verschweißt bleibt. Alternativ kann aber auch die Stumpfschweißnaht im mittleren Bereich von vornherein fehlen, so daß sich das Freischneiden erübrigt, wie für das abgewandelte Ausführungsbeispiel der 6 dargestellt ist. Darüber hinaus besteht bei diesem Ausführungsbeispiel der mittlere Abschnitt 2b aus einer bezüglich eines Seitenaufpralls widerstandsfähigeren Blechqualität, während die angeschweißten endseitigen Abschnitte 2a, 2c aus einer Blechqualität bestehen können, die derjenigen der Zuschnitte 1 und 3 entspricht, insbesondere gut tiefziehfähig ist.
Wie die 1 und 2 zeigen, ist diese Blechplatine zu einem Innenblech einer Fahrzeugtür umgeformt. Das Innenblech besteht im wesentlichen aus einer Schale 4 mit einem Boden 4a und einer umlaufenden, hochstehenden Wand 4b mit einem Anschlußflansch 4c für ein Außenteil der Fahrzeugtür und einem die Schale 4 etwa mittleren Bereich überspannenden, durch wellenförmige Profilierung versteiften Seitenaufprallträger 5, der aus dem freigeschnittenen mittleren Bereich/Abschnitt 2b des vom mittleren Zuschnitt 2 gebildeten Blechstreifens geformt ist. Es versteht sich, daß das Innenblech verschiedene Durchbrüche und Einformungen für das Anbringen verschiedener Türelemente haben kann. Auch können lokale Stellen, die im Betrieb hoch belastet sind, verstärkt sein, was bereits bei der Herstellung des Tailored Blanks durch unterschiedliche Blechstärken und/oder Blechqualitäten berücksichtigt werden kann. Wesentlich für das erfindungsgemäße Innenblech ist, daß der integrierte Seitenaufprallträger 5 einstückig aus der Blechplatine geformt ist, so daß keine besonderen Befestigungselemente und Montagearbeiten erforderlich sind.
Bei der Herstellung des erfindungsgemäßen Türinnenblechs wird die Grundform durch Tiefziehen einer ggfs. als Tailored Blank ausgebildeten Blechplatine erhalten. Anschließend erhält das Türinnenblech in mehreren Umformstufen mit zwischengeschaltetem Beschneiden und Lochen und Einformen lokaler Bereiche für Funktionselemente seine Endform. Sofern von einer Blechplatine entsprechend 6 ausgegangen wird, bei der für den Seitenaufprallträger der Blechstreifen 2a, 2b, 2c bis auf seine beiden Enden freigeschnitten oder von vornherein nicht verbunden ist, kann mittels eines mehrteiligen Tiefziehwerkzeuges bereits in der ersten Umformstufe durch Tiefziehen sowohl die Grundform der Schale 4 als auch ein Bogen 5* als Vorform für den Seitenaufprallträger 5 geformt werden. In 3 ist eine so verformte Blechplatine mit der Grundform 4* der Schale 4 und dem Bogen 5* für den Seitenaufprallträger 5 dargestellt. In 4 ist die mehrteilige Tiefziehform im Querschnitt im Bereich der Vorform 4* der Schale 4 gezeigt. Das Werkzeug weist für das Tiefziehen des Bogens 5* zwischen den beiden äußeren Teilen für die Grundform 4* der Schale 4, von denen ein Teil in 4 gezeigt ist, Teile für die Bogenform auf.
Nach Herstellung der Grundform 4* gemäß 3 erfolgen weitere Bearbeitungsstufen, in denen das Innenblech nachgeformt, gelocht und beschnitten wird, bis daß es seine Endform erhalten hat. Dabei wird vor allem der bogenförmige Streifen 5* zurückgebogen und zur Versteifung profiliert, so daß er den Boden 4a der Schale überspannt und so zum Seitenaufprallträger 5 wird.
Abschließend kann das Innenblech an seinem umlaufenden Anschlußflansch 4c mit einem nicht dargestellten Außenblech der Fahrzeugtür verbunden werden und/oder an einer Tragstruktur befestigt werden.
Beim Ausführungsbeispiel der 6 wird das Tailored Blank bis auf den mittleren Abschnitt 2b durch Tiefziehen schalenförmig verformt. Der mittlere Abschnitt 2b kann in seiner Ausgangslage verbleiben, in der er nach der Verformung der übrigen Bereiche die Schale als Seitenaufprallträger überspannt. In dieser Lage kann er zur Versteifung wellenförmig profiliert werden.

Claims

Innenblech einer Fahrzeugtür mit integriertem Seitenaufprallträger (5), der ein durch Profilierung versteifter, einstückig mit dem Innenblech verbundener Blechstreifen (2) ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Innenblech eine aus einer Blechplatine tiefgezogene Schale (4) ist und der Blechstreifen an seinen beiden Längsrändern von dem Boden (4a) der Schale (4) getrennt und nur mit seinen beiden Enden mit der Schale (4) verbunden ist, derart, daß er den Boden der Schale (4) auf deren Innenseite brückenartig überspannt.
Innenblech nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Innenblech aus einem Tailored Blank geformt ist, das an höher belasteten Stellen (2b) verstärkt ist.
Verfahren zum Herstellen eines Innenblechs einer Fahrzeugtür mit integriertem Seitenaufprallträger (5), gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: a) Eine Blechplatine wird in einer ersten Umformstufe durch Tiefziehen zu einer Schale (4) umgeformt. b) Vor oder nach der ersten Umformstufe wird in der Blechplatine ein Blechstreifen (2) unter Erhaltung seiner endseitigen Anbindung an der Blechplatine frei geschnitten. c) Der frei geschnittene Blechstreifen (2) wird durch Tiefziehen zu einem Bogen (5*) umgeformt, wobei das Tiefziehen in dieselbe oder die entgegengesetzte Richtung wie das der Schale (4) erfolgt. d) In weiteren Umformstufen erhält das Innenblech seine Endform, wobei der bogenförmige Blechstreifen (5*) derart zurückgebogen wird, daß er die Schale (4) als Seitenaufprallträger (5) brückenartig überspannt. e. Zwischen einzelnen Umformstufen wird die teilverformte Blechplatine beschnitten und gelocht.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Blechplatine ein Tailored Blank verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der ersten Umformstufe gleichzeitig die Schale (4) und der Blechstreifen (2) durch Tiefziehen geformt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in den Seitenaufprallträger (5) ein Versteifungsprofil eingeformt wird.
Verfahren zum Herstellen eines Innenblechs einer Fahrzeugtür mit integriertem Seitenaufprallträger (5), gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: a) Eine Blechplatine in Form eines Tailored Blanks aus zwei äußeren Zuschnitten (1, 3) und einem dazwischen angeordnetem mittleren Zuschnitt (2), der sich aus zwei seitlich an den äußeren Zuschnitten (1, 3) angeschweißten, endseitigen Abschnitten (2a, 2c) und einem nur mit den endseitigen Abschnitten (2a, 2c) verschweißten, mittleren Abschnitt (2b) zusammensetzt, wird in einer ersten Umformstufe durch Tiefziehen zu einer Schale (4) umgeformt, wobei der mittlere Abschnitt (2b) im wesentlichen unverformt bleibt, derart, daß er die Schale (4) als Seitenaufprallträger (5) brückenartig überspannt. b) In weiteren Umformstufen erhält das Innenblech seine Endform. c) Zwischen einzelnen Umformstufen wird die teilverformte Blechplatine beschnitten und gelocht.