DE102005046843B3 - Device for manufacturing an installation-ready component has rolling path to reshape flat blank into rolled profile with a connecting station mounted where subsequently inaccessible area of profile is still accessible for modification - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung eines einbaufertigen Zusammenbauteils auf Basis eines Profilteils gemäß der Oberbegriffe der Patentansprüche 1 und 6.The The invention relates to an apparatus and a method for the production a ready-to-assemble component based on a profile part according to the generic terms of the claims 1 and 6.
Hinreichend bekannt sind Walzprofile, die aus einem in Bandform bereitgestellten Rohling mit durchgehend gleichem Profilquerschnitt mittels Walzprofilieren zu einem durchgehend gleichem U-förmigen Walzprofilquerschnitt umgeformt werden. Derartige Walzprofile besitzen hohe Widerstandsmomente gegen Torsion und Biegung. Dies ist vorteilhaft für eine Verwendung in Fahrzeugen, da dadurch die bei Kollisionen mit anderen Fahrzeugen oder anderen Objekten auftretenden hohen Aufprallenergien absorbiert werden. Zusätzlich werden für diese Walzprofile Werkstoffe hoher Festigkeit eingesetzt, damit lokales Knicken vermieden wird. Gerade auch aus Sicherheitsgründen werden an solche Walzprofile, die in der Automobilindustrie beispielsweise als Träger- und Strukturteile verwendet werden, hohe Anforderungen gestellt. Derartige konventionelle Walzprofile entsprechen jedoch nicht mehr den wachsenden Anforderungen der Automobilindustrie an einbaufertige Träger- und Strukturteile hinsichtlich Komplexität der Geometrie und Funktionsintegration weiterer Elemente, wie z.B. Versteifungselemente oder aber Fügeelemente. Gleichzeitig fallen bei einem konventionellen Herstellungsprozess von Bauteilen auf Basis von Walzprofilen hohe Transport- und Logistikkosten an, da sie in der Regel in mehreren, voneinander getrennten Bearbeitungsstufen hergestellt werden und dazwischen abgestapelt und gelagert werden.adequately are known rolled profiles, which provided from a band-shaped Blank with continuous profile cross-section by means of roll forming to a continuous same U-shaped rolled section be transformed. Such rolled profiles have high resistance moments against Twist and bend. This is advantageous for use in vehicles, as a result of collisions with other vehicles or other objects occurring high impact energies are absorbed. In addition will be for this Rolled profiles high strength materials used for local Kinking is avoided. Just for security reasons on such rolled sections, for example in the automotive industry as carrier and Structural parts are used, high demands made. such However, conventional rolled profiles no longer correspond to the growing ones Requirements of the automotive industry for ready-to-install carrier and structural parts in terms of complexity the geometry and functional integration of other elements, e.g. Stiffening elements or joining elements. At the same time fall in a conventional manufacturing process of components based on rolled sections, high transport and logistics costs, as they are usually in several, separate processing stages be prepared and stacked and stored in between.
Ein
Verfahren zur Herstellung eines Profilstabes ist aus der
Die
Aus der Druckschrift WO 03 000 440 A1 ist eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Fügen von Rohling und Walzprofil über deren gesamte Walzprofillänge bekannt. Auch hier sind innenliegende Bereiche des Profilbauteils nicht mehr zugänglich.Out The document WO 03 000 440 A1 is a device and a method for joining from blank and rolled profile over their entire rolled profile length known. Again, there are internal areas of the profile component no longer accessible.
Ein
weiteres Verfahren zur Herstellung von Walzprofilen, bei dem ebenfalls
innenliegende Bereiche kaum zugänglich
sind, ist aus der Druckschrift
Weiterer
Stand der Technik ist den Druckschriften
Ferner
offenbart die
Der Erfindung liegt ausgehend von diesem Stand der Technik die Aufgabe zugrunde, eine in technischer und wirtschaftlicher Hinsicht optimierte Vorrichtung zur Herstellung eines einbaufertigen Zusammenbauteils auf Basis eines Profilteils, welches angefügte Komponenten in nicht zugänglichen Bereichen aufweist, bereitzustellen sowie ein in technischer und wirtschaftlicher Hinsicht optimiertes Verfahren zur Herstellung eines derartigen einbaufertigen Zusammenbauteils auf Basis eines Profilteils anzugeben.Of the Invention is based on this prior art, the task underlying, a technically and economically optimized device for producing a ready-to-install assembly component based on a profile part, which attached Components in inaccessible Areas to provide, as well as in technical and economically optimized method of production of such a ready-to-assemble component based on a Profile part to specify.
Die Aufgabe wird hinsichtlich der zu benennenden Vorrichtung durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst und in Bezug auf das zu schaffende Verfahren wird die Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 6 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen und der Beschreibung hervor.The Task is with respect to the device to be named by the Characteristics of claim 1 and solved in relation to Creative process is the object by the features of the claim 6 solved. Further advantageous embodiments and developments of the invention go from the dependent claims and the description.
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird ein einbaufertigen Zusammenbauteils hergestellt, welches einen zumindest teilweise offenen Querschnitt mit Abschattungen und/oder einen zumindest teilweise geschlossenen Querschnitt aufweist, der über ein Walzprofilierverfahren aus einem flächigen Rohmaterial gebildet ist, und welches mindestens eine weitere Bearbeitungsveränderung am Profilteil aufweist, wobei mindestens eine Bearbeitungsveränderung innerhalb des abgeschatteten und/oder geschlossenen Profilquerschnitts ist.With the device according to the invention, a ready-to-assemble component is produced, which has an at least partially open cross-section with shading and / or an at least partially closed cross-section, which is formed by a Walzprofilierverfahren of a sheet-like raw material, and which has at least one further processing change on the profile part, wherein at least one processing manager is within the shaded and / or closed profile cross-section.
Vorteilhaft an dem einbaufertigen Zusammenbauteil ist, dass das Zusammenbauteil Bauteilveränderungen im Bereich eines offenen und abgeschatteten und/oder eines geschlossenen Querschnitts zeigt, die bei konventionellen Bauteilen nicht darstellbar sind, da ein konventionelles Bauteil erst walzprofiliert und anschließend weiterbearbeitet wird. So kann das Zusammenbauteil beispielsweise angefügte weitere Komponenten oder Versteifungselemente im Bereich eines offenen und abgeschatteten und/oder geschlossen Querschnitts beinhalten, die mit bisher bekannten Bauteilen nicht realisiert werden können, da der Bereich eines offenen und abgeschatteten und/oder geschlossen Querschnitts für eine weitere Bearbeitung nach dem Walzprofilieren nicht mehr zugänglich ist. Beispiele für typische Fügeelemente sind Verstärkungs- bzw. Versteifungsbleche oder Muttern und Gewindebolzen zum Anflanschen weiterer Komponenten an das fertige Zusammenbauteil, die z.B. über Schweißverfahren an das Walzprofil und/oder Rohmaterial gefügt werden, oder Umformelemente, wie z.B. Versteifungssicken oder -rippen, die durch plastische Verformung z.B. in einem Bearbeitungsschritt durch Tiefziehen in das Walzprofil und/oder Rohmaterial eingebracht werden.Advantageous on the ready-to-assemble component is that the assembly part component changes in the range of an open and shadowed and / or a closed Cross-section shows that can not be displayed in conventional components are, as a conventional component first roll profiled and then further processed becomes. For example, the assembly part can be attached further Components or stiffening elements in the area of an open and Shaded and / or closed cross-section included with previously known components can not be realized because the area of an open and shaded and / or closed Cross section for one further processing after rolling profiling is no longer accessible. examples for typical joining elements are reinforcing or stiffening plates or nuts and threaded bolts for flanging additional components to the finished assembly component, e.g. about welding process be added to the rolled section and / or raw material, or forming elements, such as. Stiffening beads or ribs caused by plastic deformation e.g. in a processing step by deep drawing in the rolled section and / or raw material.
Ein wesentlicher Vorteil solcher Zusammenbauteile ist, dass durch die Steigerung der Bauteilkomplexität und Erhöhung der Funktionsintegration in das Zusammenbauteil die Anwendungsmöglichkeiten derartiger Zusammenbauteile erheblich gegenüber bisher bekannten Walzprofilen gesteigert ist und so den Anforderungen des modernen Automobilbaus besser entspricht.One The essential advantage of such components is that through the Increase in component complexity and increase the functional integration into the component assembly the possible applications Such assembly parts considerably compared to previously known rolled profiles is increased and so the requirements of modern automotive engineering better corresponds.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung des herstellbaren Zusammenbauteils ist, dass zumindest eine Bearbeitungsveränderung alternativ oder additiv ausgebildet ist als
- – Ausschnitt von Material aus dem Walzprofil, z.B. als Lochung oder Ausstanzung,
- – zumindest partielle Veränderung von Bauteileigenschaften durch Wärmebehandlung, z.B. Änderung der mechanischen Festigkeitswerte und der Oberflächenhärte durch Laserhärten,
- – zumindest partielle Beschichtung.
- - Cutting of material from the rolled section, eg as perforation or punching,
- At least partial change of component properties by heat treatment, eg change of the mechanical strength values and the surface hardness by laser hardening,
- - at least partial coating.
Der Vorteil einer solchen Ausgestaltung des Zusammenbauteils besteht darin, dass ein komplexes, einbaufertiges Zusammenbauteil vorliegt, das Bauteilveränderungen zeigt, die nach einem abgeschlossenen Walzprofilierprozess nicht mehr zu realisieren sind.Of the Advantage of such an embodiment of the assembly part consists in that a complex, ready-to-install component is present, the component changes does not show that after a completed roll forming process to realize more.
In
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des herstellbaren Zusammenbauteils
ist die Basis ein flexibel profiliertes Profilteil nach beispielsweise
einem Verfahren gemäß der
Der Vorteil einer solchen Ausgestaltung liegt in einer weiteren deutlichen Steigerung der Komplexität der Bauteilgeometrie und damit der Anwendungsmöglichkeiten verglichen mit nicht flexibel profilierten einbaufertigen Zusammenbauteilen mit einfacheren Geometrien.Of the Advantage of such an embodiment is in a further clear Increase in complexity the component geometry and thus the applications compared with not flexibly profiled ready-to-assemble components with simpler ones Geometries.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des herstellbaren Zusammenbauteils ist das Zusammenbauteil gebogen, z.B. horizontal oder vertikal quer zur Längsachse des Profilteils.In a further advantageous embodiment of the producible component assembly if the assembly part is bent, e.g. horizontally or vertically across to the longitudinal axis of the profile part.
Der Vorteil einer derartigen Ausgestaltung ist eine deutliche Steigerung der Bauteilkomplexität und damit der Anwendungsmöglichkeiten für ein solches Bauteil im Vergleich zu nicht gebogenen Zusammenbauteilen.Of the Advantage of such a design is a significant increase component complexity and thus the possible applications for a Such component compared to non-bent components assembly.
Die
Aufgabe hinsichtlich der anzugebenden Vorrichtung zur Herstellung
eines einbaufertigen Zusammenbauteils auf Basis eines Profilteils,
wobei das Profilteil einen zumindest teilweise offenen Querschnitt
mit Abschattungen und/oder einen zumindest teilweise geschlossenen
Querschnitt aufweist, wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass
die Vorrichtung mindestens eine Walzstrecke zum Umformen eines flächigen Rohmaterials
in ein Walzprofil und mindestens eine Bearbeitungseinheit zum Fügen des Walzprofils
mit mindestens einer weiteren Komponente aufweist,
wobei an
der Walzstrecke mindestens eine Anschlussstation eingerichtet ist,
zum Anschluss der Bearbeitungseinheit zum Fügen, wobei die mindestens eine
Anschlussstation an einer Position in der Walzstrecke angeordnet
ist, an welcher der Umformvorgang von dem flächigen Rohmaterial zu einem nicht
mehr zugänglichen
Querschnitt noch nicht abgeschlossen ist, so dass der später nicht
zugängliche Bereich
noch für
die Bearbeitungseinheit zum Fügen zugänglich ist.The object with regard to the device to be specified for producing a ready-to-assemble component based on a profile part, wherein the profile part has an at least partially open cross-section with shading and / or an at least partially closed cross-section, is inventively achieved in that the device at least one rolling line for forming a planar raw material in a rolled section and at least one processing unit for joining the rolled section with at least one further component,
wherein at least one connection station is set up at the rolling line, for connecting the processing unit for joining, wherein the at least one connection station is arranged at a position in the rolling line at which the forming process from the flat raw material to a non-accessible cross section has not yet been completed, so that the later inaccessible area is still accessible to the processing unit for joining.
Der Vorteil einer solchen Vorrichtung zur Herstellung einbaufertiger Zusammenbauteile auf Basis von Profilteilen liegt darin, dass mit der Vorrichtung Zusammenbauteile auf der Ba sis von Profilteilen herstellbar sind, die mit bisher bekannten Vorrichtungen zur Herstellung von Walzprofilen nicht herstellbar sind, da bei bekannten Vorrichtungen zum Walzprofilieren die weitere Bearbeitung von Walzprofilteilen bis zu einem fertigen Bauteil nach einem abgeschlossenen Walzprofilierprozess stattfindet und dann Bearbeitungsveränderungen an offenen Querschnitten mit Abschattungen und/oder geschlossenen Querschnitten nicht mehr möglich sind.The advantage of such a device for producing ready-to-assemble parts based on profile parts is that with the device assembly components on the Ba sis of profile parts are produced that can not be produced with previously known devices for the production of rolled profiles, since in known devices for roll profiling the Further processing of rolled profile parts up to a finished component takes place after a completed roll forming process and then editing changes to open cross sections with shadowing and / or closed cross sections are no longer possible.
Zusätzlich erhöht die erfindungsgemäße Vorrichtung die Flexibilität hinsichtlich der herstellbaren Bauteile, da die zumindest eine Anschlussstation zum Anschluss der Bearbeitungseinheit zum Fügen an jeder Position an oder innerhalb der Walzstrecke angeordnet sein kann, an der der später nicht mehr zugängliche Bereich noch für die Bearbeitungseinheit zum Fügen zugänglich ist.In addition, the device according to the invention increases the flexibility with regard to the manufacturable components, since the at least one connection station for Connection of the processing unit for joining at any position on or may be located within the rolling line, at the later not more accessible Area still for the machining unit for joining accessible is.
Die Flexibilität der Vorrichtung ist auch dadurch gewährleistet, dass eine Bearbeitungseinheit zum Fügen nicht auf eine Bearbeitung, z.B. Schweißen einer Längsnaht am Profilteil, beschränkt ist, sondern vielmehr alternativ unterschiedliche Komponenten, z.B. Muttern, Stifte, Gewindebolzen oder Verstärkungskomponenten, beispielsweise mittels eines Schweißverfahrens an das Profilteil anfügt.The flexibility The device is also ensured by a processing unit for Do not join to a processing, e.g. Welding a longitudinal seam on the profile part, is limited, but rather, alternatively, different components, e.g. nuts, Pins, threaded bolts or reinforcing components, for example by means of a welding process to the profile part appends.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist an und/oder innerhalb der Walzstrecke mindestens eine weitere Anschlussstation eingerichtet, an die eine Bearbeitungseinheit zum Umformen angeschlossen ist, wobei die mindestens eine Anschlussstation an einer Position in der Walzstrecke angeordnet ist, an der ein später nicht mehr zugänglicher Bereich eines offenen Querschnitts mit Abschattungen und/oder geschlossenen Querschnitts noch für die Bearbeitungseinheit zum Umformen zugänglich ist. Die Bearbeitungs einheit zum Umformen dient z.B. zum Nachformen des noch nicht abschließend profilierten Profilteils durch Tiefziehen, insbesondere das Einbringen von Sicken oder Versteifungsrippen in das Profilteil.In an advantageous embodiment of the device according to the invention is at and / or within the rolling line at least one more Connection station set up, to which a processing unit for Forming is connected, wherein the at least one connection station is arranged at a position in the rolling line, at the one not later more accessible Area of open cross-section with shadowing and / or closed cross-section still for the processing unit is accessible for forming. The processing unit for Forming is e.g. to reshape the not yet profiled profiled Profile by deep drawing, in particular the introduction of beads or Stiffening ribs in the profile part.
Der Vorteil einer solchen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung liegt in der Erhöhung der Flexibilität der Vorrichtung, dadurch dass mindestens eine Anschlussposition für eine Bearbeitungseinheit zum Umformen an jeder Position an oder innerhalb der Walzstrecke angeordnet sein kann, an der der später nicht mehr zugängliche Bereich noch für die Bearbeitungseinheit zum Umformen zugänglich ist.Of the Advantage of such an embodiment of the device according to the invention lies in the increase the flexibility the device, characterized in that at least one connection position for one Machining unit for forming at any position on or within the rolling track can be arranged at the later not more accessible Area still for the processing unit is accessible for forming.
Zusätzlich ist ein Vorteil, dass eine Anschlussstation für eine Bearbeitungseinheit zum Umformen unabhängig von der Art der Umformung ist, d.h. an eine Anschlussstation für die Bearbeitungseinheit Umformen kann z.B. alternativ eine Nachformeinheit zum Einbringen von Sicken im Bodenbereich des Zusammenbauteils oder eine Nachformeinheit zum Einbringen von Versteifungen in Zargenbereich des Zusammenbauteils angeschlossen sein. Somit wird das auf der erfindungsgemäßen Vorrichtung herstellbare Bauteilspektrum im Vergleich zu konventionellen Vorrichtungen zur Herstellung von Walzprofilen erheblich erhöht.In addition is an advantage that a connection station for a processing unit independent of forming of the type of forming, i. to a connection station for the processing unit Forming can e.g. alternatively a Nachformeinheit for introduction of beads in the bottom region of the assembly part or a Nachformeinheit for introducing stiffeners in the frame area of the assembly component be connected. Thus, this is on the device according to the invention manufacturable component spectrum compared to conventional devices significantly increased for the production of rolled sections.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist alternativ oder additiv mindestens eine weitere Anschlussstation zum Anschluss einer Bearbeitungseinheit der folgenden Bearbeitungsveränderungen eingerichtet, wobei die mindestens eine Anschlussstation an einer Position an und/oder innerhalb der Walzstrecke angeordnet ist, an der ein später nicht mehr zugänglicher Bereich eines offenen Querschnitts mit Abschattungen und/oder geschlossenen Querschnitts noch für die Bearbeitungseinheit zugänglich ist:
- – Bearbeitungsveränderung durch Schneiden und/oder Ausschneiden von Material, z.B. Lochen oder Ausstanzen, Konturzuschnitt des Rohmaterials
- – Bearbeitungsveränderung durch zumindest partielles Verändern von Bauteileigenschaften durch Wärmebehandlung, z.B. Änderung der mechanischen Festigkeitswerte und der Oberflächenhärte durch Laserhärten,
- – Bearbeitungsveränderung durch zumindest partielles Beschichten, z.B. Pulverbeschichtungen, Korrossionsschutzbeschichtungen oder Gleitschichten für Führungen,
- – Bearbeitungsveränderung durch Einbringen von zusätzlichem Versteifungsmaterial, wie z.B. Strukturschaum, der in einer späteren Wärmebehandlung aktiviert wird,
- – Bearbeitungsveränderung durch Biegen z.B. horizontal oder vertikal quer zur Längsachse des Profilteils.
- - Machining change by cutting and / or cutting of material, such as punching or punching, contour cut of the raw material
- Machining change by at least partial change of component properties by heat treatment, eg change of the mechanical strength values and the surface hardness by laser hardening,
- Machining change by at least partial coating, eg powder coatings, corrosion protection coatings or sliding layers for guides,
- Processing change by introducing additional stiffening material, such as structural foam, which is activated in a later heat treatment,
- - Machining change by bending eg horizontally or vertically transversely to the longitudinal axis of the profile part.
Der Vorteil einer derartigen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die Erhöhung der Flexibilität der Vorrichtung, dadurch dass mindestens eine Anschlussstation für eine Bearbeitungseinheit der zuvor beschriebenen Bearbeitungsveränderungen an jeder Position an oder innerhalb der Walzstrecke angeordnet sein kann, an der der später nicht mehr zugängliche Bereich noch für die Bearbeitungseinheit zugänglich ist.Of the Advantage of such an embodiment of the device according to the invention is the increase of flexibility the device, characterized in that at least one connection station for a processing unit the previously described machining changes at each position can be arranged on or within the rolling line at which the later no longer accessible Area still for the processing unit accessible is.
Durch diese Flexibilität der Vorrichtung steigt auch das Bauteilspektrum, das mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung hergestellt werden kann und bildet somit verglichen mit konventionellen Vorrichtungen zur Herstellung von Bauteilen auf der Basis von Walzprofilen einen erheblichen Vorteil.By this flexibility The device also increases the component spectrum associated with the device according to the invention can be prepared and thus forms compared with conventional Devices for the production of components based on rolled profiles a significant advantage.
Vorteilhaft ist bei einer derartigen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung auch, dass durch die Anordnung mindestens einer Anschlussstation zum Anschluss einer Bearbeitungseinheit an und/oder innerhalb der Walzstrecke, die höhe re Positioniergenauigkeit einer Walzstrecke von ±0,1 mm im Vergleich zu ±0,5 mm separater Bearbeitungsanlagen, für weitere Bearbeitungsveränderungen, wie z.B. Lochen oder Ausstanzen, ausgenutzt werden kann und somit die Toleranzhaltigkeit der herzustellenden Zusammenbauteile erhöht wird.It is advantageous in such an embodiment of the device according to the invention that by the arrangement of at least one connection station for connecting a processing unit to and / or within the rolling line, the height re positioning accuracy of a rolling line of ± 0.1 mm compared to ± 0.5 mm Separate processing equipment, for further processing changes, such as punching or punching, be exploited can and thus the tolerance of the produced assembly parts is increased.
In
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung
ist die Walzstrecke, an und/oder innerhalb der mindestens eine Anschlussstation
zum Anschluss einer Bearbeitungseinheit angeordnet ist, für ein flexibles
Profilieren beispielsweise nach einem Verfahren gemäß der
Der Vorteil einer solchen Ausgestaltung liegt in einer weiteren deutlichen Steigerung des mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung herstellbaren Bauteilspektrums, dadurch dass die Komplexität der Bauteilgeometrie und damit die Anwendungsmöglichkeiten verglichen mit nicht flexibel profilierten einbaufertigen Zusammenbauteilen steigt.Of the Advantage of such an embodiment is in a further clear Increase the producible with the device according to the invention Component spectrum, thereby increasing the complexity of the component geometry and thus the application possibilities compared to non-flexibly profiled ready-to-assemble components increases.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellung eines einbaufertigen Zusammenbauteils auf Basis eines Profilteils, weist vor der Walzstrecke eine Anschlussstation zum Anschluss einer Zuführeinheit für flächiges Blechmaterial in Form von Einzelplatinen, als Stückgut, oder in Form von Bandblech, als Coilmaterial, auf.A further advantageous embodiment of the device according to the invention for producing a ready-to-install assembly component based on a profile part, has before the rolling line a connection station for connecting a feed unit for flat sheet metal material in the form of single blanks, as piece goods, or in the form of strip sheet, as coil material, on.
Der Vorteil dieser Ausgestaltung besteht darin, dass so sichergestellt ist, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung sämtliche zum Profilieren geeigneten konventionellen aber auch neueren Werkstoffe, die oftmals noch nicht in Coilform als Bandmaterial vorliegen, verarbeiten kann. Als geeignet als flächiges Ausgangsmaterial erweisen sich dabei besonders höher- und/oder höchstfeste Stähle, wie z.B. TRIP-, DP-, CP- oder MS-Stähle, da sie gute Umformeigenschaften für das Walzprofilieren und die weiteren Bearbeitungsveränderungen besitzen. Daneben erfüllen diese Werkstoffe auch die steigenden Sicherheitsanforderungen im Kraftfahrzeugbau im Bereich von Struktur- und Sicherheitsbauteilen hinsichtlich des verbleibenden Energieabsorptionsvermögens im Crashfall.Of the Advantage of this embodiment is that so ensured is that the device according to the invention all for profiling suitable conventional but also newer materials, the often not yet present in coil form as strip material process can. As suitable as a flat Starting material prove to be particularly higher and / or highest strength steels, such as. TRIP, DP, CP or MS steels, because they have good forming properties for roll forming and the others editing changes have. In addition to fulfill These materials also meet the increasing safety requirements in the Automotive engineering in the field of structural and safety components regarding the remaining energy absorption capacity in the Crash.
Weiterhin besteht durch diese Ausgestaltung der Vorrichtung auch die Möglichkeit metallhaltige Kompositwerkstoffe für Walzprofile einer Zusammenbauteilstruktur als Struktur- und Sicherheitsbauteile anzuwenden, da sie nicht in Coilform zur Verfügung stehen, aber "maßgeschneidert" für Zusammenbauteile auf Basis von Profilteilen eingesetzt werden können, so dass Verstärkungen nur in den gewünschten Profilbereichen eingebracht werden.Farther There is also the possibility by this embodiment of the device metal-containing composite materials for rolled sections of an assembly component structure as structural and safety components, as they are not in Coilform are available, but "tailor made" for assembly parts can be used on the basis of profile parts, allowing reinforcements only in the desired profile areas be introduced.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellung eines einbaufertigen Zusammenbauteils auf Basis eines Profilteils, weist am Ende der Walzstrecke eine Anschlussstation zum Anschluss einer Bearbeitungseinheit zur Vereinzelung der Zusammenbauteile auf, wobei die Vereinzelung z.B. durch konventionelles mechanisches Schneiden oder durch Laserschneiden erfolgt.A further advantageous embodiment of the device according to the invention for producing a ready-to-install assembly component based on a profile part, has at the end of the rolling line a connection station for connecting a processing unit for separating the assembly components wherein the singulation is e.g. by conventional mechanical Cutting or done by laser cutting.
Vorteilhaft bei einer derartigen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist, dass so ein vereinzeltes einbaufertiges, komplexes Zusammenbauteil herstellbar ist. Damit steigt im Vergleich zur Herstellung von Bauteilen auf der Basis von Walzprofilen mit nachgelagerten Bearbeitungsschritten die Ausbringungsmenge pro Zeiteinheit, es entfallen Transportkosten, die durch den Transport von und zu den einzelnen Bearbeitungsstationen bei konventioneller Herstellung entstehen, und die Logistikkosten werden erheblich reduziert.Advantageous in such an embodiment of the device according to the invention is that such a single ready-to-install, complex assembly part can be produced. This increases compared to the production of components on the basis of rolled sections with downstream processing steps the rate of application per unit of time, there is no transport costs, through the transport to and from the individual processing stations produced by conventional manufacturing, and logistics costs are significantly reduced.
Die Aufgabe in Bezug auf das anzugebende Verfahren zur Herstellung eines einbaufertigen Zusammenbauteils auf Basis eines Profilteils wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gelöst, welches mindestens einen Umformschritt zum Umformen eines flächigen Rohmaterials in ein Walzprofil und mindestens einen weiteren Bearbeitungsschritt zum Fügen des Walzprofils mit mindestens einer weiteren Komponente aufweist, wobei die Bearbeitung an einem zugänglichen Bereich stattfinden wird, der in einer nachfolgenden Umformung in einen für eine weitere Bearbeitung unzugänglichen Bereich umgeformt wird, insbesondere zu einem Bereich mit offenem Profilquerschnitt mit Abschattungen und/oder geschlossenem Profilquerschnitt.The Task with regard to the method to be specified for the production of a Ready-to-assemble component based on a profile part is according to the invention solved a method which at least one forming step for forming a flat raw material in a rolled section and at least one further processing step for joining the rolled section having at least one further component, the processing taking place in an accessible area which, in a subsequent transformation into one for another Editing inaccessible Area is transformed, in particular to an area with open profile cross-section with shadowing and / or closed profile cross-section.
Der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist, dass zumindest eine Bearbeitungsveränderung des Profilteils, als Basis des Zusammenbauteils, integriert in den Walzprofilierprozess des Profilteils stattfindet. Somit ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren auch Bearbeitungsveränderungen am Profilteil, die in einem Bereich eines abgeschatteten, offenen und/oder geschlossenen Querschnitts liegen und die mit einem konventionellen Verfahren zur Herstellung von Bauteilen auf Basis von fertigen Walzprofilen mit anschließender Weiterverarbeitung nicht herzustellen sind, da die Bereiche des abgeschatteten, offenen und/oder geschlossenen Querschnitts nach dem Walzprofilieren für eine Bearbeitung nicht mehr zugänglich sind.Of the Advantage of the method according to the invention is that at least one editing change of the profile part, as Base of the assembly part, integrated in the roll forming process the profile part takes place. Thus, the inventive method allows also editing changes on Profile part in an area of a shadowed, open and / or closed cross-section and those with a conventional Process for the production of components based on finished rolled profiles with following Further processing are not possible, since the areas of the shadowed, open and / or closed cross-section after roll forming for editing is no longer accessible are.
Vorteilhaft an dem erfindungsgemäßen Verfahren ist, dass eine Bearbeitungsveränderung an dem Rohmaterial und/oder dem Profilteil, aus dem das Zusammenbauteil gebildet wird, dann im Walzprofilierprozess erfolgt, wenn der Bearbeitungsbereich am Rohmaterial und/oder Profilteil noch zugänglich ist. Das bedeutet, dass Bearbeitungsveränderungen z.B. vor der ersten Umformstation der Walzstrecke erfolgen und/oder integriert zwischen weitere Umformstationen der Walzstrecke.Advantageous in the method according to the invention is that a editing change on the raw material and / or the profile part from which the assembly part is formed, then takes place in Walzprofilierprozess when the processing area on the raw material and / or profile part is still accessible. It means that editing changes e.g. take place before the first forming station of the rolling line and / or integrated between other forming stations of the rolling line.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens weist das Verfahren alternativ oder additv zu der Bearbeitungsveränderung durch Fügen weitere Bearbeitungsveränderungen durch
- – Umformen, z.B. Tiefziehen von Sicken oder Verrippungen zur Bauteilversteifung,
- – Ausschneiden von Material aus dem Walzprofil, z.B. als Lochen oder Ausstanzen,
- – zumindest partielles Verändern von Bauteileigenschaften durch Wärmebehandlung, z.B. Änderung der mechanischen Festigkeitswerte und der Oberflächenhärte durch Laserhärten,
- – zumindest partielles Beschichten auf.
- - Forming, eg deep drawing of beads or ribs for component stiffening,
- Cutting out material from the rolled section, eg as punching or punching,
- At least partial alteration of component properties by heat treatment, eg change of the mechanical strength values and the surface hardness by laser hardening,
- - at least partial coating on.
Der Vorteil einer derartigen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist, dass dadurch das mit dem Verfahren herstellbare Bauteilspektrum hinsichtlich Bauteilkomplexität und Funktionsintegration in das Bauteil erheblich gesteigert wird im Vergleich zu bisher bekannten Bauteilen.Of the Advantage of such an embodiment of the method according to the invention is that thereby the producible by the process component spectrum in terms of component complexity and functional integration in the component is significantly increased in comparison to previously known components.
In
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens
zur Herstellung eines einbaufertigen Zusammenbauteils auf Basis
eines Profilteils wird als Umformschritt zum Umformen eines flächigen Rohmaterials
in ein Walzprofil ein flexibles Walzprofilierverfahren beispielsweise
gemäß der
Der Vorteil einer solchen Ausgestaltung liegt in einer weiteren deutlichen Steigerung des mit dem erfindungsgemäßen Verfahren herstellbaren Bauteilspektrums, dadurch dass die Komplexität der Bauteilgeometrie und damit die Anwendungsmög lichkeiten verglichen mit nicht flexibel profilierten einbaufertigen Zusammenbauteilen steigt.Of the Advantage of such an embodiment is in a further clear Increase the producible with the method according to the invention Component spectrum, thereby increasing the complexity of the component geometry and thus the possibilities of application compared to non-flexibly profiled ready-to-assemble components increases.
Nachfolgend
werden die erfindungsgemäßen Gegenstände anhand
von einem Ausführungsbeispiel
und der
Dabei zeigt:there shows:
In
einem ersten Ausführungsbeispiel
wird die Herstellung eines Zusammenbauteils gemäß
In einer ersten Umformeinheit der Walzstrecke, bestehend aus mehreren Sätzen von Umformrollen zum Walzprofilieren von Blechmaterialien, wird das der Walzstrecke zugeführte flächige Bandmaterial zu einem U-förmigen Querschnitt mit ungleichmäßigen Schenkeln umgeformt. Daran anschließend folgen vor der nächsten Umformeinheit der Walzstrecke zwei Bearbeitungsveränderungen an dem U-förmigen Profilquerschnitt. Zwischen der ersten und zweiten Umformeinheit der Walzstrecke sind zwei Anschlussstationen in die Walzstrecke integriert, an die hier Bearbeitungseinheiten zum Lochen des Profilteils und zum Fügen einer weiteren Komponente an das Profilteil angeschlossen sind.In a first forming unit of the rolling train, consisting of several records of forming rollers for roll forming sheet metal materials, the fed to the rolling line area Band material to a U-shaped Cross section with uneven thighs reshaped. Follow this before the next Forming unit of the rolling line two processing changes at the U-shaped Profile cross-section. Between the first and second forming unit the rolling line are two connection stations in the rolling line integrated, to the here processing units for punching the profile part and for joining another component are connected to the profile part.
Die
Bearbeitungseinheit zum Lochen ist direkt an der Anschlussstation
nach der ersten Umformeinheit in der Walzstrecke angeschlossen.
Das durch die erste Umformeinheit der Walzstrecke gebildete U-förmige Walzprofil
wird beim weiteren Durchlaufen der Walzstrecke durch die Bearbeitungseinheit
zum Lochen geführt
und hier nach jeweils 2 m bearbeitet. Im Bereich
Beim weiteren Durchlaufen des U-förmigen Walzprofils durch die Walzstrecke gelangt das U-förmige Walzprofil von der Be arbeitungseinheit zum Lochen zur Bearbeitungseinheit zum Fügen einer weiteren Komponente an das U-förmige Walzprofil. Die weitere Komponente wird in einem separaten Prozess hergestellt und wird der Bearbeitungseinheit zum Fügen über eine Zuführeinheit zugeführt. Sie besteht hier aus einem rechtwinkligen Blechteil, das als Verstärkungselement im einbaufertigen Zusammenbauteil dient, mit einer Länge von 30 cm und einer Höhe der Winkelschenkel von jeweils 80 mm. Zusätzlich sind auf einer Außenseite des rechtwinkligen Blechteils zwei Gewindebolzen mit einem Durchmesser von 8 mm angeschweisst und auf der anderen Außenseite ist eine Lasche von 90 mm Länge und einer Höhe von 40 mm durchgestellt.At the further passing through the U-shaped rolled section through the rolling line enters the U-shaped roll profile of the loading processing unit for punching to the processing unit for joining another component to the U-shaped Rolled section. The further component will be in a separate process and is the machining unit for joining over a feed fed. It consists here of a rectangular sheet metal part, as a reinforcing element in the ready-to-assemble component, with a length of 30 cm and a height the angle leg of 80 mm each. In addition are on an outside of the rectangular sheet metal part two threaded bolts with a diameter welded by 8 mm and on the other outside is a flap of 90 mm in length and a height of 40 mm.
Diese
weitere Komponente wird der Bearbeitungseinheit zum Fügen kontinuierlich über die
Zuführeinheit
zugeführt
und im Bereich
Anschließend durchläuft das U-förmige Walzprofil mit den Bearbeitungsveränderungen durch Lochen und Fügen die zweite und alle restlichen Umformeinheiten der Walzstrecke durch die der endgültige, offene Profilquerschnitt mit Abschattungen des einbaufertigen Zusammenbauteils gebildet wird.Then it goes through U-shaped rolled section with the editing changes through Punching and joining the second and all remaining forming units of the rolling section the final, open profile cross-section with shadowing of the ready-to-assemble component is formed.
Am Ende der Walzstrecke wird das Profilteil durch einen mechanischen Schneidprozess in einbaufertige Zusammenbauteile vereinzelt.At the End of the rolling section, the profile part by a mechanical Cutting process separated into ready-to-install components.
Das
so hergestellte einbaufertige Zusammenbauteil besitzt eine Bearbeitungsveränderung
Das so hergestellte Bauteil mit einem Verstärkungselement auf den Innenseite des Profilquerschnitts, dass gleichzeitig auch die Gewindebolzen zum weiteren Befestigen des Zusammenbauteils an anderen Strukturaufbauten beinhaltet, kann durch die Abschattung des Bereichs der Bearbeitungsveränderung auf konventionelle Weise mit weiteren Bearbeitungsschritten nach dem Walzprofilieren nicht mit vertretbarem und wirtschaftlich sinnvollem Aufwand hergestellt werden.The thus manufactured component with a reinforcing element on the inside of the profile cross-section, that at the same time also the threaded bolt for further securing the assembly part to other structure assemblies may be due to the shadowing of the area of editing change in a conventional way with further processing steps Roll forming not with justifiable and economically reasonable Effort to be made.
Ein
zweites Ausführungsbeispiel
beschreibt die Herstellung eines einbaufertigen Zusammenbauteils
mit einem geschlossenen Querschnitt gemäß
Dabei
erfolgt die Herstellung des einbaufertigen Zusammenbauteils bis
nach der letzten Umformeinheit der Walzstrecke analog dem Ausführungsbeispiel
eins. Lediglich das Verhältnis
der ungleichen Schenkel des U-förmigen
Walzprofils nach der ersten Umformeinheit der Walzstrecke ist hierbei
anders, da nach der letzten Umformeinheit der Walzstrecke eine weitere
Anschlussstation zum Anschluss einer Fügebearbeitung vorgesehen ist,
die das Profilteil an der Stossstelle zwischen der oberen Seitenwand
Anschließend erfolgt wie im ersten Ausführungsbeispiel die Vereinzelung des einbaufertigen Zusamenbauteils.Then done as in the first embodiment the separation of the ready-to-assemble component.
Ein
drittes Ausführungsbeispiel
beschreibt die Herstellung eines einbaufertigen Zusammenbauteils
mit einem teilweise offenen Querschnitt mit Abschattung und einem
teilweise geschlossenen Querschnitt gemäß
Die Herstellung des einbaufertigen Zusammenbauteils erfolgt hier analog dem Ausführungsbeispiel zwei.The Production of the ready-to-assemble component takes place here analogously the embodiment two.
Allerdings
ist zu beachten, dass dieses Ausführungsbeispiel vor der ersten
Umformeinheit der Walzstrecke noch eine Anschlussstation zum Anschluss
einer Zuschnitteinheit des flächigen
Rohmaterials beinhaltet, so dass das der Walzstrecke zugeführte Blechmaterial
partiell in dem Bereich der späteren
oberen Seitenwand
In
einem vierten Ausführungsbeispiel
wird die Herstellung eines einbaufertigen Zusammenbauteils mit komplexerem
Querschnitt gemäß
Über eine Zuführeinheit, die an der Anschlussstation vor der Walzstrecke angeschlossen ist, wird einer Walzstrecke hier flächenförmiges Bandmaterial in Form von Einzelplatinen zugeführt. Dies ist hierbei erforderlich, da der zu verarbeitende Werkstoff DP1000 in der Dicke von 2 mm nur als Platinenmaterial zur Verfügung steht.Over a feeding, which is connected to the connection station in front of the rolling line, becomes a rolling line here sheet-shaped strip material supplied in the form of individual boards. This This is necessary because the material to be processed is DP1000 in the thickness of 2 mm only as a board material is available.
In einer ersten Umformeinheit der Walzstrecke, bestehend aus mehreren Sätzen von Umformrollen zum Walzprofilieren von Blechmaterialien, wird eine im Bodenbereich des Zusammenbauteils durchgängige nutförmige Vertiefung gebildet. Hierzu wird das der Walzstrecke zugeführte flächenförmige Bandmaterial in ein immer noch weitgehend flächenförmiges Profilteil mit einer nutförmigen Erhebung, die im Zusammenbauteil die nutförmige Vertiefung im Bereich der Bodenfläche bildet, umgeformt.In a first forming unit of the rolling train, consisting of several records From forming rollers for roll forming of sheet materials, is a formed in the bottom region of the component assembly continuous groove-shaped recess. For this purpose, the rolling stock supplied sheet-like strip material in a always still largely sheet-like profile part with a groove-shaped Survey, in the assembly part, the groove-shaped depression in the area the floor area forms, reshaped.
Vor einer zweiten Umformeinheit der Walzstrecke erfolgen hier nun zwei Bearbeitungsveränderungen im mittleren Bereich der nutförmigen Erhebung des Profilteils.In front a second forming unit of the rolling train are here now two editing changes in the middle region of the groove-shaped Collection of the profile part.
Dazu
sind in die Walzstrecke zwischen der ersten und zweiten Umformeinheit
zwei Anschlussstationen zum Anschluss von Bearbeitungseinheiten integriert.
Bei der Herstellung des hier beschriebenen einbaufertigen Zusammenbauteils
beinhaltet die erste Bearbeitungsveränderung ein partielles Beschichten
der mittleren nutförmigen
Erhebung des Profilteils. Im Bereich
Bei dem weiteren Durchlaufen der Walzstrecke gelangt das Profilteil von der ersten Bearbeitungsveränderung zur zweiten Bearbeitungseinheit, an der eine weitere Komponente an das Profilteil gefügt wird. Hierzu ist eine Bearbeitungseinheit zum Fügen an die zweite Anschlussstation vor der zweiten Umformeinheit der Walzstrecke angeschlossen. Diese Bearbeitungsveränderung beinhaltet, dass eine massive metallische Komponente an einem Ende der Gleitbeschichtung im Bereich der nutförmigen Erhebung mit dem Profilteil über ein Schweissverfahren verbunden wird. Diese Komponente dient später als Anschlag für den auf der Gleitführung laufenden Schlitten. Anschließend durchläuft das Profilbauteil mit den zwei Bearbeitungsveränderungen die zweite und alle weiteren Umformeinheiten der Walzstrecke, durch die der endgültige Querschnitt des einbaufertigen Zusammenbauteils umgeformt wird.at the further passage of the rolling section passes the profile part from the first editing change to the second processing unit, on which a further component joined to the profile part becomes. For this purpose, a processing unit for joining to the second connection station connected before the second forming unit of the rolling line. These editing changes that includes a massive metallic component at one end the sliding coating in the region of the groove-shaped elevation with the profile part over a Welding process is connected. This component later serves as a stop for the on the sliding guide running sledge. Subsequently goes through the profile component with the two machining changes the second and all other forming units of the rolling line through which the final cross-section the ready-to-assemble component is reshaped.
Am
Ende der Walzstrecke ist hierbei eine weitere Anschlussstation zum
Anschluss einer Fügebearbeitung
vorgesehen, die das Profilteil an der Stossstelle zwischen der oberen
Seitenwand
Da die Vorrichtung mit Einzelplatinen als Ausgangsmaterial bestückt wurde, erfolgt bei der hier beschriebenen Herstellung eines einbaufertigen Zusammenbauteils keine weitere Vereinzelung mehr.There the device was equipped with individual boards as starting material, takes place during the production described here of a ready-to-install Assembly parts no further separation more.
Das so hergestellte einbaufertige Zusammenbauteil mit einer teilweise beschichteten nutförmigen Vertiefung in der Bodenfläche des Zusammenbauteils und einem, im inneren Bereich des Zusammenbauteils mit diesem verschweißten, Anschlag für den Gleitschlitten kann durch den geschlossenen Querschnitt auf konventionelle Weise mit weiteren Bearbeitungsschritten nach dem Walzprofilieren nicht mit vertretbarem und wirtschaftlich sinnvollem Aufwand hergestellt werden.The thus prepared ready-to-assemble component with a partial coated groove-shaped Depression in the bottom surface the assembly part and a, in the inner region of the assembly part welded with this, Stop for the Slide can be closed by the conventional cross-section Do not proceed with further processing steps after roll forming produced with reasonable and economically reasonable effort become.
- 11; 21; 31; 4111; 21; 31; 41
- Seitenwand eines einbaufertigen ZusammenbauteilsSide wall a ready-to-assemble component
- 12a; 12b; 22; 32; 4212a; 12b; 22; 32; 42
- obere Seitenwand eines einbaufertigen Zusammenbauteilsupper Sidewall of a ready-to-assemble component
- 19; 29; 39; 4919; 29; 39; 49
- Bearbeitungsveränderung an einem einbaufertigen ZusammenbauteilEdit change a ready-to-assemble component
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| 8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: DAIMLERCHRYSLER AG, 70327 STUTTGART, DE |
|
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
| 8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: DAIMLER AG, 70327 STUTTGART, DE |
|
| 8320 | Willingness to grant licenses declared (paragraph 23) | ||
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