DE102006027223B4 - Verfahren zur Herstellung einer Baugruppe - Google Patents

Abstract

Verfahren zur Herstellung einer Baugruppe mit mehreren Strukturkomponenten in einer einzigen Rahmenbefestigung (200), die gemeinsam zur Stützung von Abschlussblechen geformt werden, wobei jede der Strukturkomponenten mindestens einen Sicherungspunkt (15) aufweist, mit den Schritten: – loses Verbinden der Strukturkomponenten zu einer lose kombinierten Struktur; – Einladen der lose kombinierten Struktur in die einzige Rahmenbefestigung (200); – Einrichten von räumlichen Verhältnissen zwischen den lose kombinierten Strukturkomponenten in der einzigen Rahmenbefestigung (200); – fixes Verbinden aller Sicherungspunkte (15), um eine starre Struktur zu bilden, wobei das räumliche Verhältnis zwischen den Strukturkomponenten durch die einzige Rahmenbefestigung (200) eingestellt ist.

Description

• Die Erfindung betrifft Verfahren zur Herstellung einer Baugruppe mit mehreren Strukturkomponenten in einer einzigen Rahmenbefestigung, die gemeinsam zur Stützung von Abschlussblechen geformt werden, insbesondere also die Montage und den Zusammenbau von Untereinheiten eines Automobils. Insbesondere bezieht sie sich auf ein Verfahren zur Montage und Untermontage von Automobilen, insbesondere auf ein Montageverfahren für Rohkarosserien (BIW) von Automobilen.
• Ein Hauptziel der Automobilhersteller ist, ein Fertigungsverfahren einzusetzen, welches die Gesamtdimensionsvariation fertiger Automobilkarosserien minimiert. Die Gesamtdimensionsvariation repräsentiert die Teilen, Unteranordnungen und Materialien eigene, wie auch die durch die während der Montage durch die verwendeten Sequenzen und Verfahren induzierte Variation. Fit und Finish ist ein Verfahren der Charakterisierung der Gesamtdimensionsvariation eines Automobils. Es ist ein subjektives Maß für die Qualität des montierten Automobils in Termini von Größen, Spalten zwischen benachbarten Körperoberflächen und der Bündigkeit verschiedener Oberflächen. Ein Beispiel ist die räumliche Beziehung zwischen Motorhaube und Stoßfänger oder Motorhaube und Scheibenwischerabdeckung, der Scheibenwischerabdeckung und Stoßfänger, Motorhaube und Kühlergrill oder die Stoßfänger/Türverhältnisse.
• Rohkarosserie (BIW) ist ein Terminus, der in der Automobilmontage verwendet wird, um einen strukturell starren Rahmen einer teilweise vervollständigten Fahrzeugkarosserie vor Installation von Antriebsstrang, Außenverkleidung und Innenkomponenten zu beschreiben. Die Rohkarosserie umfasst typischer Weise den Karosserieboden, Seitenrahmen, Front- und Heckstützen, Dach und Heckverkleidung. Die Türen, Motorhaube, Schiebedachabdeckungen, Windschutzscheibe und Hecklicht (nämlich Schließoberflächen) werden in Öffnungen der montierten Rohkarosserie installiert. Viele Montageschritte und Verbindungsschritte bei der Herstellung der Rohkarosserie sind automatisierte Operationen. Während einige Karosserien immer noch manuell zusammengefügt und geschweißt werden, wurden in den letzten Jahren viele automatisierte und halbautomatisierte Rahmensysteme hervorgebracht.
• Demzufolge wird sich bei Verbesserung der Dimensionsvariation der Rohkarosserie auch das Fit und Finish der abschließenden Abdeckungen verbessern. Die Automobilindustrie hat Standardverfahren zum Messen der Gesamtdimensionsvariation jeder Karosserie beim Zusammenbau entwickelt.
• Sogar eine 1/1000-tel Inch Dimensionsvariabilität repräsentiert eine ständige Herausforderung für die Automobilmontagebetriebsschritte. Konventionelle Hersteller montieren häufig Fahrzeuge mit einer Strategie des Anbringens eines Kleinteils zu einem Zeitpunkt. Einzelne Komponenten der Fahrzeugkarosserie, bspw. das Armaturenbrett, könnten vorläufigen Untermontagebetriebsschritten unterworfen werden, während sie sich zwischen verschiedenen Montagestationen bewegt. Die einzelne Rohkarosserie bewegt sich in einer spezifischen Sequenz zwischen einzelnen Montagestationen, die so ausgelegt sind, dass sie die teilmontierte Rohkarosserie mit zusätzlichen Fahrzeugkomponenten vervollständigen, indem zusätzliche Teile an der Montageeinheit, wie Bolzen, Schweißen, Klebstoffe etc. verwendet werden. Im Montageverfahren können einzelne Rohkarosserienuntermontagekomponenten gemeinsam in einer Untermontagestation befestigt werden, um einen starren Abschnitt der teilweise vervollständigten Rohkarosserie zu bilden. Wenn zusätzliche Komponenten der Rohkarosserie zugefügt werden, wird das räumliche Verhältnis als auch die relativen Positionen zwischen einer und einer anderen Komponente bestimmt. Indem jede dieser zusätzlichen Komponenten in jede Rahmenbefestigung oder Einspannvorrichtung einer Station eingebracht und starr daran befestigt werden, bewegt sich die Karkasse zwischen verschiedenen Stationen und Befestigungsvorrichtungen und erfährt eine Serie von Belasten-Schweißen-Belasten-Sequenzen. Unglücklicherweise erhöht jeder Rahmen- und Befestigungsbetriebsschritt die Dimensionsvariation, indem das räumliche und geometrische Verhältnis zwischen der/den neuen Komponenten und dem Rest der Karkasse festgestellt wird, das weiter zur Positionsvariation beiträgt. Ferner werden, falls erste Schweißstellen durch nachfolgende Untermontagekomponenten bedeckt werden, die ursprünglichen Schweißstellen abge- oder verschlossen, wodurch diese für eine Neuausrichtung unzugänglich und unerreichbar werden.
• Konventionelle Montagebetriebsschritte verwenden eines der drei Hauptverfahren zum Managen der Gesamtdimensionsvariabilität von Rohkarosserien. Erstens können sie mehr Zeit zur Herstellung von Genauteilen verwenden, bspw. können komplexe Montageelemente mit signifikant höheren Kosten ausgelegt und hergestellt werden.
• Zweitens können Montageoperationen die Geschwindigkeit der Montagelinie reduzieren. Durch Einsatz von mehr Zeit oder mehr Arbeit bei der Montage kann eine kleine Verbesserung vorhergesagt werden, um die Fit und Finish-Qualität sicher zu stellen. Dieses verlangsamt aber die Gesamtfahrzeugproduktion und führt zu signifikanten zusätzlichen Kosten.
• Eine dritte Alternative besteht darin, kurzfristig mit dem Montageproblemen zu leben und stattdessen mit der Korrektur oder Etablierung der Innenverhältnisse der Rohkarosserie nach Integration der Abschlussflächen zu warten. Konventionelle Verfahren benutzen zur Zeit Beziehungsmechanismen, wie eine Stoßfängereinstellmaschine, um die Kombination von Rohkarosserie und Abschlussoberflächen zu biegen oder zu verdrehen und Verhältnisse einzustellen. Obwohl diese Art Nachausrichtung die Abschlussoberflächen kosmetisch akzeptabel gestalten kann, lässt diese Möglichkeit funktionelle Probleme wie Quietschen und Scheppern offen, die Fit und Finish-Variation solche wie Windgeräusche, Wasserlecks und damit Kundenunzufriedenheit.
• Viele Erfindungen haben verschiedene Verfahren zur Reduktion der Gesamtdimensionsvariation der Rohkarosserie beschrieben. Einige frühere Erfindungen haben einen begrenzten Einsatz von innenhochdruckumgeformten (IHU) rohrförmigen Teilen an den Frontenden offenbart, um Funktionen zu einem einzelnen Teil zu kombinieren. Bspw. beschreibt Gerricke et al. in der US 6,416,119 ein Fahrzeugfrontende, das unter Verwendung von IHU-Innenrohren konstruiert wurde. Diese Verfahren müssen noch integriert werden, um die Anzahl Belasten-Schweißen-Sequenzen zu reduzieren und ignorieren die Gesamtdimensionsvariabilität. Diese Herstellungsstrategie basiert aber immer noch auf den oder führt die konventionellen Belasten-Schweißen-Belasten-Prozesse fort.
• Im Gegensatz dazu beschreibt die US 6,360,421 von Oatridge et al. ein Verfahren zum Reduzieren der Dimensionsvariation während der Herstellung einer Fahrzeugkarosserie aus vielen Komponenten. Das Verfahren umfasst die Ausbildung einer im Wesentlichen starren Struktur aus einigen Komponenten. Für jede verbleibende Komponente werden weitere Referenzschritte von der starren Untermontageanordnung zu einer angestrebten Position für jede verbleibenden Komponente an der Anfangsstruktur, und danach Befestigen verbleibender Komponenten an der starren Untermontageeinheit an der erwünschten Position durchgeführt, wodurch die Toleranz der hergestellten Montageanordnung reduziert wird. Nichtsdestoweniger müssen, ähnlich konventionellen Montagebetriebsweisen, diese Verfahren immer noch integriert werden, um die Belasten-Schweißen-Belasten-Sequenzen zu reduzieren.
• Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Verfahren zur Reduktion der Gesamtdimensionsvariation von Rohkarosserien zu schaffen.
• Die Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
• Es wird also ein Verfahren geschaffen zur Herstellung einer Baugruppe mit mehreren Strukturkomponenten in einer einzigen Rahmenbefestigung, die gemeinsam zur Stützung von Abschlussblechen geformt werden, wobei jede der Strukturkomponenten mindestens einen Sicherungspunkt aufweist, mit den Schritten: loses Verbinden der Strukturkomponenten zu einer lose kombinierten Struktur; Einladen der lose kombinierten Struktur in die einzige Rahmenbefestigung; Einrichten von räumlichen Verhältnissen zwischen den lose kombinierten Strukturkomponenten in der einzigen Rahmenbefestigung; fixes Verbinden aller Sicherungspunkte, um eine starre Struktur zu bilden, wobei das räumliche Verhältnis zwischen den Strukturkomponenten durch die einzige Rahmenbefestigung eingestellt ist.
• Dadurch wird die Gesamtdimensionsvariation von Rohkarosserien während des Zusammenbaus unter Verschieben des Paradigmas, indem die Anzahl Belasten-Schweißen-Sequenzen reduziert wird, reduziert.
• Ein Vorteil der Erfindung besteht in der Eliminierung der Belasten-Schweißen-Belasten-Sequenzen konventioneller Rohkarosserierahmenprozesse. Der konventionelle Prozess ist arbeits- und montageraumintensiv. Die Dimensionsvariabilität, die durch die vielen Rahmenbefestigungen beigesteuert wird, wird vermieden. Die Eliminierung von Rahmenbefestigungen führt zu verbesserter Montageraumeffizienz. Ferner wird das übliche Einpassen von Schlussblechen in Öffnungen, die nicht in geeigneter Weise dimensioniert sind, durch eine Krippenbefestigung oder eine Stoßfängereinstellbefestigung reduziert.
• Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht in einer verbesserten Rohkarosseriemontage ohne abgeschlossene Schweißstellen. Die Erfindung schafft Zugang zu allen Rohkarosseriesicherungspunkten, die gemeinsam mit einer einzigen Rahmenbefestigung befestigt werden sollen.
• Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht in der verbesserten Dimensionsvariation der Rohkarosseriestruktur durch Verbesserung des Karosserieabschluss Fit und Finish, was zu weniger Wasserlecks, geräuschloserem Fahrverhalten aufgrund von weniger Wind- und Karosseriegeräuschen und einer längeren Produktlebenszeit bei reduzierten Auswirkungen von Korrosion und Abnutzung führt.
• Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer bevorzugten Ausführungsform näher erläutert. Dabei zeigen in den begleitenden Zeichnungen:
• 1 ein Blockdiagramm von Schritten einer Ausführungsform der Erfindung;
• 2 eine perspektivische Teilansicht einer Rohkarosseriemontageanordnung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
• 3 eine perspektivische Teilansicht eines gemäß einer Ausführungsform der Erfindung produzierten Abschnitts einer Rohkarosserieanordnung;
• 4 eine fragmentarische perspektivische Ansicht eines Innenabschnitts einer Rohkarosserie A-Säule gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
• 5 eine perspektivische Explosionsansicht eines Rohkarosserieabschnitts gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
• 6 eine Teilinnenansicht eines Teils einer A-Säule gemäß einer Ausführungsform der Erfindung
• 7 eine perspektivische Ansicht einer verbesserten Karosseriemontage gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; und
• 8 eine Querschnittansicht eines Rohkarosserieabschnitts in Eingriff mit einer einzigen Rahmenbefestigung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
• Detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
• In 1 werden die Basisschritte einer bevorzugten Ausführungsform der Rohkarosserieherstellung schematisch aufgeführt. Selbstverständlich können einige Schritte durch zusätzliche Schritte ergänzt oder die Reihenfolge einiger Schritte ohne Abweichung vom Konzept der Erfindung verändert werden. Selbstverständlich kann das Konzept der Erfindung auf andere Montageprozesse angewendet werden, wie Anordnen der Karosserie auf Rahmen oder verschiedene Komponentenuntermontageanordnungen.
• In 2 ist ein Richtungssystem 4 zur Erleichterung der Beschreibung der Erfindung gezeigt, wobei die X-Achse entlang der Längsrichtung der Karosserie (zeigt nach hinten), die Y-Achse entlang der Querrichtung der Rohkarosserie (zeigt von der US-Fahrerseite hinweg, nämlich nach rechts) und die Z-Achse entlang der vertikalen Richtung der Rohkarosserie (zeigt nach oben) verläuft. Eine bevorzugte Ausführungsform der Rohkarosserieanordnung wird allgemein durch das Bezugszeichen 6 bezeichnet und weist eine Bodengruppe 8, eine rechte Karosserieseite 10 eine linke Karosserieseite 12, ein Dach 14, eine linke Rohrstruktur 16, eine rechte Rohrstruktur 18 und einen Kühlerträger 20 auf, wobei jede Untermontagekomponente der Rohkarosserie, geometrisch in ihrer Endmontageposition angeordnet ist. Die hier verwendeten Bezeichnungen rechts und links beziehen sich auf die Seite des Fahrzeugs relativ zum Fahrer (nach US-Konvention) des Fahrzeugs. Die Rohkarosserie 6 kann alternativ zusätzliche Untermontagekomponenten wie ein Heckblech, einen Griffwindlauf etc. aufweisen. Jede Rohkarosserie- und Montagekomponente ist so ausgelegt, dass sie leichter angeordnet und hinsichtlich ihrer Geometrie in einer einzigen Rahmenbefestigung an einer Montagestation eingestellt werden kann. In 7 werden entsprechende Sicherungspunkte 15 durch Schweißpfeile angegeben, um das einsetzbare Verfahren anzugeben, wodurch die Karosserie permanent ohne abgeschlossene Schweißstellen fixiert werden kann. Jede Rohkarosseriemontagekomponente und ein bevorzugtes Montageverfahrene wird weiter unten genauer erläutert.
• In den 2 und 3 ist eine Ausführungsform der linken Rohrstruktur 16 und der rechten Rohrstruktur 18 gezeigt. Die Seitenrohrstrukturen 16, 18 sind spiegelbildlich zueinander. Jede Seitenrohrstruktur erstreckt sich allgemein in Längsrichtung von der Bodengruppe 8 nach vorne. Die Rohrstrukturen sind durch Innenhochdruckumformverfahren hergestellt. Sie können aus stranggepressten, nahtlosen Rohren oder Rohren mit Schweißnaht hergestellt sein. Die Rohre können zur Gewichtseinsparung mit verschiedenen Dickenvariationen über ihre Länge hergestellt sein.
• Jedes Paar Rohrstrukturen 16, 18 enthält mehrere Oberflächen, die entsprechend strengen Toleranzen geformt und hergestellt sind. Die Rohrstrukturen kombinieren Komponentenfunktionen aus konventionellen Montageprozessen, die für verschiedene Teile gelten. Die Rohrstrukturen auf der rechten und linken Seite weisen jeweils ein oberes Rohr 24 und ein unteres Rohr 26 auf. Bei einer bevorzugten Ausführungsform, die in den 2 und 3 dargestellt ist, ist jedes obere Rohr 24 und untere Rohr 26 in rechteckig, wodurch jedes Rohr vier unterschiedliche Seiten hat. Jedes obere Rohr 24 umfasst ein Karosserieende 28, einen ersten Verbindungspunkt 30, einen zweiten Verbindungspunkt 32, einen Trägerabschnitt 34, einen oberen Kühlerabschnitt 36 und ein Vorderende 38. Das obere Rohr besitzt eine bordeinwärtige Oberfläche 40, eine bordauswärtige Oberfläche 42, eine obere Oberfläche 44 und eine Bodenoberfläche 47. Die bordauswärtige Oberfläche 42 besitzt mehrere Zugangsöffnungen 48, welche einen Freiraum für die Installation als auch für Befestigungsbetriebsschritte schaffen. Das obere Rohr 24 erstreckt sich von einer relativ höheren vertikalen Position zu einer vertikalen Position zwischen dem oberen Kühlerabschnitt 36 und dem Frontende 38.
• Jedes untere Rohr 26 der rechten und linken Rohrstrukturen 16, 18 weist ein Karosserieende 46, einen ersten Verbindungspunkt 68, einen zweiten Verbindungspunkt 54, einen Trägerabschnitt 56 und ein Frontende 58 auf. Jedes untere Rohr 26 besitzt eine bordeinwärtige Oberfläche 60, eine bordauswärtige Oberfläche 62, eine obere Oberfläche 52 und eine Bodenoberfläche 66. Das untere Rohr besitzt Zugangsöffnungen 68, welche Zugang zur Durchführung von Schweiß- oder anderen Montageoperationen ohne die Verwendung von mit der Montage des Frontendes in einer einzelnen Geometriebefestigungsanordnung assoziierten abgeschlossenen Schweißstellen.
• Das untere Rohr 26 und das obere Rohr 24 werden aneinander befestigt und bilden die Rohrstrukturen 16, 18. Bei der bevorzugten Ausführungsform der 3 werden die Bodenoberfläche 47 des oberen Rohrs und die obere Oberfläche 52 des unteren Rohrs 26 entlang der entsprechenden Referenzoberflächen aneinander befestigt, damit der Verbindungspunkt des oberen Rohrs 32 und der zweite Verbindungspunkt des unteren Rohrs 50 nahe sind. Ferner werden die bordeinwärtige Oberfläche 60 des unteren Rohrs 26 und die bordauswärtige Oberfläche 42 des oberen Rohrs nahe dem Frontende des oberen Rohrs 38 und dem Frontende des unteren Rohrs 58 aneinander befestigt. Das obere Rohr 24 liegt bordeinwärts des unteren Rohrs 26, so dass das Frontende des oberen Rohrs 38 in einer vertikalen Ebene bordeinwärts des oberen Rohrs 28 liegt. In ähnlicher Weise kann das Frontende des unteren Rohrs 54 in einer vertikalen Ebene verlaufen, die weiter bordeinwärts als der Endbereich des unteren Rohrs verläuft.
• Die Kühlerträgerstruktur 20 erstreckt sich allgemein quer über die Fahrzeugfront und senkrecht zur Längsrichtung der Seitenrohrstrukturen 16 und 18. Jede Seitenrohrstruktur ist unabhängig von der Kühlerträgerstruktur 20 durch eine U-förmige Klammer 22 oder eine ähnliche Verbindung verbunden. Das Rohr ist durch ein Innenumformverfahren hergestellt. Es kann aus stranggepressten nahtfreien Rohren oder Rohren mit Naht sein. Das Rohr kann über seine gesamte Länge mit verschiedenen Dicken ausgeformt sein, um Gewicht zu sparen.
• Unter Bezugnahme auf die 2 und 3 wird nun die Bodengruppe 8 näher erläutert. Die Bodengruppe 8 umfasst einen Armaturenbrettabschnitt 70 und einen Bodenabschnitt 72. Der Armaturenbrettabschnitt 70 umfasst über seinen Vorderabschnitt ein Motorhaubeninnenteil 74. Ein Paar Motorhaubenseitenteile 78, 80 ist längs am Motorhaubeninnenteil 74 befestigt.
• Das rechte Motorhaubenseitenteil 78 umfasst einen Motorhaubenseitenteilflansch 82, der sich bordauswärts erstreckt und im Wesentlichen einen 90° Winkel mit dem Motorhaubenseitenteil 78 bildet. Ein Abschnitt des rechten Motorhaubenseitenteils 78 erstreckt sich longitudinal nach vorne und enthält einen Befestigungspunkt 88. Viele vertikale Zugangsöffnungen 89 sind in jedem Motorhaubenseitenteil ausgebildet, um Zugang zu den A-Säulen während der Montage unter Vermeidung abgeschlossener Schweißstellen (unten beschrieben) zu ermöglichen. Das linke Motorhaubenseitenteil 80 ist ein Spiegelbild des rechten Motorhaubenseitenteils 78.
• Das Motorhaubeninnenteil 74 erstreckt sich quer in einer horizontalen Ebene zwischen dem Paar Motorhaubenseitenteile 78, 80. Ein Umfangsflansch 92 erstreckt sich bordauswärts des Endabschnitts 90, 91 des Motorhaubeninnenteils 74. Das Motorhaubeninnenteil 74 ist am linken Motorhaubenseitenteil 80 und rechten Motorhaubenseitenteil 78 befestigt. Jeder innere Endabschnitt umfasst einen Umfangsflansch 92, der so ausgebildet ist, dass er mit den entsprechenden Motorhaubenseitenteilflanschen 82, die auf jedem Motorhaubenseitenteil 78, 80 angeordnet sind, zusammenpasst. Die Bodengruppe 8 kann aus Metallblech oder Strukturkunststoffkomponenten bestehen, die zu einer Baugruppe kombiniert werden.
• In den 2 und 5 ist eine bevorzugte Ausführungsform des Paares Karosserieseiten 10, 12 näher erläutert.
• Jede Karosserieseite 10, 12 erstreckt sich allgemein in Längsrichtung rückwärts der Rohrstrukturen 16,18. Die Karosserieseiten sind spiegelbildlich zueinander. Die Karosserieseiten umfassen jeweils eine A-Säule 104, 106 eine B-Säule 134, 136 und eine C-Säule 144, 146. Jede A-Säule umfasst eine Seitenwand 108, die sich allgemein in vertikaler und longitudinaler Ebene erstreckt. Eine Querwand 110 erstreckt sich von einer Vorderkante 112 der A-Säule in Richtung des Motorhaubenseitenteils 78 nach innen. Die Querwand 110 besitzt eine untere Zugangsöffnung 114 und eine obere Zugangsöffnung 116, die durch einen Abschnitt der Querwand 110 getrennt sind. Die Karosserieseiten 10, 12 können aus Metallblech oder Strukturplastikkomponenten gebildet werden, die zu einer Baugruppe kombiniert werden.
• In 4 ist eine Innenansicht der Karosserieseite 108 der rechten A-Säule 104 gezeigt. Eine Innenoberfläche 118 der Seitenwand 108 ist dargestellt, wie sie eine Scharnierverstärkungsklammer 120 abstützt. Die Klammer 120 ist an der Innenoberfläche 118 jeder A-Säule befestigt. Die Klammer ist an der A-Säule entweder durch Befestiger oder durch Schweißverfahren befestigt. Ein senkrechter Flansch 122 der oberen Scharnierverstärkungsklammer 120 erstreckt sich von der Innenoberfläche 118 nach innen. Der Flansch verläuft auf gleichem Niveau wie die obere Kante der Zugangsöffnung 114.
• In 2 ist eine bevorzugte Ausführungsform des Dachs 14 dargestellt. Der Dachabschnitt liegt horizontal zur Z-Achsenebene und verläuft entlang der X-Achse. Das Dach 14 kann aus Metallblech oder Strukturplastikkomponenten gebildet sein, die zu einer Baugruppe kombiniert sind.
• Nachfolgend wird ein bevorzugtes Verfahren zum Kombinieren von Rohkarosseriefahrzeugkomponenten zu einer lose kombinierten Struktur näher erläutert. Eine lose kombinierte Struktur ist so definiert, dass eine erste Komponente mit einer oder mehreren zusätzlichen Komponenten in einem Zustand kombiniert wird, welcher es immer noch jeder Komponente ermöglicht, ihre Befähigung zur Einstellung ihrer Position gegenüber den anderen Komponenten vor dem endgültig fixierten Zustand aufrechtzuerhalten. Das bevorzugte Verfahren zum Kombinieren von Komponenten ist das Toy-Tabbing. Toy-Tabbing ist allgemein in der Industrie dadurch bekannt, dass separate Metall-”plättchen” dazu verwendet werden, die Rohkarosseriekomponenten während der Vormontage Betriebsschritte in ihrem Platz zu halten. Die einzelnen Komponenten können sich in allen drei Rahmenrichtungen (x, y, z) bewegen. Toy-Tabbing umfasst kein Schweißen. Andere Verfahren, einzelne Komponenten lose miteinander zu kombinieren, eingeschlossen Schweißen, können ebenfalls verwendet werden. Die Toy-Tabs können mit Blech oder anderen flexiblen Produkten hergestellt werden.
• In der Ausgangslage müssen alle karosserieseitigen, bodenseitigen und Dachpassoberflächen eine vorherbestimmte Dimensionstoleranz haben. Die Seitenrohr- und Kühlerträger Passflächen haben ebenfalls Toleranzen.
• 5 zeigt eine Explosionsansicht eines Abschnitts der unteren Kühlerträgerstruktur, der lose mit den Rohrstrukturen 16, 18 kombiniert ist. Hier erstreckt sich wiederum die Kühlerstützstruktur 20 im Wesentlichen quer über die Front des Fahrzeuges und senkrecht zur Längsrichtung der Seitenrohrstrukturen 16 und 18. Die obere Oberfläche 52 des unteren Rohrs 64 und die obere Oberfläche des oberen Rohrs 44 dienen als Befestigungsflächen zur Anbringung des Kühlerträgers 20 an den Seitenrohrstrukturen 16 und 18, wobei das Paar U-förmige Klammern 22 eingesetzt wird.
• In 5 ist eine Teilansicht einer rechten und linken Rohrstruktur 16, 18 gezeigt, wobei diese lose mit dem Karosserieabschnitt 12 verbunden seien können. Der Motorhaubenseitenteilflansch 82 und der Umfangsflansch 92 sind gemeinsam angeordnet. Das obere Rohr 24 wird so getoytabt, dass es auf den Umfangsflansch 92 aufliegt. Der erste Verbindungspunkt 30 wird auf dem Umfangsflansch 86 angeordnet. Der erste Verbindungspunkt 30 befindet sich auf der Bodenoberfläche 46 des jeweiligen oberen Rohres 24. Jede Bodenfläche der rechten und auch linken oberen Rohre 24 dient als Oberfläche zum Verbinden des Motorhaubenseitenteils und des Motorhaubeninnenteils mit den Seitenrohrstrukturen 16, 18. Befestigungspunkte 88 sind auf jedem Motorhaubenseitenteil und nahe des zweiten Verbindungspunktes 32 des oberen Rohrs 32 und des zweiten Verbindungspunktes des unteren Rohrs 54 angeordnet. Die bordeinwärtige Oberfläche 40 des oberen Rohrs dient als Passfläche für den zweiten Verbindungspunkt 32. In ähnlicher Weise dient die bordinnenseitige Oberfläche 60 des unteren Rohrs als Passfläche für die Motorhaubenseitenteiloberfläche 84. Diese Anordnung wird mit der gegenüberliegenden Seitenrohrstruktur wiederholt.
• Die Verbindungen der Rohrstrukturen 16, 18 mit der Bodengruppe 8 werden detailliert und unter spezieller Bezugnahme auf die 1, 2 und 4 beschrieben. Das obere Rohr 24 liegt auf dem Umfangsflansch 92. Der erste Verbindungspunkt 30 liegt auf dem Umfangsflansch 92. Jedes obere Rohr kann an jedem Umfangsflansch 92 durch konventionelle Mittel über seine Zugangsöffnung 30 befestigt werden. Der Befestigungspunkt 88 jedes Motorhaubenseitenteils 78 ist neben dem zweiten Verbindungsabschnitt 32 des oberen Rohrs 24 und des zweiten Verbindungspunktes 50 des unteren Rohrs 26 angeordnet. Die Rohre werden an der Bodengruppe 8 getoytabt, wie oben erläutert.
• Ein bevorzugtes Verfahren, die karosserieseitigen Abschnitte der Rohkarosserie lose zu kombinieren, wird nachfolgend näher erläutert. Ein Paar lateral mit Abstand angeordneter A-Säulen 104, 106 wird so angeordnet, dass jede bordauswärts der entsprechenden Motorhaubenseitenteil liegt. Die linke und rechte Motorhaubenseitenteil 80, 78 und die linken und rechten A-Säulen 106, 104 sind zueinander spiegelbildlich.
• In 6 ist die rechte A-Säule 104 am Karosserieendabschnitt 46 und dem Karosserieendabschnitt 28 der Seitenrohrstruktur getoytabt. Das obere Rohr 24 verläuft durch die vordere obere Zugangsöffnung 116 der A-Säule und liegt auf einer Flanschoberfläche 124 der oberen Scharnierverstärkungsklammer 120. Das untere Rohr 26 erstreckt sich durch die untere Zugangsöffnung 114 der A-Säule 104 und kontaktiert die A-Säulenseitenwand 108, an der sie lose befestigt ist.
• Das Dach 14 ist in horizontaler Ebene (x, y Ebene) am oberen Abschnitt der Karosserieseiten, wie in 7 dargestellt, befestigt. Falls eine hintere Abdeckung verwendet wird, wird diese in einer vertikalen Ebene zwischen den hinteren Abschnitten der Karosserieseitenteile befestigt.
• 8 zeigt eine Querschnittsansicht eines Teils einer einzelnen einzigen Rahmenbefestigung 200, die mit einem Abschnitt der Rohkarosserie in Eingriff steht. Das räumliche Verhältnis der rechten Rohrstruktur 18 mit der rechten Karosserieseite 10 wird unter Verwendung der auf beiden Komponenten angebrachten Daten eingestellt.
• Die Rohkarosserie wird nun lose zusammengebaut und ist für die Anordnung und Einstellung aller räumlichen und geometrischen Beziehungen der Fahrzeugkomponenten durch die einzige Rahmenbefestigung bereit. Die Karosseriekomponenten sind nicht permanent aneinander befestigt und jede kann so manipuliert werden, dass sie die geeignete geometrische Beziehung zu den anderen Komponenten erreicht. Die Rohkarosseriekomponenten können sich frei in drei Richtungen (x, y, z) bewegen, um sich in geeigneter Weise in der Rahmenbefestigung anzuordnen. Der Montagebefestigungsstift und Net-Pads sollten eine Toleranz von ±0,15 mm haben, um der Wiederholbarkeit der Anordnung zur Fixierung der Anordnung zu genügen. Eine nominelle Toleranz von 0,15 mm zwischen Stift/Loch und Stift/Schlitz sollte zwischen der Rahmenbefestigung und jeder Rohkarosseriekomponente eingesetzt werden.
• In den 5, 6 und 8 kommt die rechte Rohrstruktur 18 mit der rechten Karosserieseite 10 in Eingriff, wenn das obere Rohr 24 durch die vordere obere Zugangsöffnung 116 der A-Säule verläuft und auf einer Flanschoberfläche 124 der oberen Scharnierverstärkungsklammer 120 liegt. Das untere Rohr 26 erstreckt sich durch die untere Zugangsöffnung 114 der A-Säule 104 und kommt mit dem A-Säulen Seitenrand 108 in Eingriff. Auch der Bodengruppenabschnitt kommt mit der rechten Rohrstruktur 16 in Eingriff. Das obere Rohr 24 kommt mit der Oberfläche des Umfangsflansches 92 in Eingriff. Der erste Verbindungspunkt 30 befindet sich auf dem Umfangsflansch 92. Der zweite Verbindungspunkt 88 jedes Motorhaubenseitenteils ist neben dem zweiten Verbindungsabschnitt 32 des oberen Rohrs und dem zweiten Verbindungspunkt 50 des unteren Rohrs. Die rechte Rohrstruktur 16 kann frei in den x, y oder z Richtungen bewegt werden, um optimale Einstellung der Beziehungen zwischen der rechten Rohrstruktur 16, der Bodengruppe 8 und der rechten Karosseriestruktur 10 zu erlauben. Die linke Rohrstruktur 18 ist das Spiegelbild der rechten Rohrstruktur 16 und hat, obwohl es hier nicht erläutert wurde, die gleichen Vorteile.
• Die räumliche Beziehung der rechten Rohrstruktur 16 zur linken Rohrstruktur 18 wird unter Verwendung der Daten auf beiden Komponenten eingestellt. Die Höhe beider Strukturen wie auch die Distanz der Fahrzeugbreite (y-Richtung) der Rohkarosserieunterbaugruppe können lokalisiert und geometrisch eingestellt werden. Die linken und rechten Seitenrohrstrukturen 16, 18 werden vertikal (z-Richtung) nach oben und unten und horizontal vor und rückwärts (y-Achse) in ihre Endposition eingestellt. In ähnlicher Weise werden die räumlichen Verhältnisse des Dachs 14 und der Karosserieseiten 10, 12 eingestellt, indem auf jeder Komponente angebrachte Daten verwendet werden.
• Sobald alle geometrischen und räumlichen Verhältnisse zwischen allen Rohkarosseriekomponenten eingestellt wurden, kann die Rohkarosserie durch konventionelle Mittel fixiert werden, wie durch Punktschweißen, MIG-Schweißen usw. Zugangsöffnungen, wie 48, 68 in den oberen und unteren Rohren ermöglichen den Einsatz konventioneller Befestigungsmethoden, wie Punktschweißen.
• Bezugszeichenliste

4

Richtungssystem

6

Rohkarosserie

8

Karosseriebodengruppe

10

rechte Karosserieseite

12

linke Karosserieseite

14

Dach

15

Sicherungspunkt

16

linke Rohrstruktur

18

rechte Rohrstruktur

20

Kühlerträger

22

U-förmige Klammer

24

oberes Rohr

26

unteres Rohr

28

Karosserieende von 24

30

erster Verbindungspunkt von 24

32

zweiter Verbindungspunkt von 24

34

Stützabschnitt von 24

36

oberer Kühlabschnitt

38

Frontende von 24

40

bordeinwärtige Oberfläche von 24

42

bordauswärtige Oberfläche von 24

44

obere Oberfläche von 24

46

Karosserieende von 24

48

Zugangsöffnung

50

zweiter Verbindungspunkt von 26

52

erster Verbindungspunkt von 26

54

Frontende von 26

56

Stützabschnitt von 26

58

Frontende von 26

60

bordeinwärtige Oberfläche von 26

62

bordauswärtige Oberfläche von 26

64

obere Oberfläche von 26

66

untere Oberfläche von 26

68

erste Zugangsöffnung von 26

70

Armaturenbrett

72

Bodenabschnitt

74

Motorhaubeninnenteil

78

rechtes Motorhaubenseitenteil

80

linkes Motorhaubenseitenteil

82

Motorhaubenseitenteilflansch

84

Motorhaubenseitenteiloberfläche

86

Umfangsflansch an 78

88

Befestigungspunkt

89

Zugangsöffnungen in 78

90, 91

innerer Motorhaubenendabschnitt

92

Umfangsflansch an 90

104

A-Säule

106

A-Säule

108

Innen-Seitenwand von 106, 104

110

Querwand

112

Vorderkante von 106, 104

114

untere Zugangsöffnung in A-Säule

116

obere Zugangsöffnung in A-Säule

118

Innenoberfläche A-Säule

120

obere Scharnierverstärkungsklammer

122

senkrechter Flansch

124

Flanschoberfläche

136

B-Säule

144

C-Säule

146

C-Säule

200

Rahmenbefestigung

234

B-Säule

Claims (6)

1. Verfahren zur Herstellung einer Baugruppe mit mehreren Strukturkomponenten in einer einzigen Rahmenbefestigung (200), die gemeinsam zur Stützung von Abschlussblechen geformt werden, wobei jede der Strukturkomponenten mindestens einen Sicherungspunkt (15) aufweist, mit den Schritten: – loses Verbinden der Strukturkomponenten zu einer lose kombinierten Struktur; – Einladen der lose kombinierten Struktur in die einzige Rahmenbefestigung (200); – Einrichten von räumlichen Verhältnissen zwischen den lose kombinierten Strukturkomponenten in der einzigen Rahmenbefestigung (200); – fixes Verbinden aller Sicherungspunkte (15), um eine starre Struktur zu bilden, wobei das räumliche Verhältnis zwischen den Strukturkomponenten durch die einzige Rahmenbefestigung (200) eingestellt ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Baugruppe eine Rohkarosseriebaugruppe (6) ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Strukturkomponenten in mehreren sequentiell angeordneten Montagestationen verbunden werden, um die lose kombinierte Struktur zu bilden.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Strukturkomponenten Toy-Tabs umfasst.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Strukturkomponenten unter Verwendung der Toy-Tabs miteinander kombiniert werden.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Strukturkomponenten durch Punktschweißen aneinander befestigt werden.

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