DE102008048216A1

DE102008048216A1 - Method for manufacturing complete component, involves forming internal high pressure of complete component based on magnetic metal forming, where complete component comprises three individual components

Info

Publication number: DE102008048216A1
Application number: DE102008048216A
Authority: DE
Inventors: Kai-Uwe Dr.-Ing. Dudziak; Jürgen Dipl.-Ing. Falke
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2008-09-20
Filing date: 2008-09-20
Publication date: 2010-04-01

Abstract

The method involves forming internal high pressure of a complete component (10) based on the magnetic metal forming. The complete component comprises three individual components. One component is formed as a plug-in connection for connecting the other components. A plugging area of the plug-in connection has a geometry element for producing a form closure with the other components. An independent claim is included for a complete component that is formed as an instrument board crossbeam for motor vehicle.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines wenigstens zwei Einzelbauteile umfassenden Gesamtbauteils nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 sowie ein derartiges Gesamtbauteil nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 11.The The invention relates to a method for producing at least one two individual components comprising the entire component according to the preamble of claim 1 and such a total component after the The preamble of claim 11.

Im Rahmen moderner Leichtbaukonzepte im Kraftwagenbau ist es immer häufiger nötig, Bauteile aus verschiedenen Materialien miteinander zu verbinden. Viele gängige Fügeverfahren, wie beispielsweise das Schweißen, stoßen hier an ihre Grenzen. Insbesondere wenn aus mehreren Einzelbauteilen bestehendes Gesamtbauteil nach dem Fügen der Einzelbauteile noch umgeformt werden muss, treten zusätzliche Probleme auf. Die Fügestellen unterliegen beim anschließenden Umformen nämlich besonders hohen Belastungen, so dass nur wenige Fügeverfahren für derartige Bauteile geeignet sind.in the It is always the framework of modern lightweight construction concepts in motor vehicle construction more often needed, components made of different materials to connect with each other. Many common joining methods, such as welding, come across here to their limits. Especially if consisting of several individual components Entire component after the joining of the individual components still reshaped must be additional problems arise. The joints subject to the subsequent forming namely particularly high loads, so few joining methods are suitable for such components.

Ein bekanntes hochwertiges Fügeverfahren zum Fügen von Bauteilen aus unterschiedlichen Materialien ist das Magnetumformen. So beschreibt die DE 198 22 731 A1 ein Verfahren zur Herstellung eines Rahmens für ein Fahrzeug, bei welchem Knotenelemente aus einem Leichtmetallgusswerkstoff durch Magnetumformen mit Trägerelementen verbunden werden. Dieses Verfahren ermöglicht jedoch keine nachträglichen Profilanpassungen der Trägerelemente, die in vielen Leichtbaukonzepten nötig sind.A well-known high-quality joining method for joining components made of different materials is the magnet forming. That's how it describes DE 198 22 731 A1 a method for producing a frame for a vehicle, in which node elements made of a light metal casting material are connected by magnetic forming with carrier elements. However, this method does not allow subsequent profile adjustments of the support elements, which are necessary in many lightweight construction concepts.

Es ist somit Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Herstellen eines Gesamtbauteils aus wenigstens zwei Einzelbauteilen bereitzustellen, welches ein nachträgliches Anpassen eines Profilverlaufs des Gesamtbauteils ermöglicht. Es ist weiterhin Aufgabe der Erfindung, ein derartiges Gesamtbauteil so weiter zu entwickeln, dass eine besonders stabile leichte Ausführung möglich wird.It is therefore an object of the present invention, a method for Producing an overall component from at least two individual components to provide a subsequent adaptation of a Profile profile of the entire component allows. It is still Object of the invention, such a total component so on develop that a particularly stable lightweight design becomes possible.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Herstellen eines Gesamtbauteils mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Gesamtbauteil mit den Merkmalen des Patentanspruchs 11 gelöst.These The object is achieved by a method for producing an overall component with the features of claim 1 and by an overall component solved with the features of claim 11.

Bei einem solchen Verfahren wird zunächst eine Steckverbindung zwischen zwei Einzelbauteilen mittels jeweiliger Steckbereiche hergestellt. Im Bereich der Steckverbindung erfolgt anschließend ein Magnetumformen der Einzelbauteile, so dass sich eine Presspassung und/oder ein Formschluss zwischen den Einzelbauteilen ergibt. Erfindungsgemäß ist nun ein weiterer Verfahrensschritt vorgesehen, bei welchem ein Profilverlauf des Gesamtbauteils nach dem Magnetumformen durch Innenhochdruckumformen geändert wird. Hierdurch wird die optimierte Auslegung solcher Bauteile, insbesondere im Kraftwagenbau, möglich. Durch die Anpassung des Profilverlaufs kann das Gesamtbauteil auf lokal unterschiedliche Belastungen optimiert werden, was gegebenenfalls Materialeinsparungen ermöglicht und die Gesamtbelastbarkeit des Bauteils verbessert.at Such a method is initially a plug connection produced between two individual components by means of respective plug-in areas. In the area of the plug connection, a magnetic forming is then carried out the individual components, so that a press fit and / or a Form fit between the individual components results. According to the invention now provided a further method step, in which a profile profile of the entire component after the magnetic forming by hydroforming will be changed. This will make the optimized design Such components, especially in motor vehicle construction, possible. By adjusting the profile profile, the entire component can locally different loads are optimized, which may be Material savings and the total load capacity of the component improved.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens umfasst das Gesamtbauteil drei Einzelbauteile, von welchen ein Bauteil als die beiden anderen Bauteile miteinander verbindender Steckverbinder ausgebildet ist. Der Steckverbinder kann dabei vorteilhaft weitere Anbindungspunkte für weitere Bauteile bereitstellen. Auch ist es möglich, die beiden mit dem Steckverbinder verbundenen Einzelbauteile getrennt auf die auf sie einwirkenden Belastungen zu optimieren. Dadurch kann eine weitere Stabilitätsverbesserung und Gewichtseinsparung erzielt werden. Der Steckverbinder kann weiterhin vorteilhaft als Knotenelement in Tragwerkstrukturen fungieren, so dass die Anwendung derartiger Gesamtbauteile in Kraftwagenrahmenstrukturen möglich wird.In a particularly preferred embodiment of the method the overall component comprises three individual components, of which one component as the other two components interconnecting connectors is trained. The connector can advantageously further Provide connection points for other components. Also It is possible to connect the two with the connector Individual components separated to the loads acting on them to optimize. This can further improve the stability and weight savings are achieved. The connector can continue advantageously act as a node element in structural structures, so that the application of such total components in motor vehicle frame structures becomes possible.

Es ist dabei besonders vorteilhaft, den Steckverbinder so auszugestalten, dass die Steckbereiche des Steckverbinders Geometrieelemente zur Erzeugung eines Formschlusses mit den anderen Bauteilen aufweisen. Durch das magnetische Umformen werden die anderen Bauteile an diese Geometrieelemente angepresst, so dass sich zwischen dem Steckverbinder und den anderen Bauteilen nicht nur eine Presspassung, sondern auch ein Formschluss ergibt. Dies macht die Verbindung zwischen dem Steckverbinder und den anderen Bauteilen noch stabiler und verbessert insbesondere die Qualität des nachträglichen Innenhochdruckumformens, da das Gesamtbauteil durch diesen Formschluss auch im Bereich der Steckverbindung den für das Innenhochdruckumformen notwendigen Innendruck verlustfrei zu halten vermag.It is particularly advantageous to design the connector so that the plug-in areas of the connector geometry elements for Produce a positive connection with the other components. Due to the magnetic forming, the other components to this Pressed geometry elements, so that between the connector and the other components not just a press fit, but also a positive connection results. This makes the connection between the connector and the other components even more stable and improved in particular the quality of the subsequent hydroforming, because the entire component by this positive connection in the field of Plug connection necessary for hydroforming Internal pressure can be kept lossless.

Die Geometrieelemente können dabei die Form von den Steckbereich außenumfänglich umlaufenden Stegen oder dergleichen annehmen. Alternativ ist es möglich, derartige Geometrieelemente als gänzlich oder nur lokal von der Rotationssymmetrie des Steckverbinders abweichende Strukturen auszubilden. Können während des Innenhochdruckumformens besonders hohe Presskräfte zwischen den verbundenen Bauteilen erzielt werden, so kann gegebenenfalls auch auf die Anwendung solcher Geometrieelemente zur Ausbildung eines Formschlusses verzichtet werden.The Geometry elements can take the form of the plug-in area externally circumferential webs or the like accept. Alternatively, it is possible to use such geometric elements as wholly or only locally of the rotational symmetry of the Connector deviating structures form. Can during hydroforming especially high pressing forces can be achieved between the connected components, so may optionally also to the application of such geometric elements for training a positive connection be waived.

Bevorzugterweise werden durch das Magnetumformen dabei komplementäre Geometrieelemente an den Steckbereichen der anderen Bauteile erzeugt.preferably, become by the magnet forming while complementary geometry elements generated at the plug-in areas of the other components.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird das Innenhochdruckumformen aufweitend außerhalb des Bereiches der Steckverbindung vorgenommen. Damit können dort auch Strukturen erzeugt werden, welche durch reines magnetisches Umformen nicht darstellbar wären. Gleichzeitig ist die Dichtigkeit der verbundenen Bauteile jederzeit gewährleistet.In a further preferred embodiment, the hydroforming is widening made outside the range of the connector. In this way, structures can also be generated there which would not be able to be represented by pure magnetic forming. At the same time, the tightness of the connected components is guaranteed at all times.

Der Steckverbinder ist in einer besonders bevorzugten Ausführungsform als Leichtmetallgussbauteil ausgebildet. Derartige Bauteile sind besonders stabil und hoch belastbar, was den Einsatz des Bereichs des Steckverbinders als Knotenelement in einer Tragwerkstruktur begünstigt.Of the Connector is in a particularly preferred embodiment designed as light metal casting component. Such components are particularly stable and highly resilient, allowing the use of the range of the connector as a node element in a structural structure favored.

Die beiden anderen Bauteile sind dabei bevorzugterweise als Hohlprofile ausgebildet, um so weiteres Gewicht einzusparen. Eine darüber hinaus gehende Gewichtseinsparung kann vorteilhafterweise erzielt werden, wenn die beiden anderen Bauteile eine unterschiedliche Wandstärke aufweisen. So sind asymmetrisch belastbare Gesamtbauteile darstellbar, deren Belastbarkeit auf entsprechend asymmetrisch einwirkende Kräfte optimiert ist.The two other components are preferably as hollow sections designed to save further weight. One about it Outgoing weight savings can be achieved advantageously when the other two components have a different wall thickness exhibit. Thus, asymmetrically resilient overall components can be represented, their load capacity on correspondingly asymmetrically acting forces is optimized.

Es ist weiterhin besonders vorteilhaft, zum Innenhochdruckumformen ein Werkzeug zu verwenden, welches eine Kavität aufweist, die einen Bereich umfasst, welcher komplementär zu einer Außenkontur der Bauteile im Bereich der Steckverbindung ist. Ein derartiges IHU-Werkzeug stabilisiert den Fügebereich zwischen den Einzelbauteilen zusätzlich, so dass durch den beim Innenhochdruckumformen angelegten Druck keine Aufweitung im Fügebereich auftreten kann. Die Dichtigkeit der Bauteile gegeneinander beim Innenhochdruckumformen wird durch ein derartiges Werkzeug weiter gefördert, so dass im Bereich der Fügestelle auch kein Druckverlust auftritt.It is also particularly advantageous for hydroforming to use a tool which has a cavity, which comprises an area which is complementary to a Outer contour of the components in the area of the plug connection is. Such a hydroforming tool stabilizes the joint area between the individual components in addition, so that through the pressure applied during hydroforming does not widen occur in the joining area. The tightness of the components against each other in hydroforming is by such Tool further promoted, leaving in the area of the joint also no pressure loss occurs.

Es ist weiterhin besonders vorteilhaft, das Bauteil in einem weiteren Verfahrensschritt zumindest bereichsweise mit einem Kunststoff zu umspritzen. Dadurch können Anbindungsstellen für weitere benachbarte Bauteile geschaffen werden, die keine besonders hohe Festigkeit benötigen und eine Integration von Funktionselementen auf einfachste Weise ermöglichen. Auch hierdurch wird weiteres Gewicht eingespart.It is also particularly advantageous, the component in another Process step at least partially with a plastic overmolded. This allows connection points for more adjacent components are created that are not particularly require high strength and an integration of functional elements in the simplest way possible. This is another way Saved weight.

Das Umspritzen des Bauteils mit Kunststoff erfolgt dabei ganz besonders bevorzugterweise im Bereich der Steckverbindung, so dass diese besonders gegenüber mechanischer Beanspruchung gesichert wird. Damit kann sich gleichzeitig vorteilhaft ein zusätzlicher Formschluss zwischen dem Kunststoff und dem Steckverbinder ausbilden, wobei der Steckverbinder, sollte er zusätzliche Funktionen aufweisen, durch den angespritzten Kunststoff ebenfalls noch weiter versteift werden kann.The Injection of the component with plastic takes place especially here preferably in the region of the plug-in connection, so that these are particularly is secured against mechanical stress. In order to can be advantageous at the same time an additional positive connection form between the plastic and the connector, wherein the connector, should it have additional functions, also further stiffened by the molded plastic can be.

Die Erfindung betrifft weiterhin einen Gesamtbauteil mit wenigstens zwei Einzelbauteilen, welche jeweilige Steckbereiche aufweisen, die im Bereich einer Steckverbindung einander überlappen und durch Magnetumformen miteinander verbunden sind. Erfindungsgemäß ist das Gesamtbauteil weiterhin nach dem Magnetumformen durch Innenhochdruckumformen umgeformt. Hierdurch lassen sich insbesondere Profilverläufe erzielen, die durch reines Magnetumformen nicht darstellbar wären.The The invention further relates to an overall component with at least two individual components which have respective plug-in areas, which overlap each other in the area of a plug connection and are connected together by magnetic forming. According to the invention the entire component continues to be transformed by hydroforming after hydroforming reshaped. This allows in particular profile profiles achieve, which would not be represented by pure magnetic forming.

Ein derartiges Gesamtbauteil umfasst bevorzugterweise drei Bauteile, von welchen ein Bauteil als die beiden anderen Bauteile miteinander verbindender Steckverbinder ausgebildet ist. Ein derartiger Steckverbinder kann bei geeigneter Auslegung vorteilhafterweise als Anbindungspunkt für weitere benachbarte Bauteile sowie als Knotenelement einer Tragwerkstruktur fungieren.One Such a total component preferably comprises three components, of which a component as the two other components with each other connecting connector is formed. Such a connector can with suitable design advantageously as a connection point for other adjacent components and as a node element a structure of a structure.

Der Steckverbinder ist dabei bevorzugterweise mit den anderen Bauteilen in den Steckbereichen formschlüssig verbunden. Dadurch ergibt sich eine höhere Festigkeit als bei reiner Presspassung.Of the Connector is preferably with the other components positively connected in the plug-in areas. Thereby results in a higher strength than with a pure interference fit.

Es ist weiterhin vorteilhaft, den Steckverbinder als Leichtmetallgussbauteil auszuführen. Hierdurch wird eine weitere Gewichtseinsparung erzielt. Durch die ausreichend gute Gefügequalität des Gussbauteils ist gleichzeitig eine hinreichende Festigkeit gewährleistet, so dass das Leichtmetallgussbauteil an mechanisch hoch belasteten Knotenelementen eines Tragwerks eingesetzt werden kann. Die anderen Bauteile sind dabei bevorzugterweise als Profilbauteile ausgebildet, um einerseits durch den inneren Hohlraum des Profils die Möglichkeit des Innenhochdruckumformens zu gewährleisten und andererseits weiteres Gewicht einzusparen.It is also advantageous, the connector as Leichtmetallgussbauteil perform. This will be a further weight saving achieved. Due to the sufficiently good structure quality of the cast component at the same time a sufficient strength is ensured so that the light metal cast component loaded on mechanically high Node elements of a structure can be used. The others Components are preferably designed as profile components, on the one hand by the inner cavity of the profile the possibility to ensure the hydroforming and on the other hand save more weight.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weisen die anderen Bauteile jeweils unterschiedliche Wandstärken und/oder Durchmesser und/oder Querschnittsformen auf. Dadurch ist eine asymmetrische Belastbarkeit des Gesamtbauteils darstellbar, welche an asymmetrisch einwirkende, beispielsweise in einem Fahrzeugcrash auftretende Kräfte in der Einbaulage des Bauteils angepasst ist.In another preferred embodiment, the others Components each have different wall thicknesses and / or Diameter and / or cross-sectional shapes. This is an asymmetric Resilience of the entire component can be displayed, which is asymmetrical acting, occurring for example in a vehicle crash forces is adapted in the installation position of the component.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist das Gesamtbauteil als Instrumententafelquerträger für einen Kraftwagen ausgebildet, wobei der Steckverbinder als Tunnelstrebe ausgebildet ist oder die Funktionalität der Tunnelstrebe aufweist. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn gleichzeitig die anderen Bauteile als Profilbauteile, bevorzugterweise aus Aluminium, mit unterschiedlichen Wandstärken ausgeführt sind. Bei einem derartigen Instrumententafelquerträger sind die Belastungen auf der Fahrerseite des Querträgers bedingt zum Beispiel durch Anbauteile wie die Lenksäule höher als auf der Beifahrerseite. Dementsprechend kann die Wandstärke auf der Beifahrerseite reduziert werden, was Gewicht einspart. Auch eine Anpassung des Profilverlaufs an diese asymmetrische Belastung des Gesamtbauteils ist durch das Innenhochdruckumformen möglich. Die hohe Qualität der durch Magnetumformen erzielten, vorzugsweise formschlüssigen Verbindung zwischen der Tunnelstrebe und den seitlichen Profilbauteilen ist auch bei einem nachträglichen Umspritzen des Instrumententafelquerträgers mit Kunststoff vorteilhaft, da bei einem derartigen Umspritzen ein innerer Stützdruck im Bauteil notwendig ist. Dieser Stützdruck kann durch den dichten Formschluss zwischen Tunnelstrebe und Profilen stabil gehalten werden. Die Anspritzung solcher Kunststoffbauteile stellt am Instrumententafelquerträger vorteilhaft Anbindungspunkte für weitere Funktionsteile und Verkleidungsteile des Kraftwagens bereit, die nicht in Metall ausgeführt werden müssen und daher besonders leicht sind.In a particularly preferred embodiment, the entire component is designed as a dashboard cross member for a motor vehicle, wherein the connector is designed as a tunnel strut or has the functionality of the tunnel strut. This is particularly advantageous if at the same time the other components are designed as profile components, preferably made of aluminum, with different wall thicknesses. In such an instrument panel cross member, the loads on the driver's side of the cross member are conditionally higher, for example, by attachments such as the steering column than on the case driver's side. Accordingly, the wall thickness can be reduced on the passenger side, which saves weight. An adaptation of the profile profile of this asymmetric load of the entire component is possible by hydroforming. The high quality achieved by magnet forming, preferably positive connection between the tunnel brace and the side profile components is also advantageous in a subsequent encapsulation of the instrument panel cross member with plastic, since in such encapsulation an internal support pressure in the component is necessary. This support pressure can be kept stable by the tight fit between the tunnel strut and profiles. The gating of such plastic components advantageously provides connection points for further functional parts and trim parts of the motor vehicle on the instrument panel cross member which need not be made of metal and are therefore particularly light.

Im Folgenden sollen die Erfindung und ihre Ausführungsformen anhand der Zeichnungen näher erläutert werden. Hierbei zeigen:in the The following are the invention and its embodiments will be explained in more detail with reference to the drawings. Hereby show:

1A)–D) Arbeitsschritte der Herstellung eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Gesamtbauteils und 1A ) -D) operations of producing an embodiment of a total component according to the invention and

2 einen schematischen Längsschnitt durch ein Innenhochdruckumformwerkzeug zur Verwendung mit einem erfindungsgemäßen Verfahren. 2 a schematic longitudinal section through a hydroforming for use with a method according to the invention.

1 zeigt verschiedene Schritte der Herstellung eines im Ganzen mit 10 bezeichneten Gesamtbauteils, bei welchem es sich in der gezeigten Ausführungsform um einen Instrumententafelquerträger für einen Kraftwagen handelt. Das Gesamtbauteil 10 besteht aus drei Einzelbauteilen. Hierbei handelt es sich um ein als Aluminiumdruckgussteil ausgeführtes Knotenelement 12, an welchem eine Tunnelstrebe 14 angeformt ist, welche später im Kraftwagen den Instrumententafelquerträger 10 mit dem Kardantunnel verbindet und so abstützt. Auf das Knotenelement 12 werden zwei Profilbauteile 16 und 18 aufgesteckt, welche im fertigen Instrumententafelquerträger 10 die eigentliche Haupterstreckung des Querträgers 10 ausmachen und an den Türsäulen des Kraftwagens angebunden werden. Die Profilbauteile 16 und 18 werden mit ihren Endbereichen 20 und 22 in Richtung der Pfeile 24 und 26 auf die korrespondierenden Endbereiche 28 und 30 des Knotenelements 12 aufgesteckt. Die Endbereiche 28 und 30 des Knotenelements 12 weisen dabei Formschlusselemente 32 auf, die die Endbereiche 28 und 30 außenumfänglich umlaufen. Diese dienen als Matrizen zur Erzeugung einer formschlüssigen Verbindung zwischen dem Knotenelement 12 und den Profilbauteilen 16 und 18. Nach Aufstecken der Profilbauteile 16 und 18 werden Elektromagneten 34 in Form von Ringspulen auf das Gesamtbauteil 10 aufgeschoben, so dass sie die Endbereiche 20 und 22 der Profilbauteile 16 und 18 und damit gleichzeitig die überlappenden Endbereiche 28 und 30 des Knotenelements 12 umgeben. In dieser Anordnung erfolgt nun das Magnetumformen. Hierzu werden die Elektromagneten 34 mit einem kurzen, steilen Strompuls beaufschlagt. Dieser dauert bei üblichen Magnetumformverfahren lediglich einige wenige, maximal bis etwa hundert Mikrosekunden an und fällt von Anfangsströmen von mehreren hundert kA exponentiell in dieser Zeit auf Null ab. Hierdurch werden sehr starke Magnetfeldgradienten über die Endbereiche 20 und 22 der Profilbauteile 16 und 18 ausgeübt, die mit einer Stoßwelle vergleichbare Einflüsse auf die Endbereiche 20 und 22 ausüben. Diese verformen sich mit einer extremen Umformgeschwindigkeit von einigen hundert m/s und passen sich, wie in 1C) dargestellt, der Kontur der Endbereiche 28 und 30 des Knotenelements 12 an. Das Material der Profilbauteile 16 und 18 formt sich dabei um die Formschlusselemente 32 des Knotenelements 12 herum und bildet diese in der Kontur der Profilbauteile 16 und 18 ab, wobei sich diese umfänglich umlaufende Stege 36 ausbilden, von denen der Übersichtlichkeit halber nicht alle bezeichnet sind. Durch eine derartige Behandlung wird ein stabiler Formschluss, welcher gleichzeitig durch eine Presspassung ergänzt ist, zwischen den Bauteilen 16, 18 und dem Knotenelement 12 ausgebildet. 1 shows different steps of making a whole with 10 designated overall component, which is an instrument panel cross member for a motor vehicle in the illustrated embodiment. The overall component 10 consists of three separate components. This is a node element designed as an aluminum die-cast part 12 on which a tunnel brace 14 is formed, which later in the car the instrument panel cross member 10 connects with the transmission tunnel and supports it. On the node element 12 become two profile components 16 and 18 attached, which in the finished instrument panel cross member 10 the actual main extension of the crossbeam 10 make out and be connected to the door pillars of the motor vehicle. The profile components 16 and 18 be with their endings 20 and 22 in the direction of the arrows 24 and 26 to the corresponding end areas 28 and 30 of the node element 12 attached. The end areas 28 and 30 of the node element 12 have positive locking elements 32 on that the end areas 28 and 30 circumscribe the outer circumference. These serve as matrices for generating a positive connection between the node element 12 and the profile components 16 and 18 , After attaching the profile components 16 and 18 become electromagnets 34 in the form of toroidal coils on the overall component 10 deferred, leaving the end areas 20 and 22 the profile components 16 and 18 and at the same time the overlapping end areas 28 and 30 of the node element 12 surround. In this arrangement, now the magnetic forming takes place. For this purpose, the electromagnets 34 with a short, steep current impulse applied. This takes in conventional Magnetumformverfahren only a few, maximum to about a hundred microseconds and falls from initial currents of several hundred kA exponentially in this time from zero. This causes very strong magnetic field gradients across the end regions 20 and 22 the profile components 16 and 18 exercised, the effects comparable to a shock wave on the end regions 20 and 22 exercise. These deform with an extreme forming speed of a few hundred m / s and adapt, as in 1C ), the contour of the end regions 28 and 30 of the node element 12 at. The material of the profile components 16 and 18 forms itself around the interlocking elements 32 of the node element 12 around and forms these in the contour of the profile components 16 and 18 from, with these circumferential circumferential ridges 36 training, of which for the sake of clarity, not all are designated. By such a treatment, a stable positive engagement, which is complemented at the same time by a press fit, between the components 16 . 18 and the node element 12 educated.

1D) zeigt eine perspektivische Seitenansicht des Gesamtbauteils 10, in welcher das Profil der Bauteile 16 und 18 sowie des Knotenelements 12 zu erkennen ist. Die Außenwandungen der genannten Bauteile umschließen dabei einen Hohlraum 38, welcher durchgängig vom Profilbauteil 16 über das Knotenelement 12 zum Profilbauteil 18 reicht. Das Profil des Hohlraums 38 verjüngt sich dabei zur Seite 40 der Bauteile 16, 18 und des Knotenelements 12 hin, welche in einem Endeinbauzustand des Instrumententafelquerträgers 10 in einem Kraftwagen bezüglich der Fahrzeughochachse oben liegt. Der Konturverlauf über die Längserstreckung der Profilbauteile 16 und 18 kann in einem folgenden Schritt durch Innenhochdruckumformen weiter angepasst werden. Durch den sehr stabilen Formschluss in den Bereichen 20 und 22, in welchen die Profilbauteile 16 bzw. 18 mit dem Knotenelement 12 überlappen, kann der Hohlraum 38 des Instrumententafelquerträgers 10 problemlos mit dem für das Innenhochdruckumformen benötigten Druck beaufschlagt werden, ohne dass an Fügestellen zwischen den Profilbauteilen 16, 18 und dem Knotenelement 12 Undichtigkeiten auftreten. 1D ) shows a perspective side view of the entire component 10 in which the profile of the components 16 and 18 and the node element 12 can be seen. The outer walls of said components enclose a cavity 38 , which continuously from the profile component 16 over the node element 12 to the profile component 18 enough. The profile of the cavity 38 it tapers to the side 40 of the components 16 . 18 and the node element 12 towards, which in a Endeinbauzustand the instrument panel cross member 10 in a motor vehicle with respect to the vehicle vertical axis is above. The contour over the longitudinal extent of the profile components 16 and 18 can be further adapted by hydroforming in a subsequent step. Due to the very stable form fit in the areas 20 and 22 in which the profile components 16 respectively. 18 with the node element 12 overlap, the cavity may be 38 the instrument panel crossmember 10 be subjected to the pressure required for hydroforming without problems at joints between the profile components 16 . 18 and the node element 12 Leaks occur.

Ein zum Hochdruckumformen des Instrumententafelquerträgers 10 verwendetes Werkzeug ist in 2 in einem schematischen Längsschnitt gezeigt. Eine erste Werkzeughälfte 42 liegt dabei auf der Seite 40 des Instrumententafelquerträgers 10 an. Die zweite Werkzeughälfte 44 besteht aus zwei Werkzeugabschnitten 46 und 48, welche die Tunnelstrebe 14 aufnehmen, im gezeigten Beispiel umschließen und an der Außenwandung 50 der Profilbauteile 16 und 18 anliegen. Die inneren Oberflächen 52, 54 der Werkzeughälften 42, 44 sind dabei komplementär zu den Stegen 36 in den Teilbereichen 20 und 22 der Profilelemente 16 und 18 ausgebildet, so dass das Werkzeug einen Gegendruck auf diese Bereiche ausübt und eine Aufweitung der Fügeverbindungen zwischen den Profilbauteilen 16, 18 und dem Knotenelement 12 verhindern kann. In 2 ist auch zu erkennen, dass die Profilbauteile 16, 18 unterschiedliche Wandstärken d₁ und d₂ und Durchmesser aufweisen. Das Profilbauteil 18 liegt dabei in der Endeinbaulage des Instrumententafelquerträgers 10 auf der Beifahrerseite, die üblicherweise geringer belastet ist. Durch die geringere Wandstärke d₂ kann daher in diesem Bereich Baugewicht eingespart werden. Durch Beaufschlagung des Innenraums 38 des Instrumententafelquerträgers 10 kann dieser nun mittels Innenhochdruckumformens an die Kontur des Werkzeugs 42, 44 angepasst werden. Hierdurch ist ein Konturverlauf über die Längserstreckung des Instrumententafelquerträgers 10 darstellbar, so dass dieser weiter an lokal auftretende Belastungen angepasst werden kann.A for high-pressure forming of the instrument panel cross member 10 used tool is in 2 shown in a schematic longitudinal section. A first tool half 42 lies on it the side 40 the instrument panel crossmember 10 at. The second half of the mold 44 consists of two tool sections 46 and 48 which the tunnel brace 14 take up, enclose in the example shown and on the outer wall 50 the profile components 16 and 18 issue. The inner surfaces 52 . 54 the tool halves 42 . 44 are complementary to the webs 36 in the subareas 20 and 22 the profile elements 16 and 18 formed so that the tool exerts a back pressure on these areas and an expansion of the joint connections between the profile components 16 . 18 and the node element 12 can prevent. In 2 It can also be seen that the profile components 16 . 18 have different wall thicknesses d ₁ and d ₂ and diameter. The profile component 18 lies in the final installation position of the instrument panel cross member 10 on the passenger side, which is usually less loaded. Due to the lower wall thickness d ₂ can therefore be saved in this area construction weight. By applying the interior 38 the instrument panel crossmember 10 This can now by hydroforming to the contour of the tool 42 . 44 be adjusted. This results in a contour over the longitudinal extent of the instrument panel cross member 10 can be displayed so that it can be further adapted to locally occurring loads.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list The documents listed by the applicant have been automated generated and is solely for better information recorded by the reader. The list is not part of the German Patent or utility model application. The DPMA takes over no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- DE 19822731 A1 [0003]

Claims

Method for producing at least two individual components ( 12 . 16 . 18 ) comprehensive component ( 10 ), comprising the steps of: a) producing a plug-in connection of the two components by means of respective plug-in regions ( 20 . 22 . 28 . 30 ); and b) magnetically transforming the connector; characterized by c) hydroforming the entire component ( 10 ) after magnet forming.

Method according to claim 1, characterized in that three components ( 12 . 16 . 18 ) are provided, of which a component ( 12 ) than the other two components ( 16 . 18 ) interconnecting connector is formed.

A method according to claim 2, characterized in that the plug-in areas of the connector ( 12 ) Geometric elements ( 32 ) for producing a positive connection with the other components ( 16 . 18 ) exhibit.

A method according to claim 3, characterized in that by the magnetic forming complementary geometry elements ( 36 ) at the plug-in areas ( 20 . 22 ) of the other components ( 16 . 18 ) be generated.

Method according to one of claims 2 to 4, characterized in that the hydroforming expanding out of the range of the connector ( 20 . 22 ) is made.

Method according to one of claims 2 to 5, characterized in that the connector ( 12 ) is designed as a light metal casting component.

Method according to one of the claims 2 to 6, characterized in that the two other components ( 16 . 18 ) are formed as hollow profiles.

Method according to claim 7, characterized in that the two other components ( 16 . 18 ) have a different wall thickness (d ₁ , d ₂ ) and / or diameter and / or cross-sectional shapes.

Method according to one of the claims 2 to 8, characterized in that for hydroforming a tool ( 42 . 44 ), which has a cavity which comprises a region which is complementary to an outer contour ( 36 ) of the components ( 12 . 16 . 18 ) in the area of the connector ( 20 . 22 ).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the component ( 10 ) is at least partially coated with a plastic in a further process step.

Method according to claim 10, characterized in that the component ( 10 ) especially in the area of the connector ( 12 ) is overmolded with a plastic.

Overall component ( 10 ) with at least two individual components ( 12 . 16 . 18 ), which respective plug-in areas ( 20 . 22 . 28 . 30 ), which overlap one another in the region of a plug connection and are connected to one another by magnet forming, characterized in that the overall component ( 10 ) after the magnetic forming by hydroforming is formed.

Overall component ( 10 ) according to claim 11, characterized in that the overall component ( 10 ) three components ( 12 . 16 . 18 ), of which a component ( 12 ) than the other two components ( 16 . 18 ) interconnecting connectors ( 12 ) is trained.

Overall component ( 10 ) according to claim 12, characterized in that the connector ( 12 ) with the other components ( 16 . 18 ) in the plug-in areas ( 20 . 22 ) is positively connected.

Overall component ( 10 ) according to claim 11 or 12, characterized in that the connector ( 12 ) is designed as a light metal casting component.

Overall component ( 10 ) according to one of claims 11 to 13, characterized in that the other components ( 16 . 18 ) are formed as profile components.

Overall component ( 10 ) according to claim 15, characterized in that the other components ( 16 . 18 ) each have different wall thicknesses (d ₁ , d ₂ ) and / or diameter and / or cross-sectional shapes.

Overall component ( 10 ) according to one of claims 11 to 16, characterized in that the overall component ( 10 ) is designed as a dashboard cross member for a motor vehicle, wherein the connector ( 12 ) as a node element with tunnel strut function or connected tunnel strut ( 14 ) is trained.