DE102009031981A1 - Method for producing vehicle component in form of torsion profile from blank, involves providing blank with longitudinally aligned U-shaped trough at distance from its front end in production stage - Google Patents

Method for producing vehicle component in form of torsion profile from blank, involves providing blank with longitudinally aligned U-shaped trough at distance from its front end in production stage Download PDF

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Abstract

The method involves providing a blank with a longitudinally aligned U-shaped trough (11) at a distance from its front end in a production stage. The shanks of the deformed blanks are bent parallel to each other, where the deformed blanks are tubular at the adjacent areas. The blanks are deformed in U-shape in a longitudinal section (3).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Kraftfahrzeugbauteils in Form eines Torsionsprofils aus einer Platine gemäß den Merkmalen im Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to a method for producing a motor vehicle component in the form of a Torsionsprofils from a board according to the Features in the preamble of claim 1.

Ein derartiges Verfahren zählt im Umfang der DE 10 2007 061 198 B3 zum Stand der Technik. Hierbei wird eine rechteckige Platine mittels Walzen entweder von einer Schmalseite oder von einer Längsseite ausgehend so verformt, dass unterschiedliche Dickenbereiche entstehen. Anschließend wird die derart konturierte Platine zum Schlitzrohr gebogen und dann entlang der Längskanten geschweißt. Das geschweißte Rohr wird danach mit einem U-förmigen Schwert derart verformt, dass torsionssteife zylindrische Endabschnitte, ein torsionsweicher U-förmiger mittlerer Längenabschnitt und zwischen den Endabschnitten und dem mittleren Längenabschnitt vom zylindrischen Querschnitt der Endabschnitte in den U-förmigen Querschnitt wechselnde Übergangsabschnitte gebildet werden. Da die Prägung der U-förmigen Mulde im mittleren Längenabschnitt an einem umfangsseitig geschlossenen Rohr erfolgt, wird bei der Formgebung das Material an vielen Stellen hoch beansprucht mit der Folge, dass diverse mechanische Kenngrößen des Torsionsprofils (die mit einem Umformprozess verbundenen Dehnungen, Abstreckungen und Grenzformänderungen) nicht mit der gewünschten Präzision bestimmt werden können.Such a procedure counts to the extent of DE 10 2007 061 198 B3 to the state of the art. Here, a rectangular board by means of rolling either from a narrow side or from a longitudinal side starting deformed so that different thickness ranges arise. Subsequently, the thus contoured board is bent to the slot tube and then welded along the longitudinal edges. The welded tube is thereafter deformed with a U-shaped blade so that torsionally rigid cylindrical end portions, a torsionally soft U-shaped central longitudinal section and between the end portions and the central longitudinal section of the cylindrical cross section of the end portions in the U-shaped cross section changing transition sections are formed. Since the embossing of the U-shaped trough in the central longitudinal section takes place on a circumferentially closed tube, the material is subjected to high stress in many areas during the shaping, with the result that various mechanical characteristics of the Torsionsprofils (associated with a forming process strains, ironing and limit shape changes ) can not be determined with the desired precision.

Ähnliche Probleme ergeben sich auch bei einem Verfahren, bei dem das Torsionsprofil unmittelbar aus einem geschweißten oder gezogenen Rohr mit gleich bleibender Wanddicke gefertigt wird.Similar Problems also arise in a method in which the torsion profile directly from a welded or drawn pipe with is made constant wall thickness.

Der Erfindung liegt – ausgehend vom Stand der Technik – die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Kraftfahrzeugbauteils in Form eines Torsionsprofils aus einer metallischen Platine zu schaffen, bei welchem die mechanischen Eigenschaften des Torsionsprofils unter Berücksichtigung einer möglichst variablen Integration in eine Verbundlenkerhinterachse genau bestimmt werden können.Of the Invention is - starting from the prior art - the Task is based on a method for producing a motor vehicle component in the form of a Torsionsprofils from a metallic board to create, in which the mechanical properties of the torsion profile considering as variable as possible Integration into a torsion beam rear axle can be accurately determined can.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht erfindungsgemäß in den Merkmalen des Anspruchs 1.The Solution to this problem according to the invention in the features of claim 1.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 11.advantageous Further developments are subject matter of claims 2 to 11.

Ein erster Arbeitsschritt des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass die Platine in mindestens einer Fertigungsstufe mit einer längsgerichteten U-förmigen Mulde versehen wird. Hierbei können die Schenkel der Platine neben der Mulde dieselbe oder eine unterschiedliche Breite aufweisen. Eine solche Prägung der Mulde ist mit dem Vorteil verbunden, dass die Lage der Fügenaht am geschlossenen Torsionsprofil variabel gehalten werden kann, um beim Fügen der Längskanten (Schweißen, Löten, Kleben etc.) günstige Fertigungsbedingungen zu gewährleisten. Je nach Material und Materialdicke kann die Mulde beim Prägen direkt in ihre Endform gebracht werden. Denkbar sind aber auch zwei oder mehrere aufeinander folgende Prägevorgänge mit dem Ziel, dass speziell in den gekrümmten Übergangsbereichen von den Wänden der Mulde auf ihren Boden und auf die seitlichen Schenkel neben der Mulde direkte Formgebungen möglich sind. Dies erlaubt eine deutlich verbesserte Bestimmung der mechanischen Eigenschaften des letztlich hergestellten Torsionsprofils.One first step of the method according to the invention is that the board in at least one manufacturing stage provided with a longitudinal U-shaped recess becomes. Here, the legs of the board next to the Mulde have the same or a different width. A such stamping of the hollow is associated with the advantage that the position of the joint seam on the closed torsion profile can be kept variable to when joining the longitudinal edges (Welding, soldering, gluing etc.) cheap To ensure production conditions. Depending on the material and material thickness, the trough when embossing directly into their final form will be brought. But also conceivable are two or more successive embossing operations with the aim of that specifically in the curved transition areas from the walls of the hollow to their bottom and to the side Legs next to the trough direct formations are possible. This allows a much improved determination of the mechanical Properties of the torsion profile ultimately produced.

Die Platine kann rechteckig konturiert sein oder auch andere Konturen aufweisen. Die Variationsbreite bei der Gestaltung eines Torsionsprofils wird hierdurch beträchtlich erhöht.The Board can be contoured rectangular or other contours exhibit. The variation in the design of a torsion profile is thereby considerably increased.

Zur Herstellung der Mulde werden für jeden Arbeitsschritt ein Oberwerkzeug in Form eines die Innenkontur der Mulde formenden Schwerts und als Gegenlager ein Unterwerkzeug mit einer die Außenkontur der Mulde bestimmenden Einsenkung verwendet.to Production of the trough is used for each work step Upper tool in the form of a forming the inner contour of the trough sword and as an abutment, a lower tool with an outer contour the trough determining sink used.

Nunmehr werden die Schenkel der verformten Platine neben der Mulde über die gesamte Länge der Platine im Wesentlichen parallel zueinander und zur Mulde umgebogen. Auf diese Weise kann an den späteren Ohren des Torsionsprofils und in den Übergangsabschnitten zwischen der Mulde und den rohrförmigen Endabschnitten ebenfalls eine direkte Formgebung mit der dadurch bedingten präzisen Einstellung der mechanischen Eigenschaften erreicht werden.Now The legs of the deformed board are next to the trough over the entire length of the board is essentially parallel bent over each other and to the trough. In this way, at the later Ears of the torsion profile and in the transitional sections between the trough and the tubular end portions also a direct shaping with the resulting precise adjustment the mechanical properties are achieved.

Dazu werden weitgehend U-förmige Ober- und Unterwerkzeuge eingesetzt, die jeweils bis auf die gerundeten Endbereiche gemuldet sind und die Außenkontur bzw. die Innenkontur der weiter verformten Platine bestimmen.To are largely U-shaped upper and lower tools used, which are tolerated except for the rounded end regions and the outer contour or the inner contour of the further deformed Determine board.

Im Anschluss daran werden die umgebogenen Schenkel unter Kontakt ihrer Längskanten in den den Stirnenden der Platine benachbarten Bereichen rohrförmig und im Längenabschnitt mit der Mulde U-förmig verformt. Hierbei werden die torsionssteifen rohrförmigen Endabschnitte, der torsionsweiche U-förmige mittlere Längenabschnitt und die Übergangsabschnitte zwischen dem mittleren Längenabschnitt und den Endabschnitten gebildet. Dadurch entsteht im mittleren Längenabschnitt mit Ausnahme der endseitigen Ohren ein doppellagiges Werkstück, an welchem wichtige Parameter der Querschnittsform, und zwar der Spreizwinkel zwischen den doppellagigen Wänden der Mulde, die Radien des doppellagigen Rückens des Werkstücks sowie die Form und Größe der Ohren gezielt bestimmt werden können. Aufgrund der Beeinflussung der Querschnittsform kann auch der Schubmittelpunkt des späteren Torsionsprofils genau positioniert werden.Subsequently, the bent legs are tubular under contact of their longitudinal edges in the areas adjacent to the front ends of the board and U-shaped in the longitudinal section with the trough. Here, the torsionally rigid tubular end portions, the torsionally soft U-shaped central longitudinal portion and the transition portions between the central longitudinal portion and the end portions are formed. This results in the middle length section except the end ears a double-layered workpiece on which important parameters of the cross-sectional shape, namely the spread angle between the two-ply walls of the trough, the radii of the two-ply back of the workpiece and the shape and size of the ears can be specifically determined. Due to the influence of the cross-sectional shape and the shear center of the later torsion profile can be accurately positioned.

Zur Herstellung des hinsichtlich der Längskanten noch nicht gefügten Torsionsprofils wird das Werkstück dann zum Beispiel um 180° gedreht, so dass die Mulde nach unten und die Schenkel nach oben zeigen. Es kann aber auch ein anderer Verdrehwinkel je nach der Endformgebung gewählt werden. Jetzt wird mit Hilfe eines die Außenkontur des Torsionsprofils bestimmenden haubenartigen Oberwerkzeugs und eines mit einem längsgerichteten Vorsprung in die Mulde fassenden Gegenhalters als Unterwerkzeug das Torsionsprofil geprägt. Haben die Schenkel eine unterschiedliche Breite, liegen die sich berührenden Längskanten der umgebogenen Schenkel in einem Bereich neben dem Rücken des Torsionsprofils.to Production of the longitudinal edges not yet joined torsion profile, the workpiece is then For example, rotated 180 °, so that the trough down and show the thighs up. But it can be another Angle of rotation can be selected according to the final shaping. Now is using a the outer contour of the Torsionsprofils dominant hood-like upper tool and one with a longitudinal Projection into the trough holding counter-holder as a lower tool shaped the torsion profile. Do the thighs have a different one Width, are the touching longitudinal edges the bent leg in an area next to the back of the torsion profile.

Nach der Formgebung des Torsionsprofils werden abschließend die Längskanten der verformten Schenkel miteinander gefügt, insbesondere verschweißt. Dies erfolgt vorzugsweise im verspannten Zustand, wobei die Lage der Fügenahtposition in einem weiten Bereich frei wählbar ist, da die Fügenaht nicht durch Dehnungen aufgrund von Umformarbeit belastet wird.To the shaping of the Torsionsprofils be final the longitudinal edges of the deformed legs are joined together, in particular welded. This is preferably done in strained state, the location of the joint seam position in a wide range is freely selectable, since the seam is not is strained by strains due to forming work.

Es ist von Vorteil, die den Stirnenden der Platine benachbarten Bereiche in Längsrichtung der Platine S-förmig zu verformen. Diese S-förmige Prägung kann an der noch ebenen Platine durchgeführt werden oder auch zeitgleich mit dem Prägen der Mulde. Des Weiteren ist eine S-förmige Prägung nach dem Fertigen der Mulde denkbar. Die S-förmige Prägung der den Stirnenden der Platine benachbarten Bereiche dient als Vorbereitung zur Ausbildung der rohrförmigen Endabschnitte des Torsionsprofils.It is beneficial to the front ends of the board adjacent areas in the longitudinal direction of the board S-shaped deform. This S-shaped embossment can be at the still level Board be carried out or at the same time with the Embossing the trough. Furthermore, an S-shaped Embossing after the completion of the trough conceivable. The S-shaped Embossing of the front ends of the board adjacent areas serves as preparation for the formation of the tubular End portions of the Torsionsprofils.

Auch zum Prägen der S-förmigen Endbereiche werden geeignete Ober- und Unterwerkzeuge eingesetzt.Also for embossing the S-shaped end portions are suitable Upper and lower tools used.

Die Endabschnitte des Torsionsprofils können kreisrund oder auch unrund verformt sein. Eine unrunde Prägung kann beispielsweise dann vorgenommen werden, wenn die mit dem Torsionsprofil zu verbindenden Längslenker einer Verbundlenkerhinterachse entsprechende Anbindungsbereiche aufweisen. Die unrunde Verformung kann bereits im Zuge des letzten Arbeitsschritts vor dem Fügen der Längskanten der verformten Schenkel erfolgen.The End portions of the Torsionsprofils can be circular or also be deformed out of round. For example, a non-round imprinting then be made when connecting to the torsion profile Trailing arm of a torsion beam rear axle corresponding Have connection areas. The non-round deformation can already in the course of the last work step before joining the longitudinal edges the deformed leg done.

Die Verformung der den Stirnenden der Platine benachbarten Bereiche kann über einen Dorn durchgeführt werden. Dies erhöht die Genauigkeit des Querschnitts der Endabschnitte des Torsionsprofils im Hinblick auf die spätere Anbindung an die Längslenker einer Verbundlenkerhinterachse.The Deformation of the front ends of the board adjacent areas can be done over a thorn. This increases the accuracy of the cross section of the end sections the Torsionsprofils with regard to the later connection to the trailing arm of a torsion beam trailing axle.

Darüber hinaus ist es denkbar, dass die Endabschnitte relativ zu dem Längenabschnitt mit der Mulde um die Längsachse des Torsionsprofils verdreht werden. Je nach dem Grad der Verdrehung kann hiermit die jeweils beste Anbindung an die Längslenker einer Verbundlenkerhinterachse erzielt werden.About that In addition, it is conceivable that the end portions relative to the longitudinal section twisted with the trough about the longitudinal axis of the Torsionsprofils become. Depending on the degree of twist can hereby each best connection to the trailing arm of a torsion beam trailing axle be achieved.

Die Qualität der Verbindung des Torsionsprofils mit den Längslenkern einer Verbundlenkerhinterachse wird dadurch noch weiter verbessert, dass die den Stirnenden der Platine benachbarten Bereiche konisch aufgeweitet werden. Es wird auf diese Weise ein größerer Anbindungsquerschnitt bei sonst unverändertem Profil erzielt. Ferner werden modifizierte Beschnittkanten erreicht bei einer unveränderten Höhe des Rückens des Torsionsprofils. Diese Verformung kann bereits während der Verformung der neben der Mulde liegenden Schenkel durchgeführt werden. Hierzu gelangt ein entsprechend ausgebildeter Dorn zum Einsatz.The Quality of the connection of the torsion profile with the trailing arms a torsion beam trailing axle is thereby further improved, that the areas adjacent the front ends of the board conical be widened. It becomes a bigger one in this way Connection cross section achieved with otherwise unchanged profile. Furthermore, modified trim edges are achieved at an unchanged height the back of the torsion profile. This deformation can already during the deformation of lying next to the trough Thighs are performed. For this purpose, a corresponding trained thorn used.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung wird darin erblickt, dass das Torsionsprofil in Längsrichtung wellenförmig verformt wird. Diese Art der Verformung wird auch als S-Schlag-Profil bezeichnet. Sie dient der Verschiebung des Schubmittelpunkts, die bei speziellen Bauraumanforderungen günstig ist. Der Mittelbereich des Torsionsprofils ist dann gegenüber den rohrförmigen Endabschnitten in der Mittellängsebene der Mulde versetzt angeordnet.A another embodiment of the invention is seen therein, that the torsion profile in the longitudinal direction wavy is deformed. This type of deformation is also called S-punch profile designated. It serves to shift the center of the shear, the favorable for special space requirements. The middle area the Torsionsprofils is then opposite the tubular End portions offset in the central longitudinal plane of the trough arranged.

Die zur Fertigung des Torsionsprofils bereit gestellte Platine kann über ihre gesamte Erstreckung eine gleichmäßige Dicke aufweisen. Denkbar ist aber auch, dass das Torsionsprofil aus einer Platine mit über ihre Länge bereichsweise unterschiedlichen Wanddicken gefertigt wird. Eine Platine mit variablen Wanddicken (tailored rolled blank) kann zum Einsatz gelangen, wenn bei einem Torsionsprofil in den Übergängen von dem mittleren U-förmigen Längenabschnitt auf die Übergangsabschnitte und von den Übergangsabschnitten auf die endseitigen rohrförmigen Endabschnitte höhere Festigkeiten gefordert werden. Hiermit ist zwar eine geringe Gewichtszunahme verbunden, es wird jedoch eine höhere Rollsteifigkeit erzielt.The to manufacture the Torsionsprofils provided board can over their entire extent a uniform thickness exhibit. It is also conceivable that the torsion profile of a Board with different wall thicknesses over its length is manufactured. A board with variable wall thicknesses (tailored rolled blank) can be used, if in a Torsionsprofil in the transitions from the middle U-shaped Length section on the transition sections and from the transitional sections to the terminal tubular ones End sections higher strengths are required. Herewith Although there is a slight increase in weight, it does achieved a higher roll stiffness.

Die metallische Platine kann insbesondere aus Stahl oder Leichtmetall, insbesondere Aluminium, bestehen.The metallic board can be made in particular of steel or light metal, in particular aluminum.

Ferner ist es vorstellbar, dass die Platine aus einem Hybridwerkstoff gefertigt wird.Further It is conceivable that the board made of a hybrid material becomes.

Auch kann die Platine im Vorfeld der Umformung kugelgestrahlt oder in einer anderen geeigneten Weise behandelt werden.Also the board can be shot peened in advance of forming or in be treated in another suitable way.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand von in den Zeichnungen veranschaulichten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:The Invention is illustrated below with reference to the drawings Embodiments explained in more detail. Show it:

1 in schematischer Perspektive ein Torsionsprofil für eine Verbundlenkerhinterachse; 1 a torsional profile for a torsion beam rear axle in a schematic perspective;

2 in vergrößertem Maßstab einen vertikalen Querschnitt durch die Darstellung der 1 entlang der Linie II-II in Richtung der Pfeile IIa gesehen; 2 on a larger scale a vertical cross section through the representation of 1 seen along the line II-II in the direction of arrows IIa;

3 in schematischer Perspektive eine stählerne Platine in zwei Bearbeitungspositionen; 3 in schematic perspective, a steel circuit board in two processing positions;

4 in der Perspektive ein Oberwerkzeug für einen 1. Arbeitsschritt; 4 in perspective, an upper tool for a 1st step;

5 in der Perspektive ein Unterwerkzeug für den 1. Arbeitsschritt; 5 in perspective, a lower tool for the 1st step;

6 in der Perspektive die Platine der 3 nach einer Verformung mit Hilfe der Werkzeuge gemäß den 4 und 5; 6 in perspective the board of the 3 after deformation using the tools according to 4 and 5 ;

7 die Platine der 3 und 6 zusammen mit dem Oberwerkzeug und dem Unterwerkzeug gemäß den 4 und 5 im vertikalen Querschnitt; 7 the board of the 3 and 6 together with the upper tool and the lower tool according to 4 and 5 in vertical section;

8 im vertikalen Querschnitt ein weiteres Oberwerkzeug und ein weiteres Unterwerkzeug für einen 2. Arbeitsschritt gemäß 4 zusammen mit der dadurch weiter verformten Platine gemäß den 6 und 7; 8th in vertical cross-section another upper tool and another lower tool for a 2nd step according to 4 together with the further deformed board according to the 6 and 7 ;

9 in schematischer Perspektive die mittels des Oberwerkzeugs und des Unterwerkzeugs der 8 weiter verformte Platine; 9 in a schematic perspective, the means of the upper tool and the lower tool of 8th further deformed board;

10 in der Perspektive ein Oberwerkzeug für einen 3. Arbeitsschritt; 10 in perspective, an upper tool for a 3rd step;

11 in der Perspektive die Platine der 9; 11 in perspective the board of the 9 ;

12 in der Perspektive ein Unterwerkzeug für den 3. Arbeitsschritt; 12 in perspective a lower tool for the 3rd step;

13 in der Perspektive die mit dem Ober- und Unterwerkzeug der 10 und 12 verformte Platine; 13 in perspective, with the upper and lower tools of the 10 and 12 deformed board;

14 in der Perspektive ein Oberwerkzeug für einen 4. Arbeitsschritt; 14 in perspective, an upper tool for a 4th step;

15 in der Perspektive die Platine der 13 in 180° verdrehter Lage; 15 in perspective the board of the 13 in 180 ° twisted position;

16 in der Perspektive ein Unterwerkzeug für den 4. Arbeitsschritt; 16 in the perspective of a lower tool for the 4th step;

17 in der Perspektive ein fertig geformtes Torsionsprofil; 17 in perspective, a fully formed torsion profile;

18 in der Perspektive ein Torsionsprofil gemäß einer weiteren Ausführungsform; 18 in perspective, a torsion profile according to another embodiment;

19 in der Perspektive ein Torsionsprofil gemäß einer dritten Ausführungsform; 19 in perspective, a torsion profile according to a third embodiment;

20 in der Perspektive ein Torsionsprofil aus einer Platine mit bereichsweise unterschiedlichen Wanddicken und 20 in perspective, a torsion profile of a board with partially different wall thicknesses and

21 einen vertikalen Querschnitt durch die Darstellung der 1 entlang der Linie II-II in Richtung der Pfeile IIa gesehen, gemäß einer weiteren Ausführungsform. 21 a vertical cross section through the representation of 1 along the line II-II seen in the direction of arrows IIa, according to another embodiment.

In den 1 und 2 ist mit 1 ein Torsionsprofil als Bestandteil einer ansonsten nicht näher veranschaulichten Verbundlenkerhinterachse eines Kraftfahrzeugs bezeichnet. Das Torsionsprofil 1 weist torsionssteife, kreisrunde, rohrförmige Endabschnitte 2, einen torsionsweichen U-förmigen mittleren Längenabschnitt 3 und zwischen dem mittleren Längenabschnitt 3 sowie den Endabschnitten 2 vom U-förmigen in den rohrförmigen Querschnitt wechselnde Übergangsabschnitte 4 auf. Insbesondere die 2 lässt erkennen, dass das Torsionsprofil 1 im mittleren Längenabschnitte 3 im Bereich der seitlichen Schenkel 5 sowie des bogenförmigen Rückens 6 doppellagig gestaltet ist. Die dem Rücken 6 gegenüberliegenden Längsränder 7 sind ohrenförmig ausgebildet.In the 1 and 2 is with 1 a Torsionsprofil as part of an otherwise unspecified illustrated twist beam rear axle of a motor vehicle. The torsion profile 1 has torsionally rigid, circular, tubular end sections 2 , a torsionally soft U-shaped middle section 3 and between the middle length section 3 and the end sections 2 from the U-shaped in the tubular cross-section changing transition sections 4 on. especially the 2 lets recognize that the torsion profile 1 in the middle length sections 3 in the area of the lateral thighs 5 and the arched spine 6 is designed double-layered. The back 6 opposite longitudinal edges 7 are formed ear-shaped.

Das Torsionsprofil 1 wird aus einer rechteckigen stählernen Platine 8 hergestellt, von der in 3 eine Hälfte dargestellt ist. Die andere Hälfte ist spiegelbildlich gestaltet, so dass nachfolgend (mit Ausnahme der 18) nur diese eine Hälfte veranschaulicht und auch beschrieben ist.The torsion profile 1 is made of a rectangular steel circuit board 8th made by the in 3 a half is shown. The other half is mirror-inverted, so that below (with the exception of the 18 ) only this one half is illustrated and also described.

Zur Fertigung des Torsionsprofils 1 werden zunächst die den Stirnenden 9 benachbarten Bereiche 10 der Platine 8 S-förmig verformt. Die hierfür zum Einsatz gelangenden Werkzeuge sind nicht näher dargestellt.For the production of the torsion profile 1 First, the front ends 9 neighboring areas 10 the board 8th S-shaped deformed. The tools used for this purpose are not shown in detail.

Im Anschluss daran wird die derart verformte Platine 8a zwischen den S-förmigen Bereichen 10 mit einer U-förmigen Mulde 11 versehen, deren vertikale Mittellängsebene VMLE neben der vertikalen Mittellängsebene VMLE1 der umgeformten Platine 8b verläuft (siehe 6 und 7). Zur Herstellung der Mulde 11 wird die Platine 8a gemäß 3 zwischen ein aus den 4 und 7 erkennbares Oberwerkzeug 12 und ein aus den 5 und 7 erkennbares Unterwerkzeug 13 platziert. Das Oberwerkzeug 12 bestimmt mit einem Wulst 16 die Innenkontur der Mulde 11, während das Unterwerkzeug 13 mit einer Rinne 17 als Gegenlager dient und die Außenkontur bestimmt. Auch das Oberwerkzeug der 4 kann mit seitlichen Flügeln 46 versehen sein, wie sie aus der 5 hervorgehen, um die Platine 8a einwandfrei verformen zu können. Nach dem Zusammenfahren von Oberwerkzeug 12 und Unterwerkzeug 13 hat die Platine 8b die aus der 6 erkennbare Kontur mit unterschiedlich breiten Schenkeln 14 und 15.Following this, the thus deformed board 8a between the S-shaped areas 10 with a U-shaped trough 11 whose vertical center longitudinal plane VMLE next to the vertical center longitudinal plane VMLE1 of the formed board 8b runs (see 6 and 7 ). For the production of the hollow 11 will the board 8a according to 3 between one out of the 4 and 7 recognizable upper tool 12 and one out of the 5 and 7 recognizable lower tool 13 placed. The upper tool 12 determined with a bead 16 the inner contour of the trough 11 while the lower tool 13 with a gutter 17 serves as an abutment and determines the outer contour. Also the upper tool of the 4 can with side wings 46 be provided as they are from the 5 come out to the circuit board 8a to deform properly. After the collapse of upper tool 12 and lower tool 13 has the board 8b the from the 6 recognizable contour with legs of different widths 14 and 15 ,

Zur besseren Formgebung des Torsionsprofils 1 wird in einem weiteren Arbeitsschritt die Platine 8b der 6 und 7 mittels eines Oberwerkzeugs 18 und eines Unterwerkzeugs 19 (gegeneinander verfahrbar) hinsichtlich der Mulde 11 gezielt so weiter verformt (8), dass die an die unterschiedlich breiten Schenkel 14, 15 angrenzenden Wandabschnitte 20 der Mulde 11 weitgehend parallel zueinander verlaufen. Dazu ist das Oberwerkzeug 18 mit einem entsprechend ausgebildeten Wulst 21 und das Unterwerkzeug 19 mit einer die Außenkontur der Mulde 11 bestimmenden Rinne 22 versehen. Die mit diesem Arbeitsschritt weiter verformte Platine 8c ist ferner aus den 9 und 11 erkennbar.For better shaping of the torsion profile 1 In a further step, the board becomes 8b of the 6 and 7 by means of an upper tool 18 and a lower tool 19 (movable against each other) with regard to the trough 11 purposefully deformed further ( 8th ), that to the differently wide thighs 14 . 15 adjacent wall sections 20 the hollow 11 largely parallel to each other. This is the upper tool 18 with a correspondingly formed bead 21 and the lower tool 19 with a the outer contour of the trough 11 determining gutter 22 Mistake. The with this step further deformed board 8c is also from the 9 and 11 recognizable.

In einem nachfolgenden Arbeitsschritt werden mit Hilfe eines aus der 10 ersichtlichen Oberwerkzeugs 23 und eines aus der 12 erkennbaren Unterwerkzeugs 24 die unterschiedlich breiten Schenkel 14, 15 der Platine 8c neben der Mulde 11 im Wesentlichen parallel zueinander und zur Mulde 11 umgebogen. Dazu besitzt das Oberwerkzeug 23 zwischen zwei schräg zueinander gestellten Schenkeln 25, 26 einen Wulst 27, der sich zwischen endseitigen U-förmigen Bereichen 28 erstreckt. Das Unterwerkzeug 24 als Gegenlager weist neben einer Aufnahmerinne 29 zwei Stützschenkel 30 auf. Die die Außenkontur der Mulde 11 bestimmende Aufnahmerinne 29 geht endseitig in U-förmige Stützbereiche 31 über. Die insoweit verformte Platine 8d ist aus den 13 und 15 ersichtlich. Sie weist aus den S-förmigen Bereichen 10 umgeformte U-förmige Enden 32 auf.In a subsequent step, using one of the 10 apparent upper tool 23 and one from the 12 recognizable lower tool 24 the legs of different widths 14 . 15 the board 8c next to the hollow 11 essentially parallel to each other and to the trough 11 bent. The upper tool has this 23 between two diagonally placed legs 25 . 26 a bead 27 that extends between terminal U-shaped areas 28 extends. The lower tool 24 as an abutment points next to a receiving channel 29 two support legs 30 on. The outer contour of the trough 11 determining receptacle 29 goes to the end in U-shaped support areas 31 above. The extent deformed board 8d is from the 13 and 15 seen. It points out the S-shaped areas 10 deformed U-shaped ends 32 on.

Diese verformte Platine 8d gemäß den 13 und 15 wird anschließend unter Einsatz eines Oberwerkzeugs 33 gemäß 14 und eines Unterwerkzeugs 34 gemäß 16 so umgestaltet, dass die Schenkel 14, 15 unter Kontakt ihrer Längskanten 35, 36 in den Enden 32 rohrförmig und im Längenabschnitt mit der Mulde 11 U-förmig verformt werden (17). Es wird das an den Längskanten 35, 36 noch nicht verschweißte Torsionsprofil 1 gebildet.This deformed board 8d according to the 13 and 15 is then using an upper tool 33 according to 14 and a lower tool 34 according to 16 so transformed that the thighs 14 . 15 under contact of their longitudinal edges 35 . 36 in the ends 32 tubular and in the longitudinal section with the trough 11 Be deformed in a U-shape ( 17 ). It will be the long edges 35 . 36 not yet welded torsion profile 1 educated.

Zur Ausübung dieses Arbeitsschritts bei um 180° verdrehter Platine 8d (15) ist das Oberwerkzeug 33 mit einer Formrinne 37 und angrenzenden gespreizten Schenkeln 38 versehen. Das Unterwerkzeug 34 besitzt einen in die Mulde 11 eingreifenden Stützwulst 39 sowie angrenzende gemuldete Längenabschnitte 40 für die Längsränder 7 der Platine 8d. Ferner ist das Unterwerkzeug 34 mit Aufnahmebereichen 41 für die Enden 32 versehen.To perform this operation in 180 ° twisted board 8d ( 15 ) is the upper tool 33 with a trough 37 and adjacent splayed thighs 38 Mistake. The lower tool 34 owns one in the hollow 11 engaging support bead 39 as well as adjacent domed lengths 40 for the longitudinal edges 7 the board 8d , Furthermore, the lower tool 34 with recording areas 41 for the ends 32 Mistake.

Die Längskanten 35, 36 der verformten Schenkel 14, 15 sowie der Endabschnitte 2 werden danach miteinander verschweißt, so dass eine sich nahezu geradlinig erstreckende Schweißnaht 42 gebildet wird (17).The long edges 35 . 36 the deformed thigh 14 . 15 as well as the end sections 2 are then welded together, so that an almost straight extending weld 42 is formed ( 17 ).

Die Verformung der Platine 8d gemäß den 13 und 15 zum Torsionsprofil 1 gemäß 17 kann mit Hilfe von nicht dargestellten Dornen erfolgen, über welche die Enden 32 herum geschlagen werden. Diese Dome können zylindrisch oder konisch gestaltet sein.The deformation of the board 8d according to the 13 and 15 to the torsion profile 1 according to 17 can be done with the help of not shown thorns, over which the ends 32 to be beaten around. These domes can be cylindrical or conical.

Denkbar ist auch eine unrunde Verformung der Endabschnitte 2 eines Torsionsprofils 1a, wie sie beispielsweise aus der 19 hervorgeht. Des Weiteren lässt 19 erkennen, dass die Endabschnitte 2 relativ zu dem Längenabschnitt 3 mit der Mulde 11 um die Längsachse des Torsionsprofils 1a verdreht sind.Also conceivable is a non-circular deformation of the end sections 2 a torsion profile 1a , as for example from the 19 evident. Furthermore, lets 19 recognize that the end sections 2 relative to the longitudinal section 3 with the hollow 11 around the longitudinal axis of the torsion profile 1a are twisted.

Aus der 18 ist eine Ausführungsform eines Torsionsprofils 1b erkennbar, welches in Längsrichtung wellenförmig verformt ist. Der Mittelbereich 43 ist gegenüber den Endabschnitten 2 in der vertikalen Mittellängsebene des Torsionsprofils 1b in Richtung des Pfeils PF verschoben. Eine solche Verformung wird vorzugsweise vor dem Verschweißen der Längskanten 35, 36 am Torsionsprofil 1 vollzogen.From the 18 is an embodiment of a torsion profile 1b recognizable, which is wavy deformed in the longitudinal direction. The middle area 43 is opposite the end sections 2 in the vertical central longitudinal plane of the torsion profile 1b moved in the direction of the arrow PF. Such deformation is preferably prior to welding of the longitudinal edges 35 . 36 on the torsion profile 1 completed.

Die 20 zeigt eine Ausführungsform, bei welcher die Platine zur Fertigung eines Torsionsprofils 1c über ihre Länge bereichsweise unterschiedliche Wanddicken aufweist. Diese unterschiedlichen Wanddicken 44, 45 sind an dem Torsionsprofil 1c der 20 im Bereich zwischen dem mittleren U-förmigen Längenabschnitt 3 und den Übergangsabschnitten 4 sowie zwischen den Übergangsabschnitten 4 und den rohrförmigen Endabschnitten 2 erkennbar. Die Platine kann als so genannte tailored rolled blanks gefertigt sein.The 20 shows an embodiment in which the board for producing a Torsionsprofils 1c Has over its length partially different wall thicknesses. These different wall thicknesses 44 . 45 are on the torsion profile 1c of the 20 in the area between the middle U-shaped longitudinal section 3 and the transitional sections 4 and between the transitional sections 4 and the tubular end portions 2 recognizable. The board can be manufactured as so-called tailored rolled blanks.

In der 21 ist letztlich eine Ausführungsform eines Torsionsprofils 1d dargestellt, bei welcher mittels eines geeigneten, nicht näher dargestellten Werkzeugs aus dem Boden 47 der Mulde 11 ein Wulst 48 in Richtung zu den ohrenartigen Längsrändern 7 geformt worden ist. Auf diese Weise wird ein Freiraum 49 geschaffen, welcher beim Fügen der Längskanten 35 und 36 ein Aufschmelzen des Bodens 47 und damit eine Schwächung des Torsionsprofils 1d verhindert. Die Schweißnaht 42 kann, wie dargestellt, mittig des Rückens 6 oder auch seitlich vorgesehen sein.In the 21 is ultimately an embodiment of a Torsionsprofils 1d represented in which by means of a suitable, not shown tool from the ground 47 the hollow 11 a bead 48 towards the ear-shaped longitudinal edges 7 has been shaped. In this way, a free space 49 created, which when joining the longitudinal edges 35 and 36 a melting of the soil 47 and thus a weakening of the torsion profile 1d prevented. The weld 42 can, as shown, in the middle of the back 6 or also be provided laterally.

11
Torsionsprofiltorsion
1a1a
Torsionsprofiltorsion
1b1b
Torsionsprofiltorsion
1c1c
Torsionsprofiltorsion
1d1d
Torsionsprofiltorsion
22
Endabschnitte von 1 End sections of 1
33
mittlerer Längenabschnitt von 1 middle section of 1
44
ÜbergangsabschnitteTransition sections
55
Schenkel in 3 Thighs in 3
66
Rücken in 3 Back in 3
77
Längsränder in 3 Longitudinal edges in 3
88th
Platinecircuit board
8a8a
Platinecircuit board
8b8b
Platinecircuit board
8c8c
Platinecircuit board
8d8d
Platinecircuit board
99
Stirnenden von 8 Front ends of 8th
1010
S-förmiger Bereich von 8a, 8b, 8c S-shaped area of 8a . 8b . 8c
1111
Mulde in 8b, 8c, 8d Hollow in 8b . 8c . 8d
1212
Oberwerkzeugupper tool
1313
Unterwerkzeuglower tool
1414
Schenkel von 8b, 8c, 8d Thighs of 8b . 8c . 8d
1515
Schenkel von 8b, 8c, 8d Thighs of 8b . 8c . 8d
1616
Wulst an 12 Bead on 12
1717
Rinne in 13 Gutter in 13
1818
Oberwerkzeugupper tool
1919
Unterwerkzeuglower tool
2020
Wandabschnitte von 11 Wall sections of 11
2121
Wulst an 18 Bead on 18
2222
Rinne in 19 Gutter in 19
2323
Oberwerkzeugupper tool
2424
Unterwerkzeuglower tool
2525
Schenkel an 23 Thighs on 23
2626
Schenkel an 23 Thighs on 23
2727
Wulst an 23 Bead on 23
2828
U-förmige Bereiche an 23 U-shaped areas 23
2929
Aufnahmerinne an 24 Recording mouth 24
3030
Stützschenkel an 24 Support leg on 24
3131
Stützbereiche an 24 Support areas 24
3232
Enden an 8d Ends 8d
3333
Oberwerkzeugupper tool
3434
Unterwerkzeuglower tool
3535
Längskante von 14 Longitudinal edge of 14
3636
Längskante von 15 Longitudinal edge of 15
3737
Formrinne an 33 Forming trough 33
3838
Schenkel an 33 Thighs on 33
3939
Stützwulst an 34 Support bead on 34
4040
Längenabschnitt an 34 Length section on 34
4141
Aufnahmebereiche für 32 Recording areas for 32
4242
Schweißnaht an 1 Weld on 1
4343
Mittelbereich von 1b Mid-range of 1b
4444
Wandbereiche von 1c Wall areas of 1c
4545
Wandbereiche von 1c Wall areas of 1c
4646
Flügel neben 17 Wings beside 17
4747
Boden v. 11 Soil v. 11
4848
Wulst an 47 Bead on 47
4949
Freiraumfree space
PFPF
Richtungspfeilarrow
VMLEVMLE
vertikale Mittellängsebene von 11 vertical center longitudinal plane of 11
VMLE1VMLE1
Vertikale Mittellängsebene von 8b Vertical center longitudinal plane of 8b

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Claims (11)

Verfahren zur Herstellung eines Kraftfahrzeugbauteils in Form eines Torsionsprofils (1, 1a, 1b, 1c, 1d) aus einer Platine (8), das torsionssteife rohrförmige Endabschnitte (2), einen torsionsweichen U-förmigen mittleren Längenabschnitt (3) und zwischen dem mittleren Längenabschnitt (3) sowie den Endabschnitten (2) vom U-förmigen in den rohrförmigen Querschnitt wechselnde Übergangsabschnitte (4) aufweist, gekennzeichnet durch folgende Arbeitsschritte: a) Die Platine (8) wird mit Abstand zu ihren Stirnenden (9) in mindestens einer Fertigungsstufe mit einer längs gerichteten U-förmigen Mulde (11) versehen; b) die Schenkel (14, 15) der verformten Platine (8b, 8c) neben der Mulde (11) werden im Wesentlichen parallel zueinander und zur Mulde (11) umgebogen; c) die umgebogenen Schenkel (14, 15) werden unter Kontakt ihrer Längskanten (35, 36) in den den Stirnenden (9) der Platine (8a, 8b, 8c) benachbarten Bereichen (10) rohrförmig und im Längenabschnitt (3) mit der Mulde (11) in Anpassung an die Kontur der Mulde (11) U-förmig verformt; d) die Längskanten (35, 36) der verformten Schenkel (14, 15) werden miteinander gefügt.Method for producing a motor vehicle component in the form of a torsion profile ( 1 . 1a . 1b . 1c . 1d ) from a board ( 8th ), the torsionally rigid tubular end sections ( 2 ), a torsionally soft U-shaped central longitudinal section ( 3 ) and between the middle section ( 3 ) as well as the end sections ( 2 ) transition from the U-shaped in the tubular cross-section transitional sections ( 4 ), characterized by the following steps: a) the circuit board ( 8th ) is at a distance from their front ends ( 9 ) in at least one manufacturing stage with a longitudinal U-shaped trough ( 11 ) Mistake; b) the thighs ( 14 . 15 ) of the deformed board ( 8b . 8c ) next to the hollow ( 11 ) are essentially parallel to each other and to the trough ( 11 ) bent over; c) the bent legs ( 14 . 15 ) are under contact of their longitudinal edges ( 35 . 36 ) in the front ends ( 9 ) of the board ( 8a . 8b . 8c ) adjacent areas ( 10 ) tubular and in the longitudinal section ( 3 ) with the trough ( 11 ) in adaptation to the contour of the trough ( 11 ) U-shaped deformed; d) the longitudinal edges ( 35 . 36 ) of the deformed limb ( 14 . 15 ) are joined together. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die den Stirnenden (9) der Platine (8a, 8b, 8c) benachbarten Bereiche (10) der Platine (8a, 8b, 8c) S-förmig verformt werden.Method according to claim 1, characterized in that the ends ( 9 ) of the board ( 8a . 8b . 8c ) adjacent areas ( 10 ) of the board ( 8a . 8b . 8c ) Are deformed in an S-shape. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die den Stirnenden (9) der Platine (8a, 8b, 8c) benachbarten Bereiche (10) unrund verformt werden.Method according to claim 1 or 2, characterized in that the ends ( 9 ) of the board ( 8a . 8b . 8c ) adjacent areas ( 10 ) are deformed out of round. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die den Stirnenden (9) der Platine (8a, 8b, 8c) benachbarten Bereiche (10) über einen Dorn verformt werden.Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the front ends ( 9 ) of the board ( 8a . 8b . 8c ) adjacent areas ( 10 ) are deformed over a mandrel. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die den Stirnenden (9) der Platine (8a, 8b, 8c) benachbarten Bereiche (10) relativ zu dem Längenabschnitt (3) mit der Mulde (11) um die Längsachse des Torsionsprofils (1) verdreht werden.Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that the front ends ( 9 ) of the board ( 8a . 8b . 8c ) adjacent areas ( 10 ) relative to the longitudinal section ( 3 ) with the trough ( 11 ) about the longitudinal axis of the Torsionsprofils ( 1 ) are twisted. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die den Stirnenden (9) der Platine (8a, 8b, 8c) benachbarten Bereiche (10) konisch aufgeweitet werden.Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that the front ends ( 9 ) of the board ( 8a . 8b . 8c ) adjacent areas ( 10 ) are widened conically. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Torsionsprofil (1) in Längsrichtung wellenförmig verformt wird.Method according to one of claims 1 to 6, characterized in that the torsion profile ( 1 ) is deformed wave-shaped in the longitudinal direction. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass aus dem Boden (47) der Mulde (11) ein in Richtung zu den Längsrändern (7) vorspringender Wulst (48) geformt wird.Method according to one of claims 1 to 7, characterized in that from the ground ( 47 ) of the trough ( 11 ) one towards the longitudinal edges ( 7 ) projecting bead ( 48 ) is formed. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Torsionsprofil (1) aus einer Platine mit über ihre Länge abschnittsweise unterschiedlich dicken Wandbereichen (44, 45) gefertigt wird.Method according to one of claims 1 to 8, characterized in that the torsion profile ( 1 ) from a board with sections of different thickness over its length ( 44 . 45 ) is manufactured. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Torsionsprofil (1) aus einer Platine aus einem Hybridwerkstoff gefertigt wird.Method according to one of claims 1 to 9, characterized in that the torsion profile ( 1 ) is made of a board made of a hybrid material. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Platine (8a, 8b, 8c) vor ihrer Umformung kugelgestrahlt wird.Method according to one of claims 1 to 10, characterized in that the board ( 8a . 8b . 8c ) is shot peened before its transformation.
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