DE102009044417A9 - Profile and method for its production - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Profil, insbesondere Karosserieprofil, mit einem Grundkörper und mit einem in dem Grundkörper (4, 42, 60, 86, 178, 186, 222, 244) angeordneten Versteifungselement (6, 44, 62, 88, 108, 120, 130, 142, 152, 194, 234), wobei das Versteifungselement entlang der Längserstreckung des Grundkörpers (4, 42, 60, 86, 178, 186, 222, 244) zumindest abschnittsweise eine Längskante (8, 10, 12, 14, 46, 64, 66, 68, 70, 92, 192, 226) aufweist, welche mit dem Grundkörper (4, 42, 60, 86, 178, 186, 222, 244) verbunden ist, wobei der Grundkörper (4, 42, 60, 86, 178, 186, 222, 244) in Längsrichtung zumindest abschnittsweise eine Nut (48, 228) aufweist und wobei die mindestens eine Längskante (8, 10, 12, 14, 46, 64, 66, 68, 70, 92, 192, 226) des Versteifungselements (6, 44, 62, 88, 108, 120, 130, 142, 152, 194, 234) kraft- und/oder formschlüssig in die Nut (48, 228) eingreift. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung eines Profils, insbesondere eines erfindungsgemäßen Profils, sowie deren vorteilhafte Verwendungen.The invention relates to a profile, in particular a body profile, with a base body and with a stiffening element (6, 44, 62, 88, 108, 120) arranged in the base body (4, 42, 60, 86, 178, 186, 222, 244), 130, 142, 152, 194, 234), the stiffening element along the longitudinal extent of the base body (4, 42, 60, 86, 178, 186, 222, 244) at least in sections a longitudinal edge (8, 10, 12, 14, 46 , 64, 66, 68, 70, 92, 192, 226), which is connected to the base body (4, 42, 60, 86, 178, 186, 222, 244), the base body (4, 42, 60 , 86, 178, 186, 222, 244) has a groove (48, 228) at least in sections in the longitudinal direction and the at least one longitudinal edge (8, 10, 12, 14, 46, 64, 66, 68, 70, 92, 192, 226) of the stiffening element (6, 44, 62, 88, 108, 120, 130, 142, 152, 194, 234) engages non-positively and / or positively in the groove (48, 228). The invention further relates to a method for producing a profile, in particular a profile according to the invention, and the advantageous uses thereof.
Description
Die Erfindung betrifft ein Profil, insbesondere ein Karosserieprofil, mit einem Grundkörper und mit einem in dem Grundkörper angeordneten Versteifungselement, wobei das Versteifungselement entlang der Längserstreckung des Grundkörpers zumindest abschnittsweise eine Längskante aufweist, welche mit dem Grundkörper verbunden ist.The invention relates to a profile, in particular a body profile, with a base body and with a stiffening element arranged in the base body, wherein the stiffening element along the longitudinal extension of the base body at least partially has a longitudinal edge, which is connected to the base body.
Hohlprofile mit Versteifungselement werden häufig in Karosserien für Kraftfahrzeuge eingesetzt, da sie gegenüber herkömmlichen Hohlprofilen eine hohe Stabilität aufweisen. Insbesondere in crashrelevanten Bereichen der Karosserie finden derartige Profile daher vermehrt Anwendung. Aufgrund des Versteifungselements weisen diese Profile einen komplexen Profilquerschnitt auf, so dass sie aufwendiger und daher teurer in ihrer Herstellung sind als gewöhnliche Hohlprofile. Ein Verfahren zur Herstellung derartiger Profile stellt beispielsweise das Aluminiumstranggussverfahren dar, bei dem das Hohlprofil inklusive des Versteifungselements in einem Stück stranggegossen wird.Hollow profiles with stiffening element are often used in bodies for motor vehicles, since they have a high stability compared to conventional hollow profiles. Especially in crash-relevant areas of the body such profiles are therefore increasingly used. Due to the stiffening element, these profiles have a complex profile cross section, so that they are more expensive and therefore more expensive to produce than ordinary hollow sections. A method for producing such profiles, for example, represents the aluminum continuous casting process in which the hollow profile including the stiffening element is continuously cast in one piece.
Um die Herstellungskosten für derartige Profile zu reduzieren, wird in der
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Profil sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung zur Verfügung zu stellen, welches eine höhere Flexibilität bei der Wahl des Profilquerschnitts bietet und zudem geringe Herstellungskosten aufweist.Based on this prior art, the present invention seeks to provide a profile and a method for its production, which offers greater flexibility in the choice of the profile cross-section and also has low production costs.
Diese Aufgabe wird gemäß einer ersten Lehre der vorliegenden Erfindung bei einem gattungsgemäßen Profil dadurch gelöst, dass der Grundkörper in Längsrichtung zumindest abschnittsweise eine Nut aufweist und die mindestens eine Längskante des Versteifungselements kraft- und/oder formschlüssig in die Nut eingreift. Die Längskante kann alternativ oder zusätzlich auch stoffschlüssig mit der Nut verbunden sein; dies erfordert zwar einen zusätzlichen Fügeschritt, kann jedoch zu einer höheren Stabilität des Profils führen. Es ist erkannt worden, dass durch eine Fixierung des Versteifungselements in einer dafür vorgesehenen Nut im Grundkörper eine höhere Flexibilität bei der Wahl des Profilquerschnitts möglich ist. Insbesondere ist aufgrund der Fixierung in der Nut keine Anpassung des Grundkörperquerschnitts bzw. des Versteifungselements für eine weitere kraft- bzw. formschlüssige Verbindung erforderlich. Das Profil erlaubt daher eine große Gestaltungsfreiheit bei der Form des Querschnitts. Weiterhin sind bei diesem Profil der Grundkörper und das Versteifungselement separat voneinander zu fertigen, so dass die Herstellungskosten im Vergleich zum Aluminiumstranggussverfahren wesentlich reduziert sind.This object is achieved according to a first teaching of the present invention in a generic profile in that the base body in the longitudinal direction at least partially has a groove and the at least one longitudinal edge of the stiffening element positively and / or positively engages in the groove. The longitudinal edge may alternatively or additionally also be connected in a material-locking manner with the groove; although this requires an additional Joining step, but can lead to a higher stability of the profile. It has been recognized that a higher flexibility in the choice of the profile cross-section is possible by fixing the stiffening element in a groove provided in the base body. In particular, due to the fixation in the groove no adaptation of the main body cross-section or the stiffening element for a further non-positive or positive connection is required. The profile therefore allows a great deal of freedom in the shape of the cross section. Furthermore, in this profile, the base body and the stiffening element to be manufactured separately, so that the manufacturing cost compared to the aluminum continuous casting process are substantially reduced.
Unter dem Begriff „Nut” wird in diesem Zusammenhang eine nutförmige Aufnahme verstanden. Diese ist bevorzugt durch Verformung des entsprechenden Abschnitts hergestellt. Auf diese Weise kann auf eine spanende Bearbeitung zur Herstellung einer Ausnehmung verzichtet werden. Weiterhin können so besonders dünnwandige Grundkörper verwendet werden. Natürlich kann die Nut grundsätzlich auch spanend hergestellt werden.The term "groove" is understood in this context, a groove-shaped recording. This is preferably made by deformation of the corresponding section. In this way can be dispensed with a machining for producing a recess. Furthermore, so particularly thin-walled body can be used. Of course, the groove can basically be made by machining.
Für die Profile bzw. die Versteifungselemente kommen als Materialien insbesondere Stahl, Stahllegierungen, Aluminium und/oder Aluminiumlegierungen in Frage. Der Grundkörper und das Versteifungselement können aus verschiedenen Materialien bestehen. Auch Leichtbleche bzw. Verbundmaterialien sind denkbar.For the profiles or the stiffening elements come as materials in particular steel, steel alloys, aluminum and / or aluminum alloys in question. The main body and the stiffening element may consist of different materials. Even lightweight sheets or composite materials are conceivable.
Das erfindungsgemäße Profil kann als offenes Profil oder als Hohlprofil ausgebildet sein.The profile according to the invention can be designed as an open profile or as a hollow profile.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Profils besteht der Grundkörper aus zwei Halbschalen, wobei jede der Halbschalen zwei Fügebereiche aufweist, an denen die Halbschalen jeweils mit einem korrespondierenden Fügebereich der anderen Halbschale verbunden sind. Auf diese Weise wird eine einfachere Herstellbarkeit des Grundkörpers und somit des Profils gewährleistet. Weiterhin ist das Versteifungselement einfacher in den Grundkörper einzubringen, insbesondere indem es in eine Halbschale eingebracht wird, bevor diese mit der zweiten Halbschale verbunden wird.In a preferred embodiment of the profile, the base body consists of two half shells, each of the half shells having two joining regions, at which the half shells are each connected to a corresponding joining region of the other half shell. In this way, a simpler manufacturability of the body and thus the profile is ensured. Furthermore, the stiffening element is easier to introduce into the body, in particular by being introduced into a half-shell, before it is connected to the second half-shell.
Die Halbschalen werden bevorzugt tiefgezogen und weisen jeweils mindestens eine zumindest abschnittsweise Nut in Längsrichtung zur form- und/oder kraftschlüssigen Verbindung mit dem Versteifungselement auf. Die Halbschalen bzw. der daraus entstehende Grundkörper können weiterhin auch einen variablen Querschnitt aufweisen.The half-shells are preferably deep-drawn and each have at least one at least partially groove in the longitudinal direction for positive and / or non-positive connection with the stiffening element. The half-shells or the base body resulting therefrom can furthermore also have a variable cross-section.
In einer weiteren Ausführungsform des Profils besteht der Grundkörper aus einem zu einer Hohlform geformten Blechzuschnitt, der beispielsweise entlang seiner Längskanten im Stumpfstoß gefügt ist bzw. entlang mindestens einer seiner Längskanten einen Flansch aufweist, mit welchem die anderen Längskanten über eine Kehlnaht- bzw. Überlappschweißung verbunden sind.In a further embodiment of the profile, the base body consists of a to a Molded sheet metal blank, which is joined along its longitudinal edges in the butt joint or along at least one of its longitudinal edges has a flange, with which the other longitudinal edges are connected via a fillet weld or overlap welding.
Eine bessere Steifigkeit und Crashperformance des Profils wird in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Profils dadurch erreicht, dass das Profil als Mehrkammerprofil ausgebildet ist. Bei einem Mehrkammerprofil weist der Querschnitt des Profils zumindest abschnittsweise mehrere, durch das Versteifungselement voneinander getrennte Kammern auf. Das Versteifungselement ist demnach zumindest abschnittsweise an mindestens zwei Stellen mit dem Grundkörper verbunden. Auf diese Weise wird eine hohe Stabilität des Profils gewährleistet.A better rigidity and crash performance of the profile is achieved in a further preferred embodiment of the profile according to the invention characterized in that the profile is designed as a multi-chamber profile. In a multi-chamber profile, the cross-section of the profile at least in sections on several, separated by the stiffening element chambers. The stiffening element is therefore connected at least in sections at least two places with the base body. In this way, a high stability of the profile is ensured.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Profils weist das Versteifungselement mindestens eine weitere Längskante auf, welche zwischen zwei korrespondierenden Fügebereichen der Halbschalen angeordnet und mit diesen form-, kraft- und/oder stoffschlüssig verbunden ist. Dadurch wird auf einfache und effektive Weise eine zusätzliche Verbindung des Versteifungselements mit dem Grundkörper hergestellt, so dass eine hohe Stabilität des Profils auf kostengünstige Weise erreicht werden kann.In a further preferred embodiment of the profile according to the invention, the stiffening element has at least one further longitudinal edge, which is arranged between two corresponding joining regions of the half-shells and connected to them in a positive, force and / or material fit. As a result, an additional connection of the stiffening element to the base body is produced in a simple and effective manner, so that a high stability of the profile can be achieved in a cost-effective manner.
Die Anwendbarkeit des Profils in offen zugänglichen bzw. sichtbaren Bereichen wird in einer weiteren Ausführungsform dadurch verbessert, dass mindestens ein 90°-Abschnitt, vorzugsweise ein 180°-Abschnitt des Grundkörperquerschnitts nutfrei ausgebildet ist. Wird ein solches Profil an einer sichtbaren Stelle, beispielsweise als Außenhautteil einer Fahrzeugkarosserie, angeordnet, so wird der optische Eindruck in dem nutfreien Winkelabschnitt nicht durch eine Nut beeinträchtigt. Insbesondere ist die Form des Grundkörpers in diesem Winkelabschnitt vollständig bedarfsgerecht anpassbar, ohne dass diese Gestaltungsfreiheit durch die Nut zur Verbindung des Grundkörpers mit dem Versteifungselement beeinträchtigt wird. Die Nut zur Herstellung des Kraft- oder Formschlusses mit dem Versteifungselement ist bevorzugt auf einer, insbesondere nicht sichtbaren Seite des Grundkörpers angeordnet. Das Profil kann weiterhin eine partiell integrierte Versteifung aufweisen, bei welcher ein Bereich des Grundkörperquerschnitts versteifungselementfrei ausgebildet ist. Auf diese Weise ist der Querschnitt des Grundkörpers in diesem Bereich besonders flexibel bedarfsgerecht anpassbar.The applicability of the profile in openly accessible or visible areas is improved in a further embodiment in that at least one 90 ° section, preferably a 180 ° section of the basic body cross-section, is groove-free. If such a profile is arranged in a visible location, for example as an outer skin part of a vehicle body, then the visual impression in the groove-free angle section is not impaired by a groove. In particular, the shape of the base body in this angle section is completely customizable customizable, without this freedom of design is impaired by the groove for connecting the body with the stiffening element. The groove for producing the force or positive connection with the stiffening element is preferably arranged on a, in particular not visible side of the base body. The profile may furthermore have a partially integrated stiffening, in which a region of the basic body cross-section is formed free of stiffening elements. In this way, the cross section of the body in this area is particularly flexible customizable as needed.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Profils weist der Grundkörper einen variablen Querschnitt auf, und das Versteifungselement ist an den Querschnittsverlauf angepasst. Das Profil kann auf diese Weise bedarfsgerecht in seiner Form bzw. in seiner Belastung an die geplante Einsatzstelle angepasst werden. So kann der Querschnitt des Grundkörpers bzw. des Versteifungselements in besonders hoch beanspruchten Bereichen vergrößert bzw. verstärkt werden.In a further preferred embodiment of the profile according to the invention, the base body has a variable cross-section, and the stiffening element is adapted to the cross-sectional profile. The profile can be adapted in this way as needed in its shape or in its load to the intended site. Thus, the cross section of the main body or of the stiffening element can be increased or reinforced in particularly highly stressed areas.
Der Herstellungsaufwand und die Herstellungskosten können in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Profils dadurch reduziert werden, dass das Versteifungselement aus mindestens zwei ineinander gesteckten, geschlitzten Stegblechen besteht. Auf diese Weise kann ein variables, dreidimensional strukturiertes Versteifungselement aus einfachen zweidimensionalen Blechen hergestellt werden. Die Winkel zwischen den einzelnen Stegblechen sind variabel einstellbar, vorzugsweise zwischen 5° und 90°. Als Stegbleche können beispielsweise Bleche gleicher oder verschiedener Dicke, Tailored Blanks und/oder Tailored Strips eingesetzt werden.The production costs and the production costs can be reduced in a further preferred embodiment of the profile according to the invention in that the stiffening element consists of at least two nested, slotted web plates. In this way, a variable, three-dimensionally structured stiffening element can be produced from simple two-dimensional sheets. The angles between the individual web plates are variably adjustable, preferably between 5 ° and 90 °. As web plates, for example, sheets of the same or different thickness, tailored blanks and / or tailored strips can be used.
Unter Tailored Blanks bzw. Strips werden Blechplatinen verstanden, die aus gefügten Blechen, insbesondere Stanz- oder Bandzuschnitten, mit verschiedenen Eigenschaften, insbesondere verschiedener Dicke und/oder Güte, bestehen.Tailored blanks or strips are understood to be sheet metal blanks which consist of joined metal sheets, in particular stamped or strip blanks, with different properties, in particular different thickness and / or quality.
In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Profils sind die Stegbleche stoffschlüssig miteinander verbunden. Damit wird eine höhere Stabilität des Versteifungselements und somit eine höhere Stabilität des gesamten Profils erreicht. Die Stegbleche können insbesondere durch Metallaktivgas-(MAG-), Metallinertgas-(MIG-), Wolframinertgas-(WIG-), Plasma-, Laser- oder Laser-Hybrid-Schweißen, oder durch mechanische Fügeverfahren miteinander verbunden werden. Unter Laser-Hybrid-Schweißen wird ein kombiniertes Laser- und Lichtbogenschweißen verstanden.In a further embodiment of the profile according to the invention, the web plates are cohesively connected to one another. Thus, a higher stability of the stiffening element and thus a higher stability of the entire profile is achieved. The web plates may in particular be interconnected by metal active gas (MAG), metal inert gas (MIG), tungsten inert gas (TIG), plasma, laser or laser hybrid welding, or by mechanical joining methods. Laser hybrid welding is understood to mean a combined laser and arc welding.
Eine hohe Flexibilität bei der Wahl des Querschnitts des Grundkörpers wird in einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Profils dadurch erreicht, dass das Versteifungselement als Einfachkreuz, Mehrfachkreuz, Kreuz mit Mischverbindung oder als duale Kreuzverbindung ausgebildet ist. Die Form des Versteifungselements kann somit aus einer großen Zahl möglicher Formen ausgewählt und damit optimal an den Querschnitt des Grundkörpers angepasst werden. Unter einem Einfachkreuz bzw. Mehrfachkreuz wird insbesondere ein Versteifungselement aus zwei bzw. mehr als zwei gekreuzten Blechen verstanden. Unter einem Kreuz mit Mischverbindung wird insbesondere ein Einfach- oder Mehrfachkreuz verstanden, welches zusätzlich mindestens ein weiteres, mit dem Einfach- oder Mehrfachkreuz gefügtes Blech aufweist. Unter einer dualen Kreuzverbindung wird insbesondere ein Versteifungselement verstanden, bei dem mehrere Bleche rasterartig miteinander gefügt sind.A high degree of flexibility in the choice of the cross section of the base body is achieved in a further embodiment of the profile according to the invention in that the stiffening element is designed as a single cross, multiple cross, cross with mixed compound or as a dual cross connection. The shape of the stiffening element can thus be selected from a large number of possible shapes and thus optimally adapted to the cross section of the base body. Under a single cross or multiple cross is understood in particular a stiffening element of two or more than two crossed plates. A cross with a mixed connection is understood in particular to be a single or multiple cross, which additionally has at least one further metal sheet joined to the single or multiple cross. Under one dual cross connection is understood in particular a stiffening element, in which a plurality of sheets are joined together like a grid.
In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Profils ist das Versteifungselement wabenförmig ausgebildet. Auf diese Weise wird eine hohe Stabilität des Versteifungselements und somit des Profils gewährleistet. Die Wabenstruktur ist bevorzugt aus Blechen, insbesondere walzprofilierten Blechen, hergestellt, die miteinander verschweißt sind. Insbesondere weisen die Wabenstrukturen mindestens eine freie Längskante auf, welche in die Nut des Grundkörpers form- und/oder kraftschlüssig eingreift.In a further embodiment of the profile according to the invention, the stiffening element is honeycomb-shaped. In this way, a high stability of the stiffening element and thus the profile is ensured. The honeycomb structure is preferably made of sheets, in particular roll-profiled sheets, which are welded together. In particular, the honeycomb structures have at least one free longitudinal edge, which engages positively and / or non-positively in the groove of the base body.
Eine weitere Erhöhung der Stabilität wird gemäß einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Profils dadurch erreicht, dass das Versteifungselement mit dem Grundkörper zusätzlich stoffschlüssig verbunden ist. Dies kann insbesondere durch eine Punkt- und/oder Linienschweißung, vorzugsweise mit einem der oben genannten Schweißverfahren erfolgen.A further increase in stability is achieved according to a further embodiment of the profile according to the invention characterized in that the stiffening element is additionally bonded cohesively to the base body. This can be done in particular by a spot and / or line welding, preferably with one of the abovementioned welding methods.
Die technische Aufgabe wird in einer zweiten Lehre der vorliegenden Erfindung bei einem Verfahren zur Herstellung eines Profils, insbesondere eines erfindungsgemäßen Profils, bei dem ein hohlprofilförmiger Grundkörper bereitgestellt wird, bei dem ein Versteifungselement mit mindestens einer Längskante bereitgestellt wird, bei dem das Versteifungselement in den Grundkörper eingebracht wird und bei dem das Versteifungselement mit dem Grundkörper verbunden wird, dadurch gelöst, dass der Grundkörper im Bereich der Längskante des Versteifungselements zumindest abschnittsweise so zu einer Nut umgeformt wird, dass die Längskante zumindest abschnittsweise form- und/oder kraftschlüssig in die Nut eingreift. Mit diesem Verfahren kann kostengünstig ein Profil hergestellt werden, welches eine hohe Gestaltungsfreiheit in seinem Querschnitt bzw. seiner Form erlaubt. Insbesondere eignet sich dieses Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Profils.The technical problem is in a second teaching of the present invention in a method for producing a profile, in particular a profile according to the invention, in which a hollow profile-shaped base body is provided in which a stiffening element is provided with at least one longitudinal edge, wherein the stiffening element in the base body is introduced and in which the stiffening element is connected to the base body, achieved in that the base body in the region of the longitudinal edge of the stiffening element is at least partially so formed into a groove that the longitudinal edge engages at least partially positive and / or non-positively in the groove. With this method, a profile can be produced inexpensively, which allows a high degree of design freedom in its cross section and its shape. In particular, this method is suitable for producing a profile according to the invention.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Grundkörper durch Fügen zweier Halbschalen bzw. konventionell hergestellter Pressteile, durch T3-Profiliertechnik, durch Innenhochdruckumformung, durch Walzprofilierung und/oder Warmumformung bereitgestellt. Auf diese Weise kann der Grundkörper einfach und kostengünstig zur Verfügung gestellt werden. Unter der T3-Profiliertechnik wird ein von der Anmelderin entwickeltes Umformverfahren verstanden, bei welchem eine Platine zu flanschlosen, rückfederungsarmen Halbschalen und anschließend ein Hohlprofil aus zwei flanschlosen Halbschalen hergestellt wird oder durch eine U/O-Umformung mit oder ohne Verwendung eines Formkerns ein flanschloses Hohlprofil aus einer Platine hergestellt wird.In a preferred embodiment of the method according to the invention, the main body is provided by joining two half shells or conventionally produced pressed parts, by T3 profiling, by hydroforming, by roll profiling and / or hot forming. In this way, the body can be provided easily and inexpensively. Under the T3 profiling is a developed by the applicant forming process understood in which a board to flangeless, low-return half shells and then a hollow profile of two flangeless half shells or by a U / O-forming with or without using a mandrel a flangeless hollow section is made of a circuit board.
Das Einbringen des Versteifungselements in den Grundkörper wird in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens dadurch erreicht, dass der Grundkörper durch Fügen zweier Halbschalen bereitgestellt wird, wobei vor dem Fügen das Versteifungselement in einer der beiden Halbschalen angeordnet wird. Diese Vorgehensweise ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn der Grundkörper bzw. das Versteifungselement einen veränderlichen Querschnitt aufweist.The introduction of the stiffening element into the base body is achieved in a further preferred embodiment of the method in that the base body is provided by joining two half-shells, wherein before the joining, the stiffening element is arranged in one of the two half-shells. This procedure is particularly advantageous if the base body or the stiffening element has a variable cross-section.
In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens kann das Versteifungselement während oder nach der Umformung eines Blechzuschnitts zu einem Grundkörper eingebracht werden.In a further embodiment of the method, the stiffening element can be introduced during or after the deformation of a sheet metal blank to form a base body.
In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Versteifungselement durch Ineinanderstecken von mindestens zwei geschlitzten Stegblechen bereitgestellt, wobei die Stegbleche optional miteinander durch MAG-, MIG-, WIG-, Plasma-, Laser- oder Laser-Hybrid-Schweißen, oder durch ein mechanisches Fügeverfahren gefügt werden. Auf diese Weise kann ein komplexes dreidimensionales Versteifungselement aus einfachen zweidimensionalen Blechen hergestellt werden kann. Durch das zusätzliche Fügen wird eine weitere Erhöhung der Stabilität des Versteifungselements und somit des hergestellten Profils erreicht.In a further embodiment of the method according to the invention, the stiffening element is provided by nesting of at least two slotted web plates, wherein the web plates optionally with each other by MAG, MIG, TIG, plasma, laser or laser hybrid welding, or by a mechanical Joining methods are joined. In this way, a complex three-dimensional stiffening element can be made from simple two-dimensional sheets. The additional joining achieves a further increase in the stability of the stiffening element and thus of the produced profile.
Die Herstellung von Profilen kann in einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens dadurch vereinfacht werden, dass der Grundkörper durch eine Verprägung umgeformt wird. Zur Durchführung der Umformung des Grundkörpers kann demnach eine einfache Prägevorrichtung vorgesehen werden, so dass die Herstellungskosten des Profils verringert werden.The production of profiles can be simplified in a further embodiment of the method in that the base body is deformed by an embossing. Accordingly, a simple embossing device can be provided for carrying out the deformation of the base body, so that the production costs of the profile are reduced.
Alternativ oder zusätzlich wird der Grundkörper in einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens durch Biegen, insbesondere Rollbiegen, beidseitig der Längskante des Versteifungselements umgeformt. Diese Umformmethode kann besonders gut in einen Inline-Prozessablauf integriert werden. Beispielsweise zur Durchführung des Rollbiegens werden bevorzugt kleine Walzen links und/oder rechts der Längskante angeordnet, mit denen die Umformung vorgenommen wird. Die Walzen können an den potentiellen Fügestellen entlanglaufen und das Material des Grundkörpers lokal zusammendrücken. Alternativ, d. h. unter Verzicht auf die Walzen, oder zusätzlich kann der Grundkörper auch punktuell durch mechanische Fügeverfahren umgeformt werden.Alternatively or additionally, in a further embodiment of the method, the basic body is deformed on both sides of the longitudinal edge of the stiffening element by bending, in particular roll bending. This forming method can be integrated particularly well into an inline process sequence. For example, to carry out the roll bending preferably small rollers are arranged on the left and / or right of the longitudinal edge, with which the deformation is carried out. The rollers can run along the potential joints and locally compress the material of the body. Alternatively, d. H. waiving the rolls, or in addition, the body can also be selectively formed by mechanical joining process.
Eine weitere Erhöhung der Stabilität des herzustellenden Profils wird in einer weiteren Ausführungsform dadurch erreicht, dass der Grundkörper mit dem Versteifungselement nach dem Umformen zusätzlich stoffschlüssig, insbesondere durch Schweißen, verbunden wird. A further increase in the stability of the profile to be produced is achieved in a further embodiment in that the base body is additionally bonded cohesively to the reinforcing element after forming, in particular by welding.
Die technische Aufgabe wird in einer dritten Lehre der vorliegenden Erfindung dadurch gelöst, dass das erfindungsgemäße Profil, insbesondere hergestellt nach einem erfindungsgemäßen Verfahren, als Teil einer Tragstruktur, vorzugsweise als Teil einer Fahrzeugkarosserie, insbesondere als Strukturteil, Cockpitquerträger, Sitzquerträger, Schweller, Längsträger, B-Säule, Crashbox, Stoßfänger oder A-Säule, verwendet wird. Die Verwendung eines solchen Profils in einer Fahrzeugkarosserie ist vorteilhaft, da das Profil an die unterschiedlichen Belastungen und Formvorgaben in einer Kraftfahrzeugkarosserie flexibel angepasst werden kann. Bei einem Einsatz als Strukturteil ist besonders die hohe Beulsteifigkeit vorteilhaft. Als Cockpitquerträger bzw. Sitzquerträger eingesetzt, ist insbesondere die hohe Biegesteifigkeit des erfindungsgemäßen Profils vorteilhaft. Cockpitquerträger, Schweller oder Längsträger erhalten durch das erfindungsgemäße Profil insbesondere eine hohe Torsionssteifigkeit. Bei einem Einsatz als B-Säule, Crashbox oder Stoßfänger wirkt sich die hohe Energieabsorptionsfähigkeit des Profils vorteilhaft aus. Eingesetzt als A-Säule, insbesondere A-Säule eines Cabriolets, ist die hohe Knickstabilität vorteilhaft, da so ein besserer Schutz der Insassen bei einem Dachaufprall gewährleistet wird. Durch einen entsprechenden Querschnitt des Grundkörpers bzw. des Versteifungselements, der zudem noch über die Längserstreckung des Profils variieren kann, kann das Profil an die jeweiligen Form- bzw. Belastungserfordernisse angepasst werden.The technical problem is solved in a third teaching of the present invention in that the profile according to the invention, in particular produced by a method according to the invention, as part of a support structure, preferably as part of a vehicle body, especially as a structural part, cockpit cross member, seat cross member, sills, side members, B Column, crash box, bumper or A-pillar, is used. The use of such a profile in a vehicle body is advantageous because the profile can be flexibly adapted to the different loads and shape specifications in a motor vehicle body. When used as a structural part especially the high buckling stiffness is advantageous. Used as a cockpit cross member or seat cross member, in particular the high bending stiffness of the profile according to the invention is advantageous. Cockpit cross member, sills or side members obtained by the inventive profile in particular a high torsional stiffness. When used as a B-pillar, crash box or bumper, the high energy absorption capacity of the profile has an advantageous effect. Used as A-pillar, especially A-pillar of a convertible, the high kink-stability is advantageous because it provides better protection of the occupants in a roof collision. By a corresponding cross section of the base body or the stiffening element, which can also vary over the longitudinal extension of the profile, the profile can be adapted to the respective shape or load requirements.
Weiterhin kann das erfindungsgemäße Profil als Teil einer Tragstruktur im Baubereich eingesetzt werden, beispielsweise als Komponente eines Fensterrahmens, aber auch als Baustruktur im Windkraftanlagenbau. Ferner ist eine Verwendung auch im Bereich von Haushaltsgeräten (weiße Ware) denkbar.Furthermore, the profile according to the invention can be used as part of a supporting structure in the construction sector, for example as a component of a window frame, but also as a building structure in wind turbine construction. Furthermore, a use in the field of household appliances (white goods) is conceivable.
Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung können der nachfolgenden Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele entnommen werden, wobei auf die beigefügte Zeichnung Bezug genommen wird.Further advantages and features of the present invention can be taken from the following description of several embodiments, reference being made to the accompanying drawings.
In der Zeichnung zeigen:In the drawing show:
In
Wie in den
Wird ein Versteifungselement, beispielsweise das Versteifungselement
Die
In
In
Alle Versteifungselemente können alternativ auch durch Extrusion hergestellt werden.All stiffening elements can alternatively be produced by extrusion.
Die Versteifungselemente können einen variablen Querschnitt aufweisen. In
Ein Versteifungselement, insbesondere ein Versteifungselement mit variablem Querschnitt, kann besonders einfach in einen Grundkörper eingebracht werden, wenn der Grundkörper, wie der in
In den
Eine alternative Ausführungsform einer Wabenstruktur ist in
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