DE102010005652B4 - Method for producing a sheet metal structural part - Google Patents

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Abstract

Verfahren zum Herstellen eines Blechstrukturteiles, welches aus einem ersten dünnwandigen Blechteil und wenigstens einem zweiten, das erste dünnwandige Blechteil versteifenden Blechteil besteht, wobei beide Blechteile unter Wärmeentwicklung durch einen Schweißprozess miteinander verbunden werden, da in das erste dünnwandige Blechteil Oberflächenprägungen eingebracht werden.Method for producing a sheet metal structural part, which consists of a first thin-walled sheet metal part and at least one second sheet metal part stiffening the first thin-walled sheet metal part, whereby both sheet metal parts are connected to one another by a welding process while generating heat, since surface embossings are made in the first thin-walled sheet metal part.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Blechstrukturteiles, welches aus einem ersten dünnwandigen Blechteil und wenigstens einem zweiten, das erste dünnwandige Blechteil versteifenden Blechteil besteht, wobei beide Blechteile unter Wärmeentwicklung durch einen Schweißprozess miteinander verbunden werden.The invention relates to a method for producing a sheet metal structural part, which consists of a first thin-walled sheet metal part and at least a second, the first thin-walled sheet-metal part stiffening sheet metal part, both sheet metal parts are joined together by heat generation by a welding process.

Ein solches Verfahren ist z. B. zum Herstellen von Blechstrukturteilen geeignet und bestimmt, welche aus Stahl, aus Aluminium oder aus anderen Werkstoffen bestehen. Das Blechstrukturteil kann für unterschiedliche Einsatzzwecke ausgebildet sein. Es kann z. B. eine Rückenlehne eines Rücksitzes eines Kraftfahrzeuges sein.Such a method is z. B. suitable for the manufacture of sheet metal structural parts and determined, which consist of steel, aluminum or other materials. The sheet metal structural part can be designed for different purposes. It can, for. B. be a backrest of a rear seat of a motor vehicle.

Aus DE 10 2008 020 289 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Blechstrukturteiles bekannt, welches aus einem ersten Blechteil in Form eines Plattenelementes, aus einem zweiten Blechteil in Form eines ersten hutförmigen Profilelementes und einem dritten Blechteil in Form eines zweiten hutförmigen Profilelementes gebildet wird, wobei die einzelnen Blechteile durch eine Schweißverbindung, vorzugsweise Laserschweißung, miteinander verbunden werden. Ein weiteres gattungsgemäßes Verfahren dieser Art ist aus DE 10 2007 042 169 A1 bekannt. Auch dieses Verfahren dient vorzugsweise zur Herstellung eines Blechstrukturteiles, das als Rückenlehne für einen Fahrzeugsitz dient.Out DE 10 2008 020 289 A1 a method for producing a sheet metal structure part is known, which is formed from a first sheet metal part in the form of a plate element, a second sheet metal part in the form of a first hat-shaped profile element and a third sheet metal part in the form of a second hat-shaped profile element, wherein the individual sheet metal parts by a welded joint, preferably laser welding, be connected together. Another generic method of this kind is out DE 10 2007 042 169 A1 known. This method is also preferably used for producing a sheet metal structural part, which serves as a backrest for a vehicle seat.

Aus DE 683 411 A ist ein Verfahren zur Verbindung von Blechteilen durch Verformung und elektrisches Punkt- oder Rollenschweißen bekannt. Dabei werden nach dem Verschweißen Vertiefungen in beide Metallblechteile eingebracht.Out DE 683 411 A For example, a method for joining sheet metal parts by deformation and electric spot or roller welding is known. In this case, depressions are introduced into both metal sheet parts after welding.

Generell besteht im Kraftfahrzeugbau das Bestreben, sowohl aus Gewichts- als auch aus Kostengründen Blechstrukturteile mit möglichst geringer Wand- bzw. Materialstärke zu verwenden. Dient das Blechstrukturteil z. B. als Rückenlehne eines Rücksitzes eines Kraftfahrzeuges, weist das plattenförmige erste Blechteil z. B. eine Materialstärke von weniger als 0,8 mm auf, während das wenigstens zweite hutförmige Blechteil eine Materialstärke von mehr als 1 mm aufweist. Es hat sich herausgestellt, dass durch den Wärmeeinfluss beim Schweißprozess in der freien Fläche des dünneren Materials des ersten Blechteiles Spannungen entstehen. Diese Spannungen können nach der Abkühlphase insbesondere unter Wechselbelastung beim späteren Einsatz in einem Kraftfahrzeug zu Geräuschen führen. Außerdem entsteht ein weicher flexibler Eindruck des dünneren Materials.Generally there is a desire in the automotive industry, both for weight and cost reasons to use sheet metal structural parts with the lowest possible wall or material thickness. Does the sheet metal structure part z. B. as the backrest of a rear seat of a motor vehicle, the plate-shaped first sheet metal part z. B. a material thickness of less than 0.8 mm, while the at least second hat-shaped sheet metal part has a material thickness of more than 1 mm. It has been found that by the heat influence during the welding process in the free surface of the thinner material of the first sheet metal part tensions arise. These voltages can lead to noise after the cooling phase, especially under alternating load during later use in a motor vehicle. It also creates a soft flexible impression of the thinner material.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein gattungsgemäßes Verfahren so weiter zu entwickeln, dass mit möglichst geringem Aufwand dieses Problem weitestgehend vermieden wird.The object of the invention is to further develop a generic method so that this problem is largely avoided with the least possible effort.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs bezeichneten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass nach dem Schweißprozess in das erste dünnwandige Blechteil Oberflächenprägungen eingebracht werden.This object is achieved in a method of the type described in the present invention that after the welding process in the first thin-walled sheet metal surface embossments are introduced.

Durch das gezielte Einbringen von Oberflächenprägungen durch dynamische Verformung direkt nach dem Schweißprozess wird eine Erhöhung des Flächenwiderstandsmomentes des ersten dünnwandigen Blechteiles erzielt, wodurch das dünne Material auf der gesamten Fläche stabiler wird. Durch diese Versteifung wird auch bei späterer Wechselbeanspruchung des Blechstrukturteiles eine unerwünschte Geräuschentwicklung vermieden.The targeted introduction of surface embossing by dynamic deformation directly after the welding process, an increase in the surface resistance of the first thin-walled sheet metal part is achieved, whereby the thin material on the entire surface is more stable. By this stiffening unwanted noise is avoided even at later alternating stress of the sheet metal structure part.

Das Einbringen von Oberflächenprofilierungen ist zwar grundsätzlich bekannt, nicht jedoch nach dem Schweißprozess. Werden die Oberflächenprofilierungen bereits vor dem Schweißprozess eingebracht, wird das bestehende Problem nicht gelöst, da durch die unterschiedlichen Abkühlungsgeschwindigkeiten von dünnen und dicken Materialien die vorbeschriebenen Spannungen entstehen.The introduction of surface profilings is in principle known, but not after the welding process. If the surface profilings are already introduced before the welding process, the existing problem is not solved because the above-described stresses arise from the different cooling speeds of thin and thick materials.

Je nach zu verbindenden Materialpaarungen zwischen dem ersten und zweiten Blechteil (Güte und Stärke) kann es nach einer ersten Ausführungsform günstig sein, die Oberflächenprägungen während der Abkühlphase in das erste dünnwandige Blechteil einzubringen.Depending on the material pairings to be joined between the first and second sheet metal parts (quality and strength), it may be advantageous according to a first embodiment to introduce the surface embossments into the first thin-walled sheet metal part during the cooling phase.

Alternativ hat sich bei sehr dünnen Materialien für das erste plattenförmige Blechteil als positiv herausgestellt, wenn die Oberflächenprägungen (erst) nach der Abkühlphase in das erste Blechteil eingebracht werden.Alternatively, in very thin materials for the first plate-shaped sheet metal part has been found to be positive when the surface embossments are introduced (only) after the cooling phase in the first sheet metal part.

Die Oberflächenprägungen können unterschiedliche Gestaltungen und Geometrien aufweisen, bevorzugt werden sickenförmige Oberflächenprägungen in das erste dünnwandige Blechteil eingebracht.The surface embossings may have different designs and geometries, preferably bead-shaped surface embossments are introduced into the first thin-walled sheet metal part.

Dabei ist bevorzugt vorgesehen, dass die Oberflächenprägungen wenigstens in den an den Verbindungsbereich zwischen dem ersten und dem zweiten Blechteil angrenzenden Bereich des ersten dünnwandigen Blechteiles eingebracht werden.In this case, it is preferably provided that the surface embossings are introduced at least in the region of the first thin-walled sheet metal part adjoining the connecting region between the first and the second sheet metal part.

Das Verfahren eignet sich besonders gut, wenn das erste Blechstrukturteil eine Rückenlehne eines Rücksitzes eines Kraftfahrzeuges ist.The method is particularly well suited when the first sheet metal structural part is a backrest of a rear seat of a motor vehicle.

Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung beispielhaft näher erläutert. Diese zeigt inThe invention is explained in more detail below by way of example with reference to the drawing. This shows in

1 eine Draufsicht eines erfindungsgemäß hergestellten Blechstrukturteiles in Form einer Rückenlehne eines Rücksitzes eines Kraftfahrzeuges und 1 a plan view of a sheet metal structural part according to the invention in the form of a backrest of a rear seat of a motor vehicle and

2 einen Schnitt durch das Blechstrukturteil. 2 a section through the sheet metal structure part.

Ein Blechstrukturteil ist in den Ausführungsbeispielen als Rückenlehne eines Rücksitzes eines Kraftfahrzeuges dargestellt und allgemein mit 1 bezeichnet. Grundsätzlich kann das Blechstrukturteil 1 aber auch anders ausgebildet sein und anderen Funktionen dienen.A sheet metal structural part is shown in the embodiments as the backrest of a rear seat of a motor vehicle and generally with 1 designated. Basically, the sheet metal structure part 1 but also be different and serve other functions.

Das Blechstrukturteil 1 ist beim Ausführungsbeispiel aus einem ersten dünnwandigen, plattenförmigen Blechteil 2 und vier weiteren, einen äußeren Verstärkungsrahmen bildenden hutförmigen Blechteilen 3, 4, 5 und 6 gebildet. Dabei weisen die hutförmigen Blechteile 3, 4, 5 und 6 jeweils außenrandseitig Verbindungslaschen 3a, 4a, 5a und 6a auf.The sheet metal structure part 1 is in the embodiment of a first thin-walled, plate-shaped sheet metal part 2 and four further hat-shaped sheet metal parts forming an outer reinforcing frame 3 . 4 . 5 and 6 educated. This show the hat-shaped sheet metal parts 3 . 4 . 5 and 6 each outer edge side connecting straps 3a . 4a . 5a and 6a on.

Das dünnwandige plattenförmige erste Blechteil weist eine Materialstärke von weniger als 0,8 mm, beispielsweise 0,4 mm auf, und ist vor dem Verbindungs- bzw. Schweißprozess mit den hutförmigen Blechteilen 3, 4, 5 und 6 flach ausgebildet, was zeichnerisch nicht dargestellt ist. Die hutförmigen Blechteile 3, 4, 5 und 6 weisen eine Materialstärke von mehr als 1 mm auf. Die Blechteile 2, 3, 4, 5 und 6 werden zueinander positioniert und in den von den Laschen 3a, 4a, 5a und 6a gebildeten Bereichen unter Wärmeentwicklung mit-einander verschweißt, beispielsweise laserverschweißt.The thin-walled plate-shaped first sheet metal part has a material thickness of less than 0.8 mm, for example 0.4 mm, and is prior to the connection or welding process with the hat-shaped sheet metal parts 3 . 4 . 5 and 6 formed flat, which is not shown in the drawing. The hat-shaped sheet metal parts 3 . 4 . 5 and 6 have a material thickness of more than 1 mm. The sheet metal parts 2 . 3 . 4 . 5 and 6 are positioned to each other and in the of the tabs 3a . 4a . 5a and 6a formed areas under heat with each other welded, for example, laser welded.

Nach Abschluss des Schweißprozesses werden in das erste plattenförmige, dünnwandige Blechteil 2 Oberflächenprofilierungen 2a, 2b eingebracht, vorzugsweise in Sickenform. Diese Oberflächenprofilierungen weisen eine Verprägungstiefe von bis zu 2 mm auf.After completion of the welding process are in the first plate-shaped, thin-walled sheet metal part 2 surface profiles 2a . 2 B introduced, preferably in bead form. These surface profilings have an embossment depth of up to 2 mm.

Durch dieses Einbringen der Oberflächenprägungen 2a, 2b nach dem Schweißprozess und die damit einhergehende dynamische Verformung wird eine Erhöhung des Flächenwiderstandsmomentes des ersten dünnwandigen Blechteiles 2 erzielt, das dünnere Material wird auf der gesamten Fläche stabiler.Through this introduction of the surface embossing 2a . 2 B After the welding process and the associated dynamic deformation is an increase in the surface resistance torque of the first thin-walled sheet metal part 2 achieved, the thinner material is stable over the entire surface.

Die räumliche Anordnung der Oberflächenprägungen 2a, 2b liegt vorzugsweise innerhalb eines nicht zu großen Abstandes von den Schweißbereichen und verläuft bevorzugt harmonisch über der gesamten Fläche. Je nach Anwendungs- und Einsatzzweck des Blechstrukturteiles können aber auch andere Verprägungsgeometrien vorgesehen sein.The spatial arrangement of the surface embossing 2a . 2 B is preferably within a not too large distance from the weld areas and preferably runs harmoniously over the entire surface. Depending on the application and intended use of the sheet metal structure part but other Verprägungsgeometrien can be provided.

Je nach zu verbindenden Materialpaarungen (Güte und Stärke) kann ein Prägungsprozess innerhalb der Abkühlphase eine höhere Stabilität nach sich ziehen. Bei sehr dünnen Materialien für das erste Blechteil hat sich ein Prägeprozess nach der Abkühlphase, d. h. nach dem Erkalten, als sehr positiv herausgestellt.Depending on the material pairings to be connected (quality and strength), an embossing process within the cooling phase can lead to greater stability. For very thin materials for the first sheet metal part, an embossing process after the cooling phase, d. H. after cooling, turned out to be very positive.

Claims (6)

Verfahren zum Herstellen eines Blechstrukturteiles, welches aus einem ersten dünnwandigen Blechteil und wenigstens einem zweiten, das erste dünnwandige Blechteil versteifenden Blechteil besteht, wobei beide Blechteile unter Wärmeentwicklung durch einen Schweißprozess miteinander verbunden werden, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Schweißprozess in das erste dünnwandige Blechteil Oberflächenprägungen eingebracht werden.A method for producing a sheet metal structural part, which consists of a first thin-walled sheet metal part and at least a second, the first thin-walled sheet metal part stiffening sheet metal part, both sheet metal parts are joined together with heat generation by a welding process, characterized in that after the welding process in the first thin-walled sheet metal surface embossing be introduced. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenprägungen während der Abkühlphase in das erste dünnwandige Blechteil eingebracht werden.A method according to claim 1, characterized in that the surface embossments are introduced during the cooling phase in the first thin-walled sheet metal part. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenprägungen nach der Abkühlphase in das erste dünnwandige Blechteil eingebracht werden.A method according to claim 1, characterized in that the surface embossments are introduced after the cooling phase in the first thin-walled sheet metal part. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sickenförmige Oberflächenprägungen in das erste dünnwandige Blechteil eingebracht werden.Method according to one or more of claims 1 to 3, characterized in that bead-shaped surface embossments are introduced into the first thin-walled sheet metal part. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenprägungen wenigstens in den an den Verbindungsbereich zwischen dem ersten und dem zweiten Blechteil angrenzenden Bereich des ersten dünnwandigen Blechteiles eingebracht werden.Method according to one or more of claims 1 to 4, characterized in that the surface embossments are introduced at least in the adjacent to the connecting region between the first and the second sheet metal part of the first thin-walled sheet metal part. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Blechstrukturteil eine Rückenlehne eines Rücksitzes eines Kraftfahrzeuges ist.Method according to one or more of claims 1 to 5, characterized in that the sheet metal structural part is a backrest of a rear seat of a motor vehicle.
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