DE102010020497A1 - Metal sheet component for use as holder for fastening heat screening plate in motor car, has curved surface portion whose radius of curvature is larger than that of flanged longitudinal side edge of locking collar - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Blechbauteil mit einer Befestigungslasche für ein Anbauteil gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a sheet metal component with a fastening tab for an attachment according to the preamble of claim 1.
Zur Befestigung von Anbauteilen in Kraftfahrzeugen werden häufig durch Umformen hergestellte Blechbauteile verwendet, die als Halter für das Anbauteil dienen und einerseits an einer Komponente des Kraftfahrzeugs, wie einem Verbrennungsmotor oder einem Karosserieteil, und andererseits am Anbauteil befestigt werden. Die Form des Blechbauteils wird zumeist in Abhängigkeit von der Einbausituation und der Relativposition von zwei Montageflächen der Kraftfahrzeugkomponente bzw. des Anbauteils festgelegt, an denen das Blechbauteil durch Schrauben oder Nieten befestigt werden soll. Die Schrauben oder Nieten durchsetzen in der Regel eine aus dem Blechbauteil ausgestanzte Durchgangsöffnung, die in vielen Fällen in einem Endabschnitt einer am Blechbauteil angeformten Befestigungslasche angeordnet ist. Um sicherzustellen, dass ein Schrauben- oder Nietkopf um die Durchgangsöffnung herum flächig gegen den Endabschnitt der Befestigungslasche anliegt, ist die letztere gewöhnlich um die Durchgangsöffnung herum mit einer ebenen Kopfauflagefläche für den Schrauben- oder Nietkopf versehen, deren Durchmesser mindestens dem Durchmesser des Schrauben- oder Nietkopfs entspricht. Um das Blechbauteil außer im Bereich der Befestigungslasche im Abstand vom Anbauteil zu halten, ist die Befestigungslasche vielfach abgewinkelt oder gekröpft ausgebildet und durch einen in Bezug zum Endabschnitt geneigten Verbindungsabschnitt mit dem Rest des Blechbauteils verbunden. Zur Vermeidung von gefährlichen Kerbspannungen ist zwischen dem ebenen Endabschnitt und dem Verbindungsabschnitt zumeist ein gerundeter Übergang vorgesehen, der an den entgegengesetzten Breitseiten der Befestigungslasche von gekrümmten Oberflächenabschnitten begrenzt wird. Da Befestigungslaschen mit einem ebenen Endabschnitt und einem durch einen gerundeten Übergang vom Endabschnitt getrennten ebenen Verbindungsabschnitt nur eine geringe Steifigkeit besitzt, werden die Befestigungslaschen darüber hinaus zumeist entlang von mindestens einem Längsseitenrand oder entlang von beiden entgegengesetzten Längsseitenrändern umgebördelt.For attachment of attachments in motor vehicles sheet metal components are often used by forming used as holders for the attachment and on the one hand to a component of the motor vehicle, such as an internal combustion engine or a body part, and on the other hand attached to the attachment. The shape of the sheet metal component is usually determined depending on the installation situation and the relative position of two mounting surfaces of the motor vehicle component or the attachment to which the sheet metal component is to be fastened by screws or rivets. The screws or rivets usually pass through a punched out of the sheet metal component passage opening, which is arranged in many cases in an end portion of an integrally formed on the sheet metal component mounting strap. To ensure that a screw or rivet head abuts flat against the end portion of the mounting tab around the passage opening, the latter is usually provided around the passage opening with a flat head support surface for the screw or rivet head whose diameter is at least the diameter of the screw or rivet head Nietkopf corresponds. In order to keep the sheet metal part apart from in the region of the fastening tab at a distance from the attachment, the fastening tab is often angled or cranked and connected by a relation to the end portion inclined connecting portion with the rest of the sheet metal component. To avoid dangerous notch stresses between the flat end portion and the connecting portion usually a rounded transition is provided, which is bounded at the opposite broad sides of the mounting strap of curved surface portions. In addition, since fastening tabs having a flat end portion and a planar connecting portion separated by a rounded transition from the end portion have only a low rigidity, the fastening tabs are usually crimped along at least one longitudinal side edge or along both opposite longitudinal side edges.
Während bei Befestigungslaschen mit einem allgemein ebenen Verbindungsabschnitt und einem abgewinkelten, allgemein ebenen Endabschnitt ohne umgebördelte Längsseitenränder das rechnerisch nachgewiesene Spannungsmaximum in der Mitte des Endabschnitts zwischen der Durchgangsöffnung und dem gebogenen Übergang zum Verbindungsabschnitt liegt, rückt es bei Befestigungslaschen mit mindestens einem umgebördelten Längsseitenrand, jedoch ansonsten gleicher Ausbildung, in den Bereich, wo sich der umgebördelte Längsseitenrand und der gerundete Übergang überlagern. Der Grund dafür liegt darin, dass die Befestigungslasche in diesem Bereich einer zweifachen Verformung unterworfen wird, nämlich einer Biegung in Richtung einer Längsmittelachse der Befestigungslasche aufgrund des gerundeten Übergangs zwischen dem Endabschnitt und dem Verbindungsabschnitt, sowie einer Biegung in einer dazu senkrechten Richtung aufgrund der Umbördelung des Längsseitenrandes. Die Spannungsspitzen sind dabei umso größer, je stärker gekrümmt der Bereich der Überlagerung der beiden Biegeverformungen bzw. eine bombierte, d. h. zweifach gewölbte Fläche innerhalb des gekrümmten Oberflächenbereichs ist. In Verbindung mit der Belastung durch das Anbauteil und/oder Schwingungen des Anbauteils und des Blechbauteils kann es daher an diesen Stellen zu einer Rissbildung und infolge der Rissbildung zu einem Ermüdungsbruch der Befestigungslasche kommen.While in fastening straps with a generally planar connecting portion and an angled, generally flat end portion without flanged longitudinal side edges the mathematically proven maximum stress in the middle of the end portion between the passage opening and the curved transition to the connecting portion, it moves at fastening tabs with at least one flanged longitudinal side edge, but otherwise the same training, in the area where the flanged longitudinal edge and the rounded transition overlap. The reason for this is that the fastening tab in this area is subjected to a double deformation, namely a bending in the direction of a longitudinal center axis of the fastening tab due to the rounded transition between the end portion and the connecting portion, as well as a bend in a direction perpendicular thereto due to the flanging of the longitudinal side edge. The voltage peaks are greater, the more curved the area of the superposition of the two bending deformations or a domed, d. H. is doubly curved surface within the curved surface area. In conjunction with the load of the attachment and / or vibrations of the attachment and the sheet metal component, it may therefore come at these locations to cracking and cracking due to cracking a fatigue breakage of the fastening tab.
Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Blechbauteil der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass die Spannungsspitzen im Überlagerungsbereich des gekrümmten Oberflächenabschnitts und des mindestens einen umgebördelten Längsseitenrandes verkleinert werden können.Based on this, the invention has the object to improve a sheet metal component of the type mentioned in that the voltage peaks in the overlay region of the curved surface portion and the at least one flanged longitudinal side edge can be reduced.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass ein Krümmungsradius des zur ebenen Kopfauflagefläche des Endabschnitts der Befestigungslasche benachbarten gekrümmten Oberflächenabschnitts an dem mindestens einen umgebördelten Längsseitenrand der Befestigungslasche größer als in der Nähe von deren Längsmittelachse ist.To achieve this object, the invention proposes that a radius of curvature of the adjacent to the flat head support surface of the end portion of the fastening tab curved surface portion at the at least one flanged longitudinal side edge of the fastening tab is greater than in the vicinity of the longitudinal central axis.
Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, durch die Vergrößerung des Krümmungsradius des gekrümmten Oberflächenabschnitts an dem mindestens einen umgebördelten Längsseitenrand der Befestigungslasche die bombierte Fläche zu vergrößern, um dadurch die Stärke der Bombierung und damit auch die auftretenden Spannungsspitzen innerhalb des bombierten Bereichs zu verkleinern.The invention is based on the idea to increase the cambered surface by increasing the radius of curvature of the curved surface portion on the at least one flanged longitudinal side edge of the fastening tab, thereby reducing the strength of the crowning and thus the occurring stress peaks within the cambered area.
Grundsätzlich wäre es zwar auch möglich, die Spannungsspitzen zu verkleinern, indem man den gekrümmten Oberflächenabschnitt auf seiner gesamten Breite über die Befestigungslasche hinweg mit einem größeren Krümmungsradius versieht. In diesem Fall müsste jedoch die Durchgangsöffnung in einem größeren Abstand vom Verbindungsabschnitt angeordnet und damit die Länge der Befestigungslasche vergrößert werden, um sicherzustellen, dass die Kopfauflagefläche auf der zum Verbindungsabschnitt benachbarten Seite der Durchgangsöffnung nicht zu schmal wird, um für eine ausreichend große ebene Auflagefläche für den Kopf des Befestigungselements zu sorgen.In principle, it would also be possible to reduce the stress peaks by providing the curved surface section with a larger radius of curvature over its entire width over the fastening strap. In this case, however, the passage opening would have to be arranged at a greater distance from the connecting portion and thus the length of the fastening tab be increased to ensure that the head support surface on the side adjacent to the connecting portion of the passage opening is not too narrow to a sufficiently large level support surface for the head of the fastener to provide.
Durch die erfindungsgemäße Merkmalskombination lassen sich hingegen die Spannungsspitzen bei ansonsten gleich bleibenden Längsabmessungen der Befestigungslasche verringern und damit die Festigkeit der Befestigungslasche erhöhen, da aufgrund des kleineren Krümmungsradius des Oberflächenabschnitts in der Nähe der Längsmittelachse der Befestigungslasche auch ohne einen größeren Abstand zwischen der Durchgangsöffnung und dem Verbindungsabschnitt eine ausreichend große Kopfauflagefläche für den Kopf des Befestigungselements vorhanden ist.The feature combination according to the invention, however, can reduce the stress peaks with otherwise constant longitudinal dimensions of the fastening tab and thus increase the strength of the fastening tab, as due to the smaller radius of curvature of the surface portion in the vicinity of the longitudinal center axis of the fastening tab without a larger distance between the through hole and the connecting portion a sufficiently large head support surface for the head of the fastener is present.
Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Krümmungsradius des gekrümmten Oberflächenabschnitts entlang der Längsmittelachse der Befestigungslasche am kleinsten und an dem mindestens einen umgebördelten Längsseitenrand am größten ist, wobei er zweckmäßig von der Längsmittelachse der Befestigungslasche aus stetig und/oder spiegelsymmetrisch zur Längsmittelachse in Richtung der beiden umgebördelten Längsseitenränder zunimmt.A preferred embodiment of the invention provides that the radius of curvature of the curved surface portion is smallest along the longitudinal center axis of the fastening tab and at the at least one flanged longitudinal side edge, wherein it expedient from the longitudinal center axis of the fastening tab from steadily and / or mirror-symmetrically to the longitudinal central axis in the direction the two flanged longitudinal side edges increases.
Im Bereich des mindestens einen umgebördelten Längsseitenrandes der Befestigungslasche ist der gekrümmte Oberflächenabschnitt sowohl in einer parallel zur Längsmittelachse der Befestigungslasche ausgerichteten Schnittebene als auch in einer senkrecht zur Längsmittelachse der Befestigungslasche ausgerichteten Schnittebene gekrümmt, jedoch in der zuerst genannten Schnittebene mit einem verhältnismäßig großen Krümmungsradius, so dass sich diese Bombierung über eine relativ große Fläche erstreckt und Spannungsspitzen vermieden werden.In the region of the at least one flanged longitudinal side edge of the fastening tab, the curved surface section is curved both in a sectional plane aligned parallel to the longitudinal central axis of the fastening tab and in a sectional plane aligned perpendicular to the longitudinal central axis of the fastening tab, but in the first-mentioned sectional plane with a relatively large radius of curvature, so that This crown extends over a relatively large area and voltage spikes are avoided.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von zwei in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigenIn the following the invention will be explained in more detail with reference to two embodiments shown in the drawing. Show it
Die in der Zeichnung dargestellten Blechbauteile
Wie am besten aus
Wie am besten in
Der Endabschnitt
Der Verbindungsabschnitt
Der Verbindungsabschnitt
Um die Steifigkeit der Befestigungslasche
An der entgegengesetzten kürzeren Seite der Befestigungslasche
Da entlang des gerundeten Übergangs
Um dieses Spannungsmaximum so klein wie möglich zu halten und dadurch ein Versagen des Blechbauteils
Wie man anhand der beiden entgegengesetzten gebogenen Begrenzungsränder
Durch die Verringerung des Krümmungsradius R zur Längsmittelachse
Bei dem Blechbauteil
Wie in
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Blechbauteilsheet metal component
- 22
- Blechbauteilsheet metal component
- 33
- WärmeabschirmblechHeat shield
- 44
- Befestigungslaschemounting tab
- 55
- Schenkelleg
- 66
- DurchgangsöffnungThrough opening
- 77
- ebener Abschnittlevel section
- 88th
- Endabschnitt BefestigungslascheEnd section fastening strap
- 99
- Verbindungsabschnittconnecting portion
- 1010
- DurchgangsöffnungThrough opening
- 1111
- KopfauflageflächeHead support surface
- 1212
- Begrenzung KopfauflageflächeLimitation headrest surface
- 1313
- Begrenzungsrand EndabschnittBoundary edge end section
- 1414
- Breitseite EndabschnittBroadside end section
- 1515
- Vertiefung VerbindungsabschnittDeepening connection section
- 1616
- gerundeter Übergangrounded transition
- 1717
- Breitseite EndabschnittBroadside end section
- 1818
- umgebördelter Längsseitenrandflanged longitudinal side edge
- 1919
- gekrümmter Oberflächenabschnittcurved surface section
- 2020
- Ausklinkungnotch
- 2121
- Längsmittelachse BefestigungslascheLongitudinal central axis fastening strap
- 2222
- Oberfläche VerbindungsabschnittSurface connecting section
- 2323
- Begrenzungsrand gekrümmter OberflächenabschnittBoundary edge curved surface section
- 2424
- Begrenzungsrand gekrümmter OberflächenabschnittBoundary edge curved surface section
- 2525
- umgebördelter Längsseitenrandflanged longitudinal side edge
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102010020497.8A DE102010020497B4 (en) | 2010-05-14 | 2010-05-14 | Sheet metal component with a mounting bracket for an attachment |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102010020497.8A DE102010020497B4 (en) | 2010-05-14 | 2010-05-14 | Sheet metal component with a mounting bracket for an attachment |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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DE102010020497A1 true DE102010020497A1 (en) | 2011-11-17 |
DE102010020497B4 DE102010020497B4 (en) | 2020-08-06 |
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-
2010
- 2010-05-14 DE DE102010020497.8A patent/DE102010020497B4/en not_active Expired - Fee Related
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Legal Events
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