DE102011052403B4

DE102011052403B4 - Bumper with production-optimized cross-section and method for its production

Info

Publication number: DE102011052403B4
Application number: DE102011052403.7A
Authority: DE
Inventors: Bernd Kirchhoff
Original assignee: Dura Automotive Body and Glass Systems GmbH
Current assignee: Dura Automotive Holdings UK Ltd
Priority date: 2011-08-04
Filing date: 2011-08-04
Publication date: 2016-03-10
Anticipated expiration: 2031-08-05
Also published as: DE102011052403A1

Abstract

Kraftfahrzeugstoßfängerprofil für die front- oder heckseitige Montage an einem Kraftfahrzeug umfassend ein längliches Stoßfängerprofil (1) mit einem Mittelabschnitt M und mit seitlichen Profilendabschnitten E, wobei der Kraftfahrzeugstoßfänger in Richtung seiner Längserstreckung derart um einen Biegeradius R gebogen ist, dass der Mittelabschnitt M gegenüber den seitlichen Profilendabschnitten E in vom Fahrzeug weg weisender Richtung vorsteht, wobei das Stoßfängerprofil (1) einen Profilquerschnitt aufweist, der bei bestimmungsgemäßer Einbaulage zumindest im Mittelabschnitt M zumindest einen im Wesentlichen vertikal verlaufenden vom Fahrzeug weg weisenden Wandungsbereich (3) außerhalb des Biegeradius R und zumindest einen im Wesentlichen vertikal verlaufenden zum Fahrzeug hin weisenden Wandungsbereich (2) innerhalb des Biegeradius R aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der zum Fahrzeug hin weisende, vertikal verlaufende und innerhalb des Biegeradius liegende Wandungsbereich (2) zum Profilinneren hin einwärts gewölbt ist.Vehicle bumper profile for the front or rear side mounting on a motor vehicle comprising an elongated bumper profile (1) having a central portion M and lateral Profilendabschnitten E, wherein the motor vehicle bumper is bent in the direction of its longitudinal extent to a bending radius R, that the central portion M relative to the lateral Projectile end sections E projecting in a direction away from the vehicle, wherein the bumper profile (1) has a profile cross-section, at least in the central portion M at least a substantially vertically extending away from the vehicle wall portion (3) outside the bending radius R and at least one in the Has substantially vertically extending towards the vehicle facing wall portion (2) within the bending radius R, characterized in that the vehicle facing out, vertically extending and lying within the bending radius Wandungsbere I (2) is arched inwards towards the interior of the profile.

Description

Die Erfindung betrifft Kraftfahrzeugstoßfängerprofil für die front- oder heckseitige Montage an einem Kraftfahrzeug umfassend ein längliches Stoßfängerprofil mit einem Mittelabschnitt und mit seitlichen Profilendabschnitten, wobei der Kraftfahrzeugstoßfänger in Richtung seiner Längserstreckung derart um einen Biegeradius gebogen ist, dass der Mittelabschnitt gegenüber den seitlichen Profilendabschnitten in vom Fahrzeug weg weisender Richtung vorsteht, wobei das Stoßfängerprofil einen Profilquerschnitt aufweist, der bei bestimmungsgemäßer Einbaulage zumindest im Mittelabschnitt zumindest einen im Wesentlichen vertikal verlaufenden vom Fahrzeug weg weisenden Wandungsbereich außerhalb des Biegeradius und zumindest einen im Wesentlichen vertikal verlaufenden zum Fahrzeug hin weisenden Wandungsbereich innerhalb des Biegeradius R aufweist.The invention relates to motor vehicle bumper profile for front or rear mounting on a motor vehicle comprising an elongated bumper profile with a central portion and lateral Profilendabschnitten, wherein the motor vehicle bumper is bent in the direction of its longitudinal extent to a bending radius, that the central portion relative to the lateral Profilendabschnitten in from the vehicle protruding away direction, wherein the bumper profile has a profile cross-section, at least in the central portion at least a substantially vertically extending away from the vehicle facing wall area outside the bending radius and at least one substantially vertically extending to the vehicle facing wall area within the bending radius R at the intended installation position ,

Weiter betrifft die Erfindung Verfahren zur Herstellung eines Kraftfahrzeugstoßfängerprofils, bei dem die nachfolgenden Verfahrensschritte vorgesehen sind:

– Einführen eines Metallbandes in eine Umformeinrichtung, insbesondere eine Rollprofilierungseinrichtung oder eine Pressvorrichtung,
– Umformen des Metallbandes zu einem Kraftfahrzeugstoßfängerprofil mit einem Profilquerschnitt, der zumindest einen bei bestimmungsgemäßer Einbaulage im Wesentlichen vertikal verlaufenden vom Fahrzeug weg weisenden Wandungsbereich und zumindest einen im Wesentlichen vertikal verlaufenden zum Fahrzeug hin weisenden Wandungsbereich aufweist,
– Biegen des Profils in einer Biegeeinrichtung um einen Biegeradius R derart, dass ein Mittelabschnitt des Kraftfahrzeugstoßfängerprofils gegenüber seitlich zum Mittelabschnitt vorgesehenen Profilendabschnitten E in vom Fahrzeug weg weisender Richtung vorsteht.

Furthermore, the invention relates to methods for producing a motor vehicle bumper profile, in which the following method steps are provided:

Inserting a metal strip into a forming device, in particular a roll profiling device or a pressing device,
Forming the metal strip into a motor vehicle bumper profile having a profile cross-section which has at least one wall region pointing away from the vehicle in the intended installation position and at least one substantially vertically extending wall region facing the vehicle,
Bending the profile in a bending device about a bending radius R in such a way that a middle section of the motor vehicle bumper profile protrudes laterally relative to the middle section provided profile end sections E in a direction away from the vehicle.

Zur Erläuterung sei angemerkt, dass sich Positions- und Richtungsangaben jeweils auf den Kraftfahrzeugstoßfänger beziehen, wie er sich bei bestimmungsgemäßer Einbaulage am Fahrzeug befindet. Bei einem an der Fahrzeugfront angebrachten frontseitigen Stoßfänger ist der vom Fahrzeug weg weisende Wandungsbereich also der nach vorne, in Fahrtrichtung weisende vorderseitige Wandungsbereich. Bei einem am Fahrzeugheck angebrachten heckseitigen Stoßfänger ist der vom Fahrzeug weg weisende Wandungsbereich der nach hinten weisende rückseitige Wandungsbereich. Nachfolgend wird die Erfindung jedoch der Einfachheit und besseren Verständlichkeit halber insbesondere für einen frontseitig montierten Kraftfahrzeugstoßfänger beschrieben.For explanation, it should be noted that position and direction information in each case relate to the vehicle bumper, as it is located at the intended installation position on the vehicle. In the case of a front-side bumper attached to the front of the vehicle, the wall area pointing away from the vehicle is thus the forward-facing wall area pointing forward in the direction of travel. In a rear bumper mounted on the rear of the vehicle, the wall area facing away from the vehicle is the rear wall area pointing backwards. However, the invention will be described below for the sake of simplicity and clarity, in particular for a front-mounted vehicle bumper.

Sofern nachfolgend von X-, Y- oder Z-Richtung die Rede sein wird, so ist mit X-Richtung die Fahrzeuglängsrichtung bzw. die Fahrtrichtung des Fahrzeugs bei Geradeausfahrt, mit Y-Richtung die Richtung quer zur X-Richtung und parallel zur Fahrbahnoberfläche und mit Z-Richtung die senkrecht zur Fahrbahn weisende Richtung bzw. die Richtung parallel zur Fahrzeughochachse gemeint.If X, Y or Z direction will be discussed below, the X direction is the vehicle longitudinal direction or the direction of travel of the vehicle when driving straight ahead, with Y direction the direction transverse to the X direction and parallel to the road surface and with Z-direction, the direction perpendicular to the lane direction or the direction parallel to the vehicle vertical axis meant.

Kraftfahrzeugstoßfänger der eingangs genannten Art sind dem Fachmann bekannt und beispielsweise in der DE 11 2007 002 534 T5 oder der DE 691 00 316 T2 oder der US2005/0285417 A1 beschrieben. Weiter ist dem Fachmann, wie die genannten Druckschriften ebenfalls zeigen, bekannt, den vom Fahrzeug weg weisenden oder den zum Fahrzeug hin weisenden Wandungsbereich mit Verstärkungssicken oder Verstärkungsrippen zu versehen, um die Kraft-Weg Kurve des Stoßfängers zu beeinflussen. Außerdem sind die Stoßfänger derart gebogen, dass ihr mittlerer Abschnitt gegenüber den seitlichen Abschnitten vorsteht, um besser dem Verlauf der Fahrzeugkarosserie in Y-Richtung angepasst zu sein.Motor vehicle bumpers of the type mentioned are known in the art and, for example, in the DE 11 2007 002 534 T5 or the DE 691 00 316 T2 or the US2005 / 0285417 A1 described. Next is the expert, as the cited documents also show known to provide away from the vehicle or facing the vehicle facing wall area with reinforcing beads or reinforcing ribs to influence the force-displacement curve of the bumper. In addition, the bumpers are bent so that their central portion protrudes from the lateral portions to better match the course of the vehicle body in the Y direction.

Nachteilig an den vorstehend zitierten Kraftfahrzeugstoßfängern ist jedoch, dass ein ganz wesentlicher Teil der vorderseitigen und rückseitigen Wandungsbereiche vertikal und/oder ungekrümmt, also weitgehend strikt parallel zur Z-Richtung verlaufen. Beim Biegeprozess wird der vorderseitige Wandungsbereich gestreckt bzw. der rückseitige Wandungsbereich gestaucht, weil die besagten Wandungsbereiche außerhalb bzw. innerhalb des Biegeradius liegen, der sich auf die zwischen den genannten Wandungsbereichen liegende neutrale Biegeebene bezieht. Die neutrale Ebene, die bei noch ungebogenem Stoßfänger einer von Y- und Z-Richtung aufgespannten Ebene entspricht, durchzieht den Stoßfänger nach dem Biegen zwischen dem vorderseitigen und rückseitigen Wandungsbereich als gekrümmte Ebene.However, a disadvantage of the abovementioned motor vehicle bumpers is that a very substantial part of the front and rear wall regions extend vertically and / or non-curved, that is to say substantially strictly parallel to the Z direction. During the bending process, the front wall area is stretched or the rear wall area is compressed, because the said wall areas lie outside or inside the bending radius, which relates to the neutral bending plane lying between said wall areas. The neutral plane, which corresponds to a plane spanned by the Y and Z directions when the bumper is still unbent, traverses the bumper as a curved plane after being bent between the front and rear wall regions.

Während die Streckung des vorderseitigen Wandungsbereichs eher unproblematisch ist, besteht beim Biegevorgang, insbesondere bei höherfesten Stahlgüten und insbesondere bei Verwendung einer zu bevorzugenden Rollenbiegeeinrichtung, die Gefahr, dass der rückseitige Wandungsbereich beim Biegeprozess gestaucht wird und sich im rückseitigen Wandungsbereich Wellen ausbilden, mittels denen das Material diese Stauchung auffängt. Diese Wellen führen nicht nur zu einem schlechten Qualitätseindruck sondern außerdem dazu, dass die für den Stoßfänger vorab berechnete Auslegung nicht mehr verlässlich und reproduzierbar am fertigen Produkt abgebildet wird.While the stretch of the front wall region is rather unproblematic, during the bending process, in particular for higher-strength steel grades and in particular when using a preferable roll bending device, there is a risk that the rear wall region will be compressed during the bending process and waves will form in the rear wall region, by means of which the material this compression field. These waves not only lead to a poor quality impression but also to the fact that the previously calculated for the bumper design is no longer reliably and reproducibly displayed on the finished product.

Außerdem lässt sich, da dem rückseitigen Wandungsbereich als zumindest teilweise ungekrümmter, weitgehend parallel zur Y- und Z-Richtung verlaufenden Bereich eine Stauchung aufgezwungen wird, ein gewünschtes enges Toleranzniveau der Biegung und der gewünschten Stoßfängerprofiltiefe nur schwer einhalten.In addition, because the back wall area as at least partially unbent, largely parallel to the Y and Z direction extending region is imposed a compression, a desired narrow tolerance level of the bend and the desired bumper tread depth difficult to comply.

Vor diesem Hintergrund macht sich die Erfindung zur Aufgabe, das Kraftfahrzeugstoßfängerprofil und das Verfahren zur Herstellung des Kraftfahrzeugstoßfängers derart zu verbessern, dass die Gefahr einer ungewollten Verformung des zum Fahrzeug weisenden Wandungsbereichs durch Stauchung beim Biegeprozess deutlich minimiert und die Einhaltung eines engen Toleranzniveaus erleichtert ist.Against this background, the object of the invention is to improve the vehicle bumper profile and the method for producing the motor vehicle bumper in such a way that the risk of unintentional deformation of the vehicle-facing wall area due to compression during the bending process is significantly minimized and compliance with a narrow tolerance level is facilitated.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist bezüglich des Stoßfängers vorgesehen, dass der zum Fahrzeug hin weisende Wandungsbereich zum Profilinneren hin einwärts gewölbt ist. Bezüglich des Verfahrens zur Herstellung des Stoßfängers ist vorgesehen, dass vor oder bei dem Biegen des Profils eine zum Profilinneren hin einwärts gerichtete Wölbung zumindest in den Mittelabschnitt M des innerhalb des Biegeradius R liegenden und zum Fahrzeug hin weisenden Wandungsbereichs eingebracht wird.To solve this problem, it is provided with respect to the bumper that the wall area facing towards the vehicle is curved inwards towards the interior of the profile. With regard to the method for producing the bumper, it is provided that, prior to or during the bending of the profile, a curvature directed inwards toward the profile is introduced at least into the middle section M of the wall region lying within the bending radius R and pointing towards the vehicle.

Diese Ausgestaltung des Kraftfahrzeugstoßfängerprofils und des Verfahrens zur Herstellung eines solchen bewirken, dass beim Biegeprozess der zum Fahrzeug weisende Wandungsbereich bei der Biegung nachgiebig ist und keine Wandungsbereiche in einer Weise gestaucht werden, welche die Einhaltung eines engen Toleranzniveaus und das möglichst genaue Abbilden des vor der Herstellung prognostizierten Deformationsverhaltens erschweren würde. Vielmehr wölbt sich der zum Fahrzeug weisende Wandungsbereich beim Biegeprozess weiter nach innen und gleicht eine ansonsten stattfindende Stauchung einfedernd und sozusagen selbsttätig aus.This embodiment of the motor vehicle bumper profile and the method for producing such effect that in the bending process of the vehicle facing wall area is flexible in the bending and no wall areas are compressed in a way that adherence to a tight tolerance level and the most accurate mapping of before manufacture predicted deformation behavior would make it difficult. Rather, the area of the wall facing the vehicle buckles further in the bending process and compensates for an otherwise occurring compression springing in and, as it were, automatically.

Das Kraftfahrzeugstoßfängerprofil ist an der zum Fahrzeug weisenden Seite im Ganzen zum Profilinneren hin gewölbt. Der Begriff „im Ganzen” bedeutet, dass nicht nur ein kleiner Teil des Materialbereichs des zum Fahrzeug gerichteten Wandungsbereichs mit einer einwärts gerichteten Verstärkungssicke versehen ist, sondern dass der ohne das Einbringen der Krümmung ansonsten parallel zur Z-Richtung verlaufende Wandungsbereich über die gesamte Höhe H zum Profilinneren hin gekrümmt ist. Beim Biegeprozess kann der rückseitige Wandungsbereich daher vollständig, also „in Gänze”, nachgeben, wodurch eine ungewollte Verformung beim Biegen, insbesondere eine Wellenbildung, auch eines Teilbereichs der Wandung verhindert ist. Der rückseitige Wandungsbereich weist daher bevorzugt keinen nicht gekrümmten oder zumindest keinen nicht zum Profilinneren hin gerichteten Materialverlauf auf.The vehicle bumper profile is arched on the side facing the vehicle as a whole toward the interior of the profile. The term "as a whole" means that not only a small part of the material region of the vehicle-facing wall region is provided with an inwardly directed reinforcing bead, but that the wall region extending without parallel introduction of the curvature parallel to the Z direction over the entire height H curved towards the inside of the profile. In the bending process, the rear wall area can therefore completely, ie "completely", give way, whereby an unwanted deformation during bending, in particular a wave formation, and a portion of the wall is prevented. The rear wall region therefore preferably has no non-curved or at least no material profile directed toward the interior of the profile.

Der Begriff der Wölbung umfasst also den zum Fahrzeug hin weisenden Wandungsbereich „im Ganzen”, wobei die Wölbung selbst verschiedenartig ausgebildet sein kann und gegensätzlich gekrümmte Bereiche sowie außerdem ungekrümmte Bereiche aufweisen kann. Der betreffende Wandungsbereich kann also sowohl derart gewölbt sein, dass Teilbereiche des Wandungsbereichs zwar einwärts gerichtet verlaufen, aber ungekrümmt sind, als auch derart gewölbt sein, dass der Wandungsbereich insgesamt konkav gekrümmt verläuft. Es kann auch vorgesehen sein, dass sowohl konvex gekrümmte Bereiche als auch konkav gekrümmte Bereiche vorgesehen sind, gegebenenfalls mit dazwischen liegenden ungekrümmten Bereichen. Dabei verlaufen aber alle Bereiche zum Profilinneren hin gerichtet, bis der zwangsläufig vorhandene Umkehrpunkt U erreicht ist.The concept of curvature thus includes the vehicle area facing wall area "as a whole", wherein the curvature itself may be formed differently and opposite curved areas and also may have non-curved areas. Thus, the wall region in question may be curved in such a way that partial regions of the wall region, although directed inward, are unbent, and also arched in such a way that the wall region as a whole runs concavely curved. It can also be provided that both convexly curved regions and concavely curved regions are provided, optionally with intervening non-curved regions. However, all areas are directed toward the interior of the profile until the inevitably existing reversal point U is reached.

Bevorzugt verläuft die Wölbung des Wandungsbereichs gleichmäßig gekrümmt. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die bei der Herstellung eingebrachte einwärts gerichtete Wölbung bei konstantem Krümmungsradius durchgängig konkav gekrümmt verläuft.Preferably, the curvature of the wall region extends uniformly curved. In particular, it can be provided that the introduced in the production inwardly directed curvature at constant radius of curvature is consistently concave curved.

Das Kraftfahrzeugstoßfängerprofil kann entweder als Einkammerprofil ausgebildet sein, bei dem der Materialverlauf nur eine in sich geschlossene Hohlkammer bildet. Alternativ kann vorgesehen sein, dass der Profilquerschnitt B-förmig ausgebildet ist und einen ersten, oberen zum Fahrzeug hin weisenden Wandungsbereich und einen vom ersten Wandungsbereich vertikal beabstandeten zweiten, unteren zum Fahrzeug hin weisenden Wandungsbereich aufweist, die dann jeweils zum Profilinneren hin einwärts gewölbt sind. Hierdurch ist ein Doppelkammerprofil gebildet, dessen obere und untere Kammer auf der zum Fahrzeug hin weisenden Seiten durch die zum Fahrzeug hin weisenden oberen und unteren Wandungsbereiche begrenzt sind. Die obere und untere Kammer können sowohl in sich abgeschlossen sein, wenn ein die Kammern trennender mittlerer Wandungsbereich mit dem vom Fahrzeug weg weisenden Wandungsbereich innenseitig in Kontakt steht, als auch zueinander offen sein, wenn der mittlere Wandungsbereich von der Innenseite des vom Fahrzeug weg weisenden Wandungsbereichs beabstandet ist.The vehicle bumper profile can either be designed as a single-chamber profile, in which the material course forms only a self-contained hollow chamber. Alternatively, it can be provided that the profile cross-section is B-shaped and has a first upper wall facing the vehicle wall portion and a vertically spaced from the first wall area second, lower to the vehicle facing wall portion, which are then arched in each case towards the profile inside. As a result, a double-chamber profile is formed whose upper and lower chambers are delimited on the sides facing the vehicle by the upper and lower wall regions pointing towards the vehicle. The upper and lower chambers may be self-contained when a central wall portion separating the chambers is in contact with the wall portion facing away from the vehicle, and open to each other when the central wall portion is from the inner side of the wall portion facing away from the vehicle is spaced.

Wenn der Profilquerschnitt wie vorstehend beschrieben zwischen dem ersten, oberen zum Fahrzeug hin weisenden Wandungsbereich und dem einen zweiten, unteren zum Fahrzeug hin weisenden Wandungsbereich ein den ersten und den zweiten Wandungsbereich verbindenden im Wesentlichen vertikal verlaufenden mittleren Wandungsbereich aufweist, kann sowohl vorgesehen sein, dass der mittlere Wandungsbereich ungekrümmt verläuft, als auch vorgesehen sein, dass der mittlere Wandungsbereich zum Profilinneren hin einwärts gewölbt ist.If, as described above, the profile cross-section has a substantially vertically extending central wall region connecting the first, upper wall region facing the vehicle and the second, lower vehicle wall facing region, connecting the first and the second wall region middle wall area is non-curved, as well as provided that the middle Wall area is curved towards the interior of the profile inward.

Bei der Herstellung ist die in dem zum Fahrzeug hin weisenden Wandungsbereich einzubringende, zum Profilinneren hin einwärts gerichtete Wölbung bevorzugt während des Biegeprozesses oder aber unmittelbar vorher in das Profil einzubringen. Das Einbringen der Wölbung wird also entweder unmittelbar vor dem Einführen des Stoßfängerprofils in die bevorzugt als Rollenbieger ausgebildete Biegeeinrichtung vorgenommen oder aber in der Biegeeinrichtung selbst.During production, the curvature to be introduced in the wall region pointing toward the vehicle and directed inwards towards the inside of the profile is preferably to be introduced into the profile during the bending process or immediately before. The introduction of the curvature is thus made either directly before the introduction of the bumper profile in the preferably designed as a roll bender bending device or in the bending device itself.

Wird das Einbringen der nach innen gerichteten Wölbung in einem Vorgang – insbesondere also gleichzeitig – mit der Biegung vorgenommen, hat dies den Vorteil, dass das Einbringen der Wölbung den Biegeprozess zusätzlich unterstützt, da das Bauteil die durch das nach innen Wölben des Wandungsbereichs im Bauteil wirkenden Spannungen sozusagen ausgleichen will, was die Ausbildung des Biegeradius erleichtert, den Biegeprozess in sich effizienter macht und die Maßhaltigkeit erhöht.The introduction of the inwardly directed curvature in one operation - in particular at the same time - made with the bend, this has the advantage that the introduction of the curvature additionally supports the bending process, since the component acting through the inward arching of the wall portion in the component Tension, so to speak, which facilitates the formation of the bending radius, makes the bending process more efficient and increases the dimensional stability.

Wird das Einbringen der Wölbung vor der Biegevorrichtung vorgenommen, so geschieht dies insbesondere zwischen der bevorzugt als Rollprofiliereinrichtung ausgebildeten Umformeinrichtung und dem Biegen, bevorzugt zwischen einer der Umformeinrichtung nachgelagerten Fügeeinrichtung und der Biegeeinrichtung.If the introduction of the curvature in front of the bending device is carried out, this is done, in particular, between the forming device, which is preferably in the form of a roll profiler, and bending, preferably between a joining device located downstream of the shaping device and the bending device.

Ein weiterer Vorteil des Verfahrens ist, dass das Einbringen der Wölbung nach dem Rollprofilieren und dem Fügen des Stoßes der Metallbandränder vorgenommen werden kann und alternativ zu einer durchgehenden, kontinuierlichen Wölbung, die auch die Profilendabschnitte erfassen würde, auch eine diskontinuierliche, nur abschnittweise im Mittelabschnitt vorgesehene Wölbung vorgesehen sein kann. Sofern eine durchgehende, kontinuierliche Wölbung vorgesehen ist, kann diese natürlich auch bereits in der Rollprofilierungseinrichtung in das Profil eingebracht werden.Another advantage of the method is that the introduction of the curvature after the roll profiling and the joining of the impact of the metal strip edges can be made and alternative to a continuous, continuous curvature, which would also detect the Profilendabschnitte, also a discontinuous, provided only in sections in the middle section Vaulting can be provided. If a continuous, continuous curvature is provided, this can of course already be introduced into the profile in the roll profiling device.

Ansonsten ergibt sich bereits aus der Beschreibung des Kraftfahrzeugstoßfängerprofils, welcher Art die einzubringende Wölbung sein kann. Die zum Kraftfahrzeugstoßfängerprofil gemachten Ausführungen sind mit Blick auf die durch das Herstellungsverfahren einzubringende Wölbung sinngemäß auf das Herstellungsverfahren und die bei diesem einzusetzenden Werkzeuge und Einrichtungen übertragbar.Otherwise, it already follows from the description of the vehicle bumper profile, which type may be the curvature to be introduced. With regard to the curvature to be introduced by the production method, the statements made with regard to the motor vehicle bumper profile can be applied correspondingly to the production method and the tools and devices to be used in this method.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnungen.Further features and advantages of the invention will become apparent from the subclaims and from the following description of preferred embodiments with reference to the drawings.

In den Zeichnungen zeigt:In the drawings shows:

1 einen Kraftfahrzeugstoßfänger in perspektivischer Ansicht, 1 a vehicle bumper in perspective view,

2 das Querschnittsprofil des in 1 gezeigten Kraftfahrzeugstoßfängers, 2 the cross-sectional profile of in 1 shown motor vehicle bumper,

3 das Querschnittsprofil einer alternativen Ausgestaltung eines Kraftfahrzeugstoßfängers, und 3 the cross-sectional profile of an alternative embodiment of a motor vehicle bumper, and

4. ein skizzenhafte Darstellung des Herstellungsverfahrens. 4 , a sketch of the manufacturing process.

In 1 ist ein Stoßfängerprofil 1 mit einem rückseitigen, zum Fahrzeug hin weisenden Wandungsbereich 2 und einem vorderseitigen, vom Fahrzeug weg weisenden Wandungsbereich 3 in einer perspektivischen Gesamtansicht gezeigt. Das Stoßfängerprofil 1 weist einen Mittelabschnitt M sowie seitlich dessen jeweils einen seitlichen Profilendabschnitt E auf. Es ist zu erkennen, dass im Bereich des Mittelabschnitts M der rückseitige Wandungsbereich 2 zum Profilinneren hin einwärts gerichtet gewölbt ist. Diese einwärts gerichtete mit Bezug auf das gesamte Stoßfängerprofil als diskontinuierlich zu beschreibende Wölbung kann sich – wie in 1 gezeigt – auch über den Mittelabschnitt M bis in die Profilendabschnitten E erstrecken, wobei die Wölbung dann in den Profilendabschnitten lediglich ausläuft. Oder aber – entgegen der Darstellung in 1 – die Wölbung erfasst die Profilendabschnitte E genauso wie den Mittelabschnitt M. Im letzteren Fall wäre der Profilquerschnitt des zum Fahrzeug gerichteten Wandungsbereichs 2 mit Blick auf die vorzusehende, einwärts gerichtete kontinuierliche Wölbung also über die gesamte Länge mit einer entsprechenden Wölbung versehen.In 1 is a bumper profile 1 with a rear, facing the vehicle wall area 2 and a front side facing away from the vehicle wall area 3 shown in a perspective overall view. The bumper profile 1 has a middle section M and the side of each a lateral Profilendabschnitt E. It can be seen that in the area of the middle section M, the rear wall area 2 is curved toward the inside of the profile inward. This inwardly directed curvature, which can be described as discontinuous with respect to the entire bumper profile, can develop as in 1 shown - extend over the middle section M to the Profilendabschnitten E, the curvature then expires in the Profilendabschnitten only. Or else - contrary to the illustration in 1 - The curvature captures the Profilendabschnitte E as well as the middle section M. In the latter case would be the profile cross-section of the vehicle facing wall area 2 with a view to the intended, inward directed continuous curvature so over the entire length provided with a corresponding curvature.

Im Mittelabschnitt M ist das Stoßfängerprofil 1 derart gebogen, dass der Mittelabschnitt M gegenüber den seitlichen Profilendabschnitte E in Fahrtrichtung vorsteht. Der Abschnitt der seitlichen Profilendabschnitte E verläuft hingegen ungekrümmt. Der gebogene Abschnitt kann bei anderen Ausgestaltungen als der in 1 gezeigten aber natürlich auch die seitlichen Profilendenabschnitte E erfassen. Der Biegeradius des Mittelabschnitts M und gegebenenfalls der der seitlichen Profilendabschnitte E kann in Längsrichtung variieren, so dass sich beim Biegeprozess nicht notwendiger Weise ein mit konstanter Krümmung gebogenes Stoßfängerprofil ergeben muss.In the middle section M is the bumper profile 1 bent such that the central portion M protrudes toward the lateral Profilendabschnitte E in the direction of travel. The section of the lateral Profilendendabschnitte E, however, runs un-curved. The bent portion may be used in other embodiments than those in 1 but of course also the lateral Profilendenabschnitte E record. The bending radius of the middle section M and, if appropriate, of the lateral profile end sections E can vary in the longitudinal direction, so that a bumper profile bent with constant curvature does not necessarily have to result during the bending process.

In 2 ist der Querschnitt des in 1 gezeigten Stoßfängerprofils 1 gezeigt. Der vordere, parallel zur Z-Richtung verlaufende Wandungsbereich 3 ist mit zwei einwärts gerichteten Sicken 4 versehen. Vor und nach den Sicken 4 ist der Wandungsverlauf aber ungekrümmt. Dieser Wandungsbereich 4 wird beim Biegevorgang gestreckt, da er ausgehend vom Biegemittelpunkt außerhalb des sich auf die neutrale Ebene beziehenden Biegeradius R liegt. Der rückseitige, zum Fahrzeug hin gerichtete Wandungsbereich ist hingegen im Ganzen einwärts gerichtet, nämlich über die gesamte Höhe H.In 2 is the cross section of in 1 shown bumper profiles 1 shown. The front, running parallel to the Z direction wall area 3 is with two inward-facing beads 4 Provided. Before and after the beads 4 is the course of the wall but uncrowned. This wall area 4 is stretched during the bending process, as it is based on the Biegemittelpunkt outside the reference to the neutral plane bending radius R. The rear, directed towards the vehicle wall area, however, is directed inwardly as a whole, namely over the entire height H.

Die Höhe H ist der Abstand zwischen den beiden Punkten Y₁ und Y₂, an denen beim Übergang des oberseitigen Wandungsbereichs 10 in den rückseitigen Wandungsbereich 2 bzw. des unterseitigen Wandungsbereichs 11 in den rückseitigen Wandungsbereich 2 ein dem Materialverlauf entsprechender, tangential hierzu ausgerichteter Richtungsvektor V₁ bzw. V₂ erstmalig parallel zur Z-Richtung ausgerichtet ist. Für die Erfindung relevant ist, dass zwischen den Punkten Y₁ und Y₂ der Materialverlauf die Verbindungslinie S der Punkte Y₁ und Y₂ weder schneidet noch mit der Verbindungslinie abschnittweise zusammenfällt. Zwischen den Punkten Y₁ und Y₂ liegt ein Umkehrpunkt U, bei dem der Materialverlauf den am weitesten zum Profilinneren hin liegenden Punkt durchläuft. Bevorzugt, aber nicht notwendiger Weise, ist die Wölbung auf beiden Seiten des Umkehrpunktes U symmetrisch.The height H is the distance between the two points Y ₁ and Y ₂ , at which at the transition of the top wall portion 10 in the back wall area 2 or the lower wall region 11 in the back wall area 2 a corresponding direction of the material, tangentially aligned direction vector V ₁ and V _{2 is} aligned for the first time parallel to the Z-direction. For the invention, it is relevant that between the points Y ₁ and Y _2, the material course neither intersects the connecting line S of the points Y ₁ and Y ₂ nor coincides in sections with the connecting line. Between the points Y ₁ and Y ₂ is a reversal point U, in which the course of material passes through the point furthest to the profile inside point. Preferably, but not necessarily, the camber on both sides of the reversal point U is symmetrical.

Dieser Materialverlauf im rückseitigen Wandungsbereich 2 gewährleistet, dass der rückseitige Wandungsbereich 2 beim Biegevorgang trotz seiner Lage außerhalb der neutralen Ebene N nicht zu stauchungsbedingter Wellenbildung neigt, sondern beim Biegevorgang im Ganzen zum Profilinneren nachgiebig ist und einfedert. Das erzielbare Toleranzniveau ist dadurch verbessert.This material course in the back wall area 2 ensures that the back wall area 2 in the bending process, despite its position outside the neutral plane N is not prone to buckling caused by buckling, but in the bending process as a whole to the inside of the profile is yielding and resilient. The achievable tolerance level is thereby improved.

Außerdem lässt sich ein solcher einwärts gerichteter Wandungsbereich 2 beim Biegevorgang oder unmittelbar davor in das Stoßfängerprofil 1 einbringen, ohne die entsprechende Wölbung bereits beim Rollprofilieren oder beim Pressvorgang, einer alternativen Herstellungsmethode, vorsehen zu müssen, denn der zusätzliche Materialbedarf bzw. die Materialausdünnung infolge der lokalen Materialstreckung in Y-Richtung ist – anders als bei örtlich eng begrenzten Sicken 4 oder Ausbeulungen – aufgrund der nur geringen und weitgehend gleichmäßigen lokalen Strecklängung in Y-Richtung begrenzt, so dass das Einbringen der Wölbung in den rückseitigen Wandungsbereichs in einem späteren Herstellungsschritt noch möglich und beherrschbar ist. Eine solche Maßnahme hat dann auf den übrigen Materialverlauf geringen bis keinen Einfluss.In addition, such an inwardly directed wall area can be 2 during bending or immediately before in the bumper profile 1 bring in without having to provide the appropriate curvature already during roll profiling or during the pressing process, an alternative manufacturing method, because the additional material requirement or the material thinning due to the local material stretching in the Y direction - unlike local tightly limited beads 4 or bulges - limited due to the only small and largely uniform local Elongation in the Y direction, so that the introduction of the curvature in the back wall area in a later manufacturing step is still possible and manageable. Such a measure then has little or no influence on the remaining material flow.

3 zeigt mit einem Doppelkammer-Stoßfängerprofils 1 eine alternative Ausgestaltung. Der Profilquerschnitt ist B-förmig ausgestaltet und es sind rückseitig zwei zum Fahrzeug weisende Wandungsbereiche 2' und 2'' vorgesehen, die jeweils im Ganzen einwärts gerichtet verlaufen und zwei Hohlkammern K' und K'' zum Fahrzeug hin begrenzen. Auf diese beiden rückseitigen Wandungsbereiche 2' und 2'' lassen sich die zuvor zu 1 und 2 gemachten Aussagen sinngemäß anwenden. 3 shows with a dual chamber bumper profile 1 an alternative embodiment. The profile cross-section is B-shaped and there are two rear facing the vehicle wall areas 2 ' and 2 '' provided, each directed inwardly as a whole and limit two hollow chambers K 'and K''towards the vehicle. On these two back wall areas 2 ' and 2 '' can be the previously too 1 and 2 mutatis mutandis apply analogously.

Klarstellend sei angeführt, dass der mittlere Wandungsbereich 5, der mit der Innenseite des vorderseitigen, vom Fahrzeug weg gerichteten Wandungsbereichs 3 bevorzugt in Kontakt steht und mit diesem bei Bedarf auch verbunden, insbesondere verschweißt sein kann, nicht innerhalb des Biegeradius liegt, sondern in der Figur links von der neutralen Ebene N, und daher nicht zu den in Bezug auf die Erfindung relevanten Wandungsbereichen 2' und 2'', für die beim Biegen ein Stauchung zu erwarten ist, hinzuzurechnen ist. Sollte der mittige Wandungsbereich nicht in Kontakt mit dem vorderseitigen Wandungsbereich 3 stehen, sondern näher an der neutralen Ebene N verlaufen oder sogar innerhalb des Biegeradius liegen, kann dieser mittige Wandungsbereich 5 je nach dessen Abstand zur neutralen Ebene und der sich daraus ergebenden biegungsbedingten Stauchungsneigung ebenfalls mit einer einwärts gerichteten Wölbung versehen sein. Bevorzugt weist er aber einen ungekrümmten Materialverlauf auf.Clarification should be noted that the middle wall area 5 facing the inside of the front side wall area away from the vehicle 3 is preferably in contact and can also be connected to this, if necessary, in particular welded, is not within the bending radius, but in the figure to the left of the neutral plane N, and therefore not relevant to the invention wall regions 2 ' and 2 '' , for which a compression is to be expected when bending, is to be added. Should the central wall area not be in contact with the front wall area 3 but are closer to the neutral plane N or even lie within the bending radius, this central wall area 5 depending on its distance from the neutral plane and the resulting bending-related tendency to buckle also be provided with an inwardly directed curvature. However, it preferably has an unconstrained material course.

Weder das in 1 und 2 noch das in 3 gezeigte Profil muss notwendiger Weise wie dargestellt im Ganzen spiegelsymmetrisch sein. Sowohl die vom Einkammerprofil gebildete Kammer als auch die beiden vom Mehrkammerprofil aus 3 gebildeten Kammern K' und K'' können unsymmetrisch ausgebildet sein. Insbesondere müssen die beiden Kammern K' und K'' nicht im Querschnitt nicht deckungsgleich, geschweige denn gleich groß sein. In Anlehnung an das in 3 dargestellte Mehrkammerprofil sei angemerkt, dass ein solches Profil auch mehr als zwei Kammern aufweisen kann.Neither in 1 and 2 still in 3 As shown, the profile shown must necessarily be mirror-symmetrical as a whole. Both the chamber formed by the single-chamber profile and the two from the multi-chamber profile 3 formed chambers K 'and K''may be formed asymmetrically. In particular, the two chambers K 'and K "do not have to be congruent in cross-section, let alone be the same size. Based on the in 3 illustrated multi-chamber profile is noted that such a profile may also have more than two chambers.

4 zeigt eine rein schematische Darstellung des Herstellungsprozesses, bei dem in einem ersten Abschnitt ein von einem Coil 6 abgewickeltes Metallband in eine von einer Rollprofiliereinrichtung 7 gebildeten Umformeinrichtung eingeführt und nach einem Fügevorgang in einer Fügereinrichtung 12 am Stoß ein in sich geschlossenes Metallhohlprofil bildet, welches den in 1 bis 3 gezeigten Stoßfängerprofil mit Ausnahme des einwärts gerichteten Bereichs bereits entspricht. Im Anschluss an das Rollprofilieren und das Fügen des Stoßes wird das Profil in eine Biegeeinrichtung 8, die bevorzugt als Rollenbieger ausgebildet ist, eingeführt. Hier wird das Stoßfängerprofil dann derart gebogen, dass der Mittelabschnitt M gegenüber den seitlichen Profilendabschnitten E in vom Fahrzeug weg weisender Richtung vorsteht. 4 shows a purely schematic representation of the manufacturing process, in which in a first section of a coil 6 unwound metal strip in one of a Rollprofiliereinrichtung 7 introduced forming device introduced and after a joining operation in a jointing device 12 at the joint forms a self-contained hollow metal profile, which the in 1 to 3 already shown corresponds to the bumper profile shown with the exception of the inwardly directed area. Following the roll profiling and the joining of the joint, the profile is transformed into a bending device 8th , which is preferably designed as a roller bender introduced. Here, the bumper profile is then bent in such a way that the middle section M protrudes from the lateral profile end sections E in a direction away from the vehicle.

Der in den 1, 2 und 3 gezeigte Mittelabschnitt M des Profils wird also bevorzugt erst unmittelbar vor oder bei dem Biegevorgang eingebracht. Dies ermöglicht es unter anderem, das in 1 dargestellte Stoßfängerprofil herzustellen, bei dem sich der mit der einwärts gerichteten Wölbung versehene Mittelabschnitt M nicht bis in die Profilendabschnitte E erstreckt oder lediglich in diesen ausläuft. Das Einbringen einer solchen lokal begrenzten, diskontinuierlichen Wölbung beim Rollprofilieren ist nur schwer zu realisieren, da hierfür die für die entsprechende Umformung benötigten Rollen diskontinuierlich arbeiten müssten, was zwar grundsätzlich möglich, aber sehr aufwendig wäre.The in the 1 . 2 and 3 shown middle section M of the profile is therefore preferably introduced only immediately before or during the bending process. This allows, among other things, the in 1 produce prepared bumper profile, in which provided with the inward curvature center section M does not extend into the Profilendabschnitte E or only expires in this. The introduction of such a localized, discontinuous curvature during roll profiling is difficult to realize, since this would require the rollers required for the corresponding deformation to be discontinuous, which would be basically possible, but very expensive.

Im Anschluss an den Biegevorgang wird das Profil in einem Abschneider 9 geschnitten und vom nachfolgenden Material getrennt.Following the bending process, the profile is in a trimmer 9 cut and separated from the subsequent material.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Stoßfängerprofilbumper profile
22: zum Fahrzeug hin weisender Wandungsbereichfacing the vehicle wall area
33: vom Fahrzeug weg weisender Wandungsbereichaway from the vehicle wall area
44: Sickenbeading
55: mittlerer Wandungsbereichmiddle wall area
66: Coil (Metallband)Coil (metal band)
77: RollprofiliereinrichtungRollprofiliereinrichtung
88th: Biegeeinrichtungbender
99: AbschneiderCropper
1010: oberseitiger Wandungsbereichtop wall area
1111: unterseitiger Wandungsbereichunderside wall area
1212: FügereinrichtungJoining device
MM: Mittelabschnittmidsection
Ee: Abschnitt der seitlichen ProfilendenSection of the lateral profile ends
RR: Biegeradiusbending radius
NN: Neutrale EbeneNeutral level
HH: Höheheight
SS: Verbindungslinieconnecting line

Claims

Automotive bumper profile for front or rear mounting on a motor vehicle comprising an elongate bumper profile ( 1 ) with a middle section M and with lateral profiled end sections E, wherein the motor vehicle bumper is bent in the direction of its longitudinal extension in such a way around a bending radius R that the middle section M protrudes with respect to the lateral profiled end sections E in a direction away from the vehicle, wherein the bumper profile (FIG. 1 ) has a profile cross-section, the at least in the central portion M at least a substantially vertically extending away from the vehicle facing wall area at the intended installation position ( 3 ) outside the bending radius R and at least one substantially vertically extending to the vehicle facing wall area ( 2 ) within the bending radius R, characterized in that the vehicle-facing, vertically extending and lying within the bending radius wall area ( 2 ) is curved inwards towards the inside of the profile.

Motor vehicle bumper profile according to claim 1, characterized in that the wall region pointing towards the vehicle ( 2 ) is continuously curved.

Vehicle bumper profile according to one of the two preceding claims, characterized in that the curvature of the vehicle facing wall region ( 2 ) is concavely curved throughout.

Motor vehicle bumper profile according to claim 1, characterized in that the wall region pointing towards the vehicle extends at least over a partial section without bending.

Motor vehicle bumper profile according to one of the preceding claims, characterized in that the profile cross-section is B-shaped and has a first upper wall area facing the vehicle ( 2 ' ) and a second, from the first wall region vertically spaced second, lower to the vehicle facing wall area ( 2 '' ), said wall areas ( 2 ' . 2 '' ) are in each case arched inwardly towards the inside of the profile.

Motor vehicle bumper profile according to the preceding claim, characterized in that the profile cross-section between the first, upper wall facing the vehicle area ( 2 ' ) and the second lower wall facing the vehicle ( 2 '' ) one the first and the second wall area ( 2 ' . 2 '' ) connecting vertically extending middle wall area ( 5 ), wherein the middle wall area ( 5 ) is uncrowned.

Vehicle bumper profile according to one of the preceding claims, characterized in that the curvature is provided only in the middle section M and is not provided in the lateral Profilendabschnitt E or expires in the lateral Profilendabschnitt E.

Method for producing a motor vehicle bumper profile according to one of the preceding claims 1 to 7, characterized by the method steps: - inserting a metal strip into a forming device ( 7 ), - forming the metal strip to a motor vehicle bumper profile with a profile cross-section, the at least one in the intended installation position substantially vertically extending away from the vehicle wall region ( 3 ) and at least one substantially vertical extending to the vehicle facing wall area ( 2 ), bending the profile in a bending device ( 8th ) about a bending radius R such that a middle section M of the vehicle bumper profile ( 1 ) projecting towards laterally to the central portion Profilendabschnitten E in a direction away from the vehicle, characterized in that before or during the bending of the profile inward towards the profile inside curvature at least in the central portion M of the intended installation position substantially vertically extending and within the bending radius R lying and the vehicle facing wall area ( 2 ) is introduced.

Method according to the preceding claim, characterized in that the introduction of the curvature is made after joining the impact of the metal strip edges.

Method according to one of the two preceding claims, characterized in that the introduction of the curvature between the Rollprofiliereinrichtung ( 7 ) and the bending process.

Method according to one of the three preceding claims, characterized in that the curvature is introduced only in the central portion M and in Profilendabschnitt E either is not introduced or expires therein.