DE102012001117A1 - Method for producing the vehicle floor of a mine-protected vehicle - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung des Fahrzeugbodens (1) eines minengeschützten Fahrzeuges, wobei der Fahrzeugboden (1) aus mehreren, miteinander verbundenen Einzelblechen (11–17) aus Panzerstahl besteht. Die Erfindung bezieht sich ferner auf einen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Fahrzeugboden (1). Um bei einer Minenexplosion auf einfache Weise ein Aufreißen des Fahrzeugbodens (1) im Bereich von Schweißnähten zu vermeiden, schlägt die Erfindung den Einsatz von Tailored Blanks (10) aus Panzerstahl vor, aus denen die Kontur des jeweiligen Fahrzeugbodens (1) dann durch Kalt- oder Warmumformung hergestellt wird. Zur Herstellung der Tailored Blanks (10) werden normalgeglühte Einzelbleche (11–17) entsprechender Wandstärken verwendet, die mittels Laserstrahlschweißens miteinander verbunden werden. Diese Tailored Blanks (10) werden erst nach dem Schweißvorgang vergütet und danach dann der endgültige Fahrzeugboden (1) durch Umformung hergestellt.The invention relates to a method for producing the vehicle floor (1) of a mine-protected vehicle, wherein the vehicle floor (1) consists of a plurality of interconnected individual sheets (11-17) made of armored steel. The invention further relates to a vehicle floor (1) produced by the method according to the invention. In order to easily prevent a tearing of the vehicle floor (1) in the region of welds in a mine explosion, the invention proposes the use of tailored blanks (10) of armored steel, from which the contour of the respective vehicle floor (1) then by cold or hot working is made. For producing the tailored blanks (10), normalized individual sheets (11-17) of corresponding wall thicknesses are used, which are connected to one another by means of laser beam welding. These tailored blanks (10) are tempered only after the welding process and then then the final vehicle floor (1) produced by forming.

Description

Die Erfindung beschäftigt sich mit einem als Tailored Blank ausgeführten Fahrzeugboden für ein insbesondere minengeschütztes Fahrzeug und betrifft ein Verfahren zur Herstellung des Fahrzeugbodens eines minengeschützten Fahrzeuges, wobei der Fahrzeugboden aus mehreren, miteinander verbundenen Einzelblechen aus Panzerstahl besteht. Die Erfindung bezieht sich ferner auf einen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Fahrzeugboden. Wesentlich hierbei ist, dass zunächst das Verschweißen der Einzelbleche erfolgt, dem sich das Umformen anschließt mit dem abschließenden Vergüten, Eine Alternative besteht in einer Kombination aus Umform- und Vergütungsprozess.The invention relates to a designed as a tailored blank vehicle floor for a particular mine protected vehicle and relates to a method for producing the vehicle floor of a mine-protected vehicle, wherein the vehicle floor consists of several, interconnected individual sheets of armored steel. The invention further relates to a vehicle floor produced by the method according to the invention. It is essential here that the individual sheets are initially welded, followed by the forming followed by the final tempering. An alternative consists of a combination of forming and tempering process.

Fahrzeugböden minengeschützter Fahrzeuge müssen derart aufgebaut sein, dass einerseits ein Aufreißen des Fahrzeugbodens im Falle einer Minenexplosion verhindert wird und andererseits die durch eine Minenexplosion verursachten Beulen im Fahrzeugboden die vorhandenen Einbauten im Fahrzeug nicht beschädigen. Außerdem muss der Fahrzeugboden Schutz gegen ballistische Bedrohungen bieten, und zwar zum einen gegen Splitter explodierender Minen und zum anderen gegen einen Waffenbeschuss, insbesondere im Übergangsbereich des Fahrzeugbodens zur Fahrzeugseite.Vehicle floors of mine-protected vehicles must be designed such that on the one hand tearing of the vehicle floor in the event of a mine explosion is prevented and on the other hand caused by a mine explosion bumps in the vehicle floor damage the existing fittings in the vehicle. In addition, the vehicle floor must provide protection against ballistic threats, on the one hand against splinters exploding mines and on the other hand against a weapons firing, especially in the transition region of the vehicle floor to the vehicle side.

Bei bekannten Fahrzeugböden minengeschützter Fahrzeuge werden vergütete Einzelbleche aus Panzerstahl üblicherweise mit Hilfe eines MIG-Verfahrens (Metall-Inert-Gas-Verfahren) verschweißt, wobei die teilweise unterschiedliche Wandstärken aufweisenden Einzelbleche sich im Bereich der Schweißnaht überlappen. Derartige Schweißnähte bilden Schwachstellen, da sie eine geringere Festigkeit als der Panzerstahl aufweisen. Außerdem kommt es durch das Schweißverfahren in der jeweiligen Wärmeeinflusszone zur Versprödung des Materials, sodass diese Bereiche bei einer Minenexplosion besonders rissanfällig sind.In the case of known vehicle floors of mine-protected vehicles, tempered individual steel sheets made of armor steel are usually welded by means of an MIG process (metal inert gas method), the individual panels having partially different wall thicknesses overlapping in the area of the weld. Such welds form weak points, since they have a lower strength than the steel armor. In addition, the welding process in the respective heat affected zone embrittles the material, so that these areas are particularly susceptible to cracking in a mine explosion.

Aus der EP 1 564 520 A2 ist es daher bekannt, die Schweißnähte samt deren Wärmeeinflusszonen durch Schutzbleche zu überdecken, was allerdings sowohl mit einer Zunahme des Gewichtes als auch mit einem zeitaufwendigeren Fertigungsprozess des entsprechenden Fahrzeugbodens verbunden ist.From the EP 1 564 520 A2 It is therefore known to cover the welds together with their heat affected zones by fenders, which is associated with both an increase in weight and a more time-consuming manufacturing process of the corresponding vehicle floor.

Die EP 1 291 610 B1 beschäftigt sich mit einem gepanzerten Fahrzeug, das durch einfache Maßnahmen einen Schutz des Innenraumes gegen eine Einwirkung von Minen gewährleistet. Dazu ist der Bodenbereich einer Seitenwandausnehmung des Innenraums über mindestens ein knick- oder bausteifes Stützelement mit dem Fahrzeugdach verbunden. Der Rand einer Bodenwand des Bodenbereichs verläuft gekrümmt nach oben und überlappt einen Wandbereich der Fahrzeugseitenwand, der mit einem anderen Wandbereich verschweißt ist. Dieser besitzt einen wellenförmigen Verlauf. Dadurch soll ein Reißen der Schweißnaht verhindert werden.The EP 1 291 610 B1 deals with an armored vehicle, which ensures by simple measures, a protection of the interior against the action of mines. For this purpose, the bottom region of a side wall recess of the interior is connected to the vehicle roof via at least one kink-like or structural support element. The edge of a bottom wall of the bottom portion is curved upward and overlaps a wall portion of the vehicle side wall which is welded to another wall portion. This has a wavy course. This is to prevent tearing of the weld.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs erwähnten Art anzugeben, mit dem auf einfache Weise bei einer Minenexplosion ein Aufreißen des Fahrzeugbodens im Bereich von Schweißnähten vermieden wird, ohne dass hierzu eine Verstärkung der Schweißnahtbereiche mittels zusätzlicher Bleche erforderlich ist. Es soll ferner ein nach diesem Verfahren hergestellter Fahrzeugboden offenbart werden.The invention has for its object to provide a method of the type mentioned above, with a simple way in a mine explosion tearing of the vehicle floor in the region of welds is avoided without requiring a reinforcement of the weld seams by means of additional sheets is required. It should also be disclosed by this method produced vehicle floor.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß hinsichtlich des Verfahrens durch die Merkmale des Anspruchs 1 und hinsichtlich des Fahrzeugbodens durch die Merkmale des Anspruchs 3 gelöst. Weitere, besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung offenbaren die Unteransprüche.This object is achieved with respect to the method by the features of claim 1 and with respect to the vehicle floor by the features of claim 3. Further, particularly advantageous embodiments of the invention disclose the dependent claims.

Die Erfindung beruht im Wesentlichen auf dem Einsatz von Tailored Blanks. Beim Tailored Welded Blank (TWB) werden die einzelnen, vorzugsweise maßgeschneiderten Blechplatinen aneinandergeschweißt. Dies erfolgt in der Regel als Stumpfstoß mittels Laserschweißen. Vorteilhaft sind die vielseitigen Materialkombinationen und Geometrien. In Weiterführung bestehen diese aus Panzerstahl, aus denen die Kontur des jeweiligen Fahrzeugbodens dann durch Kalt- oder Warmumformung hergestellt wird. Zur Herstellung der Tailored Blanks werden normalgeglühte Einzelbleche entsprechender Wandstärken verwendet, die mittels Laserstrahlschweißens miteinander verbunden werden. Einen derartigen Ansatz für die Automobilindustrie ist u. a. der http://www.thyssenkrupptailoredblanks.it/default.asp?page=8&titolo=1 oder der http://www.thyssenkrupptailoredblanks.it/default.asp?page=2&titolo=1 entnehmbar.The invention is based essentially on the use of tailored blanks. With the Tailored Welded Blank (TWB), the individual, preferably tailor-made sheet metal blanks are welded together. This is usually done as a butt joint by laser welding. Advantageous are the versatile material combinations and geometries. In continuation, these consist of armored steel, from which the contour of the respective vehicle floor is then produced by cold or hot forming. For the production of tailored blanks normalized individual sheets of appropriate wall thicknesses are used, which are connected by laser welding. Such an approach for the automotive industry is the http://www.thyssenkrupptailoredblanks.it/default.asp?page=8&titolo=1 or the http://www.thyssenkrupptailoredblanks.it/default.asp?page=2&titolo=1 removable.

Die Tailored Blanks werden für das eigene Anliegen der Erfindung jedoch erst nach dem Schweißvorgang vergütet und danach wird dann der endgültige Fahrzeugboden durch Umformung hergestellt.However, the tailored blanks are tempered for the concern of the invention only after the welding process and then the final vehicle floor is then produced by forming.

Durch das Vergüten nach dem Schweißen, vorzugsweise dem besagten Laserschweißen, entsteht ein nahezu homogener Übergang zwischen den Blechen, wodurch eine Schwächung durch späteres Schweißen vermieden wird. Zugleich wird es einfacher, Bleche unterschiedlicher Dicke und/oder Güte miteinander zu kombinieren, sodass sich ein Gewichtseinsparungspotential ergibt, auch dadurch, dass Überlappungen vermieden werden und die minimal nötigen Blechdicken an der richtigen Stelle eingebunden sind.By annealing after welding, preferably the said laser welding, a nearly homogeneous transition between the sheets, whereby a weakening is avoided by subsequent welding. At the same time it is easier to combine sheets of different thickness and / or quality with each other, so that a weight saving potential results, also in that overlaps are avoided and the minimum required sheet thicknesses are involved in the right place.

Das Vergüten ist als Prozess eine Wärmebehandlung wie bei Stählen hierbei bevorzugt, also eine Kombination aus Härten und Anlassen. Beim Härten von Stählen wird zunächst bei Temperaturen oberhalb Ac(3) der Kohlenstoff im Austenit gelöst und anschließend auf Temperaturen unterhalb M(s) bzw. M(f) abgeschreckt. Das Anlassen ist dann ein erneutes Erwärmen nach dem Abschrecken auf Temperaturen unterhalb Ac(1), um eine Umwandlung in kubischen Martensit, sowie die Ausscheidung feiner Karbide und ggf. weitere Koagulation dieser Partikel zu erreichen. As a process, heat treatment is preferred as a heat treatment as in steels, ie a combination of hardening and tempering. When hardening steels, the carbon is first dissolved in austenite at temperatures above Ac (3) and then quenched to temperatures below M (s) or M (f). Tempering is then reheating after quenching to temperatures below Ac (1) to achieve conversion to cubic martensite, as well as the precipitation of fine carbides and optionally further coagulation of these particles.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem folgenden, anhand von Figuren erläuterten Ausführungsbeispiel. Es zeigenFurther details and advantages of the invention will become apparent from the following, explained with reference to figures embodiment. Show it

1 die perspektivische Darstellung eines nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Fahrzeugbodens aus einem Blech aus Panzerstahl für ein minengeschütztes Fahrzeug und 1 the perspective view of a vehicle floor produced by the method according to the invention from a sheet steel armor steel for a mine-protected vehicle and

2 einen Längsschnitt durch eine Blechplatine (Tailored Blank), die aus Einzelblechen unterschiedlicher Wandstärke zusammengesetzt ist, zur Herstellung des in 1 dargestellten Fahrzeugbodens. 2 a longitudinal section through a sheet metal blank (Tailored Blank), which is composed of individual sheets of different wall thickness, for the preparation of in 1 illustrated vehicle floor.

In 1 ist mit 1 ein erfindungsgemäßer Fahrzeugboden (Fahrzeugwanne) und/oder Zwischenboden eines nicht näher dargestellten minengeschützten Fahrzeuges dargestellt, der im Wesentlichen zwei U-förmige Abschnitte 2 und 3 aufweist. Die beiden U-förmigen Abschnitte 2, 3 umfassen jeweils einen äußeren Schenkel 4 und einen inneren Schenkel 5, wobei die beiden inneren Schenkel 5 der U-förmigen Abschnitte 2, 3 einen tunnelförmigen Abschnitt 6 bilden.In 1 is with 1 an inventive vehicle floor (vehicle pan) and / or intermediate floor of a mine-protected vehicle, not shown, which essentially two U-shaped sections 2 and 3 having. The two U-shaped sections 2 . 3 each comprise an outer leg 4 and an inner thigh 5 , where the two inner legs 5 the U-shaped sections 2 . 3 a tunnel-shaped section 6 form.

Bei dem aus bevorzugt Panzerstahl bestehenden Fahrzeugboden 1 ist nun vorgesehen, dass der in den Fahrzeuginnenraum eines nicht dargestellten minengeschützten Fahrzeuges ragende tunnelförmige Abschnitt 6 eine Wandstärke von beispielsweise 10 mm und die Bodenabschnitte 7 zwischen den beiden Schenkeln 4, 5 der U-förmigen Abschnitte 2, 3 jeweils eine Wandstärke von 12 mm besitzen, da sie bei einer Minenexplosion besonders stark von deren Druckwelle betroffen sind und außerdem den Fahrzeuginnenraum des entsprechenden Fahrzeuges vor Splitter schützen sollen.In the preferred from steel armor car floor 1 is now provided that the projecting into the vehicle interior of a mine-protected vehicle, not shown tunnel-shaped section 6 a wall thickness of, for example, 10 mm and the bottom sections 7 between the two thighs 4 . 5 the U-shaped sections 2 . 3 each have a wall thickness of 12 mm, since they are particularly affected in a mine explosion of the pressure wave and also to protect the vehicle interior of the corresponding vehicle from splinters.

Die äußeren Schenkel 4 der beiden U-förmigen Abschnitte 2, 3 setzen sich aus jeweils zwei Teilabschnitten 8, 9 zusammen. Dabei weist der erste Teilabschnitt 8 ebenfalls eine Wandstärke von beispielsweise 12 mm und der sich anschließende zweite Teilabschnitt 9 eine Wandstärke von 15 mm auf, da der Teilabschnitt 9 besonders durch direkten Beschuss gefährdet ist.The outer thighs 4 the two U-shaped sections 2 . 3 each consist of two subsections 8th . 9 together. In this case, the first section 8th also a wall thickness of for example 12 mm and the subsequent second section 9 a wall thickness of 15 mm, as the section 9 especially endangered by direct fire.

2 zeigt den Längsschnitt durch eine mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnete Blechplatine (Tailored Blank) vor dem Umformen bzw. nach dem Verschweißen bzw. Vergüten, aus der der erfindungsgemäße Fahrzeugboden 1 (1) durch Umformen hergestellt wird. 2 shows the longitudinal section through one with the reference numeral 10 designated sheet metal blank (Tailored Blank) before forming or after welding or tempering, from the vehicle floor according to the invention 1 ( 1 ) is produced by forming.

Hierzu setzt sich die Blechplatine 10 aus sieben Einzelblechen 11–17 zusammen. Dabei entspricht die jeweilige Breite sowie die Wandstärke der Einzelbleche 11–17 den in 1 mit 8, 9, 7 und 6 bezeichneten Abschnitten. Die Einzelbleche 11–17 sind bevorzugt mittels Laserschweißens (vorzugsweise als Stumpfstoß) an ihren aufeinander treffenden Seiten entsprechend aneinandergeschweißt, sodass sich die in 2 mit 18–23 bezeichneten Schweißnähte ergeben.For this purpose, the sheet metal plate sits 10 from seven single sheets 11 - 17 together. The respective width and the wall thickness of the individual sheets corresponds 11 - 17 the in 1 With 8th . 9 . 7 and 6 designated sections. The individual sheets 11 - 17 are preferably welded together by means of laser welding (preferably as a butt joint) at their juxtaposed sides, so that the in 2 With 18 - 23 indicate designated welds.

Nach Herstellung der Blechplatine 10 wird diese wie herkömmlich vergütet.After production of the sheet metal blank 10 this is remunerated as usual.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Fahrzeugbodenvehicle floor
2, 32, 3
U-förmige AbschnitteU-shaped sections
44
(äußerer) Schenkel(outer) thigh
55
(innerer) Schenkel(inner) thigh
66
(tunnelförmiger) Abschnitt(tunnel-shaped) section
77
Bodenabschnittbottom section
88th
(erster) Teilabschnitt(first) subsection
99
(zweiter) Teilabschnitt(second) subsection
1010
Blechplatine, Tailored BlankSheet metal blank, tailored blank
11–1711-17
EinzelblecheSingle sheets
18–2318-23
Schweißnähtewelds

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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  • http://www.thyssenkrupptailoredblanks.it/default.asp?page=2&titolo=1 [0008] http://www.thyssenkrupptailoredblanks.it/default.asp?page=2&titolo=1 [0008]

Claims (5)

Verfahren zur Herstellung eines Fahrzeug- und/oder Zwischenbodens eines insbesondere minengeschützten Fahrzeuges, der Fahrzeugboden (1) besteht aus mehreren Einzelblechen (11–17), die miteinander verschweißt werden und eine Blechplatine (10) ergeben, wobei die derart hergestellte Blechplatine (10) vergütet und die vergütete Blechplatine (10) durch Warm- und/oder Kaltumformung zu dem endgültigen Fahrzeug- und I oder Zwischenboden (1) umgeformt oder die verschweißte Blechplatine (10) umgeformt und anschließend vergütet oder einer Kombination aus Umform- und Vergütungsprozess hergestellt werden.Method for producing a vehicle floor and / or false floor of a vehicle, in particular mine-protected, the vehicle floor ( 1 ) consists of several individual sheets ( 11 - 17 ), which are welded together and a sheet metal blank ( 10 ), wherein the sheet metal blank produced in this way ( 10 ) and the tempered metal sheet ( 10 ) by hot and / or cold forming to the final vehicle and I or intermediate floor ( 1 ) or the welded sheet metal blank ( 10 ) and then tempered or produced a combination of forming and tempering process. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelbleche (11–17) durch Laserschweißen miteinander verbunden werden.Method according to claim 1, characterized in that the individual sheets ( 11 - 17 ) are joined together by laser welding. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Vergüten der Blechplatine (10) durch eine Wärmebehandlung in Form einer Kombination aus Härten und Anlassen wie bei Stählen erfolgt.A method according to claim 1 or 2, characterized in that the tempering of the sheet metal blank ( 10 ) by a heat treatment in the form of a combination of hardening and tempering as in steels. Fahrzeug- und 1 oder Zwischenboden (1) eines insbesondere minengeschützten Fahrzeugs, wobei der Fahrzeug- und/oder Zwischenboden (1) aus mehreren Einzelblechen (11–17), die durch Verschweißen miteinander zu einer Blechplatine (10) verbunden werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Blechplatine (10) vergütet ist und durch Warm- und/ der Kaltumformen hergestellt wird.Vehicle and 1 or intermediate floor ( 1 ) of a particular mine-protected vehicle, wherein the vehicle and / or false floor ( 1 ) of several individual sheets ( 11 - 17 ), which by welding together to a sheet metal blank ( 10 ), characterized in that the sheet metal blank ( 10 ) is tempered and produced by hot and / or cold forming. Fahrzeug- und/oder Zwischenboden nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilbleche (11–17) aus Panzerstahl bestehen.Vehicle and / or false floor according to claim 4, characterized in that the partial sheets ( 11 - 17 ) consist of armored steel.
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