DE102012002507B4 - Composite component for motor vehicle body construction - Google Patents

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Abstract

Verbundbauteil für den Kraftfahrzeug-Karosseriebau, bestehend aus einem ersten Blechteil (1) aus Leichtmetall und einem zweiten Blechteil aus Stahl, wobei die beiden Blechteile miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass an dem ersten Blechteil (1) eine für einen Punktschweißvorgang ausreichend große Lochung (2) ausgebildet ist, mit dem ferner ein etwa ringartiges Befestigungshilfsteil (3) aus Leichtmetall die Lochung (2) umgebend verbunden ist, welches ein drittes Blechteil (4) aus Stahl die Lochung (2) des ersten Blechteiles (1) überdeckend fixiert, wobei das dritte Blechteil (4) zwischen Befestigungshilfsteil (3) und erstem Blechteil (1) gehalten ist und das zweite Blechteil mit dem dritten Blechteil (4) derart robotergeführt punktverschweißt (bei 8) ist, dass ein Teil des Schweißroboters in die Lochung (2) hineingreift beziehungsweise diese durchgreift und die Kontaktpunkte der Punktschweißzange, die das zweite Blechteil mit dem dritten Blechteil (4) verschweißt, einerseits die Lochung (2) durchgreifend am dritten Blechteil (4) und andererseits an der freien Außenseite des zweiten Blechteils angeordnet sind.Composite component for motor vehicle body construction, consisting of a first sheet metal part (1) made of light metal and a second sheet metal part made of steel, the two sheet metal parts being connected to one another, characterized in that on the first sheet metal part (1) there is a perforation sufficiently large for a spot welding process (2) is formed, with which an approximately ring-like fastening aid (3) made of light metal is connected surrounding the perforation (2), which fixes a third sheet metal part (4) made of steel so that it covers the perforation (2) of the first sheet metal part (1), wherein the third sheet metal part (4) is held between the fastening auxiliary part (3) and the first sheet metal part (1) and the second sheet metal part is spot-welded to the third sheet metal part (4) in a robot-guided manner (at 8) in such a way that a part of the welding robot is inserted into the perforation (2 ) reaches into it or passes through it and the contact points of the spot welding gun, which welds the second sheet metal part to the third sheet metal part (4), are arranged on the one hand through the perforation (2) on the third sheet metal part (4) and on the other hand on the free outside of the second sheet metal part.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verbundbauteil für den Kraftfahrzeug-Karosseriebau, bestehend aus einem ersten Blechteil aus Leichtmetall und einem zweiten Blechteil aus Stahl, wobei die beiden Blechteile miteinander verbunden sind.The invention relates to a composite component for motor vehicle body construction, consisting of a first sheet metal part made of light metal and a second sheet metal part made of steel, the two sheet metal parts being connected to one another.

Im Stand der Technik ist es im Kraftfahrzeug-Karosseriebau bekannt, zwei Blechteile aus gleichartigem Material, insbesondere aus Stahl mittels Punktschweißen zu verbinden. Hierzu werden in der industriellen Fertigung üblicherweise Schweißroboter eingesetzt, die verschiedene Blechteile aus Stahl an der KraftfahrzeugKarosserie durch Widerstandsschweißen miteinander verbinden.In the prior art, it is known in motor vehicle body construction to connect two sheet metal parts made of similar material, in particular made of steel, by means of spot welding. For this purpose, welding robots are usually used in industrial production, which connect various steel sheet metal parts on the motor vehicle body using resistance welding.

Bestehende Fertigungslinien weisen häufig eine hohe Anzahl an vorhandenen Schweißrobotern auf, die dazu ausgelegt sind, zwei Blechteile aus gleichartigem Material, insbesondere Stahl miteinander zu verschweißen.Existing production lines often have a large number of welding robots that are designed to weld two sheet metal parts made of the same material, in particular steel, together.

Mittels derartiger Anlagen ist es nicht oder nur mit einem sehr großen Aufwand, nämlich durch Umrüsten oder Erweitern der vorhandenen Schweißroboter, möglich, ein Blechteil aus Leichtmetall wie beispielsweise Aluminium mit einem zweiten Blechteil aus Stahl zu fügen.Using such systems, it is not possible, or only possible with a great deal of effort, namely by converting or expanding the existing welding robots, to join a sheet metal part made of light metal such as aluminum with a second sheet metal part made of steel.

Aus der DE 10 2005 060 146 A1 ist ein bimetallisches Verbindungselement, welches aus zwei übereinanderliegenden, an ihrer gemeinsamen Kontaktfläche miteinander verbundenen Schichten aus einem leichmetallhaltigen und einem eisenhaltigen Material bekannt.From the DE 10 2005 060 146 A1 is a bimetallic connecting element, which consists of two superimposed layers of a light metal-containing and an iron-containing material that are connected to one another at their common contact surface.

Aus der WO 97/15 418 A1 ist ein Verfahren zur Verbindung eines ersten Elementes aus einem ersten Material mit einem zweiten Element aus einem zweiten Material durch ein Schweißverfahren bekannt.From the WO 97/15 418 A1 a method for connecting a first element made of a first material to a second element made of a second material by a welding process is known.

Weiter ist aus der DE 100 15 713 A1 ein Bauteil, insbesondere für ein Fahrzeug, das aus nicht miteinander verschweißbaren Blechen aufgebaut ist, bekannt, wobei das eine Blech aus einem Leichtmetall besteht, dass in diesem Blech an vorbestimmten Befestigungsstellen Nieten befestigt sind, dass die Nieten aus einem Werkstoff bestehen, der mit einem Werkstoff verschweißbar ist, aus dem ein an das Leichtmetallblech zu befestigendes Blech besteht.Next is from the DE 100 15 713 A1 a component, in particular for a vehicle, which is constructed from sheets that cannot be welded together, is known, wherein one sheet consists of a light metal, that rivets are fastened in this sheet at predetermined fastening points, that the rivets consist of a material that is compatible with a Material can be welded, from which a sheet to be attached to the light metal sheet consists.

Weiter ist aus der DE 42 37 361 A1 ein Verbindungs-Hilfsteil aus Stahl zum widerstandselektrischen Verschweißen eines Aluminiumbleches mit einem Stahlteil bekannt.Next is from the DE 42 37 361 A1 an auxiliary connecting part made of steel for resistance-electric welding of an aluminum sheet to a steel part is known.

Aus der DE 42 40 823 C1 ist eine Schweißverbindung und ein Verfahren zum Verschweißen bekannt, wobei die Schweißverbindung eines Stahlblech-Bauteiles mit einem Aluminiumblech-Bauteil durch eine Überlapp-Schweißnaht erfolgt.From the DE 42 40 823 C1 a welded connection and a method for welding are known, wherein the welded connection of a sheet steel component with an aluminum sheet component is carried out by an overlap weld seam.

Aus der DE 10 2010 034 183 A1 ist ein Verfahren zum Verbinden von Bauteilen, wobei ein erstes Bauteil aus Kunststoff oder Nichteisenmetall besteht und ein zweites Bauteil aus Stahl, Nichteisenmetall oder Kunststoff besteht, bekannt, wobei in dem ersten Bauteil im Bereich der Überlappung mit dem zweiten Bauteil in Öffnungen Schweißnähte aus Stahl angeordnet werden, wobei nachdem die Bauteile in der Schweißposition fixiert wurden die Schweißnieten mittels Widerstandspunktschweißen direkt mit einem zweiten Bauteil aus Stahl oder mit in einem aus Nichteisenmetal bestehenden zweiten Bauteil angeordneten Schweißnieten aus Stahl verschweißt werden.From the DE 10 2010 034 183 A1 is a method for connecting components, wherein a first component is made of plastic or non-ferrous metal and a second component is made of steel, non-ferrous metal or plastic, known, with steel welds arranged in openings in the first component in the area of overlap with the second component after the components have been fixed in the welding position, the welding rivets are welded using resistance spot welding directly to a second component made of steel or to welding rivets made of steel arranged in a second component made of non-ferrous metal.

Aufgrund des eingangs genannten Standes der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verbundbauteil für den Kraftfahrzeug-Karosseriebau zu schaffen, welches überwiegend aus Leichtmetall besteht und dabei auf herkömmliche Art und Weise mittels vorhandener Schweißroboter mit einem weiteren Blechteil aus andersartigem Material, insbesondere aus Stahl verschweißbar ist.Due to the prior art mentioned at the beginning, the present invention is based on the object of creating a composite component for motor vehicle body construction, which consists predominantly of light metal and in a conventional manner using existing welding robots with another sheet metal part made of a different material, in particular Steel can be welded.

Zudem liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Verbindung zweier Blechteile mittels der in einer Fertigungslinie der Kraftfahrzeugindustrie vorhandenen Schweißroboter im Kraftfahrzeug-Karosseriebau zu schaffen, bei dem das erste Blechteil überwiegend aus Leichtmetall und das zweite Blechteil aus Stahl besteht.In addition, the invention is based on the object of creating a method for connecting two sheet metal parts by means of the welding robots present in a production line in the motor vehicle industry in motor vehicle body construction, in which the first sheet metal part is predominantly made of light metal and the second sheet metal part is made of steel.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung vorrichtungsseitig vor, dass an dem ersten Blechteil eine für einen Punktschweißvorgang ausreichend große Lochung ausgebildet ist, mit dem ferner ein etwa ringartiges Befestigungshilfsteil aus Leichtmetall die Lochung umgebend verbunden ist, welches ein drittes Blechteil aus Stahl die Lochung des ersten Blechteiles überdeckend fixiert, wobei das dritte Blechteil zwischen Befestigungshilfsteil und erstem Blechteil gehalten ist und das zweite Blechteil mit dem dritten Blechteil durch eine robotergeführte Punktschweißung verbunden ist, deren Schweißpunkt im Bereich der Lochung am dritten Blechteil und am darüber liegenden zweiten Blechteil angeordnet ist.To solve this problem, the invention proposes on the device side that a sufficiently large perforation for a spot welding process is formed on the first sheet metal part, to which an approximately ring-like fastening auxiliary part made of light metal is connected surrounding the perforation, which a third sheet metal part made of steel has the perforation of the first Sheet metal part is fixed overlying, the third sheet metal part being held between the fastening aid part and the first sheet metal part and the second sheet metal part being connected to the third sheet metal part by a robot-guided spot weld, the welding point of which is arranged in the area of the perforation on the third sheet metal part and on the second sheet metal part above it.

Durch ein derart an einem ersten Blechteil aus Leichtmetall angeordnetem dritten Blechteil aus Stahl, welches genau die Punkte beziehungsweise Bereiche bildet, an denen ein Verschweißen mit einem zweiten Karosserie-Blechteil aus Stahl erfolgt, ist eine Verwendung von zum Teil großflächigen Blechteilen aus Leichtmetall im Kraftfahrzeug-Karosseriebau ermöglicht. Dabei können bestehende Fertigungslinien mit vorhandenen Schweißrobotern auf die übliche Art und Weise eingesetzt werden, ohne hohe Kosten beispielsweise für die Umrüstung der bestehenden Fertigungslinien durch modifizierte Schweißroboter und / oder Produktionsausfall durch Umrüstzeiten zu verursachen. Derartige Bauteile können somit auf dieselbe Art und Weise wie zwei Blechteile aus Stahl zu einem Verbundbauteil miteinander verschweißt werden.Through a third sheet metal part made of steel arranged in this way on a first sheet metal part made of light metal, which forms exactly the points or areas at which welding takes place with a second body sheet metal part made of steel, enables the use of sheet metal parts made of light metal, some of which are large, in motor vehicle body construction. Existing production lines with existing welding robots can be used in the usual way, without incurring high costs, for example for converting the existing production lines with modified welding robots and / or loss of production due to changeover times. Such components can therefore be welded together to form a composite component in the same way as two sheet metal parts made of steel.

Seitens des Vorlieferanten wird das mit dem dritten Blechteil verbundene erste Blechteil zur Verfügung gestellt, welches der Kraftfahrzeughersteller in der Produktionslinie, wie bisher bei aus Stahl bestehenden Blechteilen, mittels Schweißrobotern verarbeiten und mit dem zweiten Blechteil zusammenfügen kann.The pre-supplier provides the first sheet metal part connected to the third sheet metal part, which the motor vehicle manufacturer can process in the production line using welding robots, as was previously the case with sheet metal parts made of steel, and join it with the second sheet metal part.

Hierdurch entstehen keinerlei Umrüstungskosten auf Seiten der Produktionslinien der Kraftfahrzeughersteller. Insbesondere ist hiermit die Verwendung von nur geringes Gewicht aufweisenden, zum Teil großflächigen Leichtmetallen im Kraftfahrzeug-Karosseriebau ermöglicht.This means that there are no conversion costs on the motor vehicle manufacturer's production lines. In particular, this makes it possible to use light metals that are light in weight and sometimes have large surfaces in motor vehicle body construction.

Auch kann dabei bevorzugt vorgesehen sein, dass das etwa ringartige Befestigungshilfsteil mit dem ersten Blechteil verklebt ist.It can also preferably be provided that the approximately ring-like fastening auxiliary part is glued to the first sheet metal part.

Ein derartiges Verkleben bietet zum einen einen sicheren Halt des Befestigungshilfsteils am ersten Blechteil und zum anderen einen wirksamen Schutz vor Korrosion und damit eine hohe Lebensdauer des gesamten Bauteiles.Such bonding offers, on the one hand, a secure hold of the fastening aid on the first sheet metal part and, on the other hand, effective protection against corrosion and thus a long service life of the entire component.

Insbesondere kann dabei bevorzugt vorgesehen sein, dass das etwa ringartige Befestigungshilfsteil mit dem ersten Blechteil verschweißt, insbesondere reibverschweißt oder reibpunktverschweißt, ist.In particular, it can preferably be provided that the approximately ring-like fastening auxiliary part is welded to the first sheet metal part, in particular friction welded or friction spot welded.

Insbesondere durch das Reibverschweißen oder Reibpunktverschweißen ist eine hohe Belastung des Befestigungshilfsteils und des durch das Befestigungshilfsteil fixierten dritten Blechteils aus Stahl ermöglicht, so dass nach dem späteren Punktverschweißen des dritten und des zweiten Blechteils das Verbundbauteil äußerst belastbar ist.In particular, friction welding or friction spot welding enables a high load on the fastening auxiliary part and the third sheet metal part made of steel fixed by the fastening auxiliary part, so that after the later spot welding of the third and second sheet metal parts, the composite component is extremely resilient.

Auch kann besonders bevorzugt vorgesehen sein, dass das dritte Blechteil aus einer kreisrunden Scheibe mit einer napfartigen Senke besteht, wobei der Boden der Senke in Richtung des zweiten Blechteils über das Befestigungshilfsteil vorragt.It can also be particularly preferably provided that the third sheet metal part consists of a circular disk with a cup-like depression, the bottom of the depression protruding in the direction of the second sheet metal part over the auxiliary fastening part.

Durch die Anordnung einer derartigen Senke am dritten Blechteil ist es sichergestellt, dass der die Lochung überdeckende Bereich des dritten Blechteils aus Stahl in der Höhe geringfügig über das Befestigungshilfsteil hervorragt, so dass zum Verschweißen des dritten Blechteils mit dem zweiten Blechteil der die Lochung überdeckende Bereich des dritten Blechteils mit seiner dem Loch abgewandten Seite etwa bündig an dem zweiten Blechteil anliegen kann.The arrangement of such a depression on the third sheet metal part ensures that the area of the third sheet metal part made of steel that covers the perforation protrudes slightly in height above the fastening aid part, so that for welding the third sheet metal part to the second sheet metal part, the area of the third sheet metal part that covers the perforation third sheet metal part can rest approximately flush against the second sheet metal part with its side facing away from the hole.

Somit ist durch die Tiefe der Senke und die Höhe der Ausprägung des dritten Blechteils auch ein Toleranzausgleich zwischen erstem und zweitem Blechteil ermöglicht.The depth of the depression and the height of the shape of the third sheet metal part also enable tolerance compensation between the first and second sheet metal parts.

Weiter kann besonders bevorzugt vorgesehen sein, dass das Befestigungshilfsteil im Querschnitt etwa L-förmig ausgebildet ist, wobei der kurze Schenkel der L-Form mit seinem freien Ende an dem ersten Blechteil anliegt und dort mit dem ersten Blechteil verschweißt ist, wobei ferner der lange Schenkel der L-Form von dem ersten Blechteil beabstandet ist und den Randbereich des dritten Blechteils bis etwa bündig zur Lochlaibung übergreift und das dritte Blechteil an dem ersten Blechteil fixiert.Furthermore, it can particularly preferably be provided that the fastening auxiliary part is approximately L-shaped in cross section, the short leg of the L-shape resting with its free end on the first sheet metal part and being welded there to the first sheet metal part, furthermore the long leg the L-shape is spaced from the first sheet metal part and overlaps the edge region of the third sheet metal part until approximately flush with the hole reveal and the third sheet metal part is fixed to the first sheet metal part.

Hierdurch liegt der Randbereich des dritten Blechteils einerseits auf dem ersten Blechteil auf und wird andererseits durch den langen Schenkel des Befestigungshilfsteils in seiner Lage fixiert.As a result, the edge region of the third sheet metal part rests on the first sheet metal part on the one hand and, on the other hand, is fixed in its position by the long leg of the fastening auxiliary part.

Dabei kann insbesondere besonders bevorzugt vorgesehen sein, dass der lange Schenkel der L-Form und der daran anliegende Randbereich des dritten Blechteils formschlüssig miteinander verbunden sind, insbesondere eine Rändelung aufweisen.In particular, it can particularly preferably be provided that the long leg of the L-shape and the edge region of the third sheet metal part adjacent to it are connected to one another in a form-fitting manner, in particular have knurling.

Hierdurch ist das dritte Blechteil lagesicher an dem ersten Blechteil fixiert, und ein Verdrehen weitestgehend verhindert.As a result, the third sheet metal part is fixed in a secure position on the first sheet metal part, and twisting is largely prevented.

Darüber hinaus kann besonders bevorzugt vorgesehen sein, dass die Lochung und das dritte Blechteil eine kreisrunde Form und das Befestigungshilfsteil eine polygonale, insbesondere eine sechseckige Form aufweisen.In addition, it can particularly preferably be provided that the perforation and the third sheet metal part have a circular shape and the fastening aid part has a polygonal, in particular a hexagonal, shape.

Eine derartige Ausführungsform hat sich in der Praxis als besonders vorteilhaft erwiesen.Such an embodiment has proven to be particularly advantageous in practice.

Zudem kann besonders bevorzugt vorgesehen sein, dass alle Umgebungen der Schweißpunkte oder -bereiche gegen Korrosion geschützt sind, beispielsweise durch Auftragen von korrosionshemmendem Klebstoff.In addition, it can particularly preferably be provided that all surroundings of the welding points or areas are protected against corrosion, for example by applying corrosion-inhibiting adhesive.

Durch die Anordnung von Korrosionsschutzmittel, beispielsweise in Form von korrosionshemmenden oder korrosionsverhindernden Klebstoff ist ein weitestgehender Schutz gegen Korrosion und somit eine hohe Lebensdauer des Bauteils ermöglicht.The arrangement of corrosion protection agents, for example in the form of corrosion-inhibiting or corrosion-preventing adhesive, enables the greatest possible protection against corrosion and thus a long service life of the component.

Darüber hinaus kann besonders vorgesehen sein, dass das dritte Blechteil eine Korrosionsschutzbeschichtung aufweist, insbesondere verzinkt oder aluminiert ist.In addition, it can be particularly provided that the third sheet metal part has an anti-corrosion coating, in particular galvanized or aluminized.

Auch hierdurch ist ein weitestgehender Schutz gegen Korrosion des dritten Blechteiles sichergestellt.This also ensures the greatest possible protection against corrosion of the third sheet metal part.

Zur Lösung der eingangs genannten Aufgabe schlägt die Erfindung verfahrensseitig vor, dass das erste Blechteil mit einer für einen Punktschweißvorgang ausreichend großen Lochung gelocht wird, anschließend ein flaches drittes Blechteil aus Stahl am ersten Blechteil die Lochung überdeckend auf das erste Blechteil aufgelegt und mittels eines etwa ringartigen Befestigungshilfsteils aus Leichtmetall, welches mit dem ersten Blechteil verschweißt wird, am ersten Blechteil fixiert wird, und anschließend in einem weiteren Verfahrensschritt das zweite Blechteil durch eine robotergeführte Punktverschweißung mit dem dritten Blechteil verbunden wird, wobei der erste Kontaktpunkt der Punktschweißzange außenseitig am zweiten Blechteil und der zweite Kontaktpunkt der Punktschweißzange die Lochung durchgreifend am dritten Blechteil angesetzt wird.To solve the problem mentioned at the beginning, the invention proposes in terms of the method that the first sheet metal part is perforated with a perforation that is sufficiently large for a spot welding process, then a flat third sheet metal part made of steel is placed on the first sheet metal part, covering the perforation, on the first sheet metal part and by means of an approximately ring-like one Fastening auxiliary part made of light metal, which is welded to the first sheet metal part, is fixed to the first sheet metal part, and then in a further process step the second sheet metal part is connected to the third sheet metal part by a robot-guided spot welding, the first contact point of the spot welding gun on the outside on the second sheet metal part and the second contact point of the spot welding gun, the perforation is placed on the third sheet metal part.

Durch ein derartiges Verfahren ist es auf kostengünstige und einfache Art und Weise ermöglicht, Leichtmetallkarosseriebauteile mit nur geringem Gewicht an bestehenden Karosserieblechteilen aus Stahl mittels vorhandener Fertigungslinien beziehungsweise den in den Fertigungslinien vorhandenen Schweißrobotern zu verschweißen. Hierdurch können bestehende Fertigungslinien weiter genutzt werden, ohne dass hohe Kosten beispielsweise durch Umrüstung oder Modifikation der Schweißroboter entstehen.Such a method makes it possible in a cost-effective and simple manner to weld light metal body components with only low weight to existing steel body sheet metal parts using existing production lines or the welding robots present in the production lines. This means that existing production lines can continue to be used without incurring high costs, for example through retrofitting or modifying the welding robots.

Somit ist auf kostengünstige Art und Weise ein Verbinden von nur geringes Gewicht aufweisenden Leichtmetallblechteilen an vorhandenen Blechteilen aus Stahl dauerhaft und sicher ermöglicht.This makes it possible to permanently and securely connect light metal sheet parts that are only light in weight to existing sheet metal parts made of steel in a cost-effective manner.

Zudem kann besonders bevorzugt vorgesehen sein, dass das Befestigungshilfsteil mit dem ersten Blechteil reib- oder reibpunktverschweißt wird.In addition, it can particularly preferably be provided that the auxiliary fastening part is friction or friction spot welded to the first sheet metal part.

Durch das Reib- oder Reibpunktverschweißen des ersten Blechteils mit dem Befestigungshilfsteil wird eine besonders hoch belastbare und dabei kostengünstige Lösung zur Verbindung der beiden Teile zur Verfügung gestellt.The friction or friction spot welding of the first sheet metal part with the fastening auxiliary part provides a particularly highly resilient and cost-effective solution for connecting the two parts.

Schließlich kann besonders bevorzugt vorgesehen sein, dass in dem die Reib- oder Reibpunktschweißverbindung umgebenden Bereich und/ oder die Punktschweißstelle abdeckend Korrosionsschutzmittel aufgetragen wird.Finally, it can particularly preferably be provided that corrosion protection agent is applied in the area surrounding the friction or friction spot weld connection and/or covering the spot weld.

Durch das Auftragen eines Korrosionsschutzmittel ist insbesondere im Bereich der Schweißverbindungen ein wirksamer Schutz gegen Korrosion und somit eine hohe Lebensdauer des Bauteils gegeben.Applying a corrosion inhibitor provides effective protection against corrosion, particularly in the area of the welded joints, and thus ensures a long service life for the component.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Figuren dargestellt und im Folgenden näher beschrieben.An exemplary embodiment of the invention is shown in the figures and described in more detail below.

Es zeigt:

  • 1 einen Ausschnitt eines ersten Blechteiles mit verschweißtem Befestigungshilfsteil, von schräg oben gesehen;
  • 2 den Schnitt A/A der 1.
It shows:
  • 1 a section of a first sheet metal part with a welded fastening aid part, seen obliquely from above;
  • 2 the cut A/A of the 1 .

In den Figuren ist ein Teil eines Verbundbauteils für den Kraftfahrzeug-Karosseriebau gezeigt. Das Verbundbauteil besteht aus einem ersten Blechteil 1 aus Leichtmetall, welches mit einem zweiten Blechteil (aus den Figuren nicht ersichtlich) aus Stahl (bei 8) punktverschweißt ist.The figures show a part of a composite component for motor vehicle body construction. The composite component consists of a first sheet metal part 1 made of light metal, which is spot-welded to a second sheet metal part (not visible in the figures) made of steel (at 8).

Erfindungsgemäß ist an dem ersten Blechteil 1 eine für einen Punktschweißvorgang ausreichend große Lochung 2 ausgebildet. Mit dem ersten Blechteil 1 ist ferner ein etwa ringartiges Befestigungshilfsteil 3 aus Leichtmetall die Lochung 2 umgebend verbunden. Das Befestigungshilfsteil 3 fixiert dabei ein drittes Blechteil 4 aus Stahl, welches die Lochung 2 des ersten Blechteiles 1 überdeckt. Dabei ist das dritte Blechteil 4 zwischen dem Befestigungshilfsteil 3 und dem ersten Blechteil 1 gehalten und das zweite Blechteil mit dem dritten Blechteil 4 durch eine robotergeführte Punktverschweißung bei 8 verbunden. Dabei greift ein Teil des Schweißroboters in die Lochung 2 hinein beziehungsweise durchgreift diese. Die Kontaktpunkte der Punktschweißzange, die das zweite Blechteil mit dem dritten Blechteil 4 verschweißt, sind einerseits die Lochung 2 durchgreifend am dritten Blechteil 4 und andererseits an der freien Außenseite des zweiten Blechteils angeordnet.According to the invention, a hole 2 sufficiently large for a spot welding process is formed on the first sheet metal part 1. An approximately ring-like fastening aid 3 made of light metal surrounding the perforation 2 is also connected to the first sheet metal part 1. The fastening auxiliary part 3 fixes a third sheet metal part 4 made of steel, which covers the perforation 2 of the first sheet metal part 1. The third sheet metal part 4 is held between the fastening auxiliary part 3 and the first sheet metal part 1 and the second sheet metal part is connected to the third sheet metal part 4 by a robot-guided spot welding at 8. A part of the welding robot reaches into the hole 2 or passes through it. The contact points of the spot welding gun, which welds the second sheet metal part to the third sheet metal part 4, are arranged, on the one hand, through the perforation 2, on the third sheet metal part 4 and, on the other hand, on the free outside of the second sheet metal part.

Das etwa ringartige Befestigungshilfsteil 3 ist im Ausführungsbeispiel mittels Reibverschweißen mit dem ersten Blechteil 1 verbunden. Alternativ und in den Figuren nicht gezeigt, kann das Befestigungshilfsteil 3 auch mittels anderer Fügeverfahren, zum Beispiel Reibpunktverschweißen und/oder Verkleben mit dem ersten Blechteil 1 verbunden sein. Hierdurch ist eine kostengünstige und dabei äußerst hoch belastbare Verbindung zwischen Befestigungshilfsteil 3 und erstem Blechteil 1 hergestellt, so dass das dritte Blechteil 4 dauerhaft und sicher zwischen dem Befestigungshilfsteil 3 und dem ersten Blechteil 1 fixiert ist.In the exemplary embodiment, the approximately ring-like fastening auxiliary part 3 is connected to the first sheet metal part 1 by means of friction welding. Alternatively and not shown in the figures, the auxiliary fastening part 3 can also be connected to the first sheet metal part 1 using other joining methods, for example friction spot welding and/or gluing. This creates a cost-effective and extremely resilient connection between the auxiliary fastening part 3 and the first sheet metal part 1, so that the third sheet metal part 4 is permanently and securely fixed between the auxiliary fastening part 3 and the first sheet metal part 1.

Das dritte Blechteil 4 besteht im Ausführungsbeispiel aus einer kreisrunden Scheibe mit einer etwa napfartigen Senke 5. Der Boden der Senke 5 ragt in Richtung des zweiten Blechteils über das Befestigungshilfsteil 3 hervor. Somit ist ein nahezu bündiges Verbinden mit dem zweiten Blechteil ermöglicht.In the exemplary embodiment, the third sheet metal part 4 consists of a circular disk with an approximately cup-like depression 5. The bottom of the depression 5 protrudes in the direction of the second sheet metal part over the auxiliary fastening part 3. This enables an almost flush connection with the second sheet metal part.

Das Befestigungshilfsteil 3 ist im Querschnitt etwa L-förmig ausgebildet. Dabei liegt der kurze Schenkel 6 der L-Form mit seinem freien Ende an dem ersten Blechteil 1 an und ist dort mit dem ersten Blechteil 1 verschweißt, im Ausführungsbeispiel reibverschweißt. Ferner ist der lange Schenkel 7 der L-Form von dem ersten Blechteil 1 beabstandet und übergreift den Randbereich des dritten Blechteils 4 bis etwa bündig zur Lochlaibung der Lochung 2. Dabei fixiert der den Randbereich übergreifende lange Schenkel 7 der L-Form das dritte Blechteil 4 an dem ersten Blechteil 1. Dabei sind der lange Schenkel 7 der L-Form und der daran anliegende Randbereich des dritten Blechteils 4 kraftschlüssig oder formschlüssig miteinander verbunden, im Ausführungsbeispiel durch eine an beiden Teilen ausgebildete Rändelung. Hierdurch ist ein sicherer und dauerhafter Halt und auch eine Sicherung gegen Verdrehen des dritten Blechteils 4 gegenüber dem ersten Blechteil 1 ermöglicht.The fastening auxiliary part 3 is approximately L-shaped in cross section. The short leg 6 of the L-shape rests with its free end on the first sheet metal part 1 and is welded there to the first sheet metal part 1, friction welded in the exemplary embodiment. Furthermore, the long leg 7 of the L-shape is spaced from the first sheet metal part 1 and extends over the edge region of the third sheet metal part 4 until it is approximately flush with the hole reveal of the perforation 2. The long leg 7 of the L-shape, which extends over the edge region, fixes the third sheet metal part 4 on the first sheet metal part 1. The long leg 7 of the L-shape and the adjacent edge region of the third sheet metal part 4 are connected to one another in a force-fitting or form-fitting manner, in the exemplary embodiment by knurling formed on both parts. This enables a secure and permanent hold and also a safeguard against twisting of the third sheet metal part 4 relative to the first sheet metal part 1.

Im Ausführungsbeispiel weisen die Lochung 2 und das dritte Blechteil 4 eine kreisrunde Form und das Befestigungshilfsteil 3 eine sechseckige Form auf. Das Befestigungshilfsteil 3 kann auch eine andere beliebige Form aufweisen.In the exemplary embodiment, the perforation 2 and the third sheet metal part 4 have a circular shape and the fastening aid part 3 has a hexagonal shape. The fastening auxiliary part 3 can also have any other shape.

Um eine hohe Lebensdauer der Bauteile zu ermöglichen, sind alle Umgebungen von Schweißpunkten oder Schweißbereichen gegen Korrosion geschützt. Im Ausführungsbeispiel erfolgt dies durch Auftragen von korrosionshemmendem beziehungsweise korrosionsverhinderndem Klebstoff. Zudem ist das dritte Blechteil 4 durch eine Al-Si Schicht gegen Korrosion geschützt.To ensure a long service life for the components, all surroundings of welding points or welding areas are protected against corrosion. In the exemplary embodiment, this is done by applying corrosion-inhibiting or corrosion-preventing adhesive. In addition, the third sheet metal part 4 is protected against corrosion by an Al-Si layer.

Die Erfindung ist nicht auf das Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern im Rahmen der Offenbarung vielfach variabel.The invention is not limited to the exemplary embodiment, but is variable in many ways within the scope of the disclosure.

Alle neuen, in der Beschreibung und/oder Zeichnung offenbarten Einzel- und Kombinationsmerkmale werden als erfindungswesentlich angesehen.All new individual and combination features disclosed in the description and/or drawing are considered essential to the invention.

Claims (12)

Verbundbauteil für den Kraftfahrzeug-Karosseriebau, bestehend aus einem ersten Blechteil (1) aus Leichtmetall und einem zweiten Blechteil aus Stahl, wobei die beiden Blechteile miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass an dem ersten Blechteil (1) eine für einen Punktschweißvorgang ausreichend große Lochung (2) ausgebildet ist, mit dem ferner ein etwa ringartiges Befestigungshilfsteil (3) aus Leichtmetall die Lochung (2) umgebend verbunden ist, welches ein drittes Blechteil (4) aus Stahl die Lochung (2) des ersten Blechteiles (1) überdeckend fixiert, wobei das dritte Blechteil (4) zwischen Befestigungshilfsteil (3) und erstem Blechteil (1) gehalten ist und das zweite Blechteil mit dem dritten Blechteil (4) derart robotergeführt punktverschweißt (bei 8) ist, dass ein Teil des Schweißroboters in die Lochung (2) hineingreift beziehungsweise diese durchgreift und die Kontaktpunkte der Punktschweißzange, die das zweite Blechteil mit dem dritten Blechteil (4) verschweißt, einerseits die Lochung (2) durchgreifend am dritten Blechteil (4) und andererseits an der freien Außenseite des zweiten Blechteils angeordnet sind.Composite component for motor vehicle body construction, consisting of a first sheet metal part (1) made of light metal and a second sheet metal part made of steel, the two sheet metal parts being connected to one another, characterized in that on the first sheet metal part (1) there is a hole sufficiently large for a spot welding process (2) is formed, with which an approximately ring-like fastening aid (3) made of light metal is connected surrounding the perforation (2), which fixes a third sheet metal part (4) made of steel so that it covers the perforation (2) of the first sheet metal part (1), wherein the third sheet metal part (4) is held between the fastening auxiliary part (3) and the first sheet metal part (1) and the second sheet metal part is spot-welded to the third sheet metal part (4) in a robot-guided manner (at 8) in such a way that a part of the welding robot is inserted into the perforation (2 ) reaches into it or passes through it and the contact points of the spot welding gun, which welds the second sheet metal part to the third sheet metal part (4), are arranged on the one hand through the perforation (2) on the third sheet metal part (4) and on the other hand on the free outside of the second sheet metal part. Verbundbauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das etwa ringartige Befestigungshilfsteil (3) mit dem ersten Blechteil (1) verklebt ist.Composite component Claim 1 , characterized in that the approximately ring-like fastening auxiliary part (3) is glued to the first sheet metal part (1). Verbundbauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das etwa ringartige Befestigungshilfsteil (3) mit dem ersten Blechteil (1) verschweißt, insbesondere reibverschweißt oder reibpunktverschweißt, ist.Composite component Claim 1 , characterized in that the approximately ring-like fastening auxiliary part (3) is welded to the first sheet metal part (1), in particular friction welded or friction spot welded. Verbundbauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das dritte Blechteil (4) aus einer kreisrunden Scheibe mit einer napfartigen Senke (5) besteht, wobei der Boden der Senke (5) in Richtung des zweiten Blechteils über das Befestigungshilfsteil (3) vorragt.Composite component according to one of the Claims 1 until 3 , characterized in that the third sheet metal part (4) consists of a circular disk with a cup-like depression (5), the bottom of the depression (5) protruding in the direction of the second sheet metal part over the auxiliary fastening part (3). Verbundbauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungshilfsteil (3) im Querschnitt etwa L-förmig ausgebildet ist, wobei der kurze Schenkel (6) der L-Form mit seinem freien Ende an dem ersten Blechteil (1) anliegt und dort mit dem ersten Blechteil (1) verschweißt ist, wobei ferner der lange Schenkel (7) der L-Form von dem ersten Blechteil (1) beabstandet ist und den Randbereich des dritten Blechteils (4) bis etwa bündig zur Lochlaibung übergreift und das dritte Blechteil (4) an dem ersten Blechteil (1) fixiert.Composite component according to one of the Claims 1 until 4 , characterized in that the fastening auxiliary part (3) is approximately L-shaped in cross section, the short leg (6) of the L-shape resting with its free end on the first sheet metal part (1) and there with the first sheet metal part (1 ) is welded, the long leg (7) of the L-shape being spaced from the first sheet metal part (1) and overlapping the edge region of the third sheet metal part (4) until approximately flush with the hole reveal and the third sheet metal part (4) on the first Sheet metal part (1) fixed. Verbundbauteil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der lange Schenkel (7) der L-Form und der daran anliegende Randbereich des dritten Blechteils (4) kraftschlüssig oder formschlüssig miteinander verbunden sind, insbesondere eine Rändelung aufweisen.Composite component Claim 5 , characterized in that the long leg (7) of the L-shape and the adjacent edge region of the third sheet metal part (4) are connected to one another in a force-fitting or form-fitting manner, in particular having knurling. Verbundbauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Lochung (2) und das dritte Blechteil (4) eine kreisrunde Form und das Befestigungshilfsteil (3) eine kreisrunde oder polygonale, beispielsweise eine sechseckige Form aufweisen.Composite component according to one of the Claims 1 until 6 , characterized in that the perforation (2) and the third sheet metal part (4) have a circular shape and the fastening auxiliary part (3) have a circular or polygonal, for example a hexagonal shape. Verbundbauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass alle Umgebungen der Schweißpunkte oder -bereiche gegen Korrosion geschützt sind, beispielsweise durch Auftragen von korrosionshemmendem Klebstoff.Composite component according to one of the Claims 1 until 7 , characterized in that all surroundings of the welding points or areas are protected against corrosion, for example by applying corrosion-inhibiting adhesive. Verbundbauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das dritte Blechteil (4) eine Korrosionsschutzbeschichtung aufweist, insbesondere verzinkt oder aluminiert ist.Composite component according to one of the Claims 1 until 8th , characterized in that the third sheet metal part (4) has a corrosion protection coating, in particular galvanized or aluminized. Verfahren zur Verbindung zweier Blechteile im Kraftfahrzeug- Karosseriebau, wobei das erste Blechteil aus Leichtmetall und das zweite Blechteil aus Stahl besteht, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Blechteil mit einer für einen Punktschweißvorgang ausreichend großen Lochung (2) gelocht wird, anschließend ein flaches drittes Blechteil (4) aus Stahl am ersten Blechteil (1) die Lochung (2) überdeckend auf das erste Blechteil aufgelegt und mittels eines etwa ringartigen Befestigungshilfsteils (3) aus Leichtmetall, welches mit dem ersten Blechteil (1) verbunden wird, am ersten Blechteil (1) fixiert wird, und anschließend in einem weiteren Verfahrensschritt das zweite Blechteil durch eine robotergeführte Punktschweißung (bei 8) mit dem dritten Blechteil (4) verbunden wird, wobei der erste Kontaktpunkt der Punktschweißzange außenseitig am zweiten Blechteil und der zweite Kontaktpunkt der Punktschweißzange die Lochung (2) durchgreifend am dritten Blechteil (4) angesetzt wird.Method for connecting two sheet metal parts in motor vehicle body construction, wherein the first sheet metal part is made of light metal and the second sheet metal part is made of steel, characterized in that the first sheet metal part is perforated with a hole (2) sufficiently large for a spot welding process, then a flat third sheet metal part (4) made of steel on the first sheet metal part (1), covering the perforation (2), placed on the first sheet metal part and by means of an approximately ring-like fastening aid (3) made of light metal, which is connected to the first sheet metal part (1), on the first sheet metal part (1 ). 2) is applied comprehensively to the third sheet metal part (4). Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungshilfsteil (3) mit dem ersten Blechteil (1) verklebt, insbesondere mittels korrosionshemmenden Klebstoff, und/oder verschweißt, insbesondere reib- oder reibpunktverschweißt wird.Procedure according to Claim 10 , characterized in that the fastening auxiliary part (3) is glued to the first sheet metal part (1), in particular by means of corrosion-inhibiting adhesive, and/or welded, in particular friction or friction spot welded. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass in dem die Reib- oder Reibpunktschweißverbindung umgebenden Bereich und/ oder die Punktschweißstelle abdeckend Korrosionsschutzmittel aufgetragen wird.Procedure according to Claim 9 or 10 , characterized in that corrosion protection agent is applied in the area surrounding the friction or friction spot weld connection and/or covering the spot weld.
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