DE102012224191B4 - Verfahren zur Herstellung eines Innenpanels einer Fahrzeugheckklappe und Innenpanel - Google Patents

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Abstract

Verfahren zum Herstellen eines Innenpanels einer Fahrzeugheckklappe, mit folgenden Verfahrensschritten:Vorrübergehendes Koppeln einer Vielzahl von Unterrohlingen (2, 3, 4, 5, 6) mit einem Hauptrohling (1) durch einen vorübergehenden Schweißprozess;Formen des Hauptrohlings (1) in ein Innenpanel und der Vielzahl der Unterrohlinge (2, 3, 4, 5, 6) in eine Vielzahl von Verstärkungsbauteilen unter Verwendung einer Formungsform;Permanentes Koppeln der Vielzahl von Verstärkungsbauteilen mit dem Innenpanel,wobei das permanente Koppeln der Vielzahl von Verstärkungsbauteilen umfasst:Clinchen der Vielzahl von Verstärkungsbauteilen und des Innenpanels in einem Raum zwischen einer Fixierungsmatrize (30), welche eine Nut (31) aufweist, und einen Clinch-Stempel (41), um die Vielzahl von Verstärkungsbauteilen in das Innenpanel zu drücken;wobei das Innenpanel in eine Schneidform eingesetzt wird und darin getrimmt wird, um Materialreste, welche an den Ecken gebildet wurden, zu entfernen; undwobei die Fixierungsmatrize (30) und der Clinch-Stempel (41) in der Schneidform gelagert sind, und das Innenpanel gleichzeitig getrimmt und geclincht wird.

Description

  • HINTERGRUND
  • (a) Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Innenpanels einer Fahrzeugheckklappe (hiernach als Innenpanel bezeichnet), und im Speziellen ein Verfahren zum Herstellen eines Innenpanels einer Fahrzeugheckklappe, welches gestaltet wurde, um die Herstellungszeit und die Herstellungskosten zu reduzieren durch gleichzeitiges Formen eines Verstärkungsbauteils und eines Innenpanels. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Innenpanel einer Fahrzeugheckklappe.
  • (b) Hintergrundtechnik
  • Sport Utility Vehicles (SUVs) oder Wohnmobile (RVs) sind mit einer Heckklappe an der Rückseite des Fahrzeuges versehen, um den Innenraum zu vergrößern und das Laden von Ladung in das Fahrzeug zu erleichtern.
  • Die Heckklappe ist drehbar mit der Rückseite des Fahrzeuges verbunden, um sich zu öffnen und sich zu schließen. Daher wird ein Verstärkungsbauteil zur Steigerung der Steifigkeit auf der Heckklappe befestigt, um eine Deformation der Heckklappe auf Grund von wiederholter Öffnung- und Schließbewegungen zu verhindern, und um das Fahrzeug bei einer rückseitigen Kollision zu schützen. Das Verstärkungsbauteil ist zwischen einem Innenpanel und einem Außenpanel der Heckklappe angeordnet, und weist eine Plattenform mit einer vorherbestimmten Größe und Form auf, und ist gewöhnlicher Weise mit dem Innenpanel verschweißt, wie in 1 gezeigt.
  • Daher, gemäß den Verfahren zum Herstellen eines Innenpanels gemäß der verwandten Technik, wie in 2 gezeigt, werden ein Innenpanel 1a und Teilverstärkungsbauteile 2a, 3a, 4a, 5a und 6a getrennt hergestellt und dann zusammengeschweißt. Mit anderen Worten werden insgesamt sechs Rohlinge 1, 2, 3, 4, 5 und 6 durch die Verstärkungsbauteile 2a, 3a, 4a, 5a und 6a und das Innenpanel 1a separat hergestellt, und dann gesetzt und geschweißt auf einer Spannbacke zum Zusammensetzen.
  • Zusätzlich sind einige Schritte notwendig, um die Teilverstärkungsbauteile 2a, 3a, 4a, 5a und 6a separat von dem Innenpanel 1a herzustellen, beinhaltend das Formen (oder Ziehen) der Teile mit einer Presse, welche eine Formungsform aufweist, Trimmen, um die nicht notwendigen Teile (z.B. Materialreste) zu schneiden, um das fertige Produkt zu erzeugen unter Verwendung einer Trimmform (z.B. einer Schneidform), Durchdringen des Produktes, um eine Bohrung auszubilden, und Flanschen, um zusätzliche Formen zum Schweißen auszubilden. Mit anderen Worten werden das Innenpanel und die Verstärkungsbauteile hergestellt durch Formen, Schneiden, Bohren und Biegen von Rohlingen.
  • In diesen Prozessen ist das Formen ein Prozess, welcher die Rohlinge 1, 2, 3, 4, 5 und 6 gemäß den Produktdesigndaten formt und ist der wichtigste Prozess, welcher die Qualität des fertigen Produkts bestimmt.
  • Wie in 3 gezeigt, ist das Gerät für den Formungsprozess ausgestattet mit einer Form, welche zusammengesetzt ist aus einer unteren Form 20, welche angepasst ist auf die Form des Bodens des Innenpanels oder der Verstärkungsbauteile (welche produziert werden sollen) und einer oberen Form 10, welche zu der Form der Oberseite des Innenpanels oder der Verstärkungsbauteile (welche produziert werden sollen) angepasst ist. Ein Rohling ist zwischen der oberen Form 10 und der unteren Form 20 angeordnet, mit der oberen Form 10 offen (z.B. angehoben), und wenn die obere Form 10 sich schließt (z.B. sich hin zu der unteren Form absenkt) und den Rohling mit einem vorherbestimmten Druck presst, wird der Rohling gemäß der Form des Innenpanels oder des Verstärkungsbauteils geformt.
  • Ferner wird der geformte Rohling entfernt, wenn die obere Form 10 angehoben wird. Der entfernte Rohling wird getrimmt, durchbohrt und geflanscht wie oben beschrieben, und dann zusammengefügt und verschweißt mit anderen Teilen, wodurch ein fertiges Innenpanel hergestellt wird.
  • Aus der KR 10 2012 0 033 752 A ist ein Verfahren zum Herstellen eines Innenpanels einer Fahrzeugheckklappe mit folgenden Verfahrensschritten bekannt: Vorrübergehendes Koppeln einer Vielzahl von Unterrohlingen mit einem Hauptrohling durch einen vorübergehenden Schweißprozess; Formen des Hauptrohlings in ein Innenpanel und die Vielzahl der Unterrohlinge in eine Vielzahl von Verstärkungsbauteilen unter Verwendung einer Formungsform; Permanentes Koppeln der Vielzahl von Verstärkungsbauteilen mit dem Innenpanel.
  • Die EP 0 653 416 A1 offenbart überdies eine hintere Gepäckraumklappe mit einer äußeren Platte, einer inneren Platte und einer Füllungsplatte, die die innere und die äußere Platte verbindet und einen Sitz für eine Lampengruppe bietet. Die Verbindung zwischen der äußeren Platte und der Füllungsplatte ist dabei verdeckt, wenn die Lampengruppe angebracht ist. Es ist die Aufgabe der Erfindung, die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile, zu beseitigen.
  • Die Beschreibung, welche oben zur Verfügung gestellt wurde als eine verwandte Technik der vorliegenden Erfindung, ist nur zur Unterstützung des Verständnisses des Hintergrundes der vorliegenden Erfindung und sollte daher nicht dahingehend angesehen werden, dass sie beinhaltet ist in der verwandten Technik, welche Fachmännern schon bekannt ist.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 zum Herstellen eines Innenpanels einer Fahrzeugheckklappe. Des Weiteren wird die Aufgabe auch gelöst durch ein Innenpanel mit den Merkmalen des Anspruchs 4.
  • Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zum Herstellen eines Innenpanels einer Fahrzeugheckklappe zur Verfügung, welches die Herstellungszeit verkürzen und die Anzahl der notwendigen Formen verringern und den Ausschussanteil aufgrund der Zusammenbautoleranzen verringern kann.
  • Ferner stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines Innenpanels einer Fahrzeugheckklappe zur Verfügung, welches in einer gebogenen Plattenform geformt ist und zu welcher Verstärkungsbauteile gekoppelt sind, um die Steifigkeit zu verbessern, mit folgenden Verfahrensschritten: Vorübergehendes Koppeln von Unterrohlingen, aus welchen die Verstärkungsbauteile geformt werden, mit einem Hauptrohling, welcher in ein Innenpanel geformt wird; Formen des Hauptrohlings in das Innenpanel und die Unterrohlinge in Verstärkungsbauteile unter Verwendung einer Formungsform; und permanentes Koppeln der Verstärkungsbauteile mit dem Innenpanel, wobei das permanente Koppeln der Vielzahl von Verstärkungsbauteilen umfasst: Clinchen der Vielzahl von Verstärkungsbauteilen und des Innenpanels in einem Raum zwischen einer Fixierungsmatrize, welche eine Nut aufweist, und einen Clinch-Stempel, um die Vielzahl von Verstärkungsbauteilen in das Innenpanel zu drücken; wobei das Innenpanel in eine Schneidform eingesetzt wird und darin getrimmt wird, um Materialreste, welche an den Ecken gebildet wurden, zu entfernen; und wobei die Fixierungsmatrize und der Clinch-Stempel in der Schneidform gelagert sind, und das Innenpanel gleichzeitig getrimmt und geclincht wird.
  • Die Verstärkungsbauteile und das Innenpanel werden permanent gekoppelt durch Clinchen, was die Verstärkungsbauteile und das Innenpanel in einen Raum zwischen einer Fixierungsmatrize, welche eine Nut aufweist, und einem Clinch-Stempel zwingt, sodass ein Abschnitt des Teils, welcher durch den Clinch-Stempel gepresst wird, in nahen Kontakt mit der Fixierungsmatrize gedrückt wird. Der Hauptrohling und die Unterrohlinge werden vorübergehend gekoppelt durch Punktschweißen.
  • Zumindest zwei Unterrohlinge werden vorübergehend mit dem Hauptrohling gekoppelt.panelpanel
  • KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
  • Die obigen und weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung werden nun in Genauigkeit beschrieben mit Bezug auf beispielhafte Ausführungsformen davon, welche in den beigefügten Figuren illustriert sind, welche hiernach nur zur Illustration gegeben werden, und daher die vorliegende Erfindung nicht einschränken, und wobei:
    • 1 eine exemplarische Ansicht eines Innenpanels einer Heckklappe für ein Fahrzeug ist, bei dem die Verstärkungsbauteile gemäß der verwandten Technik gekoppelt sind;
    • 2 eine exemplarische Ansicht ist, welche die Formen der Rohlinge darstellt, bevor sie zu den Verstärkungsbauteilen und einem Innenpanel geformt werden, und ein Innenpanel und ein Verstärkungsbauteil, welches aus den Rohlingen gemäß der verwandten Technik ausgebildet sind;
    • 3 eine exemplarische Ansicht ist, welche ein Formgerät darstellt, welches mit einer Formungsform gemäß der verwandten Technik ausgestattet ist;
    • 4 eine exemplarische Ansicht ist, welche einen Unterrohling, welcher auf einem Hauptrohling platziert ist und temporär durch Punktschweißen gekoppelt ist, gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt;
    • 5 eine exemplarische Ansicht ist, welche das Relief und die Tiefdruckmuster auf der oberen Form darstellen, welche die Formen des Innenpanels und eines Verstärkungsbauteils ausmachen, gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
    • 6 eine exemplarische Ansicht ist, welches den Prozess des Schließens einer oberen Form darstellt, um gleichzeitig einen Hauptrohling und einen Unterrohling gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung herzustellen; und
    • 7 eine beispielhafte Ansicht ist, welche zeigt, wie ein Hauptrohling und ein Unterrohling durch eine Fixierungsmatrize und einen Clinch-Stempel, welche auf einer oberen Formplatte und einer unteren Formplatte einer Schneidform angeordnet sind, gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung permanent gekoppelt werden.
  • Es sollte verstanden werden, dass die beigefügten Figuren nicht notwendigerweise maßstabsgetreu sind, und eine etwas vereinfachte Darstellung von verschiedenen beispielhaften Merkmalen darstellen, welche die Basisprinzipien der vorliegenden Erfindung illustrieren. Die spezifischen Ausgestaltungsmerkmale der vorliegenden Erfindung wie hierin offenbart, beinhalten z.B. spezifische Dimensionen, Richtungen, Orte und Formen und werden teilweise bestimmt durch die beabsichtigte Anwendung und die Anwendungsumgebung.
  • In den Figuren beziehen sich Bezugszeichen auf gleiche oder äquivalente Teile der vorliegenden Erfindung durch die verschiedenen Figuren der Zeichnung.
  • GENAUE BESCHREIBUNG
  • Ein Verfahren zum Herstellen eines Innenpanels einer Fahrzeugheckklappe gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird hiernach in Genauigkeit mit Bezug auf die beigefügten Figuren beschrieben. Das hierin beschriebene Innenpanel ist nicht begrenzt in der Anzahl der Verstärkungsbauteile, die damit gekoppelt werden, jedoch wird angenommen, dass fünf Verstärkungsbauteile gekoppelt sind und dieselbe oder eine ähnliche Form aufweisen, wie sie hergestellt sind gemäß der verwandten Technik für den Komfort der Beschreibung.
  • In einem Herstellungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung können ein Hauptrohling 1, welcher geformt wird, und eine Vielzahl von Unterrohlingen 2, 3, 4, 5 und 6, welche in eine Vielzahl von Verstärkungsbauteilen geformt werden, permanent gekoppelt werden, nachdem die Teile (z.B. ein Hauptrohling und fünf Unterrohlinge) gleichzeitig geformt werden, und nicht wie in dem gewöhnlichen Verfahren, welches die Teile separat formt.
  • Eine temporäre Kopplungskraft, um die Positionen der Unterrohlinge 2, 3, 4, 5 und 6 in der Formungsform zu fixieren, kann verwendet werden, um die notwendigen Formen, Positionen und Drücke für die Formungsform und die Formungstemperatur zu analysieren und zu berechnen. Mit anderen Worten können Risse ausgebildet werden durch die Deformation der Materialien, wenn der Hauptrohling 1 und die Unterrohlinge 2, 3, 4, 5 und 6, welche Stahlplatten sind, bearbeitet werden zwischen der oberen Form 10 und der unteren Form 20, wie gezeigt in den 1 bis 3. Zusätzlich kann die Position einer Bohrung, in welche eine Schraube eingesetzt wird während des Bohrungsprozesses, an einer Position, wo die geringste Deformation aufgetreten ist, durch Mittel der Formungsanalyse bestimmt werden.
  • Danach, wenn der Hauptrohling 1 und die Unterrohlinge 2, 3, 4, 5 und 6 hergestellt wurden gemäß dem Ergebnis der Formungsanalyse, können die hergestellten Rohlinge 1, 2, 3, 4, 5 und 6 vorübergehend durch Punktschweißen gekoppelt werden, wie in 4 dargestellt.
  • Ferner kann der Hauptrohling 1, welcher vorübergehend mit den Unterrohlingen 2, 3, 4, 5 und 6 gekoppelt ist, geformt werden durch die Formungsform. Die Formungsform, welche für die vorliegende Erfindung verwendet wird, kann hergestellt werden gemäß den verschiedenen Dicken der Teile, wie in 5 dargestellt, aufgrund des Überlappens des Hauptrohlings 1 und der Unterrohlinge 2, 3, 4, 5 und 6.
  • Die Formungsform, welche in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, kann eine untere Form 20 und eine obere Form 10 aufweisen, wie in 6 gezeigt, und Relief- und Tiefdruckmuster können jeweils auf der Oberseite der unteren Form 20 und der Unterseite der oberen Form 10 geformt werden, um die Formen des Hauptrohlings 1 und der Unterrohlinge 2, 3, 4, 5 und 6 auszubilden. Die Muster können gemäß der Unterschiede in der Dicke der Rohlinge 1, 2, 3, 4, 5 und 6 wie oben beschrieben geformt werden. Ferner kann die untere Form 20 zu einer Presse fixiert werden und die obere Form 10 kann im nahen Kontakt mit oder im Wesentlichen beabstandet sein von der unteren Form 20, um geöffnet oder geschlossen zu werden auf den Rohlingen.
  • Daher kann der Hauptrohling 1, welcher temporär durch einen temporären Schweißprozess mit den Unterrohlingen 2, 3, 4, 5 und 6 gekoppelt ist, zwischen der unteren Form 20 und der oberen Form 10 angeordnet werden, und die Unterrohlinge 2, 3, 4, 5 und 6 und der Hauptrohling 1 können in die Formen der Verstärkungsbauteile und des Innenpanels geformt werden.
  • Nachdem das Formen fertig ist, können der Hauptrohling 1 und die Unterrohlinge 2, 3, 4, 5 und 6 getrimmt werden, um Materialrest zu entfernen, gebohrt werden, um Bohrungen auszubilden, und geflanscht werden, um Flansche zum Schweißen mit einem Fahrzeugkörper auszubilden, wodurch das fertige Produkt hergestellt wird. Der Herstellungsprozess der vorliegenden Erfindung kann ferner einen Schritt des permanenten und noch stärkeren Koppelns des Hauptrohlings 1 mit den Unterrohlingen 2, 3, 4, 5 und 6 beinhalten. Mit anderen Worten kann die vorliegende Erfindung einen Schritt des permanenten Koppelns des Innenpanels beinhalten, welches ausgebildet worden ist aus dem Hauptrohling und den Verstärkungsbauteilen, welche aus den Unterrohlingen 2, 3, 4, 5 und 6 ausgebildet wurden.
  • In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können die Verstärkungsbauteile (z.B. Unterrohlinge) mit dem Innenpanel (z.B. Hauptrohling) permanent durch Clinchen gekoppelt werden. Insbesondere, wenn das Verstärkungsbauteil und das Innenpanel temporär gekoppelt werden, diese zwischen einer Fixierungsmatrize 30, welche eine Nut 31 aufweist, und einen Clinch-Stempel 41, welcher beabstandet ist von der Nut 31, angeordnet werden, wobei die zwei Teile (z.B. das Innenpanel und die Verstärkungsbauteile) zusammengepresst werden und der Clinch-Stempel und der Clinch-Kern 40 können sich in die Nut 31 bewegen, wodurch sie permanent die Teile koppelten. In diesem Prozess kann ein Teil irgendeines der Verstärkungsbauteile und des Innenpanels in das andere Teil des Verstärkungsbauteils und des Innenpanels gedrückt werden, und können durch plastische Verformung permanent gekoppelt werden.
  • In einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der Clinch-Kern 40, welcher den Clinch-Stempel 41 und die Fixierungsmatrize 30 mit der Nut 31 aufweist, jeweils integral geformt werden in der oberen Formungsplatte 50 und der unteren Formungsplatte 60 der Schneideform. Mit anderen Worten, wie in 7 dargestellt, kann die Fixierungsmatrize 30, auf der oberen Formungsplatte 50 der Schneideform angeordnet sein, und der Clinch-Kern 40 auf der unteren Formungsplatte 60 der Schneidform angeordnet sein, sodass Trimmen und Clinchen für das Innenpanel gleichzeitig ausgeführt werden können.
  • Die vorliegende Erfindung kann die Anzahl der Formungsformen reduzieren, welche benötigt werden, um die Teile zu formen und kann die Anzahl der Herstellungsprozesse verringern, durch integrales Formen eines Hauptrohlings (welcher in ein Innenpanel geformt wird) mit Unterrohlingen (welche in Verstärkungsbauteilen geformt werden). Zusätzlich, da der Hauptrohling und die Unterrohlinge permanent gekoppelt werden, kann durch Clinchen in einem Trimmprozess ein Schweißen ausgelassen werden. Die Fixierungsmatrize und der Clinch-Stempel zum Clinchen können zusammen in einer Schneideform zum Trimmen befestigt sein, sodass Clinchen und Trimmen gleichzeitig ausgeführt werden können, was ferner die Herstellungskosten reduziert.
  • Die vorliegende Erfindung wurde in Genauigkeit mit Bezug auf beispielhafte Ausführungsformen davon beschrieben. Dennoch sollte es von Fachmännern geschätzt werden, dass Änderungen in den Ausführungsformen gemacht werden können, ohne von den Prinzipien und dem Geist der Erfindung abzuweichen, wobei der Bereich definiert wird durch die beigefügten Ansprüche und ihren Äquivalenten.

Claims (4)

  1. Verfahren zum Herstellen eines Innenpanels einer Fahrzeugheckklappe, mit folgenden Verfahrensschritten: Vorrübergehendes Koppeln einer Vielzahl von Unterrohlingen (2, 3, 4, 5, 6) mit einem Hauptrohling (1) durch einen vorübergehenden Schweißprozess; Formen des Hauptrohlings (1) in ein Innenpanel und der Vielzahl der Unterrohlinge (2, 3, 4, 5, 6) in eine Vielzahl von Verstärkungsbauteilen unter Verwendung einer Formungsform; Permanentes Koppeln der Vielzahl von Verstärkungsbauteilen mit dem Innenpanel, wobei das permanente Koppeln der Vielzahl von Verstärkungsbauteilen umfasst: Clinchen der Vielzahl von Verstärkungsbauteilen und des Innenpanels in einem Raum zwischen einer Fixierungsmatrize (30), welche eine Nut (31) aufweist, und einen Clinch-Stempel (41), um die Vielzahl von Verstärkungsbauteilen in das Innenpanel zu drücken; wobei das Innenpanel in eine Schneidform eingesetzt wird und darin getrimmt wird, um Materialreste, welche an den Ecken gebildet wurden, zu entfernen; und wobei die Fixierungsmatrize (30) und der Clinch-Stempel (41) in der Schneidform gelagert sind, und das Innenpanel gleichzeitig getrimmt und geclincht wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 2, wobei der vorübergehende Schweißprozess Punktschweißen ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei zumindest zwei Unterrohlinge (2, 3, 4, 5, 6) vorübergehend mit dem Hauptrohling (1) gekoppelt werden.
  4. Innenpanel einer Fahrzeugheckklappe hergestellt durch folgende Verfahrensschritte: Vorübergehendes Koppeln einer Vielzahl von Unterrohlingen (2, 3, 4, 5, 6) mit einem Hauptrohling (1) durch einen vorübergehenden Schweißprozess; Formen des Hauptrohlings (1) in ein Innenpanel und der Vielzahl der Unterrohlinge (2, 3, 4, 5, 6) in eine Vielzahl von Verstärkungsbauteilen, unter Verwendung einer Formungsform; Permanentes Koppeln der Vielzahl von Verstärkungsbauteilen mit dem Innenpanel; wobei das permanente Koppeln der Vielzahl von Verstärkungsbauteilen umfasst: Clinchen der Vielzahl von Verstärkungsbauteilen und des Innenpanels in einem Raum zwischen einer Fixierungsmatrize (30), welche eine Nut (31) aufweist, und einen Clinch-Stempel (41), um die Vielzahl von Verstärkungsbauteilen in das Innenpanel zu drücken; wobei das Innenpanel in eine Schneidform eingesetzt wird und darin getrimmt wird, um Materialreste, welche an den Ecken gebildet wurden, zu entfernen; und wobei die Fixierungsmatrize (30) und der Clinch-Stempel (41) in der Schneidform gelagert sind, und das Innenpanel gleichzeitig getrimmt und geclincht wird.
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