DE102013015279A1 - Strut for a vehicle and method of making a strut - Google Patents

Strut for a vehicle and method of making a strut Download PDF

Info

Publication number
DE102013015279A1
DE102013015279A1 DE201310015279 DE102013015279A DE102013015279A1 DE 102013015279 A1 DE102013015279 A1 DE 102013015279A1 DE 201310015279 DE201310015279 DE 201310015279 DE 102013015279 A DE102013015279 A DE 102013015279A DE 102013015279 A1 DE102013015279 A1 DE 102013015279A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
strut
light metal
forging
massive forming
area
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE201310015279
Other languages
German (de)
Inventor
Michael Fütterer
Stefan Linke
Manfred Kempf
Jürgen Thalemann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
Daimler AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daimler AG filed Critical Daimler AG
Priority to DE201310015279 priority Critical patent/DE102013015279A1/en
Publication of DE102013015279A1 publication Critical patent/DE102013015279A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D29/00Superstructures, understructures, or sub-units thereof, characterised by the material thereof
    • B62D29/008Superstructures, understructures, or sub-units thereof, characterised by the material thereof predominantly of light alloys, e.g. extruded
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21KMAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
    • B21K1/00Making machine elements
    • B21K1/06Making machine elements axles or shafts
    • B21K1/12Making machine elements axles or shafts of specially-shaped cross-section
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21KMAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
    • B21K7/00Making railway appurtenances; Making vehicle parts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60JWINDOWS, WINDSCREENS, NON-FIXED ROOFS, DOORS, OR SIMILAR DEVICES FOR VEHICLES; REMOVABLE EXTERNAL PROTECTIVE COVERINGS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES
    • B60J5/00Doors
    • B60J5/04Doors arranged at the vehicle sides
    • B60J5/042Reinforcement elements
    • B60J5/0422Elongated type elements, e.g. beams, cables, belts or wires
    • B60J5/0438Elongated type elements, e.g. beams, cables, belts or wires characterised by the type of elongated elements
    • B60J5/0443Beams
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D25/00Superstructure or monocoque structure sub-units; Parts or details thereof not otherwise provided for
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D25/00Superstructure or monocoque structure sub-units; Parts or details thereof not otherwise provided for
    • B62D25/08Front or rear portions
    • B62D25/082Engine compartments
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D25/00Superstructure or monocoque structure sub-units; Parts or details thereof not otherwise provided for
    • B62D25/08Front or rear portions
    • B62D25/088Details of structures as upper supports for springs or dampers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D7/00Modifying the physical properties of iron or steel by deformation
    • C21D7/13Modifying the physical properties of iron or steel by deformation by hot working

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Strebe (1) für ein Fahrzeug, wobei die Strebe (1) ein Leichtmetall oder eine Leichtmetalllegierung umfasst. Dabei ist vorgesehen, dass die Strebe (1) aus einem Leichtmetall-Rohling einstückig durch Massivumformen, vorzugsweise durch Schmieden, hergestellt ist.The invention relates to a strut (1) for a vehicle, wherein the strut (1) comprises a light metal or a light metal alloy. It is envisaged that the strut (1) is made of a light metal blank in one piece by massive forming, preferably by forging.

Description

Die Erfindung betrifft eine Strebe für ein Fahrzeug gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Strebe für ein Fahrzeug gemäß Oberbegriff des Anspruchs 7.The invention relates to a strut for a vehicle according to the preamble of claim 1 and to a method for producing a strut for a vehicle according to the preamble of claim 7.

Streben für Fahrzeuge, insbesondere für Kraftfahrzeuge, und Verfahren zu deren Herstellung sind bekannt. Aus der deutschen Patentschrift DE 10 2004 005 323 B3 geht eine Versteifungsstrebe für eine Kraftfahrzeugtür hervor, die aus Aluminiumrohr gebildet ist, wobei gegenüberliegende Bereiche des Aluminiumrohrs aufeinandergeprägt sind. Allgemein sind Streben bekannt, die aus Blechprofilen oder Rohren aus Leichtmetall, Stahl oder faserverstärkten Kunststoffen bestehen. Auch Strangpressprofile sind als Streben bekannt. Insbesondere bei Blechprofilen sowie Strangpressprofilen zeigt sich, dass diese über ihre gesamte Länge eine gleichbleibende Wandstärke besitzen, wobei die Wandstärke auf einen mechanisch höchstbelasteten Bereich ausgelegt ist. Die übrigen Bauteilbereiche weisen entsprechend eine Überdimensionierung auf, wodurch das Bauteil insgesamt relativ schwer ist. Da sich Bauteile mit entsprechender räumlicher Ausdehnung nur schwer umformen lassen, werden solche Streben meist aus zwei oder mehreren Teilen zusammengesetzt. Bei Streben, die aus Rohren bestehen, ergibt sich der Nachteil, dass diese relativ viel Platz einnehmen und deswegen für enge Bauräume schlecht geeignet sind. Streben aus faserverstärkten Kunststoffen sind aufwendig und teuer in der Herstellung. Herkömmliche Streben, die Leichtmetall oder eine Leichtmetalllegierung umfassen, weisen eine geringe Knickstabilität auf, sodass sie hohen mechanischen Belastungen, insbesondere bei einem Unfall, nicht gewachsen sind.Struts for vehicles, especially for motor vehicles, and methods for their production are known. From the German patent DE 10 2004 005 323 B3 shows a stiffening strut for a motor vehicle door, which is formed of aluminum tube, wherein opposite areas of the aluminum tube are stamped on each other. Generally struts are known, which consist of sheet metal profiles or tubes made of light metal, steel or fiber-reinforced plastics. Extruded profiles are also known as struts. Especially with sheet metal profiles and extruded profiles shows that they have a constant wall thickness over their entire length, the wall thickness is designed for a mechanically highly stressed area. The remaining component areas accordingly have an oversizing, as a result of which the component as a whole is relatively heavy. Since components with corresponding spatial extent are difficult to reshape, such struts are usually composed of two or more parts. For struts that consist of tubes, there is the disadvantage that they occupy a relatively large amount of space and therefore are poorly suited for tight spaces. Struts made of fiber-reinforced plastics are complicated and expensive to manufacture. Conventional struts, which include light metal or a light metal alloy, have a low kinking stability, so that they are no match for high mechanical loads, especially in an accident.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Strebe und ein Verfahren zur Herstellung einer Strebe zu schaffen, wobei die genannten Nachteile nicht auftreten. Insbesondere soll es dabei möglich sein, eine Strebe mit geringem Aufwand in Leichtbauweise herzustellen, wobei diese selbst hohen mechanischen Belastungen gegenüber stabil ist.The invention is therefore an object of the invention to provide a strut and a method for producing a strut, said disadvantages do not occur. In particular, it should be possible to produce a strut with little effort in lightweight construction, which is stable even to high mechanical loads.

Die Aufgabe wird gelöst, indem eine Strebe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 geschaffen wird. Dadurch, dass die Strebe aus einem Leichtmetall-Rohling einstückig durch Massivumformen, bevorzugt durch Schmieden, hergestellt ist, ist sie zugleich leicht und stabil. Sie ist auch mit geringem Aufwand herstellbar.The object is achieved by a strut with the features of claim 1 is created. The fact that the strut is made of a light metal blank in one piece by massive forming, preferably by forging, it is at the same time light and stable. It can also be produced with little effort.

Beim Massivumformen, insbesondere beim Schmieden, entsteht ein verfahrenstechnisch hochverdichtetes Gefüge, sodass eine derart gefertigte Strebe hochfest ausgebildet ist. Dabei ist es beim Massivumformen, insbesondere beim Schmieden, möglich, einen Faserverlauf in dem Gefügte bedarfsgerecht auszubilden, wobei insbesondere Fasern in mechanisch hochbelasteten Bereichen gesammelt werden können. Solche Bereiche weisen dann eine nochmals gesteigerte mechanische Belastbarkeit auf. Zugleich zeigt sich, dass massivumgeformte, insbesondere geschmiedete Bauteile hervorragende mechanische Eigenschaften, insbesondere in Hinblick auf eine Dehngrenze, eine Zugfestigkeit, eine Bruchdehnung und einen Biegewinkel aufweisen, wobei entsprechende Werte für massivumgeformte, insbesondere geschmiedete Leichtmetall-Bauteile deutlich über dem Niveau von Leichtmetallblechen oder Leichtmetall-Strangpressprofilen liegen, insbesondere auf dem Niveau von Stahlblechen. Zugleich ist das massivumgeformte, vorzugsweise geschmiedete Material duktil. Es ist daher insbesondere im Fall eines Unfalls hinreichend verformbar, um Aufprallenergie abbauen und sich in definierter Weise verformen zu können. Beim Massivumformen, insbesondere beim Schmieden, sind hohe Umformgrade ohne Weiteres herstellbar. Die Umformung kann einstufig erfolgen, sodass das Verfahren rasch und kostengünstig durchführbar ist. Aufgrund der hohen mechanischen Stabilität der massivumgeformten, vorzugsweise geschmiedeten Strebe ist es möglich, deren Wandstärke oder Querschnittsfläche beziehungsweise Dicke, also ihre Erstreckung senkrecht zu einer Längsrichtung, dünnwandiger beziehungsweise geringer auszubilden, als bei einem entsprechenden Profilteil oder Rohr. Dies trägt zusätzlich zu der Verwendung eines Leichtmetalls oder einer Leichtmetalllegierung dem Leichtbaugedanken Rechnung. Dadurch, dass die Strebe beim Massivumformen, vorzugsweise beim Schmieden, einstückig hergestellt wird, entfallen Fügeschritte, was den Herstellungsaufwand und die Herstellungszeit erheblich reduziert.During massive forming, in particular during forging, a process-technically highly compacted structure results, so that a strut produced in this way is of high strength. In the case of massive forming, in particular during forging, it is possible to form a fiber course in the assembly as needed, in particular fibers in areas subject to high mechanical stress can be collected. Such areas then have a further increased mechanical strength. At the same time it turns out that solid-formed, in particular forged components have excellent mechanical properties, in particular with regard to a yield strength, tensile strength, elongation at break and bending angle, with corresponding values for massively formed, in particular forged light metal components significantly above the level of light metal sheets or light metal -Strangpressprofilen lie, especially at the level of steel sheets. At the same time, the solid-formed, preferably forged material is ductile. It is therefore in particular in the case of an accident sufficiently deformable to reduce impact energy and deform in a defined manner. In massive forming, especially in forging, high degrees of deformation are readily produced. The forming can be done in one step, so that the process is quick and inexpensive to carry out. Due to the high mechanical stability of the solid-formed, preferably forged strut, it is possible, their wall thickness or cross-sectional area or thickness, ie their extension perpendicular to a longitudinal direction, thin-walled or less form, as in a corresponding profile part or pipe. In addition to the use of a light metal or a light metal alloy, this contributes to the concept of lightweight construction. The fact that the strut is produced in one piece during massive forming, preferably during forging, eliminates joining steps, which considerably reduces the manufacturing outlay and the production time.

Bevorzugt ist die Strebe einstückig aus einem einzigen Leichtmetall-Rohling durch Massivumformen, vorzugsweise Schmieden, gebildet. Auf diese Weise reduziert sich eine Anzahl von Bauteilen für die Strebe, was sowohl logistische Kosten, als auch Herstellkosten senkt, wobei zugleich Fügeschritte vermieden werden. Hierdurch entsteht eine zugleich besonders stabile wie auch kostengünstige Strebe.Preferably, the strut is integrally formed from a single light metal blank by massive forming, preferably forging. In this way reduces a number of components for the strut, which reduces both logistical costs, as well as manufacturing costs, while joining steps are avoided. This results in a very stable as well as inexpensive strut at the same time.

Die Strebe ist vorzugsweise als Verstärkungsstrebe für ein Fahrzeugbauteil, insbesondere für ein Kraftfahrzeugbauteil, ausgebildet. Da sie zugleich mechanisch hochbelastbar und leicht ist, trägt sie dazu bei, dass der Kraftstoffverbrauch des Fahrzeugs, welches die Strebe umfasst, reduziert wird.The strut is preferably designed as a reinforcing strut for a vehicle component, in particular for a motor vehicle component. Being both mechanically heavy duty and lightweight, it helps to reduce the fuel consumption of the vehicle comprising the strut.

Es wird eine Strebe bevorzugt, die aus Leichtmetall oder einer Leichtmetalllegierung besteht. Vorzugsweise umfasst die Strebe Aluminium oder eine Aluminiumlegierung, besonders bevorzugt eine Aluminium-Knetlegierung, insbesondere die Legierung EN-AW 6182 . Bevorzugt besteht die Strebe aus einem der genannten Materialien.It is preferred a strut, which consists of light metal or a light metal alloy. Preferably, the strut comprises aluminum or an aluminum alloy, more preferably one Aluminum wrought alloy, in particular the alloy EN-AW 6182 , Preferably, the strut consists of one of said materials.

Es wird auch eine Strebe bevorzugt, die sich dadurch auszeichnet, dass sie entlang ihrer Erstreckung, insbesondere ihrer Längserstreckung, eine variierende Wandstärke oder Querschnittsfläche aufweist. Dabei ist unter dem Begriff „Wandstärke” eine senkrecht zur Längsrichtung gemessene Dicke der Strebe angesprochen. Auch die Querschnittsfläche ist bei gegebener Breite der Strebe ein Maß für deren Wandstärke beziehungsweise Dicke. Bei Massivumformen, insbesondere beim Schmieden ist es ohne Weiteres möglich, die Strebe mit variierender Wandstärke oder Querschnittsfläche auszubilden. Dabei ist es insbesondere möglich, mechanisch hochbelastete Bereiche der Strebe mit einer größeren Wandstärke oder Querschnittsfläche auszubilden als mechanisch geringer belastete Bereiche. Die Wandstärke oder Querschnittsfläche kann also auf die zu erwartenden mechanischen Belastungen der Strebe maßgeschneidert werden. Hierdurch ist es nicht nötig, die Wandstärke oder Querschnittsfläche überall entlang der Strebe auf einen mechanisch höchstbelasteten Bereich hin zu dimensionieren und damit erhebliche Bereiche des Bauteils überzudimensionieren. Indem geringer beanspruchte Bereiche dünnwandiger ausgebildet werden, ergibt sich vorzugsweise zusätzlich zu der ohnehin reduzierten Wandstärke aufgrund der hohen mechanischen Belastbarkeit der Strebe ein verringertes Gewicht. Dabei ist die Wandstärke reduzierbar, ohne dass deswegen Einbußen in der Stabilität der Strebe hingenommen werden müssen. Besonders bevorzugt ist der Verlauf der Wandstärke oder Querschnittsfläche entsprechend zu erwartender Lastpfade in Hinblick auf eine vorherbestimmte Verwendung der Strebe maßgeschneidert. Entsprechend werden bevorzugt auch die Fasern des Gefüges entlang der Lastpfade gesammelt beziehungsweise konzentriert, sodass sich hier eine besonders hohe mechanische Belastbarkeit ergibt. Zugleich wird dabei Material eingespart, was die Herstellungskosten weiter senkt.A strut is also preferred, which is characterized in that it has a varying wall thickness or cross-sectional area along its extension, in particular its longitudinal extent. In this case, the term "wall thickness" a perpendicular to the longitudinal direction measured thickness of the strut is addressed. The cross-sectional area is a measure of the wall thickness or thickness for a given width of the strut. In massive forming, especially in forging, it is readily possible to form the strut with varying wall thickness or cross-sectional area. In this case, it is possible, in particular, to form regions of the strut which are subjected to high mechanical stress with a greater wall thickness or cross-sectional area than regions having a lower mechanical load. The wall thickness or cross-sectional area can therefore be tailored to the expected mechanical loads of the strut. As a result, it is not necessary to dimension the wall thickness or cross-sectional area anywhere along the strut to a mechanically highly loaded area and thus to over-dimension considerable areas of the component. By less stressed areas are formed thin-walled, preferably results in addition to the already reduced wall thickness due to the high mechanical strength of the strut a reduced weight. The wall thickness can be reduced without sacrificing the stability of the strut. Particularly preferably, the course of the wall thickness or cross-sectional area is tailored according to expected load paths with respect to a predetermined use of the strut. Accordingly, the fibers of the structure are preferably also collected or concentrated along the load paths, so that a particularly high mechanical strength results here. At the same time material is saved, which further reduces the production costs.

In Hinblick auf die entlang der Erstreckung der Strebe variierende Wandstärke ist vorzugsweise mindestens eine Deformationszone gezielt an der Strebe vorgesehen, wobei sich die Strebe bei einem Unfall in vorherbestimmter Weise im Bereich der Deformationszone verformt. Es ist so möglich, die Strebe gezielt und maßgeschneidert auf ihre Verwendung im Bereich des Fahrzeugs einzustellen und ihre Eigenschaften lokal bedarfsgerecht festzulegen.With regard to the wall thickness varying along the extent of the strut, at least one deformation zone is preferably provided specifically on the strut, wherein the strut deforms in the event of an accident in a predetermined manner in the region of the deformation zone. It is thus possible to tailor the strut specifically and tailor-made for use in the area of the vehicle and to define its properties locally as needed.

Es wird auch eine Strebe bevorzugt, die sich dadurch auszeichnet, dass die Wandstärke mindestens 1 mm bis höchstens 3 mm, vorzugsweise mindestens 1,5 mm bis höchstens 2,5 mm, besonders bevorzugt 2 mm beträgt. Es ist also möglich, eine sehr dünnwandige Strebe durch Massivumformen, vorzugsweise Schmieden aus einem Leichtmetall-Rohling zu bilden, die gleichwohl mechanisch hochstabil und belastbar ist.A strut is also preferred, which is characterized in that the wall thickness is at least 1 mm to at most 3 mm, preferably at least 1.5 mm to at most 2.5 mm, particularly preferably 2 mm. It is therefore possible to form a very thin-walled strut by massive forming, preferably forging, from a light metal blank which is nevertheless highly stable and resilient mechanically.

Es wird auch eine Strebe bevorzugt, die sich dadurch auszeichnet, dass sie mindestens eine Aussparung aufweist. Die Aussparung wird vorzugsweise beim Massivumformen, bevorzugt beim Schmieden, erzeugt, wobei besonders bevorzugt Material aus dem Bereich der Aussparung in andere Bereiche des Bauteils verdrängt wird. Bevorzugt sind Bereiche ausgespart, die frei von Lastpfaden sind. Umgekehrt bleiben also in einem Randbereich der mindestens einen Aussparung Bereiche stehen, entlang derer Lastpfade verlaufen. Auf diese Weise weist die Strebe besonders bevorzugt eine Fachwerkstruktur auf, wobei sie weitgehend den Belastungspfaden gemäß ausgebildet ist. Indem die Aussparungen auf diese Weise angeordnet werden, kann zusätzlich Gewicht der Strebe eingespart werden, ohne dass deswegen ihre mechanische Belastbarkeit abnimmt. Somit ist es möglich, die Strebe gewichtsoptimiert und zugleich mechanisch hochstabil auszubilden.It is also preferred a strut, which is characterized in that it has at least one recess. The recess is preferably produced during massive forming, preferably during forging, wherein particularly preferably material is displaced from the region of the recess into other regions of the component. Preferably, areas are left out, which are free of load paths. Conversely, in an edge region of the at least one recess, there remain regions along which load paths run. In this way, the strut particularly preferably has a framework structure, wherein it is largely formed according to the loading paths. By arranging the recesses in this way, additional weight of the strut can be saved without, therefore, decreasing their mechanical strength. Thus, it is possible to design the strut weight optimized and at the same time mechanically highly stable.

Schließlich wird eine Strebe bevorzugt, die sich dadurch auszeichnet, dass sie als Seitenaufprallschutzstrebe für eine Fronttür, als Beulstrebe für einen Schlossbereich einer Fahrzeugtür, als Domstrebe für ein Federbein, als Querträgerbefestigung, oder als Tunnelstrebe ausgebildet ist. Besonders bevorzugt ist die Strebe als längliche Seitenaufprallschutzstrebe ausgebildet. Bei einem Ausführungsbeispiel der Strebe, wobei diese als Beulstrebe ausgebildet ist, ist vorzugsweise ein Teil einer Bordkante der Fahrzeugtür an der Strebe ausgeschmiedet oder an die Strebe angeschmiedet. Dabei spricht der Begriff „Ausschmieden” an, dass der entsprechende Teil der Bordkante einstückig beim Massivumformen, vorzugsweise Schmieden, aus dem Material des für die Strebe verwendeten Leichtmetall-Rohlings, ausgeformt wird. Der Begriff „Anschmieden” spricht an, dass ein separates Teil beim Massivumformen, vorzugsweise beim Schmieden, an den Leichtmetall-Rohling, aus welchem die Strebe einstückig ausgebildet wird, angebunden wird, indem die beiden Teile miteinander verschmiedet werden. Dabei wird bevorzugt eine stoffschlüssige und/oder eine formschlüssige Verbindung der beiden Teile geschaffen. Insbesondere wenn die Teile materialgleich zueinander ausgebildet sind, ist es beim Massivumformen, vorzugsweise beim Schmieden, ohne Weiteres möglich, eine stoffschlüssige Verbindung zu bewirken, sodass letztlich ein einstückiges Element gebildet wird.Finally, a strut is preferred, which is characterized in that it is designed as a side impact protection strut for a front door, as Beulstrebe for a lock area of a vehicle door, as a strut brace for a strut, as a cross member attachment, or as a tunnel strut. Particularly preferably, the strut is designed as an elongated side impact protection strut. In one embodiment of the strut, which is designed as a Beulstrebe, preferably a part of a curb of the vehicle door is forged on the strut or forged to the strut. The term "forging out" refers to the fact that the corresponding part of the curb is integrally formed during massive forming, preferably forging, from the material of the light metal blank used for the strut. The term "forging" suggests that a separate part in massive forming, preferably in forging, is tied to the light metal blank from which the strut is integrally formed by forging the two parts together. In this case, a cohesive and / or a positive connection of the two parts is preferably created. In particular, when the parts are formed material equal to each other, it is during massive forming, preferably during forging, readily possible to effect a cohesive connection, so that ultimately a one-piece element is formed.

Die Aufgabe wird auch gelöst, indem ein Verfahren zur Herstellung einer Strebe für ein Fahrzeug aus einem Leichtmetall oder einer Leichtmetalllegierung mit den Schritten des Anspruchs 7 geschaffen wird. Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass die Strebe einstückig aus einem Leichtmetall-Rohling durch Massivumformen, vorzugsweise Schmieden, hergestellt wird. Dabei ergeben sich die Vorteile, die bereits in Zusammenhang mit der Strebe erläutert wurden.The object is also achieved by providing a method for producing a strut for a vehicle made of a light metal or a light metal alloy with the steps of claim 7. The method is characterized in that the strut is made in one piece from a light metal blank by massive forming, preferably forging. This results in the advantages that have already been explained in connection with the strut.

Bevorzugt wird ein Verfahren, bei welchem die Strebe aus einem einzigen Leichtmetallrohling einstückig durch Massivumformen, vorzugsweise durch Schmieden, hergestellt wird.Preferred is a method in which the strut is made of a single light metal blank in one piece by massive forming, preferably by forging.

Es wird auch ein Verfahren bevorzugt, welches sich dadurch auszeichnet, dass entlang der Strebe Lastpfade in Hinblick auf eine vorherbestimmte Verwendung der Strebe bestimmt werden, wobei die Strebe beim Massivumformen, vorzugsweise beim Schmieden, lokal in mindestens einem Bereich ausgespart wird, der frei von Lastpfaden ist. Es wird also bevorzugt vor dem Massivumformen, insbesondere Schmieden, eine Verwendung der Strebe vorherbestimmt, und es werden entlang der Strebe für diese vorherbestimmte Verwendung Lastpfade ermittelt, die bei der vorherbestimmten Verwendung auftreten. Anschließend wird mindestens ein Bereich identifiziert, in welchem kein Lastpfad verläuft beziehungsweise der frei von Lastpfaden ist. Das Umformverfahren wird dann bevorzugt so abgestimmt, dass die Strebe beim Massivumformen beziehungsweise Schmieden in dem Bereich, der frei von Lastpfaden ist, ausgespart wird. Auf diese Weise wird bedarfsgerecht eine Strebe mit Fachwerkstruktur gebildet, die auf zu erwartende Lastpfade hin abgestimmt und somit zugleich gewichtsoptimiert und stabil ausgebildet ist.A method is also preferred, which is characterized in that along the strut load paths are determined with respect to a predetermined use of the strut, wherein the strut during massive forming, preferably during forging, is recessed locally in at least one area which is free of load paths is. Thus, it is preferred to predetermine use of the strut prior to massive forming, especially forging, and determining load paths along the strut for that predetermined use that occur in the predetermined use. Subsequently, at least one area is identified in which no load path runs or which is free of load paths. The forming process is then preferably tuned so that the strut is blanked out during massive forming or forging in the area that is free of load paths. In this way, a strut with truss structure is formed as needed, which is tuned to expected load paths out and thus at the same weight-optimized and stable.

Es wird auch ein Verfahren bevorzugt, dass sich dadurch auszeichnet, dass die Strebe zumindest bereichsweise wärmebehandelt wird. Dabei können die Materialeigenschaften der Strebe mithilfe einer lokal bedarfsgerechten Wärmebehandlung auf die vorherbestimmte Verwendung angepasst werden. Somit ist es möglich, die Materialeigenschaften der Strebe bereichsweise maßzuschneidern, indem diese insbesondere partiell beziehungsweise lokal wärmebehandelt wird.A method is also preferred that is characterized in that the strut is heat-treated at least in regions. The material properties of the strut can be adapted to the predetermined use by means of a locally required heat treatment. Thus, it is possible to tailor the material properties of the strut area by area, in particular, this is partially or locally heat treated.

Schließlich wird ein Verfahren bevorzugt, das sich dadurch auszeichnet, dass die Strebe durch Warmmassivumformen hergestellt wird. Vorzugsweise erfolgt eine integrierte Wärmebehandlung beim Warmmassivumformen. Hierdurch entfällt ein separater Wärmebehandlungsschritt, was das Verfahren vereinfacht, schneller gestaltet und kostengünstig sein lässt.Finally, a method is preferred which is characterized in that the strut is produced by hot massive forming. An integrated heat treatment preferably takes place during hot massive forming. This eliminates a separate heat treatment step, which simplifies the process, makes it faster and cost-effective.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens ist es möglich, dass die Strebe nach dem Massivumformen, insbesondere dem Schmieden, zumindest bereichsweise mechanisch nachbearbeitet wird. Dabei ist es insbesondere möglich, dass die Strebe an Schnittstellen oder Fügestellen zu Nachbarbauteilen einer Kraftfahrzeug-Rohbaustruktur mechanisch nachbearbeitet wird, um die Anbindung an die Nachbarbauteile zu erleichtern.In a preferred embodiment of the method, it is possible that the strut after the massive forming, in particular the forging, is at least partially mechanically reworked. It is particularly possible that the strut is mechanically reworked at interfaces or joints to neighboring components of a motor vehicle bodyshell structure to facilitate the connection to the neighboring components.

In besonders vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist die Strebe aus zumindest zwei unterschiedlichen Werkstoffen, also einem Leichtmetall wie Aluminium und beispielsweise Stahl oder einem faserverstärkten Kunststoff hybridgeschmiedet. Hierdurch können die mechanischen Eigenschaften der Strebe noch weiter verbessert und das Gewicht bei Verwendung von FVK insbesondere CFK noch weiter reduziert werden, was dem Leichtbaugedanken sehr förderlich ist.In a particularly advantageous development of the invention, the strut is hybrid-forged from at least two different materials, that is to say a light metal such as aluminum and, for example, steel or a fiber-reinforced plastic. As a result, the mechanical properties of the strut can be further improved and the weight when using FVK CFK particular be further reduced, which is very beneficial to the lightweight design.

Die Beschreibung der Strebe einerseits und des Verfahrens andererseits sind komplementär zueinander zu verstehen. Insbesondere sind Verfahrensschritte, die explizit oder implizit in Zusammenhang mit der Strebe erläutert wurden, bevorzugt einzeln oder in Kombination miteinander Schritte einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens. Umgekehrt sind Merkmale, die explizit oder implizit in Zusammenhang mit dem Verfahren beschrieben wurden, bevorzugt einzeln oder in Kombination miteinander Merkmale eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Strebe.The description of the strut on the one hand and the method on the other hand are to be understood as complementary to each other. In particular, method steps that have been explained explicitly or implicitly in connection with the strut, preferably individually or in combination with each other, steps of a preferred embodiment of the method. Conversely, features that have been described explicitly or implicitly in the context of the method are preferably features of a preferred embodiment of the strut, individually or in combination with each other.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:The invention will be explained in more detail below with reference to the drawing. Showing:

1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Strebe; 1 a first embodiment of a strut;

2 ein zweites Ausführungsbeispiel einer Strebe, und 2 a second embodiment of a strut, and

3 ein drittes Ausführungsbeispiel einer Strebe. 3 a third embodiment of a strut.

1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer Strebe 1, die als Beulstrebe für eine Kraftfahrzeug-Fondtür ausgebildet ist. Die Strebe ist aus einem Leichtmetall-Rohling einstückig durch Schmieden hergestellt. 1 shows a first embodiment of a strut 1 , which is designed as Beulstrebe for a motor vehicle rear door. The strut is made of a light metal blank in one piece by forging.

Die Strebe 1 umfasst Aussparungen 3, die in Bereichen vorgesehen sind, entlang derer keine Lastpfade verlaufen. Hierdurch weist die Strebe 1 insgesamt eine Fachwerkstruktur 5 auf, wodurch sie gewichtsoptimiert und zugleich belastungsgerecht ausgebildet ist.The strut 1 includes recesses 3 which are provided in areas along which no load paths run. This indicates the strut 1 Overall, a framework structure 5 on, whereby it is designed to optimize weight and at the same time load-appropriate.

2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel einer Strebe 1, die als Seitenaufprallschutzstrebe und dabei insbesondere langgestreckt ausgebildet ist. Auch in diesem Fall weist die Strebe 1 eine Fachwerkstruktur 5 auf, sodass sie gewichtsoptimiert und zugleich bedarfsgerecht mechanisch hochbelastbar ausgebildet ist. Die Strebe 1 umfasst dabei hier einen profilierten, mittleren Bereich 7, sowie abgeflacht ausgeschmiedete Endbereiche 9, 9', die vorzugsweise zur Anbindung an benachbarte Elemente einer Kraftfahrzeug-Rohbaustruktur dienen. Solche bereichsweise profilierten und in anderen Bereichen flache Strukturen lassen sich ohne Weiteres beim Massivumformen, insbesondere beim Schmieden, herstellen. 2 shows a second embodiment of a strut 1 , which is designed as a side impact protection strut and in particular elongated. Also in this case, the strut points 1 a truss structure 5 so that they are weight-optimized and at the same time able to withstand high mechanical loads as required is trained. The strut 1 here includes a profiled, central area 7 , as well as flattened forged end areas 9 . 9 ' , which are preferably used for connection to adjacent elements of a motor vehicle shell structure. Such partially profiled and flat in other areas structures can be readily in the massive forming, especially forging produce.

3 zeigt schließlich ein drittes Ausführungsbeispiel einer Strebe 1. Dabei ist die Strebe 1 als Domstrebe ausgebildet. Sie weist in diesem Fall einen gerundeten mittleren Bereich 7 sowie ebenfalls abgeflachte Endbereiche 9, 9' mit Befestigungsbohrungen 11, 11' auf, wobei die Befestigungsbohrungen 11, 11' vorzugsweise beim Massivumformen, insbesondere beim Schmieden, an der Strebe 1 ausgebildet werden. 3 finally shows a third embodiment of a strut 1 , Here is the strut 1 designed as a strut brace. In this case, it has a rounded central area 7 as well as also flattened end areas 9 . 9 ' with mounting holes 11 . 11 ' on, with the mounting holes 11 . 11 ' preferably during massive forming, in particular during forging, on the strut 1 be formed.

Es ist auch ein Ausführungsbeispiel der Strebe 1 möglich, bei welchem diese als Teil eines Stoßfängers ausgebildet ist. Eine Vielzahl anderer möglicher Ausführungsbeispiele für die Strebe 1 sind möglich.It is also an embodiment of the strut 1 possible, in which this is designed as part of a bumper. A variety of other possible embodiments for the strut 1 are possible.

Insgesamt zeigt sich, dass die Strebe 1 zugleich leicht und mechanisch hochbelastbar ist. Sie ist im Rahmen des Verfahrens mit geringem Aufwand kostengünstig herstellbar.Overall, it shows that the strut 1 at the same time lightweight and mechanically heavy-duty. It is inexpensive to produce in the process with little effort.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102004005323 B3 [0002] DE 102004005323 B3 [0002]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

  • EN-AW 6182 [0008] EN-AW 6182 [0008]

Claims (10)

Strebe (1) für ein Fahrzeug, wobei die Strebe (1) ein Leichtmetall oder eine Leichtmetalllegierung umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Strebe (1) aus einem Leichtmetall-Rohling einstückig durch Massivumformen, vorzugsweise durch Schmieden, hergestellt ist.Strut ( 1 ) for a vehicle, wherein the strut ( 1 ) comprises a light metal or a light metal alloy, characterized in that the strut ( 1 ) is made of a light metal blank in one piece by massive forming, preferably by forging. Strebe (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Strebe (1) Aluminium oder eine Aluminiumlegierung, vorzugsweise eine Aluminium-Knetlegierung, umfasst, wobei die Strebe (1) bevorzugt aus einem der genannten Materialien besteht.Strut ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the strut ( 1 ) Aluminum or an aluminum alloy, preferably an aluminum wrought alloy, wherein the strut ( 1 ) preferably consists of one of said materials. Strebe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strebe (1) entlang ihrer Erstreckung, vorzugsweise entlang ihrer Längserstreckung, eine variierende Wandstärke oder Querschnittsfläche aufweist.Strut ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the strut ( 1 ) along its extension, preferably along its longitudinal extent, a varying wall thickness or cross-sectional area. Strebe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandstärke der Strebe (1) mindestens 1 mm bis höchstens 3 mm, vorzugsweise mindestens 1,5 mm bis höchstens 2,5 mm, besonders bevorzugt 2 mm beträgt.Strut ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the wall thickness of the strut ( 1 ) is at least 1 mm to at most 3 mm, preferably at least 1.5 mm to at most 2.5 mm, particularly preferably 2 mm. Strebe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strebe (1) mindestens eine Aussparung (3) aufweist, wobei bevorzugt mindestens ein Bereich ausgespart ist, der frei von Lastpfaden ist, wobei die Strebe (1) bevorzugt eine Fachwerkstruktur (5) aufweist.Strut ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the strut ( 1 ) at least one recess ( 3 ), wherein preferably at least one area is cut out, which is free of load paths, wherein the strut ( 1 ) preferably a framework structure ( 5 ) having. Strebe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strebe (1) ausgebildet ist als insbesondere längliche Seitenaufprallschutzstrebe für eine Fronttür, als Beulstrebe für einen Schlossbereich einer Kraftfahrzeugtür, als Domstrebe für ein Federbein eines Kraftfahrzeugs, als Querträgerbefestigung, oder als Tunnelstrebe.Strut ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the strut ( 1 ) is formed as in particular elongated side impact protection strut for a front door, as Beulstrebe for a lock area of a motor vehicle door, as a strut brace for a strut of a motor vehicle, as a cross member attachment, or as a tunnel brace. Verfahren zur Herstellung einer Strebe (1) für ein Kraftfahrzeug aus einem Leichtmetall oder einer Leichtmetalllegierung, dadurch gekennzeichnet, dass die Strebe (1) einstückig aus einem Leichtmetallrohling durch Massivumformen, vorzugsweise durch Schmieden, hergestellt wird.Method for producing a strut ( 1 ) for a motor vehicle made of a light metal or a light metal alloy, characterized in that the strut ( 1 ) is made in one piece from a light metal blank by massive forming, preferably by forging. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass Lastpfade entlang der Strebe (1) in Hinblick auf eine vorherbestimmte Verwendung der Strebe (1) bestimmt werden, wobei die Strebe (1) beim Massivumformen, insbesondere beim Schmieden, lokal in mindestens einem Bereich ausgespart wird, der frei von Lastpfaden ist.A method according to claim 7, characterized in that load paths along the strut ( 1 ) with regard to a predetermined use of the strut ( 1 ), the strut ( 1 ) in massive forming, especially in forging, is locally recessed in at least one area that is free of load paths. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Strebe (1) zumindest bereichsweise einer Wärmebehandlung unterzogen wird.Method according to one of claims 7 and 8, characterized in that the strut ( 1 ) is at least partially subjected to a heat treatment. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Strebe (1) durch Warmmassivumformen hergestellt wird, wobei vorzugsweise eine integrierte Wärmebehandlung der Strebe (1) beim Warmmassivumformen durchgeführt wird.Method according to one of claims 7 to 9, characterized in that the strut ( 1 ) is produced by hot massive forming, wherein preferably an integrated heat treatment of the strut ( 1 ) is performed during hot massive forming.
DE201310015279 2013-09-16 2013-09-16 Strut for a vehicle and method of making a strut Withdrawn DE102013015279A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201310015279 DE102013015279A1 (en) 2013-09-16 2013-09-16 Strut for a vehicle and method of making a strut

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201310015279 DE102013015279A1 (en) 2013-09-16 2013-09-16 Strut for a vehicle and method of making a strut

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102013015279A1 true DE102013015279A1 (en) 2015-03-19

Family

ID=52579649

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE201310015279 Withdrawn DE102013015279A1 (en) 2013-09-16 2013-09-16 Strut for a vehicle and method of making a strut

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102013015279A1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107554253A (en) * 2017-08-28 2018-01-09 北京汽车股份有限公司 Car door anti-collision boom device and there is its vehicle
GB2557687A (en) * 2016-12-15 2018-06-27 Jaguar Land Rover Ltd Mounting member for a vehicle body
WO2020104383A1 (en) * 2018-11-20 2020-05-28 Hydro Extruded Solutions As Method of manufacturing a strut

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004005323B3 (en) 2004-02-04 2005-08-18 Daimlerchrysler Ag Vehicle door, especially a car door, has an additional door stiffening element that is mounted diagonally across the door and is connected to the window guides and the door inner part or door activation unit carrier
DE102010006502A1 (en) * 2010-01-28 2011-08-18 Dr. Ing. h.c. F. Porsche Aktiengesellschaft, 70435 vehicle body
DE102012001040A1 (en) * 2012-01-20 2012-09-06 Daimler Ag Arrangement of longitudinal support structure in passenger car, has one longitudinal carrier portion provided in vehicle longitudinal direction, and connected to another longitudinal carrier portion and rear portion
DE102011118014A1 (en) * 2011-11-09 2013-05-16 Daimler Ag Manufacturing body component semi-finished product, comprises presorting secondary aluminum to a composition suitable for a forgeable alloy, and melting the presorted secondary aluminum to obtain a secondary aluminum forgeable alloy

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004005323B3 (en) 2004-02-04 2005-08-18 Daimlerchrysler Ag Vehicle door, especially a car door, has an additional door stiffening element that is mounted diagonally across the door and is connected to the window guides and the door inner part or door activation unit carrier
DE102010006502A1 (en) * 2010-01-28 2011-08-18 Dr. Ing. h.c. F. Porsche Aktiengesellschaft, 70435 vehicle body
DE102011118014A1 (en) * 2011-11-09 2013-05-16 Daimler Ag Manufacturing body component semi-finished product, comprises presorting secondary aluminum to a composition suitable for a forgeable alloy, and melting the presorted secondary aluminum to obtain a secondary aluminum forgeable alloy
DE102012001040A1 (en) * 2012-01-20 2012-09-06 Daimler Ag Arrangement of longitudinal support structure in passenger car, has one longitudinal carrier portion provided in vehicle longitudinal direction, and connected to another longitudinal carrier portion and rear portion

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
EN-AW 6182

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2557687A (en) * 2016-12-15 2018-06-27 Jaguar Land Rover Ltd Mounting member for a vehicle body
GB2557687B (en) * 2016-12-15 2020-01-01 Jaguar Land Rover Ltd Mounting member for a vehicle body
CN107554253A (en) * 2017-08-28 2018-01-09 北京汽车股份有限公司 Car door anti-collision boom device and there is its vehicle
WO2020104383A1 (en) * 2018-11-20 2020-05-28 Hydro Extruded Solutions As Method of manufacturing a strut

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102007030929B9 (en) Axle carrier for motor vehicles
DE10155490A1 (en) Force connection strut
DE102014206002A1 (en) Carrier for a car body shell
DE102013004852A1 (en) Sills for a vehicle body
DE102014004183B4 (en) Body side member and method for producing a body side member using a multi-chamber hollow profile
WO2013075996A1 (en) One-piece sheet metal component for a vehicle
DE102014008210A1 (en) Frame structure for a vehicle door, in particular a vehicle side door
DE102014005010A1 (en) Axle carrier for a motor vehicle and method for producing an axle carrier
DE102013001028A1 (en) Intermediate shell for a motor vehicle door, method for producing an intermediate shell and door for a motor vehicle
DE102009017374A1 (en) Method for producing a structural component for a motor vehicle
DE102005045781B4 (en) frame structure
DE102014115887A1 (en) Crashbox for a bumper system of a motor vehicle
DE102011115855A1 (en) Structure component e.g. elongated open-or closed-fiber-reinforced plastic profile part for front wagon of motor car, has open metal profile part whose face surfaces are aligned with attachment surfaces of plastic profile part
DE102013015279A1 (en) Strut for a vehicle and method of making a strut
WO2014139659A1 (en) Cross-member for the base region of a motor vehicle body shell structure, a method for producing a cross-member and a motor vehicle body shell structure
DE102016006195A1 (en) Automotive body
DE102013010325A1 (en) Reinforcement element for a motor vehicle door, motor vehicle door and method for producing a reinforcing element
DE102013019387A1 (en) Composite component for a motor vehicle body
DE10333678B4 (en) Method for producing a section-wise reinforced tubular support made of metal, in particular for supporting structures in motor vehicles
DE102009058976A1 (en) Threshold assembly for a vehicle body and method of making a sill assembly
DE102013215323A1 (en) Fastening element for a body part and fastening system with fastening element
DE102010012722A1 (en) Reinforcing bar for motor vehicle, comprises hollow profile which is limited by outer jacket that comprises chamber, where Vehicle door structural element is arranged inside chamber which has inner structure having multiple cavities
DE102012020182A1 (en) Structural element for motor vehicle-body shell structure of convertible cars and roadsters, has A-column with two column elements, where former column element is formed as lower column element in sheet design and is made of aluminum
DE102004049949C5 (en) Structural component for the body or a chassis of a motor vehicle
DE102013107179A1 (en) Shock absorbing device for a motor vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee