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Die Erfindung betrifft einen Aufprallträger für ein Kraftfahrzeug und einer Verfahren zur Herstellung eines Aufprallträgers. Derartige Aufprallträger kommen als Strukturteile in der Fahrzeugfront oder im Fahrzeugheck als Stoßfänger sowie in den Seitentüren zum Einsatz.
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Die
US 8 201 861 B2 offenbart beispielsweise einen Aufprallträger aus einem Aluminiumprofil als Stoßfänger, wobei eine Vorderwand, eine Rückwand sowie drei die Vorderwand und Rückwand verbindende Querwände zwei Hohlkammern einschließen. Der Aufprallträger ist einteilig, stoffeinheitlich aus einem Strangpressprofil ausgebildet.
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Die
DE 10 2010 050 013 A1 zeigt einen Aufprallträger als Stoßfänger für ein Kraftfahrzeug, aus einem im Querschnitt hutprofilförmigen, pressgeformten Hauptteil und einem das Hauptteil verschließenden Frontteil. Beide Teile sind überlappend miteinander fest durch Schweißen verbunden. Nachteilig sind die Mehrzahl erforderlicher Teile sowie daraus resultierend erforderliche Positioniermittels in der Fertigung und Toleranzprobleme.
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Die Druckschriften
DE 11 2007 002 534 T5 ,
DE 603 01 916 T2 ,
DE 100 44 409 A1 und
US 2015 097 384 A1 offenbaren Aufprallträger als Stoßfänger für ein Kraftfahrzeug, welche durch Rollformen aus einem Blechband in ein geschlossenes Profil unter Ausbildung von zwei oder mehr Hohlkammern umgeformt werden. Eine spezielle Ausgestaltung der Vorderwand und/oder der Rückwand, entweder in Form von über die Länge verlaufenden Rippen, in Form einer zusätzlichen Hohlkammer nahe der Vorderwand oder in Form von rückseitigen Konkavitäten kann der Erhöhung der Biegesteifigkeit sowie einer höheren Energieaufnahme bei einem Aufprall dienen. Die
EP 0 876 265 B1 beschreibt einen Aufprallträger als Stoßfänger für ein Kraftfahrzeug, wobei Vorderwand, Rückwand sowie zwei die Vorderwand und Rückwand verbindende Querwände eine Hohlkammer einschließend einteilig und stoffeinheitlich aus Leichtmetall direkt durch Strangpressen hergestellt werden. Dabei weist die Rückwand eine größere Wanddicke auf, wobei über die Länge des Aufprallträgers ein unterschiedlicher, den Belastungsanforderungen angepasster Querschnittsverlauf ausgebildet ist.
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Nachteilig ist, dass beim Strangpressen zum Profilbauteil mit extrudierter Hohlkammer heute die Produktionsgeschwindigkeit mit zunehmender Festigkeit der Aluminiumlegierung überproportional herabgesetzt werden muss. Die Kühlung des Werkzeugs gestaltet sich so aufwändig, dass zunehmende Leichtbauanforderungen nicht mehr wirtschaftlich abbildbar sind.
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Hiervon ausgehend besteht ein Bedarf, Aufprallträger aus Leichtmetall mit verbesserten Leichtbaueigenschaften und geringer Fertigungskomplexität zu realisieren.
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Gelöst wird die Aufgabe gegenständlich durch die Merkmale des Anspruchs 1.
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Die Unteransprüche 2 bis 9 bilden vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.
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Verfahrensmäßig wird die Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 10 gelöst.
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Der erfindungsgemäße Aufprallträger umfasst eine Vorderwand, eine wenigstens abschnittsweise parallel in einem Abstand zur Vorderwand ausgerichtete Rückwand, sowie mindestens zwei die Vorderwand und Rückwand verbindende Querwände, wobei die Vorderwand einen einlagigen Vorderwandabschnitt und einen mehrlagigen Vorderwandabschnitt umfasst, und der mehrlagige Vorderwandabschnitt durch einem ersten Vorderwandabschnitt und einem zweiten Vorderwandabschnitt gebildet ist, wobei der erste Vorderwandabschnitt der Vorderwand mit dem zweiten Vorderwandabschnitt der Vorderwand fest verbunden ist, und zumindest der einlagige Vorderwandabschnitt, die Rückwand und die Querwände eine Hohlkammer einschließen, wobei die Vorderwand, die Rückwand und die Querwände des Aufprallträgers einteilig und stoffeinheitlich ausgebildet sind. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die Rückwand und die Querwände eine Dehngrenze Rp0,2 zwischen 300 Megapascal (MPa) und 550 MPa, aufweisen.
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Erfindungsgemäß ist der Aufprallträger aus einem länglichen Ausgangsprofil mit einem konstanten U-förmigen Profilquerschnitt hergestellt, wobei dieser U-förmige Profilquerschnitt wenigstens in einem Längenabschnitt des Aufprallträgers die Rückwand und die mindestens zwei Querwände des Aufprallträgers bildet. Daraus resultiert ein biegesteifer Träger, der bei Verwendung als crashrelevantes Fahrzeugteil ein Eindringen von Unfallgegnern in den Insassenraum verhindert und gleichzeitig Aufprallenergie durch gezielte Verformung abbaut bzw. absorbiert.
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Trotz der verwendeten höchstfesten Aluminiumlegierung, ausgedrückt in der Dehngrenze, kann somit ein einteiliger Aufprallträger bereitgestellt werden, der modernen Anforderungen an Bauteilgewicht, Stabilität, Korrosionsschutz und Recyclingfähigkeit sowie wirtschaftlicher Herstellbarkeit in großen Stückzahlen erfüllt.
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Dabei kann vorgesehen werden, dass zwischen einem dem einlagigen Vorderwandabschnitt und einer daran angrenzenden Querwand eine vordere Wandkrümmung mit einem Radius ausgebildet ist, und zwischen der Rückwand und einer Querwand eine hintere Wandkrümmung mit einem Radius ausgebildet ist. Der Radius der hinteren Wandkrümmung ist wenigstens um 20 Prozent kleiner als der Radius der vorderen Wandkrümmung. Besonders vorteilhaft entspricht der Radius der hinteren Wandkrümmung maximal der zweifachen Wanddicke im Bereich der hinteren Wandkrümmung.
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Alternativ oder ergänzend ist die Verformbarkeit durch eine im Ausgangsprofil im Bereich der Wandkrümmung angeordnete Sollbiegestelle sicherstellbar. Das ermöglicht ein Umstellen bzw. Abkanten um einen sehr kleinen Radius. Die Sollbiegestelle ist im einfachsten Fall eine entlang einer späteren Biegelinie im Ausgangsprofil ausgebildete Nut.
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Bevorzugt ist zwischen dem ersten Vorderwandabschnitt und einem dritten Vorderwandabschnitt eine vordere Wandkrümmung mit einem Radius ausgebildet und zwischen der Rückwand und einer Querwand eine hintere Wandkrümmung mit einem Radius ausgebildet. Dabei ist der Radius der hinteren Wandkrümmung wenigstens um 20 Prozent kleiner als der Radius der vorderen Wandkrümmung. Insbesondere ist der Radius der hinteren Wandkrümmung maximal dem Zweifachen der Wanddicke der hinteren Wandkrümmung. Die hintere Wandkrümmung im Ausgangsprofil ändert sich am fertigen Aufprallträger kaum und ist deutlich kleiner, was der Stabilität des Aufprallträges im Allgemeinen und dem Widerstand gegen Aufbiegen des U-Profiles bei einem Crashbedingten Aufprall im Speziellen zu Gute kommt.
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Erfindungsgemäß ist das Ausgangsprofil idealerweise ein offenes Strangpressprofil, wobei die Vorderwand des Aufprallträgers aus einem Vorderwandstummel des Ausgangsprofils gebildet ist und wenigstens abschnittsweise eine erhöhte Wandstärke gegenüber der Wanddicke einer Querwand aufweist. Die Gestaltung der Wandkrümmung mit reduzierter Wanddicke erleichtert die lokale plastische Verformbarkeit bei der Herstellung des Aufprallträgers, insbesondere bei einer Umstellung des Vorderwandstummels.
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Die Öffnung des offenen Strangpressprofils ist bevorzugt auf der der Rückwand abgewandten Seite angeordnet und wird durch die außen liegenden Querwände begrenzt.
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Der erfindungsgemäße Aufprallträger besteht bevorzugt aus einer höchstfesten Aluminiumlegierung, insbesondere ausgewählt aus folgender Gruppe von Aluminiumlegierungen nach EN 573-4: 6013, 6056 und 6082, sowie 7020, 7022, 7046, 7075, 7108 und 7349, sowie 2014, 2195 und 2196. Durch diese und in der Norm werkstofftechnisch artverwandte Legierungen kann einem optimalen Leichtbau Rechnung getragen werden.
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Weiterhin kann vorgesehen werden, dass die Vorderwand wenigstens in einem Vorderwandabschnitt und/oder in einer vorderen Wandkrümmung zwischen dem erste Vorderwandabschnitt und einem dritten Vorderwandabschnitt eine Dehngrenze Rp0,2 zwischen 150 und 300 MPa und/oder eine Wanddicke kleiner oder gleich (<=) 3 Millimeter aufweist. Dies kann durch eine lokal unterschiedliche Wärmebehandlung des Ausgangsprofils vor dem Umstellen des Vorderwandstummel bewirkt werden oder während des Umstellens bei Warmformtemperatur.
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In einer bevorzugten Weiterbildung ist zwischen den im Querschnitt außen liegenden Querwänden eine innere Querwand im Wesentlichen senkrecht von der Rückwand abstehend ausgebildet, und teilt die Hohlkammer in zwei Teilkammern.
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Bevorzugt ist dabei die innere Querwand im Querschnitt T-förmig ausgebildet ist, und wenigstens ein Vorderwandabschnitt daran befestigt. Es können auch zwei Vorderwandabschnitte durch ein Umstellen zweier Vorderwandabschnitte daran festgelegt werden. Unter Umstellen ist erfindungsgemäß eine plastische Verformung im Wesentlichen um eine Biegeachse parallel zur Längsachse des Aufprallträgers zu verstehen. Dies ist beispielsweise mittels Abkanten oder Pressumformen möglich.
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Es ist auch möglich, dass zwei innere Querwände im Wesentlichen senkrecht von der Rückwand abstehend in einem Abstand voneinander angeordnet sind, wobei die inneren Querwände mit der Vorderwand eine in Richtung Rückwand offene Kammer ausbilden. Dadurch erhöht sich die Biegesteifigkeit, allerdings auch das Gewicht des Aufprallträgers.
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Folgende Verfahrensschritte gemäß Patentanspruch 11 sind erfindungswesentlich:
- • Bereitstellung eines Ausgangsprofils als offenes, im Querschnitt U-profilförmiges Strangpressprofil mit einer Rückwand, zwei senkrecht zur Rückwand in die gleiche Richtung abstehenden Querwänden, einer durch die Querwände begrenzten Öffnung und einem von der Rückwand weg weisenden Vorderwandstummel,
- • Umstellen des Vorderwandstummels zum Verschließen der Öffnung unter Ausbildung einer durch die Rückwand, Querwände und eines einlagigen Vorderwandabschnittes einer Vorderwand gebildeten Hohlkammer, wobei ein erster Vorderwandabschnitt beim Umstellen einem zweiten Vorderwandabschnitt zumindest angenähert, insbesondere direkt mit diesem in Kontakt gebracht wird.
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Die Umstellung kann ausgeführt werden durch Abkanten oder Umbiegen, insbesondere mittels Presswerkzeug, in einer oder mehreren Stufen.
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Alternativ erfolgt die Umstellung im kontinuierlichen Durchlaufverfahren mittels mehrerer in Längsrichtung des Strangpressprofils beziehungsweise Ausgangsprofils angeordneter Rollensätze, mithin mehrstufig.
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Weiterhin ist es vorteilhaft, eine Krümmung quer zur Längsrichtung des Aufprallträgers und/oder eine Prägung in einem Endabschnitt einzubringen, um dem Fahrzeugdesign zu folgen oder um das Deformationsverhalten positiv zu beeinflussen.
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Insbesondere lassen sich mit dem Verfahren Aufprallträger der Art herstellen, wie sie zuvor beschrieben wurden.
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Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung werden in den folgenden, schematischen Figuren näher beschrieben. Für gleiche oder ähnliche Merkmale werden zur Vermeidung von Wiederholungen, soweit sinnvoll, dieselben Bezugszeichen verwendet.
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Es zeigen:
- 1 bis 11 jeweils verschiedene Ausführungsformen des Aufprallträgers im Querschnitt und
- 12 einen erfindungsgemäßen Aufprallträger in einer Draufsicht.
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Zunächst zeigt 1 eine Draufsicht und Frontansicht eines erfindungsgemäßen Aufprallträgers 1. Erkennbar ist, dass in seiner Längsrichtung L eine leichte Krümmung K ausgebildet ist, und zwei Endabschnitte 31, 32 sowie ein sich zwischen den Endabschnitten 31, 32 erstreckender Mittelabschnitt 30 vorgesehen sind. Die Endabschnitte 31, 32 verlaufen, wie in der Draufsicht 1a) zu sehen ist, zu den Enden E1, E2 des Aufprallträgers 1 hin schmaler werdend. In den Endabschnitten 31, 32 sind dazu Prägungen 33 angeordnet, die in Längsrichtung L verlaufen können, oder wie hier aufgrund der Krümmung K des Aufprallträgers 1 ausgeführt, in einem spitzen Winkel von kleiner als 20 Grad zur Längsrichtung L verlaufen.
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Für den Einsatz als Stoßfänger kann dies dann vorteilhaft sein, wenn ebene Anbindungsflächen bzw. Anbindungsbereiche zur Fahrzeugstruktur, beispielsweise Crashboxen, erforderlich sind und/oder das Kraftniveau des Aufprallträgers 1 in diesen Anbindungsbereichen gezielt niedriger sein soll als im Mittelabschnitt 30.
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Für den Einsatz als Türaufprallträger dagegen kann ein flacher werdender Endabschnitt 31, 32 zusätzlich oder alternativ auch bauraumbedingt zumindest an einem Ende E1, E2 erforderlich sein.
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Der Schnitt I-I in 1a) zeigt die ungefähre Position der Querschnittsdarstellungen gemäß der 2 bis 12.
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Die 2 stellt eine erste Ausführungsform der Erfindung im Querschnitt dar. Wie bei allen nachfolgend erläuterten Ausführungsformen umfasst der Aufprallträger 1 für ein Kraftfahrzeug eine Vorderwand 2, eine nahezu parallel in einem Abstand A zur Vorderwand 2 ausgerichtete Rückwand 3, sowie zwei die Vorderwand 2 und Rückwand 3 verbindende Querwände 11, 12, wobei die Vorderwand 2, die Rückwand 3 und die Querwände 11, 12 in der ersten Ausführungsform eine Hohlkammer HK einschließen.
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Wie in 2a) und 2b) erkennbar, wird das U-profilförmige Ausgangsprofil 20 mit U-profilförmigen, beziehungsweise hutprofilförmigen Querschnitt mit einem Vorderwandstummel 21 bereitgestellt, wobei der Vorderwandstummel 21 in 2b) umgestellt wird, so dass daraus der einlagige Vorderwandabschnitt 8 und ein Teil des mehrlagigen, - hier doppellagigen - Vorderwandabschnittes 9 des Aufprallträgers 1 gebildet werden. Die am Ausgangsprofil 20 ausgebildeten und voneinander weg weisenden Flansche 22, 23 bleiben im fertig geformten Aufprallträger 1 unverändert als erster Vorderwandabschnitt 5 und als dritter Vorderwandabschnitt 7 bestehen, wie das auch in den Ausführungsformen in 3 bis 10 der Fall ist.
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Die Vorderwand 2, die Rückwand 3 und die zwei Querwände 11, 12 des Aufprallträgers 1 sind wie in den anderen Ausführungsformen einteilig und stoffeinheitlich ausgebildet. Die Rückwand 3 und die Querwände 11, 12 weisen eine Dehngrenze Rp0,2 zwischen 300 MPa und 550 MPa auf, wobei die Vorderwand 2 abschnittsweise doppellagig ausgebildet ist, mit einem ersten Vorderwandabschnitt 5 und einem zweiten Vorderwandabschnitt 6, wobei der erste Vorderwandabschnitt 5 mit dem zweiten Vorderwandabschnitt 6 fest verbunden ist. In 2c) ist die feste Verbindung der doppellagigen Vorderwandabschnitte 9 durch eine Schweißnaht S ausgebildet, während nach 2d) dagegen ein eingebrachte Schweißniet N die feste Verbindung ausbilden. Im Falle der Schweißnaht S gemäß 2c) ist es möglich, dass diese auch als so genannte Steppnaht ausgebildet ist, also über eine Längsrichtung L des Aufprallträgers 1 mehrfach unterbrochen ist.
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Zwischen dem einlagigen Vorderwandabschnitt 8 und einer daran angrenzenden Querwand 12 ist eine vordere Wandkrümmung 15 mit einem Radius Rv ausgebildet und zwischen der Rückwand 3 und dieser Querwand 12 ist, wie in allen folgenden Ausführungsformen, eine hintere Wandkrümmung 16 mit einem Radius Rh ausgebildet, wobei der Radius Rh der hinteren Wandkrümmung 16 wenigstens um 20 Prozent kleiner ist als der Radius Rv der vorderen Wandkrümmung 15. Hier beträgt der Radius Rh der hinteren Wandkrümmung 16 maximal das 2-fache der Wanddicke Wh der hinteren Wandkrümmung 16. Bevorzugt beträgt der Radius Rh maximal der 1-fachen Wanddicke Wh der hinteren Wandkrümmung 16 und die Wanddicke Wh ist wenigstens abschnittsweise größer 2 mm.
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Der Aufprallträger 1 ist, wie in allen Ausführungsformen, aus einem länglichen Ausgangsprofil 20 mit einem konstanten U-förmigen Profilquerschnitt hergestellt, wie in 2a) gezeigt ist. Der U-förmige Profilquerschnitt des Ausgangsprofils 20 bildet in einem Längenabschnitt des Aufprallträgers die Rückwand 3 und die zwei Querwände 11, 12 des Aufprallträgers.
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Mithin ist das Ausgangsprofil 20 ein offenes Strangpressprofil, wobei die Vorderwand 2 abschnittsweise eine erhöhte Wanddicke W2 gegenüber der Wanddicke W11, W12 der Querwände 11, 12 aufweist. Die erhöhte Wanddicke W2 ist hier im ersten Vorderwandabschnitt 5 ausgebildet und dient der ausreichend stabilen Schweißverbindung mit dem zweiten Vorderwandabschnitt 6.
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Das Ausgangsprofil 20 ist ein offenes Strangpressprofil mit einer Öffnung O, wobei die Öffnung von der Rückwand 3 weg weisend ausgebildet ist. Im Falle der Verwendung als vorderer Stoßfänger eines Kraftfahrzeugs weisen die Vorderwand 2 und die Öffnung O vom Fahrzeug weg in Richtung eines potentiellen Unfallgegners.
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Die Vorderwand 2 des Aufprallträgers 1 hat bevorzugt eine einheitliche Dehngrenze in der Größenordnung der Dehngrenze des gesamten Aufprallträgers 1.
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Wie in den 2b) bis 2d) erkennbar ist, schließt sich an den doppellagigen Vorderwandabschnitt 9 im Querschnitt ein einlagiger Vorderwandabschnitt 8 an, der im Wesentlichen der Höhe H3 der Rückwand 3 entspricht. In einer vorderen Wandkrümmung 15 zwischen dem ersten Vorderwandabschnitt 5 und einem dritten Vorderwandabschnitt 7 bzw. Flansch 23 beträgt die Dehngrenze bevorzugt Rp0,2 zwischen 150 und 300 MPa und/oder die Wanddicke ist bevorzugt Wv kleiner oder gleich (<=) 3mm.
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Im Falle eines zur Vorderwand 2 hin höher werdenden Profilquerschnitts der Hohlkammer HK vergrößert sich die Höhe H8 des einlagigen Vorderwandabschnitts 8 entsprechend. Mit anderen Worten weist die Rückwand 3 im Querschnitt hier eine Höhe H3 auf, die höchstens der Höhe H8 des einlagigen Vorderwandabschnitts 8 entspricht. Zur Gesamthöhe H2 der Vorderwand 2 ist in dieser Ausführungsform die Höhe H8 dieses einlagigen Vorderwandabschnitts 8 sowie die Höhe der Flansche 22 und 23 zu addieren.
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Gemäß der zweiten Ausführungsform nach 3 umfasst der Aufprallträger 1 zusätzlich zu den zwei äußeren Querwänden 11, 12 eine dritte, innere Querwand 13, die im Wesentlichen senkrecht von der Rückwand 3 abstehend ausgebildet ist und die Hohlkammer der 2 in zwei Teilhohlkammern HK1, HK2 unterteilt. Bezüglich der mit der ersten Ausführungsform identischen Merkmale und Bezugszeichen wird auf die Beschreibung der ersten Ausführungsform verwiesen. 3a) zeigt, dass die innere Querwand 13 bereits im offenen Ausgangsprofil 20 T-förmig ausgebildet ist, wobei wenigstens ein Vorderwandabschnitt 5, 6 sich daran abstützt (3b) und daran gemäß 3c) mittels Schweißnaht S oder gemäß 3d) mittels Schweißniet N befestigt ist. Wie in 3a) und 3b) erkennbar, wird das Ausgangsprofil 20 mit zwei Vorderwandstummeln 21 bereitgestellt, wobei die Vorderwandstummel in 3b) umgestellt werden, so dass daraus zusammen mit der inneren Querwand 13 ein mehrlagiger, hier dreilagiger Vorderwandabschnitt 9 gebildet wird. Daran schließen sich einlagige Vorderwandabschnitte 8 an. Die am Ausgangsprofil ausgebildeten und voneinander weg weisenden Flansche 22, 23 bleiben im fertig geformten Aufprallträger 1 unverändert bestehen. Über eine vordere Wandkrümmung 15 mit dem vorderen Radius Rv geht die Querwand 11 bzw. 12 in den Flansch 22 bzw. 23 über. Die Querwand 11, 12 geht mit einem Radius Rh in die Rückwand 3 über.
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4 zeigt eine dritte Ausführungsform der Erfindung. Bezüglich der mit der ersten Ausführungsform identischen Merkmale und Bezugszeichen wird auf die Beschreibung der ersten Ausführungsform verwiesen. Im Unterschied zur ersten Ausführungsform in 2 ist im Ausgangsprofil 20 ein deutlich längerer Vorderwandstummel 21 vorgesehen, welcher wie 4a und b) gut zeigen, vom Flansch 23 ausgehend um etwa 90 Grad in Richtung der Öffnung O des Ausgangsprofils 20 umgestellt wird. Der Vorderwandstummel 21 bildet in Aufprallträger 1 sodann den einlagigen Vorderwandabschnitt 8 sowie zwei doppellagige Vorderwandabschnitte 9, 9' im Bereich der Flansche 22, 23 des Ausgangsprofils 20. 4e) zeigt einen vergrößerten Ausschnitt auf den doppellagigen Vorderwandabschnitt 9' dort, wo der Vorderwandstummel 21 zur Vorderwand 2 umgestellt wurde. Wie 4c) und 4d) zeigen, ist es wiederum möglich, den ersten Vorderwandabschnitt 5 mit dem zweiten Vorderwandabschnitt 6 im Bereich des Flansches 22 fest zu verbinden.
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Im Ausgangsprofil 20 ist im Bereich der späteren vordere Wandkrümmung 15 einer Sollbiegestelle 25 vorgesehen, welche das Umstellen erleichtert und eine möglichst innige Verbindung zwischen Vorderwand 2 und Flanschen 22, 23 sicherstellt. Gemäß der Ausführungsform nach 4 ist aber auch möglich, das im doppellagigen Vorderwandabschnitt 9' die Dehngrenze Rp0,2 zwischen 150 und 300 MPa und/oder die Wanddicke W23 des Flansches 23 kleiner gleich (<=) 3 Millimeter (mm) beträgt. Der mehrlagige bzw. doppellagige Vorderwandabschnitt 9' mit der vorderen Wandkrümmung 15 und einem vorderen Radius Rv ist in den 4b) bis 4e) erkennbar. 5 zeigt eine vierte Ausführungsform der Erfindung im Querschnitt. Diese unterscheidet sich lediglich dadurch von der zweiten Ausführungsform, dass keine innere Querwand ausgebildet ist. Vielmehr werden die zwei Vorderwandstummel 21 des Ausgangsprofils, wie 4a) und 4b) zeigen, so umgestellt, dass diese sich etwa mittig der Öffnung O doppellagig kontaktieren. Wie 5c) und 5d) darstellen, erfolgt wiederum durch eine Schweißnaht S oder Schweißnieten N eine feste Verbindung des ersten Vorderwandabschnittes 5 mit dem zweiten Vorderwandabschnitt 6. Mit Hilfe eines (nicht gezeigten) Innenstützwerkzeugs kann der Fügeprozess begünstigt werden. Hinsichtlich der übrigen in 5 gezeigten Merkmale wird auf die Beschreibung der 2 Bezug genommen.
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Die fünfte Ausführungsform gemäß 6 unterscheidet sich nur dadurch von der ersten Ausführungsform, dass der Vorderwandstummel 21 mit einer im Ausgangsprofil 20 durchgehenden Einbauchung 24 versehen ist, so dass nach dem Umstellen des Vorderwandstummels 21 die Vorderwand 2 eine entsprechende Einbauchung 24 in der Längsrichtung L des Aufprallträgers 1 aufweist. Die Einbauchung 24 dient sowohl der Versteifung gegen Knicken als auch einer erhöhten und vor allem zeitlich verlängerten Energieaufnahme während einer aufprallbedingten Deformation des Aufprallträgers 1. Nach dem Aufbiegen der Einbauchung und einer beginnenden Auftulpung des U-profilförmigen beziehungsweise hutprofilförmigen Ausgangsprofils 20 wird die Vorderwand 2 als Zugstrebe auf Dehnung beansprucht und bietet weiteren Wiederstand gegen eine Intrusion des Unfallobjekts in den Fahrzeugsicherheitsbereich.
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Die sechste Ausführungsform gemäß 7 unterscheidet sich nur dadurch von der vierten Ausführungsform, dass die Vorderwandstummel 21 mit einem Versatz V zu den Flanschen 22, 23 des Ausgangsprofils 20 in Richtung Rückwand 3 versetzt angeordnet sind. Damit ergibt sich der Vorteil, dass sich während eines Aufpralls ein zweistufiger Deformationsverlauf ergibt, der mit größer werdendem Versatz stärker differenzierte Kraftmaxima bewirkt.
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Die siebte Ausführungsform gemäß 8 unterscheidet sich von der dritten Ausführungsform dadurch, dass das Ausgangsprofil 20 lediglich einen ausgeprägten Flansch 22, 23 aufweist, mithin das u-profilförmige Ausgangsprofil 20 ein weniger ausgeprägtes Hutprofil aufweist. Eine feste Verbindung erfolgt hier zwischen erstem Vorderwandabschnitt 5 und dem kürzeren Flansch 22 beziehungsweise zweitem Vorderwandabschnitt 6.
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Die achte und neunte Ausführungsform gemäß den 9 und 10 weisen gegenüber den vorherigen Ausführungsformen veränderte Ausgangsprofile 20 auf. Zwar bestehen diese weiterhin aus der Rückwand 3, Querwänden 11, 12 und voneinander weg weisende Flansche 22, 23. Jedoch sind zwei innere Querwände 13 und 14 im Wesentlichen senkrecht von der Rückwand 3 abstehend in einem Abstand A voneinander angeordnet, wobei die inneren Querwände 13, 14 mit der Vorderwand 2 eine in Richtung Rückwand 3 offene Kammer OK ausbilden. Die zwei die offene Kammer OK begrenzenden inneren Querwände 13, 14 sind dabei durch einen Verbindungssteg 4 verbunden, welcher die Vorderwand 2 kontaktiert (wie 9b und 10b zeigen), wobei der Verbindungssteg 4 mit der Vorderwand 2 des Aufprallträgers 1 fest verbunden, insbesondere verschweißt, ist. Darüber hinaus weist der Aufprallträger 1 drei mehrlagige Vorderwandabschnitte 9, 9', 9" auf, wobei in der Variante nach den 9d) durch die Vorderwandabschnitte 5, 6 zusammen mit dem Steg 4 ein dreilagiger Vorderwandabschnitt 9" ausgebildet ist, und im Bereich der Flansche 22, 23 des Ausgangsprofils 20 jeweils ein doppellagiger Vorderwandabschnitt 9, 9' ausgebildet ist. Die feste Verbindung erfolgt wiederum gemäß der 9c) und 10c) mittels Schweißnähten S, gemäß 9d) und 10d) mittels Schweißnieten N. Wie 10a) zeigt, ist auch wie in der dritten Ausführungsform eine Sollbiegestelle 25 im Ausgangsprofil 21 vorgesehen.
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In 11 wird schließlich ein wiederum gegenüber achten Ausführungsform nach 9 verändertes Ausgangsprofil 20 gezeigt, wobei hier keine Flansche ausgebildet sind, sondern die Vorderwandstummel 21 sich direkt an zwei Querwände 11, 12 anschließen und derart umgestellt werden, dass sich mit einem Verbindungssteg 4 zwei doppellagige Vorderwandabschnitte 9 in etwa der mittleren Höhe des Aufprallträgers 1 und zwei Teilkammern HK1, HK2 ausbilden.
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Gemäß einer elften Ausführungsform gemäß 12 weist der Verbindungsteg 4 im Unterschied zur zehnten Ausführungsform eine grabenförmige Wulst 26 auf, welche im Querschnitt in Richtung der Vorderwand 2 gerichtet ist, wobei die feste Verbindung mit der Vorderwand 2 im Bereich der grabenförmigen Wulst 26 angeordnet ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1 -
- Aufprallträger
- 2 -
- Vorderwand
- 3 -
- Rückwand
- 4 -
- Verbindungssteg
- 5 -
- Vorderwandabschnitt
- 6 -
- Vorderwandabschnitt
- 7 -
- Vorderwandabschnitt
- 8 -
- Vorderwandabschnitt
- 9 -
- Vorderwandabschnitt
- 9' -
- Vorderwandabschnitt
- 11 -
- Querwand
- 12 -
- Querwand
- 13 -
- Querwand
- 14 -
- Querwand
- 15 -
- Wandkrümmung
- 16 -
- Wandkrümmung
- 20 -
- Ausgangsprofil
- 21 -
- Vorderwandstummel
- 22 -
- Flansch
- 23 -
- Flansch
- 24 -
- Einbauchung
- 25 -
- Sollbiegestelle
- 26 -
- Grabenförmige Wulst
- 30 -
- Mittelabschnitt
- 31 -
- Endabschnitt
- 32 -
- Endabschnitt
- 33 -
- Prägung
- A -
- Abstand
- E1 -
- Ende
- E2 -
- Ende
- H -
- Höhe
- HK-
- Hohlkammer
- HK1 -
- Teilkammer
- HK2 -
- Teilkammer
- K -
- Krümmung
- L -
- Längsrichtung
- OK -
- Offene Kammer
- R -
- Radius
- Rv -
- vorderer Radius
- Rh -
- hinterer Radius
- V -
- Versatz
- W2 -
- Wanddicke zu 2
- W11 -
- Wanddicke zu 11
- W12 -
- Wanddicke zu 12
- Wv -
- Wanddicke zu 2
- Wh -
- Wanddicke zu 16
