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TECHNISCHES GEBIET
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Dachkarosserieplatte.
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HINTERGRUND
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Traditionelle Karosserieblechstanz- und Schneidprozesse zur Herstellung von Dachkarosserieplatte - hier auch nur Dachplatte oder karosserieplatte bezeichnet - die ein Schiebedach beinhalten, wurden mit großem Erfolg für die Erreichung der vorgegebenen Abmessungen und Toleranzen von Konstrukteuren verwendet. Bezüglich des einschlägigen Standes der Technik sei an dieser Stelle auf die Druckschriften
US 6 408 516 B1 und
US 2002 / 0 158 491 A1 verwiesen.
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Allerdings haben sich neue Produktdesigns über die Dimensions- und Qualitätsfähigkeit der aktuellen Prozesse hinaus ausgedehnt. Deshalb schafft die Weiterentwicklung der neuen Produktdesigns unter den aktuellen Prozessen neue Herausforderungen. So erfordern zum Beispiel die herkömmlichen Stanzprozesse die Verwendung von zusätzlichen Matrizen, Luftbeschnitt und Lanzen, um die von den Konstrukteuren benötigte Dimensionsfähigkeit zu erreichen. Zusätzliche Matrizen ergänzen Werkzeuge, Bearbeitung, Wartung und Arbeitskosten. Die Luftabschneidung wirkt sich auf die Karosserieplattenqualität aus, da die Karosserieplatte während des Schneidens nur auf einer Seite getragen wird, was zu Umlenkung und Schneidstahlverschleiß führt. Lanzenoperationen führen zu Sicherheitsproblemen, da überhängender Schrott die Handhabung der Karosserie zwischen den Operationen stört. Weiterhin, erhöht Lanzen die Splitterbildung, was zu einer schlechten Qualität der Karosserieoberfläche führt.
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Insgesamt würden die Qualitäts-, Kosten- und Sicherheitsprobleme bei den Fahrzeugherstellern die neuen Designs zu teuer machen, um sie in neue Fahrzeugmodelle zu integrieren. Somit besteht im Stand der Technik ein Bedarf für einen neuen Stanzherstellungsprozess, der die Dimensionsfähigkeit verbessert, die Kosten senkt, die Produktqualität verbessert und die Sicherheit der Arbeitnehmer gewährleistet.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zur Herstellung einer Dachkarosserieplatte anzugeben, das diesem Bedarf gerecht wird.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren zum Herstellen einer Dachkarosserieplatte gelöst, das die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist.
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In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung beinhaltet das Verfahren ferner das Bereitstellen einer ersten Werkzeuganordnung, die einen oberen Schneidstahl aufweist, und wobei der obere Schneidstahl den Abschnitt des Querträgers umgibt, um die ersten und zweiten Rückhaltelaschen zu bilden.
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In noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung beinhaltet das Bereitstellen einer ersten Werkzeuganordnung ferner das Bereitstellen eines oberen Flanschstahls, um den Flansch in der Kante der ersten und zweiten Öffnungen und der ersten und zweiten Rückhaltelaschen zu bilden.
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In noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst das Bilden eines Flansches ferner das Halten der Rückhaltelaschen während des Bildens des Flansches.
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In noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst das Bereitstellen einer ersten Werkzeuganordnung ferner das Bereitstellen eines Laschenhalters zum Halten der Rückhaltelaschen.
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In noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung beinhaltet das Schneiden eines ersten und zweiten Teils der Dachkarosserieplatte ferner das Schneiden mindestens einer Lokalisierungslasche in der Kante einer der ersten und zweiten Öffnungen.
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In noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung beinhaltet das Verfahren ferner das Durchstechen eines Lokalisierungslochs in der mindestens einen Lokalisierungslasche.
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In noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung beinhaltet das Verfahren ferner das Bereitstellen einer zweiten Werkzeuganordnung, die einen oberen Schneidstahl aufweist, und wobei der obere Schneidstahl die ersten und zweiten Rückhaltelaschen an der Kante der ersten und zweiten Öffnung schneidet.
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In noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst das Bereitstellen einer zweiten Werkzeuganordnung ferner das Bereitstellen einer Stanzform zum Durchstechen des Lokalisierungslochs in die mindestens eine Lokalisierungslasche.
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In noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Werkzeuganordnung zum Herstellen einer Dachkarosserieplatte mit einer Öffnung mit einem Querträger vorgesehen. Die Werkzeuganordnung beinhaltet eine obere und eine untere Matrize. Die obere Matrize weist mindestens einen oberen Schneidstahl, einen oberen Flanschstahl, einen oberen Pfosten und mindestens eine obere Karosserieblechhalterung auf. Der obere Flanschstahl ist in der Nähe eines Umfangs der Öffnung des Karosserieteils angeordnet. Der mindestens eine obere Schneidstahl ist nahe dem Querträger des Karosserieteils angeordnet. Die mindestens eine obere Karosseriehalterung ist zwischen dem mindestens einen oberen Schneidstahl und dem oberen Flanschstahl angeordnet.
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In noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung weist die untere Matrize einen unteren Pfosten, mindestens einen unteren Schneidstahl, mindestens ein unteres Karosserieteil-Haltekissen und einen unteren Flanschstahl auf.
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In noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung sind die obere Matrize und untere Matrize in mindestens einer ersten und einer zweiten Position angeordnet.
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In noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Bodenfläche der mindestens einen Karosserieblechhalterung niedriger ist als eine Unterkante des mindestens einen oberen Schneidstahls.
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In noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist, wenn die obere und untere Matrize in der ersten Position angeordnet sind, die mindestens eine obere Karosserieblechhalterung in Kontakt mit einer Oberseite des Querträgers des Karosserieteils. Die mindestens eine untere Karosserieblechhalterung befindet sich in Kontakt mit einer Bodenfläche des Querträgers des Karosserieteils. Der obere Flanschstahl befindet sich oberhalb des Karosserieteils. Der mindestens eine obere Schneidstahl ist nach dem Beschnitt eines Teils des Querträgers des Karosserieteils unterhalb des mindestens einen unteren Schneidstahls angeordnet.
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In noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist, wenn die obere und untere Matrize in der zweiten Position angeordnet sind, die mindestens eine obere Karosserieblechhalterung auf der Oberseite des Querträgers des Karosserieteils angeordnet. Das mindestens eine untere Karosserieblechrückhaltepad ist auf der Bodenfläche des Querträgers des Karosserieteils angeordnet. Der obere Flanschstahl ist in Kontakt mit einer Kante der Öffnung des Karosserieteils angeordnet, nachdem er mit dem unteren Flanschstahl kombiniert wurde, um einen Flansch in der Kante der Öffnung des Karosserieteils zu bilden.
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Weitere Seiten, Beispiele und Vorteile werden in der folgenden Beschreibung und durch die beigefügten Zeichnungen deutlich, wobei gleiche Referenznummern auf gleiche Komponenten, Elemente oder Merkmale verweisen.
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Figurenliste
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Die hierin beschriebenen Zeichnungen dienen nur dem Zweck der Veranschaulichung.
- 1A ist eine perspektivische Ansicht eines Teils einer exemplarischen Fahrzeugdach-Karosserieplatte gemäß der vorliegenden Erfindung;
- 1B ist eine Draufsicht auf ein Teil einer exemplarischen Fahrzeugdachkarosserie- und Schiebedachplatte gemäß der vorliegenden Erfindung;
- 2 ist eine Draufsicht auf ein Teil einer exemplarischen Fahrzeugdach-karosserieplatte nach einer teilweisen Verarbeitung gemäß der vorliegenden Erfindung;
- 3 ist eine Draufsicht auf ein Teil einer exemplarischen Fahrzeugdach-karosserieplatte nach einer teilweisen Verarbeitung gemäß der vorliegenden Erfindung;
- 4 ist eine Draufsicht auf ein Teil einer exemplarischen Fahrzeugdach-karosserieplatte nach der Verarbeitung gemäß der vorliegenden Erfindung;
- Die 5A-5C sind Querschnittsansichten einer Matrizen- und Schneidwerkzeuganordnung und eines Teils der exemplarischen Fahrzeugdachkarosserieplatte, wie durch die in 3 gezeigte Schnittlinie 5 gemäß der vorliegenden Erfindung angezeigt;
- 6A ist eine Unteransicht einer oberen Hälfte einer Matrizen- und Schneidwerkzeuganordnung, die in einem Verfahren zur Herstellung einer Fahrzeugdachkarosserieplatte gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
- 6B ist eine Draufsicht auf die untere Hälfte einer Matrizen- und Schneidwerkzeuganordnung, die in einem Verfahren zur Herstellung einer Fahrzeugdachkarosserieplatte gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird; und
- 7 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zur Herstellung einer Fahrzeugdachkarosserieplatte gemäß vorliegender Erfindung abbildet.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Die folgende Beschreibung ist ihrer Art nach lediglich exemplarisch und beabsichtigt nicht, die vorliegende Offenbarung, Anwendung oder Verwendungen zu begrenzen.
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Unter Bezugnahme auf die 1A und 1B ist ein Teil einer Dachkarosserieplatte 10 eines Kraftfahrzeugs dargestellt und wird nun beschrieben. Die Dachkarosserieplatte 10 beinhaltet eine erste Schiebedachöffnung 12 und eine zweite Schiebedachöffnung 14, in die jeweils eine erste und eine zweite Schiebedachanordnung 16, 18 eingebaut werden können. Zusätzlich beinhaltet die Dachkarosserieplatte 10 eine Vielzahl von Verstärkungskanälen 17. Die Vielzahl von Verstärkungskanälen 17 ist in der zweiten Schiebedachanordnung 18 konfiguriert und ausgebildet, um die Steifigkeit zu erhöhen und ein übermäßiges Biegen der Dachkarosserieplatte 10 zu verhindern. Die erste Schiebedachöffnung 12 ist etwa oberhalb des Teils des Innenraums des Kraftfahrzeugs angeordnet, das die Vordersitze (nicht dargestellt) beinhaltet. Die zweite Schiebedachöffnung 14 ist etwa oberhalb des Teils des Innenraums des Kraftfahrzeugs angeordnet, das die zweite Reihe von Rücksitzen (nicht dargestellt) beinhaltet. In der vorliegenden Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die erste Schiebedachanordnung 16 in der ersten Schiebedachöffnung 12 angebracht sein. Die erste Schiebedachanordnung 16 kann von einer geschlossenen Position zu einer offenen Position bewegbar sein. Im Gegensatz dazu kann die zweite Schiebedachanordnung 18 in der zweiten Schiebedachöffnung 14 montiert sein. Die zweite Schiebedachanordnung 18 kann nicht verschiebbar oder fest sein. Jedoch sind alternative Anordnungen von festen oder verschiebbaren Schiebedachanordnungen möglich. Im vorliegenden Beispiel ist die zweite Schiebedachanordnung 18 ein festes Schiebedach mit einem Paar von Positionierpfosten 19. Die zweite Schiebedachöffnung 14 beinhaltet einen Flansch 20 am Innenumfang 22 der zweiten Schiebedachöffnung 14 und eine erste und zweite Lokalisierungslasche 24, die sich von der Hinterkante 26 der zweiten Schiebedachöffnung 14 erstreckt. Zusätzlich beinhalten die ersten und zweiten Lokalisierungslaschen 24 jeweils ein Loch 28, durch welches die Positionierungspfosten 19 der zweiten Schiebedachanordnung 18 angeordnet sind, um die zweite Schiebedachanordnung 18 in der zweiten Schiebedachöffnung 14 der zweiten Schiebedachanordnung 18 zu lokalisieren.
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Wendet man sich nun den 2-4 zu, ist ein Teil der Dachkarosserieplatte 10 in fortlaufenden Herstellungsstufen dargestellt. So zeigt beispielsweise 2 die Dachkarosserieplatte 10 nach einem anfänglichen Vorgang oder einem Schritt des Bildens der allgemeinen Form der Dachkarosserieplatte 10, der Verstärkungskanäle 17 und des Zuschneidens eines äußeren Umfangs der Dachkarosserieplatte 10. Der zweite Vorgang schneidet eine erste, zweite, dritte und vierte Öffnung 32, 34, 36, 38 entlang der gestrichelten Linien von 2, welche die allgemeine Form der zweiten Schiebedachöffnung 14 bilden. Die äußeren benachbarten Kanten 32A, 34A, 36A, 38A jeder der Öffnungen 32, 34, 36, 38 bilden einen Innenumfang 22 der zweiten Schiebedachöffnung 14. Somit bildet der verbleibende Teil der Dachkarosserieplatte 10 einen Querträger 40, der gegenüberliegende Kanten 42, 44 des Innenumfangs 22 der zweiten Schiebedachöffnung 14 verbindet. Weiterhin sind die ersten und zweiten Lokalisierungslaschen 24 in die Hinterkante 36A, 38A der Öffnungen 36, 38 geschnitten. Einer der wichtigen Vorteile des zweiten Vorgangs ist, dass der Querträger 40 eine Verbindung mit dem Rest der Dachkarosserieplatte 10 aufrechterhält, welche entfernt oder verhindert, dass unbefestigte Kanten oder Überschuss der Dachkarosserieplatte 10 während des Transports der Dachkarosserieplatte 10 zum nächsten Vorgang in das Werkzeug oder die Maschine eingeschlossen werden. Darüber hinaus verbessert die Beseitigung der unbefestigten Kanten oder des Überschusses die Sicherheit des Maschinenbedieners beim Transport der Dachkarosserieplatte 10 zwischen den Matrizen.
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Ein dritter Vorgang zur Herstellung der Dachkarosserieplatte 10 ist in den 3 und 5A-5C dargestellt. 3 veranschaulicht, wo der dritte Vorgang die Dachkarosserieplatte 10 schneidet und bildet, während 5A eine Querschnittsansicht der Dachkarosserieplatte 10 und einer Werkzeuganordnung 52 ist, nachdem die Dachkarosserieplatte 10 vor dem dritten Vorgang in die Werkzeuganordnung 52 eingesetzt wurde. Der dritte Vorgang beinhaltet zwei Schritte, die jeweils durch die Werkzeuganordnung 52 ausgeführt werden. Der erste Schritt des dritten Vorgangs beinhaltet das Zuschneiden eines Teils des Querträgers 40, wie durch die gestrichelten Linien 46 von 3 dargestellt ist, um vier Rückhaltelaschen 48 zu erzeugen. Die vier Rückhaltelaschen 48 des Querträgers 40 sind nicht mehr miteinander verbunden. Der zweite Schritt des dritten Vorgangs beinhaltet das Ausbilden des Flansches 20, wie durch die gestrichelte Linie 68 dargestellt ist.
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Wendet man sich nun den 5A-5C, 6A und 6B zu, wird mit fortlaufendem Bezug auf 3 der Verlauf des dritten Vorgangs gezeigt. In den 5A, 6A und 6B beinhaltet die Werkzeuganordnung 52 eine obere Matrize 53 und eine untere Matrize 55. Insbesondere beinhaltet die obere Matrize 53 einen oberen Schneidstahl 54, einen oberen Flanschstahl 56, ein oberes Pad 60 und einen obere Laschenhalter 62. Das ober Pad 60 ist am Außenumfang der oberen Matrize 53 angeordnet. Der obere Flanschstahl 56 ist benachbart zum oberen Pad 60 angeordnet. Die obere Schneidstahl 54 ist auf einem inneren Abschnitt der oberen Matrize 53 angeordnet, wobei der obere Laschenhalter 62 zwischen dem oberen Flanschstahl 56 und dem oberen Schneidstahl 54 angeordnet ist.
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Die untere Matrize 55 beinhaltet einen unteren Pfosten 58, einen unteren Schneidstahl 61, einen unteren Flanschstahl 63 und ein unteres Laschenhaltepad 65. Ähnlich wie die obere Matrize 53 ist der untere Pfosten 58 auf dem Umfang der unteren Matrize 55 angeordnet und wirkt mit dem oberen Pad 60 zusammen, um den Außenumfang der Dachkarosserieplatte 10 zu halten. Der untere Flanschstahl 63 ist angrenzend an den unteren Pfosten 58 angeordnet und verbindet sich mit dem oberen Flanschstahl 56, um den Flansch 20 zu bilden. Der untere Schneidstahl 61 ist gegenüberliegend angeordnet und arbeitet in Kombination mit dem oberen Schneidstahl 54, um den Querträger 40 zu schneiden. Das untere Laschenhaltepad 65 ist zwischen dem unteren Flanschstahl 63 und dem unteren Schneidstahl 61 angeordnet und verbindet sich mit dem oberen Laschenhalter 62, um den Querträger 40 der Dachkarosserieplatte 10 während des Schneidens und des Bördelns zu halten.
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Wenn die Dachkarosserieplatte 10 in die Werkzeuganordnung 52 eingeführt wird, wird das obere Pad 60 abgesenkt, um die obere Oberfläche der Dachkarosserieplatte 10 zu kontaktieren. Insbesondere ist das obere Pad 60 mit der Oberseite der Dachkarosserieplatte 10 in Kontakt, während der untere Pfosten 58 die Bodenfläche der Dachkarosserieplatte 10 um den Umfang der zweiten Schiebedachöffnung 14 trägt. Weiterhin wird, wenn die Werkzeuganordnung 52 abgesenkt wird, der obere Laschenhalter 62 abgesenkt, um die Oberseite der Rückhaltelaschen 48 des Querträgers 40 zu halten, da die Bodenfläche der Rückhaltelaschen 48 des Querträgers 40 vom unteren Rückhaltelaschenpad 65 gestützt wird. Der obere Laschenhalter 62 und das untere Laschenhaltepad 65 verbinden sich, um die Dachkarosserieplatte 10 an der oberen und unteren Oberfläche der Dachkarosserieplatte 10 zu stützen, wodurch eine Auslenkung der Dachkarosserieplatte 10 verhindert wird, wenn der obere Schneidstahl 54 den Querträger 40 gegen den unteren Schneidstahl 61 kontaktiert und schneidet und der obere Flanschstahl 56 verbindet sich mit dem unteren Flanschstahl 63, um den Flansch 20 zu bilden.
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5B zeigt die Position des oberen Schneidstahls 54 und des oberen Flanschstahls 56, nachdem der obere Schneidstahl 54 den unteren Schneidstahl 61 abgesenkt hat. Der obere Laschenhalter 62 wird weiter zusammengedrückt, wenn der Querträger 40 zu den gestrichelten Linien 46 geschnitten wurde, wobei die Rückhaltelaschen 48 des Querträgers 40 weiterhin zwischen dem oberen Laschenhalter 62 und dem unteren Laschenhaltepad 65 gehalten werden.
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5C zeigt die Position des oberen Schneidstahls 54 und des oberen Flanschstahls 56, wenn der obere Flanschstahl 56 mit der Kante der zweiten Schiebedachöffnung 14 und dem unteren Flanschstahl 63 in Eingriff kommt, um den Flansch 20 in die Dachkarosserieplatte 10 zu bilden, wodurch der durchgehende Innenflansch 20 der zweiten Schiebedachöffnung 14 geschaffen wird. Das obere Pad 60 und der obere Laschenhalter 62 bleiben in Position gegen den unteren Pfosten 58 und des unteren Laschenhaltepads 65, das ferner eine Auslenkung verhindert, wenn der obere Flanschstahl 56 den Flansch 20 der Dachkarosserieplatte 10 bildet.
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Wendet man sich nun den 6A und 6B zu, veranschaulichen die 6A und 6B die oberen und unteren Matrizen 53, 55 der Werkzeuganordnung 52. Die obere Matrize 53, die in 6A gezeigt ist, beinhaltet den oberen Schneidestahl 54, den oberen Laschenhalter 62, den oberen Flanschstahl 56 und das obere Pad 60, welches an der oberen Matrize 53 befestigt ist. Insbesondere ist der obere Laschenhalter 62 ein elastisches Element, das sich durch Erhöhen des Drucks komprimiert. Der obere Laschenhalter 62 ist aus einem komprimierbaren Kunststoff, Gummi oder Urethan hergestellt, jedoch kann der obere Laschenhalter 62 aus anderen Materialien und Konstruktionen hergestellt sein. Die untere Matrize 55 der Werkzeuganordnung 52 ist in 6B dargestellt und beinhaltet den unteren Pfosten 58, den unteren Schneidestahl 61, das untere Laschenhalterpad 65 den unteren Flanschstahl 63, der unteren Matrize 55 angeordnet ist.
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Ein vierter Vorgang zur Herstellung der Dachkarosserieplatte 10 ist in 4 dargestellt. Der vierte Vorgang führt zu einem Beschnitt der vierten Rückhaltelaschen 48 des Querträgers 40 und des Durchstechens des Lochs 28 in jeder der ersten und zweiten Lokalisierungslaschen 24, wie durch die gestrichelten Linien 64, 66 dargestellt. Jede der vier Rückhaltelaschen 48 ist zu dem durch die gestrichelte Linie 64 dargestellten Flansch 20 geschnitten. Das Loch 28 jeder der ersten und zweiten Lokalisierungslaschen 24 wird ebenfalls im vierten Vorgang durchstochen. Die zum Schneiden der Rückhaltelaschen 48 verwendete Matrize (nicht dargestellt) wird auch verwendet, um das Loch 28 der ersten und zweiten Rückhaltelaschen 24 zu durchstechen. Die durch dieses Verfahren erzielte diametrale Maßtoleranz für das Loch 28 in jeder der ersten und zweiten Lokalisierungslaschen 24 beträgt +0.1 mm. Die durch das Verfahren für die geschnittenen Kanten und den geformten Flansch erzielte Lage- und Profiltoleranz beträgt +/- 0,5 mm.
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Unter Bezugnahme nun auf 7 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens 100 zum Herstellen der Dachkarosserieplatte 10 mit der zweiten Schiebedachöffnung 14 veranschaulicht und wird nun beschrieben. Das Verfahren 100 beginnt mit einem ersten Schritt 102 zum Bilden der Dachkarosserieplatte 10. Die in dem ersten Schritt 102 gebildeten Merkmale beinhalten die allgemeine Form, den Außenumfang und die Verstärkungskanäle 17 der Dachkarosserieplatte 10. Ein zweiter Schritt 104 des Verfahrens 100 beinhaltet das Schneiden der ersten, zweiten, dritten und vierten Öffnung 30, 32, 34, 36 der zweiten Schiebedachöffnung 14 in einer Weise, die den Querträger 40 mit der Dachkarosserieplatte 10 zurückhält. Ein dritter Schritt 106 des Verfahrens 100 beinhaltet das Halten des Querträgers 40, das Schneiden eines Teils des Querträgers 40 und das Bilden des Flansches 20 auf dem Innenumfang der zweiten Sonnendachöffnung 14 unter Verwendung der Werkzeuganordnung 52, wie in den 5A-5C, 6A und 6B veranschaulicht. Die vier Rückhaltelaschen 48 des Querträgers 40 die gehalten werden, sind nicht mehr miteinander verbunden. Ein vierter Schritt 108 des Verfahrens 100 beinhaltet das Beenden des Schneidens der vier Rückhaltelaschen 48 des Querträgers 40 mit dem Flansch 20 und durchsticht das Loch 28 in die ersten und zweiten Rückhaltelaschen 24.
