DE102022115491A1 - Verfahren zur Herstellung eines pressgehärteten Türrings und wenigstens eines weiteren pressgehärteten Bauteils für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines pressgehärteten Türrings (210) und wenigstens eines weiteren pressgehärteten Bauteils (220) für ein Kraftfahrzeug, umfassend:- Bereitstellen einer Formplatine, aufweisend einen ersten Bereich mit einem Türöffnungsausschnitt, aus dem der Türring (210) geformt wird, und einen zweiten Bereich, aus dem das weitere Bauteil (220) geformt wird, wobei der zweite Bereich innerhalb des Türöffnungsausschnitts angeordnet ist;- Erwärmen der Formplatine;- Einlegen der erwärmten Formplatine in ein Presshärtewerkzeug und Ausführen eines Presshärtevorgangs bei dem sowohl der Türring (210) als auch das weitere Bauteil (220) in die jeweils vorgesehene Endgeometrie umgeformt und gehärtet werden, wobei noch im Presshärtewerkzeug ein den Türring (210) und das weitere Bauteil (220) durchtrennender Trennschnitt ausgeführt wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines pressgehärteten Türrings und wenigstens eines weiteren pressgehärteten Bauteils für ein Kraftfahrzeug.
  • Beim sogenannten Presshärten wird ein presshärtegeeignetes Stahlblechmaterial auf Austenitisierungstemperatur erwärmt und in einem gekühlten Werkzeug (Presshärtewerkzeug) geformt und gleichzeitig abgekühlt, wobei es aufgrund eines martensitischen Härtungseffekts zu einer Härte bzw. Festigkeitssteigerung kommt (typischerweise korrelieren Härte und Festigkeitp). Das Presshärten ist als solches aus dem Stand der Technik bekannt, wozu im Weiteren auf entsprechende Patent- und Fachliteratur verwiesen wird.
  • Ein sogenannter Türring (Door-Ring) ist ein Seitenwand-Karosseriebauteil, das zumindest eine Türöffnung, d. h. die Vordertüröffnung und/oder die Fondtüröffnung, vollständig umrandet. Ein solcher Türring kann aus mehreren Blechformteilen zusammengebaut werden. Ferner kann ein solcher Türring auch als einstückiges Blechformteil hergestellt werden, womit viele Vorteile einhergehen, wie bspw. Entfall toleranzanfälliger Fügeprozesse, Reduzierung der Fertigungszeit, Gewichtsverringerung (durch Wegfall von Fügeflanschen) und Verbesserung der Maßhaltigkeit.
  • Die DE 11 2017 003 027 T5 beschreibt ein Verfahren zum Fertigen eines Türrings, der eine Mehrzahl von Säulen und Holmen beinhaltet, die zumindest eine Türöffnung umgeben. Das Verfahren beinhaltet zunächst ein Bereitstellen eines Türring-Rohteils, das zumindest einen Türöffnungsabschnitt definiert. Das Türring-Rohteil beinhaltet darüber hinaus zumindest einen Verstärkungsabschnitt, der sich durch den zumindest einen Türöffnungsabschnitt erstreckt. Das Verfahren wird durch Erwärmen des Türring-Rohteils und Anordnen des erwärmten Türring-Rohteils in einer Prägeform fortgesetzt. Anschließend wird das Verfahren durch Heißprägen des Türring-Rohteils in der Form zum Ausbilden des Türrings und der zumindest einen Verstärkung fortgesetzt. Während des Heißprägeschritts befindet sich die zumindest eine Verstärkung in einem freien Raum zwischen den Säulen- und Holmabschnitten des Türring-Rohteils. Nach dem Heißprägeschritt wird das Verfahren durch Entfernen des/der geprägten Türrings und Verstärkung aus der Prägeform und Übergeben der ausgebildeten Bauteile an eine getrennte Station zum Entfernen der zumindest einen Verstärkung, zum Beispiel durch Laser oder Schneiden, aus dem Türring fortgesetzt. Nach dem Entfernen der zumindest einen geprägten Verstärkung wird das Verfahren durch Anbringen der zumindest einen Verstärkung an dem Türring an einer gewünschten Stelle fortgesetzt.
  • Bei dem aus der DE 11 2017 003 027 T5 vorbekannten Verfahren wird also im Bereich eines ansonsten als Blechabfall zu entsorgenden Türausschnitts ein Verstärkungsteil mitgeformt. Damit gehen einige Vorteile einher, wie in der DE 11 2017 003 027 T5 erläutert. Ferner wird aber auch der Materialnutzungsgrad verbessert, resp. erhöht.
  • Ausgehend von dem vorausgehend erläuterten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes und insbesondere unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten optimiertes Verfahren zur Herstellung eines pressgehärteten Türrings und wenigstens eines weiteren pressgehärteten Bauteils anzugeben.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch das erfindungsgemäße Verfahren des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen, der nachfolgenden Erfindungsbeschreibung (dies schließt ausdrücklich auch beispielhaft und optional beschriebene Merkmale ein) und den Figuren.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung, d. h. zur gemeinsamen Herstellung, eines pressgehärteten Türrings für ein Kraftfahrzeug und wenigstens eines weiteren pressgehärteten Bauteils für ein Kraftfahrzeug umfasst zumindest die folgenden Schritte:
    • - Bereitstellen einer Formplatine, die einen ersten Bereich mit einem Türöffnungsausschnitt aufweist, aus dem der Türring geformt wird, und einen zweiten Bereich, aus dem das (wenigstens eine) weitere Bauteil geformt wird, wobei der zweite Bereich innerhalb des Türöffnungsausschnitts angeordnet ist;
    • - Erwärmen der Formplatine;
    • - Einlegen der erwärmten Formplatine in ein Presshärtewerkzeug und Ausführen eines Presshärtevorgangs bei dem sowohl der Türring als auch das (wenigstens eine) weitere Bauteil in ihre jeweils vorgesehene Endgeometrie umgeformt werden (sodass danach keine weitere Umformung mehr erfolgt) und auch gehärtet bzw. pressgehärtet werden, wobei noch im Presshärtewerkzeug ein den Türring und das weitere Bauteil durchtrennender Trennschnitt ausgeführt bzw. eingebracht wird.
  • Der so hergestellte Türring und das quasi gleichzeitig hergestellte weitere Bauteil (womit im Weiteren wenigstens ein weiteres Bauteil gemeint ist) können als separate Bauteile aus dem Presshärtewerkzeug entnommen und sofort unabhängig voneinander weiterverarbeitet werden. Eine eigens für das Trennen der Bauteile vorgesehene Station ist also nicht mehr erforderlich. Dadurch werden die Fertigungszeit verringert und die Anlagenkosten reduziert. Ferner ergeben sich aber auch Energieeinsparungen. Das erfindungsgemäße Verfahren ist somit besonders wirtschaftlich und hat darüber hinaus viele weitere Vorteile.
  • Erfindungsgemäß werden der Türring und das weitere Bauteil quasi gleichzeitig aus derselben Platine (Formplatine; s. u.) hergestellt. Der Türring ist ein einstückiges (d. h. in einem Stück hergestelltes) pressgehärtetes Blechformteil, das wenigstens eine vollständig umrandete bzw. umlaufend geschlossene Türöffnung aufweist, wobei es sich insbesondere um eine Vordertüröffnung handelt. Der Türring kann auch zwei vollständig umrandete bzw. umlaufend geschlossene Türöffnungen (Vordertüröffnung und Fondtüröffnung) aufweisen (Double-Door-Ring). Das weitere Bauteil ist ebenfalls ein einstückiges pressgehärtetes Blechformteil, wobei es sich insbesondere um ein Karosserie- oder Fahrwerksbauteil handelt. Das weitere Bauteil kann aber auch ein Ergänzungsbauteil für den Türring sein.
  • Bei der Platine handelt es sich um eine sogenannte Formplatine, die einstückig ausgebildet ist und eine durch die herzustellenden Bauteile bzw. Blechformteile bestimmte Umrissgeometrie (s. u.) aufweist. Die Formplatine ist aus einem presshärtungsgeeigneten Stahlblechmaterial (bspw. 22MnB5 oder CR1500) gebildet, das auch eine Zunder- und/oder Korrosionsschutzbeschichtung (bspw. eine AlSi- oder Zn-Beschichtung) aufweisen kann. Die Formplatine ist bevorzugt eben ausgebildet. Die Formplatine ist bevorzugt monolithisch (d. h. ohne Fügestellen aus einem einzelnen Blechstück bestehend) ausgebildet und weist insbesondere auch eine homogene bzw. einheitliche Blechgüte und Blechdicke auf. (Mit Blechgüte sind insbesondere die mechanischen Eigenschaften des Stahlblechmaterials, wie bspw. Festigkeits- und Dehnungskennwerte, gemeint.) Somit handelt es sich bei dem Türring und dem weiteren Bauteil insbesondere nicht nur um einstückige, sondern auch um monolithische Blechformteile. Die mit verschweißten Platinen (Tailored Welded Blanks bzw. TWB) einhergehenden Nachteile treten somit bei der Erfindung nicht auf.
  • Die Formplatine kann bereichsweise auch unterschiedliche Blechdicken aufweisen, sodass der daraus hergestellte Türring und/oder das daraus hergestellte weitere Bauteil entsprechende Bereiche mit unterschiedlichen Blechdicken aufweisen, wodurch einerseits eine besonders vorteilhafte Anpassung an lokal unterschiedliche Festigkeits- und/oder Crashanforderungen und andererseits eine Gewichtsoptimierung gelingen kann. Eine solche Formplatine kann durch ein sogenanntes flexibles Walzen gebildet werden. Das flexible Walzen und ein flexibel gewalztes Blechmaterial sind aus dem Stand der Technik bekannt, wozu bspw. auf die DE 10 2012 110 972 B3 (sowie auch auf den darin weiterhin genannten Stand der Technik) verwiesen wird. Eine durch flexibles Walzen erzeugte Platine bzw. Formplatine kann auch als Tailored Rolled Blank (TRB) bezeichnet werden.
  • Die Formplatine weist einen ersten Bereich auf, aus dem der Türring geformt bzw. erzeugt wird, wobei dieser erste Bereich wenigstens einen einer vollständig umrandeten Türöffnung des Türrings entsprechenden Türöffnungsausschnitt umfasst. D. h., dieser Türöffnungsausschnitt ist für die Ausbildung einer vollständig umrandeten bzw. umlaufend geschlossenen Türöffnung des Türrings vorgesehen und ist daher ebenfalls vollständig umrandet bzw. in sich geschlossen ausgebildet. Bevorzugt entspricht die Umrissgeometrie des ersten Bereichs, d. h. der Außenumriss sowie auch der Innenumriss des Türöffnungsausschnitts, zumindest näherungsweise der Umrissgeometrie einer ebenen Abwicklung des herzustellenden Türrings.
  • Die Formplatine weist ferner einen zweiten Bereich auf, aus dem das weitere Bauteil geformt bzw. erzeugt wird, wobei dieser zweite Bereich komplett innerhalb des Türöffnungsausschnitts (des ersten Bereichs) angeordnet ist bzw. sich innerhalb des Türöffnungsausschnitts befindet. Bevorzugt entspricht die Umrissgeometrie des zweiten Bereichs zumindest näherungsweise der Umrissgeometrie einer ebenen Abwicklung des herzustellenden weiteren Bauteils.
  • Der erste Bereich und der zweite Bereich der Formplatine sind miteinander verbunden. Bevorzugt weist die Formplatine mehrere Verbindungsstege oder dergleichen auf, die den ersten Bereich und den zweiten Bereich verbinden, wobei insbesondere wenigstens drei, wenigstens vier oder wenigstens fünf Verbindungsstege vorgesehen sind.
  • Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Formplatine in einem vorausgehenden Herstellungs- bzw. Fertigungsschritt durch Ausschneiden aus einem Blechhalbzeug (bspw. einer Blechtafel oder einem Blechband), insbesondere einem flexibel gewalzten Blechhalbzeug, erzeugt wird. Das Ausschneiden kann durch mechanisches Schneiden, bspw. in einer Schneid- oder Stanzpresse mit entsprechend ausgebildetem Werkzeug, oder mittels Laser, bspw. in einer Laserschneidstation, erfolgen.
  • Die Formplatine wird zunächst erwärmt, womit ein Erwärmen auf Austenitisierungstemperatur gemeint ist, was bspw. in einem Ofen erfolgen kann. Anschließend wird die erwärmte und noch unverformte bzw. ebene Platine in das Presshärtewerkzeug eingelegt, wo im Rahmen des Presshärtevorgangs dann die Umformung (Warmumformung) und Härtung erfolgt. Diese bevorzugte Vorgehensweise wird auch als direktes Presshärten bezeichnet. Die Erfindung ist allerdings auch für das indirekte Presshärten, bei dem zunächst ein Vorformen der Platine erfolgt, anwendbar. Das erfindungsgemäße Verfahren wird bevorzugt so ausgeführt, dass sowohl der Türring als auch das weitere Bauteil komplett pressgehärtet werden und somit ein im Wesentlichen martensitisches Gefüge aufweisen. Das erfindungsgemäße Verfahren kann aber auch so ausgeführt werden, dass durch lokal unterschiedliche Erwärmung (der Formplatine) und/oder durch lokal unterschiedliche Abkühlung im Presshärtewerkzeug und/oder durch sonstige Maßnahmen unterschiedliche Werkstoffgefüge bzw. Gefügezusammensetzungen erzeugt werden, sodass sich im hergestellten Türring und/oder weiteren Bauteil bereichsweise unterschiedliche mechanische Kennwerte (insbesondere Festigkeits- und Dehnungskennwerte) einstellen. Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch so ausgeführt werden, dass nur ein teilweises bzw. partielles Presshärten erfolgt, insbesondere mit dem Ziel, dass der hergestellte Türring und/oder das weitere Bauteil wenigstens einen Teilbereich aufweist, der weich und duktil ausgebildet ist (sogenannter Weichbereich). Insbesondere ist vorgesehen, dass die Festigkeit bzw. Härte in einem solchen Weichbereich der Ausgangsfestigkeit bzw. -härte des Stahlblechmaterials der Formplatine entspricht, dass also keine Härtung bzw. Presshärtung erfolgt. Dies kann bspw. durch eine Beheizung des Presshärtewerkzeugs im betreffenden Werkzeugbereich realisiert werden.
  • Erfindungsgemäß wird noch im Presshärtewerkzeug ein Trennschnitt vorgenommen, also eine Trennoperation durchgeführt, wodurch der Türring und das weitere Bauteil voneinander getrennt und dadurch vereinzelt werden. Der Trennschnitt kann mehrere Trennstellen, insbesondere alle Verbindungsstege (s. o.), umfassen, wobei die Verbindungsstege bevorzugt so durchtrennt werden, dass diese am Türring oder am weiteren Bauteil verbleiben und dann eventuell noch bei einem späteren Konturbeschnitt abgetrennt werden können. Ferner kann vorgesehen sein, dass die Verbindungsstege sowohl am Türring als auch am weiteren Bauteil abgetrennt bzw. durchtrennt und dann als Abfallstücke über Fallschächte oder Ähnliches aus dem Presshärtewerkzeug entsorgt werden. Bevorzugt wird der Trennschnitt ausgeführt, bevor das Blechmaterial (Stahlblechmaterial) an der wenigstens einen Trennstelle bzw. an den Trennstellen vollständig abgekühlt ist bzw. solange das Blechmaterial (an der wenigstens einen Trennstelle) noch warm ist und insbesondere noch eine Temperatur von 100°C bis 200°C aufweist, sodass die Festigkeit geringer ist als im abgekühlten Zustand. Dies kann bspw. bewerkstelligt werden, indem das Presshärtewerkzeug lokal im Bereich der wenigstens einen Trennstelle bzw. der Trennstege nicht gekühlt wird oder sogar (aktiv) beheizt wird.
  • Der Trennschnitt kann ausgeführt werden, nachdem der Türring und das weitere Bauteil fertig umgeformt sind. Der Trennschnitt kann aber auch schon ausgeführt werden, bevor der Türring und/oder das weitere Bauteil fertig umgeformt bzw. vollständig ausgeformt sind, womit insbesondere gemeint ist, dass der Trennschnitt während des Umformvorgangs, vorzugsweise zum Ende des Umformvorgangs, ausgeführt wird, insbesondere dann, wenn mehr als 90 % und weniger als 100 % der Umformung erreicht ist/sind. Dies kann dazu genutzt werden, den weiteren bzw. restlichen Umformvorgang gezielt zu beeinflussen, indem bspw. der Materialfluss an einer bestimmten Stelle durch den Trennvorgang begünstigt wird. Bevorzugt ist dann auch vorgesehen, dass nach dem Einbringen bzw. Ausführen des Trennschnitts zumindest das weitere Bauteil im Presshärtewerkzeug fixiert wird, um bei einer weiteren Umformung ein Verrutschen zu verhindern. Dies kann bspw. mithilfe eines federkraftbeaufschlagten Niederhalters, z. B. in Gestalt eines Druckstempels oder dergleichen, bewerkstelligt werden.
  • Ferner ist bevorzugt vorgesehen, dass noch im Presshärtewerkzeug ein Konturbeschnitt, insbesondere Außenkonturbeschnitt, des Türrings und/oder des weiteren Bauteils erfolgt bzw. ausgeführt wird, wobei auch eine Konturbeschnitt (Innenkonturbeschnitt) der wenigstens einen Türöffnung am Türring vorgesehen sein kann. Ebenso kann noch im Presshärtewerkzeug ein Lochen (zum Erzeugen von Löchern) erfolgen. Dies erfolgt insbesondere mit der Zielsetzung, dass am Türring bzw. weiteren Bauteil nach der Entnahme aus dem Presshärtewerkzeug keine weiteren Schnittoperationen mehr erforderlich sind. Analog zu den vorausgehenden Erläuterungen kann der Konturbeschnitt und/oder das Lochen erfolgen, bevor das Blechmaterial an der Schnitt- bzw. Lochungslinie vollständig abgekühlt ist bzw. solange das Blechmaterial (an der Schnitt- bzw. Lochungslinie) noch warm ist und insbesondere noch eine Temperatur von 100°C bis 200°C aufweist. Dies kann auch als Warmbeschnitt bzw. Warmlochen bezeichnet werden.
  • Das zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendete Presshärtewerkzeug weist zumindest eine erste Schneideinrichtung auf, mit der der Trennschnitt ausgeführt wird. Das Presshärtewerkzeug kann optional eine zweite Schneideinrichtung aufweisen, mit der ein Konturbeschnitt und/oder ein Lochen ausgeführt werden. Die Schneideinrichtungen des Presshärtewerkzeugs können jeweils wenigstens ein konventionelles Schneidmesser sowie eine zugehörige Schneidmatrize umfassen. Bevorzugt weist das Presshärtewerkzeug ein Werkzeugunterteil und ein hierzu relativbewegliches Werkzeugoberteil auf und ist in einer Presse eingebaut. Die Schneideinrichtungen können mittels Gasdruckfedern schließwegabhängig gesteuert werden.
  • Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Trennstelle bzw. Trennstellen (an denen der Trennschnitt erfolgt) beim Umformen (des Stahlblechmaterials) im Presshärtewerkzeug so ausgerichtet werden, dass das Stahlblechmaterial an den Trennstellen senkrecht oder im Wesentlichen senkrecht (d. h. bspw. 90° +/- 10°) zur Werkzeugschließrichtung (des Presshärtewerkzeugs) ausgerichtet ist, womit eine lokale Flächenausrichtung des Stahlblechmaterials an den Trennstellen gemeint ist. Dies gilt insbesondere auch für den Fall, dass die Verbindung, insbesondere die Verbindungsstege, zwischen dem ersten Bereich und dem zweiten Bereich (der Formplatine) beim Umformen zumindest teilweise mit umgeformt werden. Die senkrechte Ausrichtung ermöglicht einen vergleichsweise einfachen Aufbau der ersten Schneideinrichtung ohne Schieber und begünstigt eine lange Standzeit der Schneideinrichtung sowie optimale Schneidergebnisse.
  • Optional kann der Türring und/oder das weitere Bauteil durch wenigstens ein Verstärkungselement lokal verstärkt werden, wie in der DE 11 2017 003 027 T5 beschrieben. Ein solches Verstärkungselement kann vor dem Presshärten auf die Formplatine oder auch noch nach dem Presshärten auf den pressgehärteten Türring bzw. auf das pressgehärtete weitere Bauteil aufgebracht und stoffschlüssig befestigt werden. Dies wird auch als „Patchen“ bezeichnet.
  • Im Rahmen der Erfindung sind sowohl die vorausgehend beschriebenen als auch die nachfolgend erläuterten Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Merkmalskombination, sondern auch in anderen Merkmalskombinationen oder in Alleinstellung anwendbar. Dies gilt auch für die in den Figuren (s. u.) gezeigten Merkmale.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand schematischer (nicht maßstabsgerechter) Figuren näher erläutert. Die in den Figuren gezeigten und/oder nachfolgend erläuterten Merkmale können, auch unabhängig von konkreten Merkmalskombinationen, allgemeine Merkmale der Erfindung sein und die Erfindung entsprechend weiterbilden.
    • 1 zeigt eine Formplatine für die erfindungsgemäße Herstellung eines pressgehärteten Türrings und eines weiteren pressgehärteten Bauteils.
    • 2 zeigt den Türring und das weitere Bauteil, die aus der Formplatine der 1 hergestellt wurden.
  • Die in 1 gezeigte ebene Formplatine 100 aus einem Stahlblechmaterial S ist einstückig und monolithisch sowie mit homogener Blechdicke (z. B. 1,7 mm) und homogener Blechgüte ausgebildet. Die Formplatine 100 weist einen ersten Bereich 110 auf, aus dem der in 2 gezeigte Türring 210 erzeugt wird. Der Türring 210 ist ein crashrelevantes Karosserie-Strukturbauteil, das im verbauten Zustand nicht sichtbar ist. Der Türring 210 weist eine vollständig umrandete bzw. umlaufend geschlossene Vordertüröffnung 215 auf. Der erste Bereich 110 der Formplatine 100 weist einen der Vordertüröffnung 215 am Türring 210 entsprechenden (vorderen) Türöffnungsausschnitt 115 auf, was mittels umrandender Strichpunktlinie veranschaulicht ist. Der Türöffnungsausschnitt 115 ist quasi vollständig vom ersten Bereich 110 umgeben bzw. umschlossen. Die Formplatine 100 weist ferner einen schraffiert dargestellten zweiten Bereich 120 auf, aus dem das in 2 gezeigte weitere Bauteil 220 erzeugt wird. Der zweite Bereich 120 ist innerhalb des Türöffnungsausschnitts 115 angeordnet und mittels mehrerer Verbindungsstege 130 mit dem ersten Bereich 110 verbunden. Die Formplatine 100 hat eine an die herzustellenden Bauteile bzw. Blechformteile 210, 220 angepasste Umrissgeometrie.
  • Zur Herstellung der Bauteile 210, 220 wird die bereitgestellte Formplatine 100 zunächst erwärmt und im erwärmten Zustand in ein Presshärtewerkzeug eingelegt. Im Presshärtewerkzeug wird dann ein Presshärtevorgang ausgeführt, bei dem quasi gleichzeitig (also typischerweise innerhalb eines Pressenhubs) sowohl der Türring 210 als auch das weitere Bauteil 220 in ihre jeweils vorgesehene Endgeometrie umgeformt und gehärtet bzw. pressgehärtet werden. Die gleichzeitige Herstellung kann aufgrund der Relativlage der beiden Bauteile 210, 220 auch als Teil-in-Teil-Fertigung bezeichnet werden. Im Presshärtewerkzeug wird dann auch noch ein Trennschnitt ausgeführt, bei dem die Verbindungsstege 130 durchtrennt oder abgetrennt werden, wodurch der Türring 210 und das weitere Bauteil 220 vereinzelt bzw. separiert werden.
  • 2 zeigt den pressgehärteten Türring 210 sowie das weitere pressgehärtete Bauteil 220 in ihrer Werkzeuglage nach dem Presshärten. (Die durchtrennten bzw. abgetrennten Verbindungsstege 130 sind nicht dargestellt). Sowohl der Türring 210 als auch das weitere Bauteil 220 sind einstückig und monolithisch ausgebildet und weisen in etwa dieselbe Blechdicke wie die Formplatine 100 auf (z. B. 1,7 mm). Die beiden separaten Bauteile 210, 220 können ohne Weiteres aus dem Presshärtewerkzeug entnommen werden. Dies kann mithilfe eines Greifers erfolgen, der beide Bauteile 210, 220 getrennt aufnimmt. Anstatt nur eines weiteren Bauteils 220 können in der zuvor erläuterten Weise gleichzeitig auch mehrere weitere Bauteile hergestellt werden.
  • Der Türring 210 weist ferner eine nicht vollständig umrandete Fondtüröffnung 217 auf, wobei die Formplatine 100 mit einem entsprechenden nicht vollständig umrandeten (hinteren) Türöffnungsausschnitt 117 ausgebildet ist. Dieser Türöffnungsausschnitt 117 kann analog zu den vorausgehenden Erläuterungen ebenfalls dazu genutzt werden, wenigstens ein weiteres pressgehärtetes Bauteil herzustellen. Die Fondtüröffnung 217 kann auch vollständig umrandet bzw. umlaufend geschlossen sein (Double-Door-Ring). In diesem Fall kann dann sowohl im entsprechenden vorderen Türöffnungsausschnitt als auch im entsprechenden hinteren Türöffnungsausschnitt wenigstens ein weiteres Bauteil 220 miterzeugt werden.
  • Der einstückig und monolithisch ausgebildete Türring 210 kann auch wenigstens einen Weichbereich W aufweisen, innerhalb dessen das Stahlblechmaterial S weich und duktil, zumindest weicher und duktiler als in benachbarten Bereichen, ausgebildet ist. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel befindet sich der Weichbereich W im Übergang zwischen der B-Säule und dem Schweller und bildet zugleich einen Teilabschnitt der Umrandung der Vordertüröffnung 215 und auch der Fondtüröffnung 217, womit viele Vorteile einhergehen. Der pressgehärtete Türring 210 kann weitere Weichbereiche aufweisen. Auch das weitere Bauteil 220 kann wenigstens einen solchen Weichbereich aufweisen.
  • Bezugszeichenliste
  • 100
    Formplatine
    110
    erster Bereich
    115
    Türöffnungsausschnitt
    117
    Türöffnungsausschnitt
    120
    zweiter Bereich
    130
    Verbindungssteg(e)
    210
    Türring (erstes Bauteil)
    215
    Türöffnung
    217
    Türöffnung
    220
    weiteres Bauteil (zweites Bauteil)
    S
    Stahlblechmaterial
    W
    Weichbereich
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • 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.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 112017003027 T5 [0004, 0005, 0023]
    • DE 102012110972 B3 [0012]

Claims (8)

  1. Verfahren zur Herstellung eines pressgehärteten Türrings (210) und wenigstens eines weiteren pressgehärteten Bauteils (220) für ein Kraftfahrzeug, umfassend die Schritte: - Bereitstellen einer Formplatine (100), aufweisend einen ersten Bereich (110) mit einem Türöffnungsausschnitt (115), aus dem der Türring (210) geformt wird, und einen zweiten Bereich (120), aus dem das weitere Bauteil (220) geformt wird, wobei der zweite Bereich (120) innerhalb des Türöffnungsausschnitts (115) angeordnet ist; - Erwärmen der Formplatine (100); - Einlegen der erwärmten Formplatine (100) in ein Presshärtewerkzeug und Ausführen eines Presshärtevorgangs bei dem sowohl der Türring (210) als auch das weitere Bauteil (220) in die jeweils vorgesehene Endgeometrie umgeformt und gehärtet werden, wobei noch im Presshärtewerkzeug ein den Türring (210) und das weitere Bauteil (220) durchtrennender Trennschnitt ausgeführt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Trennschnitt ausgeführt wird, bevor das Blechmaterial (S) abgekühlt ist.
  3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Trennschnitt ausgeführt wird, bevor der Türring (210) und/oder das weitere Bauteil (220) fertig umgeformt sind.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das weitere Bauteil (220) im Presshärtewerkzeug fixiert wird, nachdem der Trennschnitt ausgeführt wurde.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass noch im Presshärtewerkzeug ein Konturbeschnitt des Türrings (210) und/oder des weiteren Bauteils (220) ausgeführt wird.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Formplatine (100) eine homogene Blechgüte und Blechdicke aufweist.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Formplatine (100) in einem vorausgehenden Schritt durch Ausschneiden aus einem Blechhalbzeug erzeugt wird.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der hergestellte pressgehärtete Türring (210) wenigstens einen Weichbereich (W) aufweist.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011119562A1 (de) 2011-11-26 2013-05-29 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Gesetzen des Staates Delaware) Äußere Wandstruktur für die Karosserie eines Kraftfahrzeuges sowie Fahrzeugkarosserie
DE102012110972B3 (de) 2012-11-14 2014-03-06 Muhr Und Bender Kg Verfahren zum Herstellen eines Erzeugnisses aus flexibel gewalztem Bandmaterial und Erzeugnis aus flexibel gewalztem Bandmaterial
DE112017003027T5 (de) 2016-06-15 2019-03-14 Magna International Inc. Verfahren zum Fertigen eines Strukturbauteils
DE102021117570A1 (de) 2021-07-07 2023-01-12 Benteler Automobiltechnik Gmbh Kraftfahrzeug-Türringsystem

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4137481C2 (de) * 1991-11-14 1998-12-10 Brose Fahrzeugteile Verfahren zur Ausschnittverwertung bei der Herstellung von Karosserieteilen
JP2009106961A (ja) * 2007-10-29 2009-05-21 Kanto Auto Works Ltd プレス成形方法及びプレス成形型

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011119562A1 (de) 2011-11-26 2013-05-29 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Gesetzen des Staates Delaware) Äußere Wandstruktur für die Karosserie eines Kraftfahrzeuges sowie Fahrzeugkarosserie
DE102012110972B3 (de) 2012-11-14 2014-03-06 Muhr Und Bender Kg Verfahren zum Herstellen eines Erzeugnisses aus flexibel gewalztem Bandmaterial und Erzeugnis aus flexibel gewalztem Bandmaterial
DE112017003027T5 (de) 2016-06-15 2019-03-14 Magna International Inc. Verfahren zum Fertigen eines Strukturbauteils
DE102021117570A1 (de) 2021-07-07 2023-01-12 Benteler Automobiltechnik Gmbh Kraftfahrzeug-Türringsystem

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