DE102022122193A1

DE102022122193A1 - Component, in particular for a vehicle, method for producing such a component and vehicle

Info

Publication number: DE102022122193A1
Application number: DE102022122193.8A
Authority: DE
Inventors: Christian Vogl; Thomas Holzinger; Lukas Utzig
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2022-09-01
Filing date: 2022-09-01
Publication date: 2024-03-07

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Bauteil (2), welches zumindest eine Rippenstruktur (3) mit Rippen (4) zur Verstärkung des Bauteils (2) aufweist, wobei die Rippenstruktur (3) wenigstens zwei Teilbereiche (B1, B2) aufweist, welche sich hinsichtlich durch die Rippen (4) gebildeter Formen (7) und/oder hinsichtlich wenigstens einer Abmessung der Rippen (4) voneinander unterscheiden.The invention relates to a component (2) which has at least one rib structure (3) with ribs (4) for reinforcing the component (2), wherein the rib structure (3) has at least two partial areas (B1, B2), which are characterized by the ribs (4) of formed shapes (7) and/or differ from one another with respect to at least one dimension of the ribs (4).

Description

Die Erfindung betrifft ein Bauteil, insbesondere für ein Fahrzeug, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Bauteils. Die Erfindung betrifft auch ein Fahrzeug, insbesondere ein Kraftfahrzeug, mit einem solchen Bauteil.The invention relates to a component, in particular for a vehicle, according to the preamble of patent claim 1. The invention further relates to a method for producing such a component. The invention also relates to a vehicle, in particular a motor vehicle, with such a component.

Der DE 10 2018 130 522 B3 ist ein Knotenelement zum Verbinden von Metallprofilen als bekannt zu entnehmen. Das Knotenelement weist ein Gusselement auf, wobei in dem Knotenelement Aufnahmen für Metallprofile vorgesehen sind.The DE 10 2018 130 522 B3 A node element for connecting metal profiles can be seen as known. The node element has a cast element, with receptacles for metal profiles being provided in the node element.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Bauteil, insbesondere für ein Fahrzeug, ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Bauteils, sowie ein Fahrzeug mit wenigstens einem solchen Bauteil zu schaffen, sodass eine besonders vorteilhafte Steifigkeit des Bauteils auf besonders bedarfsgerechte und somit gewichtsgünstige Weise realisiert werden kann.The object of the present invention is to create a component, in particular for a vehicle, a method for producing such a component, and a vehicle with at least one such component, so that a particularly advantageous rigidity of the component can be achieved in a particularly needs-based and therefore weight-efficient manner can.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Bauteil mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 7 sowie durch ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This object is achieved according to the invention by a component with the features of patent claim 1, by a method with the features of patent claim 7 and by a vehicle with the features of patent claim 10. Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.

Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Bauteil, insbesondere für ein Fahrzeug. Dies bedeutet beispielsweise, dass das erfindungsgemäße Bauteil bei einer Herstellung eines Fahrzeugs verwendet werden kann, sodass beispielsweise bei der Herstellung das Fahrzeug aus dem Bauteil hergestellt wird. Somit weist beispielsweise das Fahrzeug in seinem vollständig hergestellten Zustand das Bauteil auf. Insbesondere handelt es sich bei dem Fahrzeug um ein Kraftfahrzeug und ganz insbesondere um einen Kraftwagen, welcher beispielsweise als Personenkraftwagen ausgebildet sein kann. Das Bauteil weist zumindest eine Rippenstruktur auf, durch welche das Bauteil verstärkt ist. Hierfür weist die Rippenstruktur Rippen auf, durch welche das Bauteil versteift, das heißt verstärkt ist. Insbesondere ist es denkbar, dass eine Oberfläche des Bauteils zumindest in einem Bereich mit der Rippenstruktur versehen ist. Dabei steht beispielsweise die Rippenstruktur entlang einer Erstreckungsrichtung von der Oberfläche ab, sodass die Rippenstruktur die Oberfläche entlang der Erstreckungsrichtung überragt. Insbesondere ist es denkbar, dass die Rippenstruktur, insbesondere an sich, das heißt für sich alleine betrachtet, einstückig ausgebildet ist, mithin aus einem einzigen Stück gebildet ist. Insbesondere ist es denkbar, dass ein Grundkörper des Bauteils mit der Rippenstruktur versehen ist, wobei beispielsweise durch den Grundkörper die genannte Oberfläche gebildet ist. Dabei ist es insbesondere denkbar, dass der Grundkörper und die Rippenstruktur einstückig miteinander ausgebildet sind. Hierunter ist insbesondere zu verstehen, dass der Grundkörper und die Rippenstruktur aus einem einzigen Stück ausgebildet sind, mithin als ein Monoblock ausgebildet oder durch einen Monoblock gebildet sind. Beispielsweise verläuft die jeweilige Rippe an sich, das heißt für sich alleine betrachtet linienförmig, insbesondere gradlinig, insbesondere in einer Erstreckungsebene, wobei die Erstreckungsrichtung senkrecht zur Erstreckungsebene verlaufen kann. Dabei ist es insbesondere denkbar, dass die Rippen der Rippenstruktur, insbesondere in der Erstreckungsebene, schräg oder senkrecht zueinander verlaufen. Die Oberfläche kann somit in der Erstreckungsebene oder in einer Ebene verlaufen, die sich parallel zur Erstreckungsebene erstreckt. Ferner ist es möglich, dass die Oberfläche gewölbt verläuft. Ferner ist es denkbar, dass die Rippe der Rippenstruktur unterbrechungsfrei ineinander übergehen. Hierunter ist insbesondere zu verstehen, dass die Rippen nicht jeweils vollständig voneinander beabstandet sind, sondern die jeweiligen Rippen gehen beispielsweise unterbrechungsfrei ineinander über.A first aspect of the invention relates to a component, in particular for a vehicle. This means, for example, that the component according to the invention can be used in the production of a vehicle, so that, for example, the vehicle is made from the component during production. Thus, for example, the vehicle has the component in its fully manufactured state. In particular, the vehicle is a motor vehicle and, in particular, a motor vehicle, which can be designed, for example, as a passenger car. The component has at least one rib structure through which the component is reinforced. For this purpose, the rib structure has ribs through which the component is stiffened, that is, reinforced. In particular, it is conceivable that a surface of the component is provided with the rib structure at least in one area. For example, the rib structure protrudes from the surface along an extension direction, so that the rib structure projects beyond the surface along the extension direction. In particular, it is conceivable that the rib structure, in particular in itself, that is, viewed alone, is designed in one piece, and is therefore formed from a single piece. In particular, it is conceivable that a base body of the component is provided with the rib structure, the surface mentioned being formed, for example, by the base body. It is particularly conceivable that the base body and the rib structure are formed in one piece with one another. This is to be understood in particular as meaning that the base body and the rib structure are formed from a single piece, and are therefore designed as a monoblock or are formed by a monoblock. For example, the respective rib runs in itself, that is, when viewed alone, in a line shape, in particular in a straight line, in particular in an extension plane, whereby the extension direction can run perpendicular to the extension plane. It is particularly conceivable that the ribs of the rib structure run obliquely or perpendicularly to one another, particularly in the plane of extension. The surface can therefore run in the plane of extension or in a plane that extends parallel to the plane of extension. It is also possible for the surface to be curved. Furthermore, it is conceivable that the ribs of the rib structure merge into one another without interruption. This is to be understood in particular as meaning that the ribs are not each completely spaced apart from one another, but rather the respective ribs merge into one another without interruption, for example.

Um nun eine besonders vorteilhafte Steifigkeit des Bauteils auf besonders bedarfsgerechte und somit gewichtsgünstige Weise realisieren zu können, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Rippenstruktur wenigstens zwei Teilbereiche aufweist, welche sich hinsichtlich durch die Rippen gebildeter Formen und/oder hinsichtlich wenigstens einer Abmessung der Rippen voneinander unterscheiden. Mit anderen Worten, in einem ersten der Teilbereiche bilden beispielsweise erste der Rippen wenigstens oder genau eine erste Form oder mehrere, erste Formen, wobei beispielsweise in dem zweiten Teilbereich zweite der Rippen wenigstens oder genau eine zweite Form oder mehrere, zweite Formen bilden. Dabei ist es beispielsweise vorgesehen, dass sich die jeweilige erste Form von der jeweiligen, zweiten Form unterscheidet beziehungsweise dass sich die erste Form und die zweite Form voneinander unterscheiden. Ferner ist es denkbar, dass die ersten Rippen in dem ersten Teilbereich und die zweiten Rippen in dem Teilbereich die genannte, wenigstens eine Abmessung aufweisen, die beispielsweise entlang einer Raumrichtung verläuft, die sich beispielsweise in der Erstreckungsebene oder parallel zu der Erstreckungsebene erstreckt oder mit der Erstreckungsrichtung zusammenfällt. Dabei weist beispielsweise die Abmessung in dem ersten Teilbereich einen ersten Wert auf, und in dem zweiten Teilbereich weist die Abmessung einen von dem ersten Wert unterschiedlichen, zweiten Wert auf. Insbesondere ist es denkbar, dass die ersten Formen oder die erste Form in dem ersten Teilbereich den zweiten Formen beziehungsweise der zweiten Form in dem zweiten Teilbereich entsprechen beziehungsweise entspricht, insbesondere hinsichtlich einer Grundform, sodass die ersten Formen und die zweiten Formen die gleiche Grundform sind oder aufweisen, jedoch ist es denkbar, dass die jeweilige, erste Form und die jeweilige, zweite Form unterschiedlich groß sind. Hierdurch kann eine effektive, effiziente und bedarfsgerechte Verstärkung beziehungsweise Verstärkung des Bauteils dargestellt werden, sodass einerseits eine besonders hohe Steifigkeit des Bauteils realisiert werden kann, insbesondere in wenigstens einem solchen Bereich oder solchen Bereichen des Bauteils, in welchem beziehungsweise welchen beispielsweise während eines Fahr- und/oder Normalbetriebs des Fahrzeugs eine Belastung auf das Bauteil wirkt, die größer ist als in anderen Bereichen des Bauteils. Andererseits können das Gewicht und die Kosten des Bauteils vorteilhaft gering gehalten werden, da beispielsweise das Bauteil mittels der Rippenstruktur nur in einem oder mehreren, solchen Bereichen vorteilhaft versteift beziehungsweise verstärkt werden kann, in dem beziehungsweise in denen es beispielsweise während des Normal- und/oder Fahrbetriebs zu einer entsprechend hohen Belastung kommt. Wieder mit anderen Worten ausgedrückt kann eine übermäßig große und somit eine übermäßig gewichtsintensive Ausgestaltung der Rippenstruktur und somit des Bauteils insgesamt vermieden werden.In order to be able to realize a particularly advantageous rigidity of the component in a particularly needs-based and therefore weight-efficient manner, it is provided according to the invention that the rib structure has at least two partial areas which differ from one another in terms of shapes formed by the ribs and/or in terms of at least one dimension of the ribs differentiate. In other words, in a first of the subregions, for example, first of the ribs form at least or exactly one first shape or several first shapes, with, for example, in the second subregion second of the ribs forming at least or exactly one second shape or several second shapes. It is provided, for example, that the respective first shape differs from the respective second shape or that the first shape and the second shape differ from one another. Furthermore, it is conceivable that the first ribs in the first subregion and the second ribs in the subregion have the mentioned at least one dimension, which runs, for example, along a spatial direction, which extends, for example, in the extension plane or parallel to the extension plane or with the Extension direction coincides. For example, the dimension in the first subregion has a first value, and in the second subregion the dimension has a second value that is different from the first value. In particular, it is conceivable that the first forms or the first form in the first Partial area corresponds or corresponds to the second shapes or the second shape in the second partial area, in particular with regard to a basic shape, so that the first shapes and the second shapes are or have the same basic shape, but it is conceivable that the respective first shape and the respective , second form are different sizes. In this way, an effective, efficient and needs-based reinforcement or reinforcement of the component can be represented, so that on the one hand a particularly high rigidity of the component can be achieved, in particular in at least one such area or areas of the component in which or which, for example, during a driving and / or during normal operation of the vehicle, a load acts on the component that is greater than in other areas of the component. On the other hand, the weight and costs of the component can be advantageously kept low, since, for example, the component can only be advantageously stiffened or reinforced by means of the rib structure in one or more areas in which it is, for example, during normal and/or There is a correspondingly high load during driving. In other words, an excessively large and therefore excessively weight-intensive design of the rib structure and thus of the component as a whole can be avoided.

Als besonders vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn die Teilbereiche der Rippenstruktur an wenigstens eine Belastung, insbesondere an wenigstens einen Belastungsfall oder Lastfall, des Bauteils angepasst sind. Dadurch kann eine belastungsgerechte, mithin belastungsangepasste Gestaltung der Rippenstruktur dargestellt werden, sodass das Bauteil effektiv und effizient und somit auf gewichts- und kostengünstige Weise mittels der Rippenstruktur verstärkt beziehungsweise versteift werden kann. Die genannte Belastung des Bauteils tritt beispielsweise während des zuvor genannten, Normal- und/oder Fahrbetriebs des Fahrzeugs auf. Insbesondere ist es denkbar, dass die Belastung empirisch und/oder mittels einer beispielsweise als FE-Simulation (Finite-Elemente-Simulation) ausgebildeten Simulation ermittelt wird.It has proven to be particularly advantageous if the partial areas of the rib structure are adapted to at least one load, in particular to at least one load case or load case, of the component. As a result, a design of the rib structure that is appropriate for the load and is therefore adapted to the load can be represented, so that the component can be reinforced or stiffened effectively and efficiently and thus in a weight- and cost-effective manner by means of the rib structure. The stated load on the component occurs, for example, during the aforementioned normal and/or driving operation of the vehicle. In particular, it is conceivable that the load is determined empirically and/or by means of a simulation designed, for example, as an FE simulation (finite element simulation).

Um eine besonders vorteilhafte Steifigkeit des Bauteils auf besonders gewichtsgünstige Weise zu realisieren, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass das Bauteil als ein Gussbauteil ausgebildet ist. Mit anderen Worten ist das Bauteil vorzugsweise durch Gießen hergestellt.In order to achieve a particularly advantageous rigidity of the component in a particularly weight-efficient manner, it is provided in a further embodiment of the invention that the component is designed as a cast component. In other words, the component is preferably manufactured by casting.

Um dabei das Bauteil besonders kostengünstig herstellen und auf besonders kostengünstige Weise eine besonders hohe Steifigkeit des Bauteils realisieren zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass das Bauteil als ein Spritzgussbauteil ausgebildet ist. Mit anderen Worten ist es vorzugsweise vorgesehen, dass das Bauteil durch Spritzgießen hergestellt ist beziehungsweise wird.In order to be able to produce the component particularly cost-effectively and to be able to achieve a particularly high level of rigidity of the component in a particularly cost-effective manner, it is provided in a further embodiment of the invention that the component is designed as an injection-molded component. In other words, it is preferably provided that the component is or will be produced by injection molding.

Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass die durch die Rippen gebildeten Formen in den Teilbereichen, das heißt in beiden Teilbereichen der Rippenstruktur sechseckige Waben sind. Dies bedeutet insbesondere, dass die erste Form beziehungsweise die ersten Formen der zweiten Form beziehungsweise den zweiten Formen entsprechen, sodass die Rippen in den Teilbereichen die gleiche Grundform bilden, wobei die Grundform eine sechseckige Wabe ist. Insbesondere ist diesbezüglich denkbar, dass die jeweilige, sechseckige Wabe durch, insbesondere genau, sechs jeweilige der Rippen gebildet ist, wobei es insbesondere vorgesehen ist, dass die jeweilige, die jeweilige Wabe bildende Rippe insbesondere an sich, das heißt für sich alleine betrachtet geradlinig verläuft, insbesondere in der genannten Erstreckungsebene. Somit ist oder bildet die Rippenstruktur eine Wabenstruktur, welche die sechseckigen Waben umfasst. Da die als sechseckige Wabe ausgebildete Grundform, die durch die jeweiligen Rippen gebildet ist, in den beiden Teilbereichen gleich ist, derart, dass sich die Grundform in den beiden Teilbereichen wiederholt, ist es beispielsweise denkbar, dass sich die Teilbereiche hinsichtlich jeweiliger Größen der Waben voneinander unterscheiden. Mit anderen Worten ist denkbar, dass die Waben in dem ersten Teilbereich eine jeweilige, erste Größe, insbesondere einen jeweiligen, ersten Flächeninhalt aufweisen, wobei beispielsweise die Waben in dem zweiten Teilbereich eine jeweilige, zweite Größe, insbesondere einen jeweiligen, zweiten Flächeninhalt aufweisen. Dabei unterscheiden sich die erste Größe und die zweite Größe, insbesondere der erste Flächeninhalt und der zweite Flächeninhalt, voneinander. Mit anderen Worten ist es beispielsweise denkbar, dass die ersten Waben in dem ersten Teilbereiche größer oder kleiner als die zweiten Waben in dem zweiten Teilbereich sind. Dies ist insbesondere dadurch realisiert, dass sich die zwei Teilbereiche hinsichtlich der wenigstens einen Abmessung der Rippen voneinander unterscheiden. Insbesondere durch die unterschiedlichen Abmessungen der Rippen in den Teilbereichen ist es möglich, dass die Rippen in den Teilbereichen die gleiche Grundform bilden, das heißt dass sowohl die Rippen in dem ersten Teilbereich als auch die Rippen in dem zweiten Teilbereich jeweils sechseckige Waben bilden, jedoch die Waben in dem ersten Teilbereich und die Waben in dem zweiten Teilbereich unterschiedlich groß sind, insbesondere unterschiedliche Flächeninhalte aufweisen, insbesondere derart, dass die Waben in dem ersten Teilbereich größer oder kleiner als die Waben in dem zweiten Teilbereich sind, mithin der Flächeninhalt der Waben in dem ersten Teilbereich größer oder kleiner als der Flächeninhalt der Waben in dem zweiten Teilbereich ist. Dadurch kann eine effektive, effiziente sowie gewichts- und kostengünstige Verstärkung beziehungsweise Versteifung des Bauteils dargestellt werden.A further embodiment is characterized in that the shapes formed by the ribs in the partial areas, that is to say in both partial areas of the rib structure, are hexagonal honeycombs. This means in particular that the first shape or the first shapes correspond to the second shape or the second shapes, so that the ribs in the partial areas form the same basic shape, the basic shape being a hexagonal honeycomb. In particular, it is conceivable in this regard that the respective hexagonal honeycomb is formed by, in particular precisely, six respective ribs, it being in particular provided that the respective rib forming the respective honeycomb extends in a straight line in particular, that is, viewed on its own , especially in the extension plane mentioned. Thus, the rib structure is or forms a honeycomb structure which includes the hexagonal honeycombs. Since the basic shape designed as a hexagonal honeycomb, which is formed by the respective ribs, is the same in the two partial areas, such that the basic shape is repeated in the two partial areas, it is conceivable, for example, that the partial areas differ from each other with regard to the respective sizes of the honeycombs differentiate. In other words, it is conceivable that the honeycombs in the first subregion have a respective, first size, in particular a respective, first surface area, for example, the honeycombs in the second subregion have a respective, second size, in particular a respective, second surface area. The first size and the second size, in particular the first area and the second area, differ from one another. In other words, it is conceivable, for example, that the first honeycombs in the first subregion are larger or smaller than the second honeycombs in the second subregion. This is achieved in particular in that the two partial areas differ from one another with regard to at least one dimension of the ribs. In particular, due to the different dimensions of the ribs in the sub-regions, it is possible for the ribs in the sub-regions to form the same basic shape, that is to say that both the ribs in the first sub-region and the ribs in the second sub-region each form hexagonal honeycombs, but the Honeycombs in the first sub-area and the honeycombs in the second sub-area are of different sizes, in particular have different surface areas, in particular such that the honeycombs in the first sub-area are larger or smaller than the honeycombs in the second sub-area, therefore The surface area of the honeycombs in the first partial area is larger or smaller than the surface area of the honeycombs in the second partial area. This makes it possible to provide an effective, efficient, weight- and cost-effective reinforcement or stiffening of the component.

Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass das Bauteil aus einem metallischen Werkstoff gebildet ist. Dadurch kann eine besonders hohe Steifigkeit des Bauteils realisiert werden.A further embodiment is characterized in that the component is made of a metallic material. This allows the component to have particularly high rigidity.

Schließlich hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn das Bauteil aus einem Kunststoff gebildet ist, wodurch das Gewicht des Bauteils in einem besonders geringen Rahmen gehalten werden kann.Finally, it has proven to be particularly advantageous if the component is made of a plastic, whereby the weight of the component can be kept to a particularly low level.

Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Bauteils, insbesondere gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung. Bei dem Verfahren wird zumindest oder genau eine Rippenstruktur des Bauteils hergestellt. Die Rippenstruktur weist Rippen zur Verstärkung beziehungsweise Versteifung des Bauteils auf. Mit anderen Worten wird die Rippenstruktur dadurch hergestellt, dass die Rippen hergestellt werden, die die Rippenstruktur bilden, wobei die Rippen und somit die Rippenstruktur das Bauteil versteifen und somit verstärken.A second aspect of the invention relates to a method for producing a component, in particular according to the first aspect of the invention. In the process, at least or exactly one rib structure of the component is produced. The rib structure has ribs to reinforce or stiffen the component. In other words, the rib structure is produced by producing the ribs that form the rib structure, the ribs and thus the rib structure stiffening and thus reinforcing the component.

Um nun eine besonders hohe Steifigkeit des Bauteils auf besonders bedarfsgerechte und somit gewichtsgünstige Weise realisieren zu können, ist es bei dem zweiten Aspekt der Erfindung vorgesehen, dass wenigstens zwei Teilbereiche der Rippenstruktur hergestellt werden, derart, dass sich die Teilbereiche hinsichtlich durch die Rippen gebildeter Formen und/oder hinsichtlich wenigstens einer Abmessung der Rippen voneinander unterscheiden. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Aspekts der Erfindung sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des zweiten Aspekts der Erfindung anzusehen und umgekehrt.In order to be able to realize a particularly high rigidity of the component in a particularly needs-based and therefore weight-efficient manner, it is provided in the second aspect of the invention that at least two partial areas of the rib structure are produced in such a way that the partial areas differ in terms of shapes formed by the ribs and/or differ from each other with regard to at least one dimension of the ribs. Advantages and advantageous refinements of the first aspect of the invention are to be viewed as advantages and advantageous refinements of the second aspect of the invention and vice versa.

Wie bereits hinsichtlich des ersten Aspekts der Erfindung erläutert, ist es denkbar, dass erste der Rippen in einem ersten der Teilbereiche erste Formen und zweite der Rippen in einem zweiten der Teilbereiche zweite Formen bilden, wobei die ersten Formen und die zweiten Formen gleich sind, mithin die jeweilige, erste Form der jeweiligen, zweiten Form entspricht. Somit weisen die ersten Formen und die zweiten Formen die gleiche Grundform auf. Dabei ist es insbesondere denkbar, dass sich die Teilbereiche dadurch voneinander unterscheiden, dass die ersten Formen und die zweiten Formen unterschiedlich groß sind, mithin das die jeweilige, erste Form und die jeweilige, zweite Form unterschiedlich groß sind, mithin unterschiedliche Flächeninhalte aufweisen, sodass beispielsweise die jeweilige erste Forme größer ist, mithin einen größeren Flächeninhalt aufweist als die jeweilige, zweite Form. Dies ist insbesondere dadurch realisierbar, dass die jeweilige Rippe in dem ersten Teilbereich hinsichtlich ihrer wenigstens einen Abmessung größer als die jeweilige Rippe in dem zweiten Teilbereich ist, mithin dass die wenigstens eine Abmessung in dem ersten Teilbereich größer als in dem zweiten Teilbereich ist. Somit ist es denkbar, dass die Formen unterschiedlich groß sind, jedoch die gleiche Grundform aufweisen. Dadurch kann eine effektive und effiziente sowie gewichts- und kostengünstige Versteifung beziehungsweise Verstärkung des Bauteils dargestellt werden.As already explained with regard to the first aspect of the invention, it is conceivable that first of the ribs in a first of the subregions form first shapes and second of the ribs in a second of the subregions form second shapes, the first shapes and the second shapes being the same, therefore the respective first form corresponds to the respective second form. Thus, the first shapes and the second shapes have the same basic shape. It is particularly conceivable that the partial areas differ from one another in that the first shapes and the second shapes are of different sizes, and therefore that the respective first shape and the respective second shape are of different sizes, and therefore have different surface areas, so that, for example the respective first shape is larger and therefore has a larger surface area than the respective second shape. This can be achieved in particular in that the respective rib in the first sub-region is larger in terms of its at least one dimension than the respective rib in the second sub-region, i.e. that the at least one dimension in the first sub-region is larger than in the second sub-region. It is therefore conceivable that the shapes are different sizes but have the same basic shape. This enables effective and efficient stiffening or reinforcement of the component to be achieved in a weight- and cost-effective manner.

Um das Bauteil besonders belastungs- und somit bedarfsgerecht und somit auf kosten- und gewichtsgünstige Weise vorteilhaft versteifen zu können, ist es bei einer Ausführungsform des zweiten Aspekts der Erfindung vorgesehen, dass, insbesondere mittels einer elektronischen Recheneinrichtung, wenigstens eine Simulation durchgeführt wird, bei welcher ein insbesondere auch als Rechenmodell bezeichnetes oder als Rechenmodell ausgebildetes Simulationsmodell zumindest eines Teils des herzustellenden Bauteils wenigstens einer Last wie beispielsweise wenigstens einer Kraft und/oder einem Drehmoment unterworfen wird. Beispielsweise handelt es sich bei dem Teil des Bauteils um den genannten Grundkörper. Hierdurch wird eine aus der Last resultierende Belastung des Simulationsmodells ermittelt. Hierunter ist insbesondere zu verstehen, dass dadurch Belastungsdaten ermittelt werden, welche eine Belastung charakterisieren, die aus der Last, mithin daraus resultiert, dass das Simulationsmodell der Last unterworfen wird oder wurde, sodass die Belastungsdaten eine beziehungsweise die zuvor genannte Belastung des Simulationsmodells charakterisieren. Dabei ist es vorgesehen, dass die Rippenstruktur in Abhängigkeit von der durch die Simulation ermittelten Belastung, das heißt in Abhängigkeit von den Belastungsdaten hergestellt wird, wodurch eine an die Belastung angepasste und somit effektive, effiziente und gewichtsgünstige Versteifung beziehungsweise Verstärkung des Bauteils realisiert werden kann. Insbesondere handelt es sich beispielsweise bei der Belastung um eine Belastung, die in einem Fahr- und/oder Normalbetrieb des Fahrzeugs auftritt und dabei auf das Bauteil wirkt. Unter dem Normalbetrieb ist ein Betrieb des Fahrzeugs zu verstehen, welches beispielsweise bei dem Betrieb entlang einer Fahrbahn gefahren wird, ohne dass es zu einem Unfall des Fahrzeugs kommt. Somit handelt es sich bei dem Fahrbetrieb insbesondere um den genannten Normalbetrieb beziehungsweise der Normalbetrieb tritt während des Fahrbetriebs auf oder fällt mit Fahrbetrieb zusammen.In order to be able to stiffen the component in a particularly load-bearing and therefore needs-based manner and thus in a cost-effective and weight-efficient manner, in one embodiment of the second aspect of the invention it is provided that at least one simulation is carried out, in particular by means of an electronic computing device, in which a simulation model, in particular also referred to as a calculation model or designed as a calculation model, of at least part of the component to be produced is subjected to at least one load, such as at least one force and / or a torque. For example, the part of the component is the base body mentioned. This determines the load on the simulation model resulting from the load. This is to be understood in particular as meaning that load data are thereby determined which characterize a load which results from the load, i.e. from the fact that the simulation model is or was subjected to the load, so that the load data characterize one or the previously mentioned load of the simulation model. It is envisaged that the rib structure is produced depending on the load determined by the simulation, that is, depending on the load data, whereby a stiffening or reinforcement of the component that is adapted to the load and is therefore effective, efficient and low-weight can be realized. In particular, the load is, for example, a load that occurs during driving and/or normal operation of the vehicle and thereby acts on the component. Normal operation is understood to mean operation of the vehicle, which, for example, is driven along a roadway during operation without the vehicle causing an accident. The driving operation is therefore in particular the normal operation mentioned or the normal operation occurs during driving or coincides with driving.

Schließlich hat es sich bei dem zweiten Aspekt der Erfindung als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn in Abhängigkeit von der ermittelten Belastung, das heißt in Abhängigkeit von den Belastungsdaten eine Punktewolke erstellt wird, insbesondere mittels der elektronischen Recheneinrichtung. Die Punktewolke umfasst Punkte, deren Abstände zueinander in wenigstens einem ersten Bereich der Punktewolke geringer als in wenigstens einem zweiten Bereich der Punktewolke sind, wobei die Belastung in dem zweiten Bereich gegenüber dem ersten Bereich geringer ist, mithin wobei die Belastung in dem ersten Bereich höher als in dem zweiten Bereich ist. Für den jeweiligen Punkt der Punktewolke wird, insbesondere mittels der elektronischen Recheneinrichtung, ein jeweiliges, zugehöriges Sechseck erstellt, derart, dass der auch als Flächenschwerpunkt bezeichnete, geometrische Schwerpunkt des jeweiligen Sechsecks mit dem jeweils zugehörigen, das heißt zu dem jeweiligen Sechseck gehörenden Punkt zusammenfällt. Hierdurch bilden die Sechsecke eine Struktur, welche auch als Sechseckstruktur bezeichnet wird. Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn die Rippenstruktur in Abhängigkeit von der Sechseckstruktur hergestellt wird, insbesondere derart, dass sozusagen die Rippenstruktur deckungsgleich mit der Sechseckstruktur ist. Insbesondere ist es denkbar, dass die Sechsecke und somit die Sechseckstruktur als sogenanntes Voronoi-Diagramm oder Voronoi-Polygone, mithin nach Art eines Voronoi-Diagramms gebildet werden. Mit anderen Worten ist es denkbar, dass das jeweilige Sechseck beziehungsweise die Sechsecke gemäß der Voronoi-Interpolation, mithin gemäß dem sogenannten Voronoi-Prinzip erstellt beziehungsweise gebildet werden. Hierdurch kann die Rippenstruktur effektiv und effizient und belastungs- und somit bedarfsgerecht hergestellt werden, sodass sich eine effiziente, effektive bedarfsgerechte und somit gewichtsgünstige Versteifung beziehungsweise Verstärkung des Bauteils darstellen lässt.Finally, in the second aspect of the invention, it has proven to be particularly advantageous if a point cloud is created depending on the determined load, that is, depending on the load data, in particular by means of the electronic computing device. The point cloud includes points whose distances from one another in at least a first area of the point cloud are smaller than in at least a second area of the point cloud, the load in the second area being lower than the first area, and therefore the load in the first area being higher than is in the second area. For the respective point of the point cloud, a respective, associated hexagon is created, in particular by means of the electronic computing device, in such a way that the geometric center of gravity of the respective hexagon, also referred to as the center of gravity, coincides with the respective associated point, i.e. belonging to the respective hexagon. As a result, the hexagons form a structure, which is also referred to as a hexagon structure. It has proven to be particularly advantageous if the rib structure is produced as a function of the hexagonal structure, in particular in such a way that the rib structure is, so to speak, congruent with the hexagonal structure. In particular, it is conceivable that the hexagons and thus the hexagon structure are formed as a so-called Voronoi diagram or Voronoi polygons, i.e. in the manner of a Voronoi diagram. In other words, it is conceivable that the respective hexagon or hexagons are created or formed according to the Voronoi interpolation, i.e. according to the so-called Voronoi principle. As a result, the rib structure can be manufactured effectively and efficiently and in accordance with the load and therefore needs, so that an efficient, effective, needs-based and therefore weight-efficient stiffening or reinforcement of the component can be achieved.

Ein dritter Aspekt der Erfindung betrifft ein vorzugsweise als Kraftfahrzeug, insbesondere als Kraftwagen und ganz insbesondere als Personenkraftwagen ausgebildetes Fahrzeug, welches, insbesondere in seinem vollständig hergestellten Zustand, wenigstens ein Bauteil gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung aufweist. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Aspekts und des zweiten Aspekts der Erfindung sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des dritten Aspekts der Erfindung anzusehen und umgekehrt.A third aspect of the invention relates to a vehicle which is preferably designed as a motor vehicle, in particular as a motor vehicle and most particularly as a passenger car, which, in particular in its fully manufactured state, has at least one component according to the first aspect of the invention. Advantages and advantageous embodiments of the first aspect and the second aspect of the invention are to be viewed as advantages and advantageous embodiments of the third aspect of the invention and vice versa.

Insbesondere ist es denkbar, dass das Bauteil als ein Energieabsorptionselement ausgebildet ist, welches beispielsweise auch als Crashbox bezeichnet oder als eine Crashbox ausgebildet sein kann. Beispielsweise kann das Bauteil ein unfallrelevantes Bauteil sein, welches bei einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung verformbar ist und dadurch Unfallenergie absorbiert.In particular, it is conceivable that the component is designed as an energy absorption element, which, for example, can also be referred to as a crash box or can be designed as a crash box. For example, the component can be an accident-relevant component which is deformable in the event of an accident-related application of force and thereby absorbs accident energy.

Der Erfindung liegen insbesondere die folgenden Erkenntnisse und Überlegungen zugrunde: Herkömmlicherweise werden in der Entwicklung von Bauteilen wie beispielsweise Gussbauteilen, insbesondere Spritzgussbauteilen, die beispielsweise aus einem Kunststoff oder aus einem metallischen Werkstoff hergestellt werden, die Bauteile durch Rippenstrukturen wie beispielsweise Wabenstrukturen versteift beziehungsweise verstärkt. Üblicherweise werden die Rippenstrukturen nach Ermessen von menschlichen Konstrukteuren konstruiert und schließlich eingesetzt, mithin hergestellt. Dabei wird das gesamte Potential der jeweiligen Rippenstruktur im Hinblick auf eine Versteifung beziehungsweise Verstärkung des jeweiligen Bauteils nicht vollständig ausgenutzt, da üblicherweise die Rippenstrukturen nicht hinreichend bedarfsgerecht oder belastungsangepasst gebildet werden. Herkömmlicherweise wird die jeweilige Rippenstruktur durch eine mehrmals wiederkehrende Grundform gebildet, die mittels einer elektronischen Recheneinrichtung beziehungsweise mittels einer entsprechenden Konstruktionssoftware wie beispielsweise einer CAD-Software konstruiert wird, insbesondere derart, dass die wiederkehrende Grundform immer gleich über eine gesamte Oberfläche dupliziert wird. Eine zielgerichtete Auslegung mit variablen Formen, insbesondere Grundformen, und/oder Größen ist herkömmlicherweise nicht vorgesehen. Demgegenüber ermöglicht es die Erfindung, die vorzugsweise als Wabenstruktur ausgebildete Rippenstruktur effizient insbesondere im Hinblick auf ihre Funktionserfüllung, das heißt insbesondere im Hinblick auf das Verstärken des Bauteils auszulegen und dabei das Gewicht der Rippenstruktur an sich und somit des Bauteils insgesamt besonders gering halten zu können.The invention is based in particular on the following findings and considerations: Conventionally, in the development of components such as cast components, in particular injection molded components, which are made, for example, from a plastic or a metallic material, the components are stiffened or reinforced by rib structures such as honeycomb structures. Typically, the rib structures are designed and ultimately used, i.e. manufactured, at the discretion of human designers. The entire potential of the respective rib structure with regard to stiffening or reinforcing the respective component is not fully utilized, since the rib structures are usually not formed sufficiently in line with requirements or adapted to the load. Conventionally, the respective rib structure is formed by a basic shape that repeats several times, which is constructed using an electronic computing device or using appropriate construction software such as CAD software, in particular in such a way that the recurring basic shape is always duplicated over an entire surface. A targeted design with variable shapes, in particular basic shapes, and/or sizes is not conventionally provided. In contrast, the invention makes it possible to design the rib structure, which is preferably designed as a honeycomb structure, efficiently, particularly with regard to its functional fulfillment, that is, in particular with regard to reinforcing the component, while keeping the weight of the rib structure itself and thus of the component as a whole particularly low.

Durch eine Simulation wie beispielsweise eine Finite-Elemente-Simulation (FE-Simulation) ist es möglich, Erkenntnisse über eine oder aus einer Beanspruchung beziehungsweise Belastung des Bauteils zu erhalten. Je nach Wunsch kann zum Beispiel eine Spannungsverteilung, ein Verschiebungsfeld oder Verschiebungsverteilung und/oder eine Sensibilitätsverteilung von Interesse sein und ermittelt werden, insbesondere durch die Simulation. Anhand der Spannungsverteilung, des Verschiebungsfelds beziehungsweise der Verschiebungsverteilung und/oder der Sensibilitätsverteilung kann beispielsweise die zuvor genannte Punktewolke erstellt werden. Ferner ist es denkbar, dass die Punktewolke anhand von Feldern, die beispielsweise die genannte Belastung charakterisieren, erstellt wird. In dieser Punktewolke sind die Abstände der Punkte zueinander in stark beziehungsweise stärker beanspruchten Bereichen kleiner als in demgegenüber weniger beanspruchten Bereichen, in denen somit der Abstand der Punkte zueinander größer ist. Durch das zuvor genannte Voronoi-Prinzip, welches auch als Voronoi-Methode bezeichnet wird, können die zuvor beschriebenen Sechsecke gebildet werden, die die zuvor erstellten Punkte als Zentrum nutzen oder aufweisen, insbesondere dahingehend, dass der jeweilige Flächenschwerpunkt des jeweiligen Sechsecks mit dem zugehörigen Punkt der Punktewolke zusammenfällt. Hieraus resultiert die zuvor genannte Wabenstruktur, welche jedoch beispielsweise über die genannte Oberfläche des Bauteils betrachtet keine konstanten, das heißt keine immer gleichen Waben aufweist, sondern die Waben variieren beispielsweise hinsichtlich ihrer auch als Wabengröße bezeichneten Größe und dabei insbesondere je nach Beanspruchung beziehungsweise Belastung, das heißt je nach Höhe oder Grad der ermittelten Belastung. Beispielsweise durch eine, insbesondere nachfolgende, Größenoptimierung insbesondere von auch als Stegbreiten bezeichneten Breiten und somit Wanddicken oder Wandstärken der Rippen und somit der Waben kann das Gewicht der vorzugsweise als Wabenstruktur ausgebildeten Rippenstruktur des Bauteils besonders gering gehalten werden, wobei gleichzeitig eine besonders vorteilhafte Steifigkeit des Bauteils dargestellt werden kann.Through a simulation such as a finite element simulation (FE simulation), it is possible to obtain information about or from a stress or load on the component. Depending on your wishes, for example, a stress distribution, a displacement field or displacement distribution and/or a sensitivity distribution may be of interest and can be determined, in particular by simulation. For example, the aforementioned point cloud can be created based on the stress distribution, the displacement field or the displacement distribution and/or the sensitivity distribution. Furthermore, it is conceivable that the point cloud is created using fields that, for example, characterize the load mentioned. In this point cloud, the distances between the points in heavily or more heavily stressed areas are smaller than in less stressed areas, in which the distance between the points is greater. The previously mentioned Voronoi principle, which is also referred to as the Voronoi method, allows the previously described hexagons to be formed, which use or have the previously created points as centers, in particular to the extent that the respective center of gravity of the respective hexagon corresponds to the associated point the point cloud coincides. This results in the aforementioned honeycomb structure, which, however, when viewed over the surface of the component, for example, does not have constant honeycombs, that is, they do not always have the same honeycombs, but rather the honeycombs vary, for example, in terms of their size, also known as honeycomb size, and in particular depending on the stress or load depends on the level or degree of the determined load. For example, through a, in particular subsequent, size optimization, in particular of widths also referred to as web widths and thus wall thicknesses or wall thicknesses of the ribs and thus of the honeycombs, the weight of the rib structure of the component, which is preferably designed as a honeycomb structure, can be kept particularly low, while at the same time a particularly advantageous rigidity of the component can be displayed.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels mit den zugehörigen Zeichnungen.Further details of the invention result from the following description of a preferred exemplary embodiment with the associated drawings.

Dabei zeigt:

1 eine schematische Darstellung eines Simulationsmodells zum Führen einer Simulation zum Herstellen eines Bauteils;
2 eine weitere schematische Darstellung des Simulationsmodells;
3 eine weitere schematische Darstellung des Simulationsmodells; und
4 eine schematische Draufsicht des Bauteils.

This shows:

1 a schematic representation of a simulation model for conducting a simulation to produce a component;
2 another schematic representation of the simulation model;
3 another schematic representation of the simulation model; and
4 a schematic top view of the component.

In den Fig. sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.In the figures, identical or functionally identical elements are provided with the same reference numerals.

1 zeigt in einer schematischen Ansicht ein Simulationsmodell 1, welches bei einer Simulation verwendet wird. Beispielsweise wird die Simulation mittels einer elektronischen Recheneinrichtung durchgeführt. Insbesondere wird die Simulation im Rahmen eines Verfahrens zum Herstellen eines Bauteils 2 (4) durchgeführt. Aus 4 ist erkennbar, dass das Bauteil 2, insbesondere in seinem vollständig hergestellten Zustand, eine Rippenstruktur 3 aufweist, mittels welcher das Bauteil 2 versteift, das heißt verstärkt ist. Die Rippenstruktur 3 weist Rippen 4 auf beziehungsweise ist durch Rippen 4 gebildet. Aus 4 ist erkennbar, dass vorzugsweise die jeweilige Rippe 4 an sich, das heißt für sich alleine betrachtet geradlinig ausgebildet ist. Außerdem gehen die Rippen 4 unterbrechungsfrei, das heißt durchgängig ineinander über. Durch die Rippen 4 und somit durch die Rippenstruktur 3 ist das Bauteil 2 versteift, das heißt verstärkt. Insbesondere ist es denkbar, dass eine Oberfläche 5 des Bauteils 2 mit der Rippenstruktur 3 und somit mit den Rippen versehen ist. Hierunter ist insbesondere zu verstehen, dass die Oberfläche 5 mit der Rippenstruktur 3 versehen ist. Dies bedeutet insbesondere, dass die Rippen 4 und somit die Rippenstruktur 3 beispielsweise entlang einer ersten Raumrichtung von der Oberfläche 5 abstehen, sodass beispielsweise die jeweilige Rippe 4 entlang der ersten Raumrichtung eine jeweilige, erste Erstreckung oder erste Abmessung aufweist. Es ist denkbar, dass die ersten Erstreckungen beziehungsweise ersten Abmessungen der beziehungsweise aller Rippen 4 gleich ist. Vorliegend verläuft die erste Raumrichtung senkrecht zur Bildebene von 4. Die erste Raumrichtung verläuft senkrecht zu einer Erstreckungsebene, welche parallel zur Bildebene von 4 verläuft oder mit der Bildebene von 4 zusammenfällt. Insbesondere ist denkbar, dass die jeweilige Rippe 4 in der genannten Erstreckungsebene eine jeweilige, zweite Abmessung oder zweite Erstreckung aufweist. Beispielsweise wird die erste Abmessung beziehungsweise erste Erstreckung auch als Höhe der jeweiligen Rippe 4 bezeichnet, wobei beispielsweise die jeweilige, zweite Erstreckung beziehungsweise die jeweilige, zweite Abmessung auch als Breite oder Stegbreite oder Wanddicke oder Wandstärke der jeweiligen Rippe 4 bezeichnet wird. Die jeweilige Rippe 4 weist beispielsweise eine dritte Erstreckung oder dritte Abmessung auf, welche senkrecht zur ersten Erstreckung beziehungsweise senkrecht zur ersten Abmessung und senkrecht zur zweiten Erstreckung beziehungsweise senkrecht zur zweiten Abmessung verläuft. Beispielsweise wird die dritte Abmessung beziehungsweise die dritte Erstreckung auch als jeweilige Länge der jeweiligen Rippe 4 bezeichnet. Es ist denkbar, dass die Höhen der oder aller Rippen 4 beispielsweise gleich sind. Wie im Folgenden noch genauer erläutert wird, ist es denkbar, dass sich die Rippen 4 zumindest hinsichtlich ihrer Länge voneinander unterscheiden, sodass sich beispielsweise durch die Rippen 4 gebildete Formen insbesondere hinsichtlich der Größen oder Flächeninhalten voneinander unterscheiden. Alternativ oder zusätzlich können sich die Rippen 4 beispielsweise in ihren Stegbreiten voneinander unterscheiden, wodurch sich beispielsweise alternativ oder zusätzlich die durch die Rippen 4 gebildeten Formen in ihrer jeweiligen Größe, das heißt in ihren Größen voneinander unterscheiden. Dies wird im Folgenden genauer erläutert. 1 shows a schematic view of a simulation model 1, which is used in a simulation. For example, the simulation is carried out using an electronic computing device. In particular, the simulation is carried out as part of a method for producing a component 2 ( 4 ) carried out. Out of 4 It can be seen that the component 2, in particular in its fully manufactured state, has a rib structure 3, by means of which the component 2 is stiffened, that is, reinforced. The rib structure 3 has ribs 4 or is formed by ribs 4. Out of 4 It can be seen that the respective rib 4 is preferably designed to be straight, that is to say viewed on its own. In addition, the ribs 4 merge into one another without interruption, that is to say, continuously. The component 2 is stiffened, that is, reinforced, by the ribs 4 and thus by the rib structure 3. In particular, it is conceivable that a surface 5 of the component 2 is provided with the rib structure 3 and thus with the ribs. This is to be understood in particular as meaning that the surface 5 is provided with the rib structure 3. This means in particular that the ribs 4 and thus the rib structure 3 protrude from the surface 5, for example along a first spatial direction, so that, for example, the respective rib 4 has a respective first extension or first dimension along the first spatial direction. It is conceivable that the first extensions or first dimensions of the or all ribs 4 are the same. In the present case, the first spatial direction runs perpendicular to the image plane of 4 . The first spatial direction runs perpendicular to an extension plane, which is parallel to the image plane of 4 runs or with the image plane of 4 coincides. In particular, it is conceivable that the respective rib 4 has a respective second dimension or second extension in the extension plane mentioned. For example, the first dimension or first extension is also referred to as the height of the respective rib 4, whereby, for example, the respective second extension or the respective second dimension is also referred to as the width or web width or wall thickness or wall thickness of the respective rib 4. The respective rib 4 has, for example, a third extension or third dimension, which runs perpendicular to the first extension or perpendicular to the first dimension and perpendicular to the second extension or perpendicular to the second dimension. For example, the third dimension or the third extension is also referred to as the respective length of the respective rib 4. It is conceivable that the heights of the or all ribs 4 are the same, for example. As will be explained in more detail below, it is conceivable that the ribs 4 differ from one another at least in terms of their length, so that, for example, shapes formed by the ribs 4 differ from one another in particular in terms of sizes or surface areas. Alternatively or additionally, the ribs 4 can differ from one another, for example in their web widths, whereby, for example, alternatively or additionally, the shapes formed by the ribs 4 differ in their respective size, that is to say in their sizes. This is explained in more detail below.

Um nun eine belastungsangepasst und somit bedarfsgerechte und somit gewichts- und kostengünstige Versteifung oder Verstärkung des Bauteils 2, mithin eine besonders hohe Steifigkeit des Bauteils 2 auf besonders gewichts- und kostengünstige Weise realisieren zu können, weist die Rippenstruktur 3 wenigstens zwei Teilbereiche B1 und B2 auf, welche sich hinsichtlich Größen der durch die Rippen 4 in den Teilbereichen B1 und B2 gebildeten Formen voneinander unterscheiden, vorliegend derart, dass die durch die Rippen 4 in den Teilbereich B1 gebildeten Formen kleiner als die durch die Rippen 4 in dem Teilbereich B2 gebildeten Formen sind. Dies ist insbesondere dadurch realisiert, dass die Rippen 4 in dem Teilbereich B1 kürzer als die Rippen 4 in dem Teilbereich B2 sind. Mit anderen Worten ist vorliegend die Länge der Rippen 4 in dem Teilbereich B1 geringer als die Länge der Rippen 4 in dem Teilbereich B2. Die Formen an sich jedoch sind gleich, mithin weisen sie die gleiche Grundform auf. Bei dem in 4 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die jeweilige Form, mithin die jeweilige Grundform eine sechseckige Wabe 7. Dies bedeutet, dass die Rippen 4 die sechseckigen Waben 7 bilden, sodass die Rippenstruktur 3 bei dem in 4 gezeigten Ausführungsbeispiel als eine Wabenstruktur ausgebildet ist, welche die sechseckigen Waben 7, die durch die Rippen 4 gebildet sind, umfasst. Somit sind in dem Teilbereich B1 die Waben 7 kleiner als in dem Teilbereich B2. Mit andern Worten weisen die Waben 7 in dem Teilbereich B1 einen geringeren Flächeninhalt als die Waben 7 in dem Teilbereich B2 auf. Außerdem weisen die Waben 7 in dem Teilbereich B1 eine größere Stegbreite, das heißt eine größere Wanddicke auf als in dem Teilbereich B2.In order to be able to realize a load-adapted and therefore needs-based and therefore weight- and cost-effective stiffening or reinforcement of the component 2, and therefore a particularly high rigidity of the component 2 in a particularly weight- and cost-effective manner, the rib structure 3 has at least two partial areas B1 and B2 , which differ from one another with regard to the sizes of the shapes formed by the ribs 4 in the partial areas B1 and B2, in the present case such that the shapes formed by the ribs 4 in the partial area B1 are smaller than the shapes formed by the ribs 4 in the partial area B2 . This is achieved in particular in that the ribs 4 in the sub-area B1 are shorter than the ribs 4 in the sub-area B2. In other words, in the present case the length of the ribs 4 in the partial area B1 is less than the length of the ribs 4 in the partial area B2. However, the shapes themselves are the same, so they have the same basic shape. At the in 4 In the exemplary embodiment shown, the respective shape, therefore the respective basic shape, is a hexagonal honeycomb 7. This means that the ribs 4 form the hexagonal honeycombs 7, so that the rib structure 3 in the in 4 shown embodiment is designed as a honeycomb structure, which includes the hexagonal honeycombs 7, which are formed by the ribs 4. The honeycombs 7 are therefore smaller in the sub-area B1 than in the sub-area B2. In other words, the honeycombs 7 in the subregion B1 have a smaller surface area than the honeycombs 7 in the subregion B2. In addition, the honeycombs 7 have a larger web width, that is to say a larger wall thickness, in the sub-area B1 than in the sub-area B2.

Im Folgenden wird das zuvor genannte Verfahren zum Herstellen des Bauteils 2 näher erläutert. Insbesondere wird die Herstellung der Rippenstruktur 3 als die genannte Wabenstruktur erläutert. Bei der zuvor genannten Simulation handelt es sich beispielsweise um eine Finite-Elemente-Simulation (FE-Simulation). Die Simulation wird mittels der genannten, elektronischen Recheneinrichtung durchgeführt. Das Simulationsmodell 1 ist ein Simulationsmodell zumindest eines Teils des herzustellenden Bauteils 2. Bei der Simulation wird das Simulationsmodell 1 einer Last unterworfen, welche in 1 besonders schematisch dargestellt und mit 8 bezeichnet ist. Aus 4 ist erkennbar, dass es sich bei dem Bauteil 2 vorliegend und somit beispielhaft um eine Platte handelt. Dabei weist das Bauteil 2 einen Grundkörper 6 auf, welcher an sich, das heißt für sich alleine betrachtet beispielhaft als eine Platte ausgebildet ist. Die Platte beziehungsweise der Grundkörper 6 weist beispielsweise in der genannten Erstreckungsebene an Länge von 100 Millimeter und in der genannten Erstreckungsebene eine Breite von 50 Millimetern auf. Beispielsweise weist die Platte beziehungsweise der Grundkörper 6 entlang einer mit der ersten Raumrichtung zusammenfallenden, ersten Erstreckungsrichtung eine Dicke von einem Millimeter auf. Insbesondere ist es denkbar, dass die Rippenstruktur 3 einstückig ausgebildet, mithin aus einem einzigen Stück gebildet ist. Insbesondere steht die Rippenstruktur 3 entlang der ersten Erstreckungsrichtung von der Oberfläche 5 ab, die durch den Grundkörper 6 gebildet ist beziehungsweise eine Oberfläche des Grundkörpers 6 ist.The aforementioned method for producing the component 2 is explained in more detail below. In particular, the production of the rib structure 3 as the honeycomb structure mentioned will be explained. The aforementioned simulation is, for example, a finite element simulation (FE simulation). The simulation is carried out using the aforementioned electronic computing device. The simulation model 1 is a simulation model of at least part of the component 2 to be produced. During the simulation, the simulation model 1 is subjected to a load, which in 1 shown particularly schematically and designated 8. Out of 4 It can be seen that the component 2 in the present case and therefore, for example, is a plate. The component 2 has a base body 6, which in itself, that is to say viewed on its own, is designed, for example, as a plate. The plate or the base body 6 has, for example, a length of 100 millimeters in the extension plane mentioned and a width of 50 millimeters in the extension plane mentioned. For example, the plate or the base body 6 has a thickness of one millimeter along a first extension direction that coincides with the first spatial direction. In particular, it is conceivable that the rib structure 3 is designed in one piece, and is therefore formed from a single piece. In particular, the rib structure 3 protrudes along the first extension direction from the surface 5, which is formed by the base body 6 or is a surface of the base body 6.

Insbesondere ist es ferner denkbar, dass der Grundkörper 6 einstückig ausgebildet, mithin aus einem einzigen Stück gebildet ist. Ganz vorzugsweise ist es vorgesehen, dass der Grundkörper 6 und die Rippenstruktur 3 einstückig miteinander ausgebildet sind, mithin aus einem einzigen Stück gebildet sind, sodass vorzugsweise der Grundkörper 6 und die Rippenstruktur 3 durch einen Monoblock gebildet oder als ein Monoblock ausgebildet sind. Vorzugsweise sind das Bauteil 2 und somit der Grundkörper 6 und die Rippenstruktur 3 durch Gießen, insbesondere durch Spritzgießen, hergestellt, sodass vorzugsweise das Bauteil 2 als ein Gussbauteil, insbesondere als ein Spritzgussbauteil, ausgebildet ist. Ferner ist es denkbar, dass das Bauteil 2 und somit der Grundkörper 6 und somit die Rippenstruktur 3 aus einem metallischen Werkstoff, oder aber aus einem Kunststoff gebildet sind.In particular, it is also conceivable that the base body 6 is designed in one piece, and is therefore formed from a single piece. It is very preferably provided that the base body 6 and the rib structure 3 are formed in one piece with one another, and are therefore formed from a single piece, so that preferably the base body 6 and the rib structure 3 are formed by a monoblock or are designed as a monoblock. The component 2 and thus the base body 6 and the rib structure 3 are preferably produced by casting, in particular by injection molding, so that the component 2 is preferably designed as a cast component, in particular as an injection molded component. Furthermore, it is conceivable that the component 2 and thus the base body 6 and thus the rib structure 3 are formed from a metallic material or from a plastic.

In der Simulation resultiert aus der Last 8, der das Simulationsmodell 1 unterworfen wird, eine Belastung des Simulationsmodells 1. Mit anderen Worten, dadurch, dass bei oder in der Simulation das Simulationsmodell 1 der Last 8 unterworfen wird, werden Belastungsdaten ermittelt, die eine Belastung des Simulationsmodells 1 charakterisieren, wobei die Belastung des Simulationsmodells 1 aus der Last 8, mithin daraus resultiert, dass das Simulationsmodell 1 bei oder in der Simulation der Last 8 unterworfen wird. Beispielsweise handelt es sich bei der Last 8 um eine Kraft und/oder um ein Drehmoment, oder die Last 8 umfasst wenigstens eine Kraft und/oder ein Drehmoment, die beziehungsweise das auf das Simulationsmodell 1 wirkt. Insbesondere ist die Last 8 ein Lastfall oder ein Bestandteil eines Lastfalls oder die Last 8 bildet einen Lastfall, dem das Simulationsmodell 1 in oder bei der Simulation unterworfen wird. Bei dem vorliegenden Lastfall ist beispielsweise die Platte beziehungsweise der Grundkörper 6 an ihrem beziehungsweise seinem Rand eingespannt, wobei die Last 8 insbesondere im Hinblick auf die Breite der Platte in deren Mitte auf die Platte (Grundkörper 6) wirkt. Beispielsweise wirkt die Last 8 entlang der ersten Erstreckungsrichtung und somit senkrecht zur Erstreckungsebene. In Abhängigkeit von der in der Simulation ermittelten und somit berechneten Belastung des Simulationsmodells 1, das heißt in Abhängigkeit von den Belastungsdaten wird, insbesondere mittels der elektronischen Recheneinrichtung, eine Punktewolke 9 erstellt oder erzeugt, welche in 2 erkennbar ist. Aus 2 ist erkennbar, dass die Punktewolke 9 mehrere Punkte 10 umfasst, mithin durch die Punkte 10 gebildet ist. Aus 2 ist erkennbar, dass die Punkte 10 in wenigstens einem ersten Bereich 11 der Punktewolke 9 und somit des Simulationsmodells 1 näher aneinander angeordnet sind als in wenigstens einem zweiten Bereich 12 der Punktewolke 9, sodass in dem ersten Bereich 11 jeweilige Abstände zwischen den Punkten 10 geringer sind als in dem zweiten Bereich 12. Dabei ist die Belastung in dem Bereich 11 höher als in dem Bereich 12, sodass das Simulationsmodell 1 durch die Last 8 in dem Bereich 11 stärker belastet ist oder wird als in dem Bereich 12, welcher insbesondere direkt an den ersten Bereich 11 angrenzt oder anschließt.In the simulation, the load 8 to which the simulation model 1 is subjected results in a load on the simulation model 1. In other words, by subjecting the simulation model 1 to the load 8 during or in the simulation, load data is determined which represents a load of the simulation model 1, whereby the load on the simulation model 1 comes from the load 8, and therefore results from the fact that the simulation model 1 is subjected to the load 8 during or in the simulation. For example, the load 8 is a force and/or a torque, or the load 8 includes at least one force and/or a torque that acts on the simulation model 1. In particular, the load 8 is a load case or a component of a load case, or the load 8 forms a load case to which the simulation model 1 is subjected in or during the simulation. In the present load case, for example, the plate or the base body 6 is clamped at its edge, with the load 8 acting on the plate (base body 6) in the middle, particularly with regard to the width of the plate. For example, the load 8 acts along the first extension direction and thus perpendicular to the extension plane. Depending on the load on the simulation model 1 determined and thus calculated in the simulation, that is, depending on the load data, in particular by means of the electronic computing device, a Point cloud 9 created or generated, which in 2 is recognizable. Out of 2 It can be seen that the point cloud 9 includes several points 10 and is therefore formed by the points 10. Out of 2 It can be seen that the points 10 in at least a first area 11 of the point cloud 9 and thus of the simulation model 1 are arranged closer to one another than in at least a second area 12 of the point cloud 9, so that in the first area 11 respective distances between the points 10 are smaller than in the second area 12. The load in the area 11 is higher than in the area 12, so that the simulation model 1 is or is more heavily loaded by the load 8 in the area 11 than in the area 12, which in particular directly on the first area 11 adjoins or connects.

Aus 3 ist erkennbar, dass, insbesondere mittels der elektronischen Recheneinrichtung, für den jeweiligen Punkt 10 der Punktewolke 9 ein jeweiliges, zugehöriges Sechseck 13 erstellt wird, dessen jeweiliger, auch als Flächenschwerpunkt bezeichneter geometrischer Schwerpunkt 14 mit dem jeweils zugehörigen Punkt 9 zusammenfällt. Hierdurch bilden die Sechsecke 13 eine auch als Sechseckstruktur bezeichnete Struktur 15. Dabei wird die Rippenstruktur 3 vorliegend als Wabenstruktur in Abhängigkeit von der Struktur 15 (Sechseckstruktur) hergestellt. Dies erfolgt vorliegend derart, dass die als Wabenstruktur ausgebildete Rippenstruktur 3 gemäß beziehungsweise entsprechend der Struktur 15 hergestellt wird, sodass sozusagen die Rippenstruktur 3 bezogen auf das vollständig und tatsächlich hergestellte Bauteil 2 beziehungsweise den Grundkörper 6 deckungsgleich mit der Struktur 15 bezogen auf Simulationsmodell 1 ist. Wieder mit anderen Worten ausgedrückt wird sozusagen die Struktur 15 in die Rippenstruktur 3 überführt, sodass die Waben 7 den Sechsecken 13 entsprechen. Wieder mit anderen Worten ausgedrückt werden die Sechsecke 13 in die Waben 7 überführt. In der Folge sind die Waben 7 hinsichtlich ihrer Grundform gleich, jedoch unterscheiden sich die Waben 7 in den Teilbereichen B1 und B2 hinsichtlich ihrer Größe voneinander. Außerdem ist es vorliegend vorgesehen, dass die Waben 7 in dem Teilbereich B1 eine größere Stegbreite aufweisen als die Waben 7 in dem Teilbereich B2. Für eine auch als Punktverteilung bezeichnete Verteilung der Punkte 10 insbesondere auf dem Simulationsmodell 1 beziehungsweise auf der Platte wird vorliegend beispielsweise eine Spannungsverteilung verwendet, die aus der Last 8 resultiert. Mit anderen Worten ist beispielsweise die genannte Belastung eine Spannungsverteilung in dem Simulationsmodell 1. Wieder mit anderen Worten ausgedrückt charakterisiert beispielsweise die Belastung beziehungsweise charakterisieren die Belastungsdaten eine Spannungsverteilung, die aus der Last 8 resultiert. In Abhängigkeit von den Belastungsdaten und vorliegend beispielsweise in Abhängigkeit von der Spannungsverteilung wird die Punktewolke 9 mit den Punkten 10 erstellt. Entsprechendes ist für eine Sensitivitätsverteilung und eine Verschiebungsverteilung möglich, sodass beispielsweise alternativ oder zusätzlich die Belastungsdaten eine Sensitivitätsverteilung und/oder eine Verschiebungsverteilung charakterisieren beziehungsweise sodass beispielsweise die Belastung eine Sensitivitätsverteilung und/oder eine Verschiebungsverteilung ist oder charakterisiert.Out of 3 It can be seen that, in particular by means of the electronic computing device, a respective, associated hexagon 13 is created for the respective point 10 of the point cloud 9, the respective geometric center of gravity 14, also referred to as the center of gravity, coincides with the respective associated point 9. As a result, the hexagons 13 form a structure 15, also known as a hexagonal structure. In this case, the rib structure 3 is produced as a honeycomb structure depending on the structure 15 (hexagonal structure). In the present case, this is done in such a way that the rib structure 3 designed as a honeycomb structure is produced in accordance with or in accordance with the structure 15, so that, so to speak, the rib structure 3 in relation to the completely and actually manufactured component 2 or the base body 6 is congruent with the structure 15 in relation to simulation model 1. Expressed again in other words, the structure 15 is, so to speak, transferred into the rib structure 3, so that the honeycombs 7 correspond to the hexagons 13. Expressed again in other words, the hexagons 13 are transferred into the honeycombs 7. As a result, the honeycombs 7 are the same in terms of their basic shape, but the honeycombs 7 in the subareas B1 and B2 differ from one another in terms of their size. In addition, it is provided here that the honeycombs 7 in the partial area B1 have a larger web width than the honeycombs 7 in the partial area B2. For a distribution of the points 10, also known as a point distribution, in particular on the simulation model 1 or on the plate, a stress distribution that results from the load 8 is used in the present case. In other words, for example, the load mentioned is a stress distribution in the simulation model 1. Expressed again in other words, for example, the load or the load data characterize a stress distribution that results from the load 8. Depending on the load data and in this case, for example, depending on the stress distribution, the point cloud 9 with the points 10 is created. The same is possible for a sensitivity distribution and a displacement distribution, so that, for example, alternatively or additionally, the load data characterize a sensitivity distribution and/or a displacement distribution or so that, for example, the load is or characterizes a sensitivity distribution and/or a displacement distribution.

Anhand der Punkte 10 werden die als Waben ausgebildeten Sechsecke 13 insbesondere als zweidimensionale Sechsecke beziehungsweise zweidimensionale Waben nach der so genannten Voronoi-Methode erstellt und beispielsweise, insbesondere anschließend, in wenigstens eine oder mehrere dreidimensionale Konstruktionen (3D-Konstruktionen) wie beispielsweise die Rippenstruktur 3 erweitert. Es ist denkbar, dass, insbesondere nach dem Erstellen der Sechsecke 13, eine auch als Size-Optimierung bezeichnete, insbesondere finale, Größenoptimierung durchgeführt wird, in oder bei der die Stegbreiten optimiert und/oder erstellt werden, insbesondere derart, dass die Stegbreiten der Waben beziehungsweise der Sechsecke 13 in dem Teilbereich B1 beziehungsweise in dem Bereich 11 größer beziehungsweise dicker sind als die Stegbreiten der Waben 7 beziehungsweise Sechsecke 13 in dem Teilbereich B2 beziehungsweise in dem Bereich 12. Somit weisen beispielsweise die Waben 7 in dem Teilbereich B1 eine größere Wanddicke als die Waben in dem zweiten Teilbereich B2 auf. Als Ergebnis ist oder umfasst die Rippenstruktur 3 ein Wabenmuster mit besonders vorteilhafter, individueller Wabengröße für die Last 8 vorliegend in Bezug auf Spannung beziehungsweise die Spannungsverteilung, sodass die Rippenstruktur 3 eine variable oder variierende Rippenstruktur, insbesondere Wabenstruktur, ist. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Teil des herzustellenden Bauteils 2 der als Platte ausgebildete Grundkörper 6, sodass das Simulationsmodell 1 ein Simulationsmodell des Grundkörpers 6 ist, wobei das Simulationsmodell 1 der Last 8 unterworfen wir.Based on the points 10, the hexagons 13 designed as honeycombs are created in particular as two-dimensional hexagons or two-dimensional honeycombs according to the so-called Voronoi method and, for example, in particular subsequently, expanded into at least one or more three-dimensional constructions (3D constructions), such as the rib structure 3 . It is conceivable that, in particular after the hexagons 13 have been created, a size optimization, also known as size optimization, in particular final, is carried out, in or in which the web widths are optimized and/or created, in particular in such a way that the web widths of the honeycombs or the hexagons 13 in the sub-area B1 or in the area 11 are larger or thicker than the web widths of the honeycombs 7 or hexagons 13 in the sub-area B2 or in the area 12. Thus, for example, the honeycombs 7 in the sub-area B1 have a greater wall thickness than the honeycombs in the second partial area B2. As a result, the rib structure 3 is or includes a honeycomb pattern with a particularly advantageous, individual honeycomb size for the load 8 in the present case in relation to stress or the stress distribution, so that the rib structure 3 is a variable or varying rib structure, in particular a honeycomb structure. In the present exemplary embodiment, the part of the component 2 to be produced is the base body 6 designed as a plate, so that the simulation model 1 is a simulation model of the base body 6, the simulation model 1 being subjected to the load 8.

Insgesamt ist anhand von 1 bis 4 erkennbar, dass die Rippenstruktur 3 und somit die durch die Rippenstruktur 3 bewirkte Versteifung beziehungsweise Verstärkung des Bauteils 2 an die Last 8 angepasst und somit belastungsangepasst ist, sodass auf besonders gewichtsgünstige Weise eine besonders hohe Steifigkeit des Bauteils 2 realisiert werden kann.Overall, based on 1 to 4 It can be seen that the rib structure 3 and thus the stiffening or reinforcement of the component 2 caused by the rib structure 3 is adapted to the load 8 and is therefore load-adapted, so that a particularly high rigidity of the component 2 can be achieved in a particularly weight-efficient manner.

BezugszeichenlisteReference symbol list

11: SimulationsmodellSimulation model
22: BauteilComponent
33: RippenstrukturRib structure
44: Ripperib
55: Oberflächesurface
66: GrundkörperBasic body
77: Wabehoneycomb
88th: Lastload
99: PunktwolkePoint cloud
1010: PunktPoint
1111: erster Bereichfirst area
1212: zweiter Bereichsecond area
1313: Sechseckhexagon
1414: geometrischer Schwerpunktgeometric center of gravity
1515: Strukturstructure
B1B1: erster Teilbereichfirst section
B2B2: zweiter Teilbereichsecond section

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102018130522 B3 [0002]

Claims

Component (2), which has at least one rib structure (3) with ribs (4) for reinforcing the component (2), characterized in that the rib structure (3) has at least two partial areas (B1, B2), which are characterized by the Ribs (4) formed shapes (7) and / or differ from each other with regard to at least one dimension of the ribs (4).

Component (2). Claim 1 , characterized in that the partial areas (B1, B2) of the rib structure (3) are adapted to at least one load on the component (2).

Component (2). Claim 1 or 2 , characterized in that the component (2) is designed as a cast component.

Component (2). Claim 3 , characterized in that the component (2) is designed as an injection molded component.

Component (2) according to one of the preceding claims, characterized in that the shapes (7) formed by the ribs (4) in the partial areas (B1, B2) of the rib structure (3) are hexagonal honeycombs (7).

Component (2) according to one of the preceding claims, characterized in that the component (2) is formed from a metallic material or from a plastic.

Method for producing a component (2), in which at least one rib structure (3) of the component (2) is produced, the rib structure (3) of which has ribs (4) for reinforcing the component (2), characterized in that at least two partial areas (B1, B2) of the rib structure (3) are produced, the partial areas (B1, B2) of which differ from one another in terms of shapes (7) formed by the ribs (4) and / or in terms of at least one dimension of the ribs (4).

Procedure according to Claim 7 , characterized in that at least one simulation is carried out, in which a simulation model (1) of at least a part (6) of the component (2) to be produced is subjected to at least one load (8), whereby a load on the simulation model resulting from the load (8). (1) is determined, the rib structure (3) being produced depending on the determined load.

Procedure according to Claim 8 , characterized in that : - depending on the determined load, a point cloud (9) is created, which includes points (10) whose distances from one another in at least a first area (11) are smaller than in at least a second area (12). , in which the load is lower than the first area (11); and - for the respective point (10) of the point cloud (9), a respective, associated hexagon (13) is created, the geometric center of gravity (14) of which coincides with the respective associated point (10), whereby the hexagons (13) form a structure ( 15), the rib structure (3) being produced depending on the structure (15).

Vehicle, with at least one component (2) according to one of the Claims 1 until 6 .