DE10260530B4

DE10260530B4 - Verfahren zur Herstellung eines einstückigen Verstärkungsbleches

Info

Publication number: DE10260530B4
Application number: DE10260530.0A
Authority: DE
Inventors: Dr. Knickrehm Andre; Michael Scharnbach
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2002-12-21
Filing date: 2002-12-21
Publication date: 2015-09-03
Anticipated expiration: 2022-12-22
Also published as: DE10260530A1

Abstract

Verfahren zur Herstellung eines einstückigen Verstärkungsbleches für einen Kunststoff-Montageträger (1) eines Frontend-Moduls an Kraftfahrzeugen, welches ein horizontal angeordnetes oberes Profilelement (3) und zwei dazu weitestgehend vertikal abgestellte Profilelemente (4a, 4b) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass – eine im Wesentlichen ebene Blechplatine (6) durch einen oder mehrere Umformschritte derart umgeformt wird, dass zunächst ein Zwischenprodukt erstellt wird, welches definierte Abschnitte besagter Profilelemente (3; 4a; 4b) aufweist, die ihrerseits in einer gemeinsamen Ebene angeordnet sind, – nachfolgend das Zwischenprodukt in Form der umgeformten Blechplatine (6) mit einer Korrosionsschutzschicht versehen wird und – abschließend zur Schaffung der beiden im Endprodukt weitestgehend vertikal abgestellten Profilelemente (4a; 4b), die vorbereiteten Blechplatinenabschnitte derselben einem weiteren Umformschritt unterzogen werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines einstückigen Verstärkungsbleches für einen Kunststoff-Montageträger eines Frontend-Moduls an Kraftfahrzeugen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Das Frontend eines Kraftfahrzeugs besteht aus einer Mehrzahl von Einzelteilen, welche durch einen Montageträger definiert, positioniert und zusammengehalten werden. Es stellt somit das vordere Ende eines Kraftfahrzeugs dar und beinhaltet neben besagten Montageträger im Wesentlichen das Stoßfängersystem, diverse elektrische Komponenten, wie Scheinwerfer, Verkabelungen, Sensorik u. ä., das Haubenschloß, Dichtungen, ggf. das Kühlersystem, diverse Crashelemente, wie z. B. Fußgängerschutz- und Querträgerelemente. Der Montageträger ist vorzugsweise aus einem glasfaserverstärkten Kunststoff gefertigt. Ferner haben sich metallene Verstärkungen als vorteilhaft erwiesen, die ihrerseits in die Kunststoffstruktur des Montageträgers eingelegt und mit dieser vorzugsweise mittels mechanischer Befestigungselemente fest verbunden werden. Diese Maßnahme dient zum einen der Verbesserung des Crashwiderstandes, zum anderen sind durch die Anbindung der metallenen Verstärkungen an obere und/oder untere vordere Längsträger Verbesserungen in der Karosseriesteifigkeit zu verzeichnen. Aus der DE 198 13 162 A1 ist ein solcher Montageträger bekannt, der seinerseits ein horizontal verlaufendes oberes langgestrecktes Verstärkungselement aus Metall aufweist, welches sich im Breitenbereich des Fahrzeugs erstreckt. Gemäß der DE 198 10 864 A1 wird zur Verstärkung eines Montageträgers aus Kunststoff ein Zugband vorgesehen, welches sich ebenfalls im Breitenbereich des Fahrzeugs erstreckt und die Krafteinleitungsstellen des Montageträgers in die oberen Längsträger miteinander verbindet. Schließlich ist aus der EP 0 658 470 B1 ein Frontend-Modul zu entnehmen, welches aus einer Kunststoffplatte besteht, die ihrerseits mittels einer u-förmigen Metallkonstruktion verstärkt ist. Die Metallkonstruktion stützt sich dabei beidseitig der Karosserie an je einem Längsträger ab und setzt sich im Wesentlichen aus Rohren, gezogenen Blechen oder dergleichen, die in eine entsprechende Form gebracht und durch mechanische Verbindungselemente oder durch Schweißen oder Kleben miteinander verbunden sind, zusammen. Ferner ist aus der DE 199 19 258 A1 ein Frontend-Modul bekannt, welches neben dem Montageträger aus Kunststoff einen denselben verstärkenden Rahmen aufweist, der seinerseits mehrteilig ausgebildet ist und sich aus wenigstens vier Einzelbauteilen zusammengesetzt, nämlich aus einem oben angeordneten Schlossquerträger, einem unten angeordneten Stoßfängerquerträger und zwei dieselben verbindenden vertikal angeordneten Versteifungsteilen. Der gebildete Rahmen ist beidseitig der Kraftfahrzeugkarosserie an je einem oberen und unteren Längsträger angeschlossen, woraus ein verbessertes Crashverhalten resultiert. Als nachteilig ist der hohe Fertigungsaufwand infolge der hohen Bauteilezahl für vorstehendes metallenes Verstärkungselement herauszustellen, da die Einzelbauteile untereinander mittels mechanischer Verbindungselemente und/oder durch Kleben oder Schweißen verbunden werden, woraus wiederum auch ein hoher logistischer Aufwand resultiert, welches mit den heutigen Ansprüchen der Serienfertigung von Kraftfahrzeugen nicht mehr vereinbar ist. Gerade der Bauteilereduzierung wird derzeit im Kraftfahrzeugbar erhöhte Aufmerksamkeit geschenkt. Um diesem Mißstand zu begegnen, wird mit der DE 101 09 724 A1 ein einstückig ausgebildetes Verstärkungsblech vorgeschlagen, welches sich aus den Teilbereichen Obergurt und Vertikalstreben zusammensetzt und zugleich an obere und untere Längsträger der Fahrzeugkarosserie anschließbar ist. Mit dieser Maßnahme soll u. a. die Lagerung und der Transport solcher Verstärkungsbleche vereinfacht werden. In der Praxis ist es jedoch erforderlich, die Verstärkungsbleche mit einer Korrosionsschutzschicht, vorzugsweise mit einer Lackschicht zu versehen. Dies erfolgt üblicherweise nach Abschluß des Umformprozesses, woraus jedoch ein erhöhter logistischer Aufwand, insbesondere Transport- und Lageraufwand resultiert, da diese Werkstücke relativ sperrig ausgebildet sind. Hier setzt die nachfolgend beschriebene Erfindung an.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein verbessertes Verfahren zur Herstellung eines einstückigen Verstärkungsbleches für einen Kunstoff-Montageträger eines Frontend-Moduls an Kraftfahrzeugen anzugeben, welches die Logistik derselben im Fertigungs- und Montageprozeß, respektive deren Lagerhaltung und Transport vereinfacht.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines einstückigen Verstärkungsbleches für einen Kunststoff-Montageträger eines Frontend-Moduls an Kraftfahrzeugen, welches ein horizontal angeordnetes oberes Profilelement und zwei dazu weitestgehend vertikal abgestellte Profilelemente umfasst, zeichnet sich gern. Anspruch 1 dadurch aus, dass

– eine im Wesentlichen ebene Blechplatine durch einen oder mehrere Umformschritte derart umgeformt wird, dass zunächst ein Zwischenprodukt erstellt wird, welches definierte Abschnitte besagter Profilelemente aufweist, die ihrerseits in einer gemeinsamen Ebene angeordnet sind,
– nachfolgend das Zwischenprodukt in Form der umgeformten Blechplatine mit einer Korrosionsschutzschicht versehen wird und
– abschließend zur Schaffung der beiden im Endprodukt weitestgehend vertikal abgestellten Profilelemente, die vorbereiteten Blechplatinenabschnitte derselben einem weiteren Umformschritt unterzogen werden.

In Fortbildung dieses Verfahrens wird die Korrosionsschutzschicht durch eine Polymerlack-Beschichtung realisiert.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:
1 die von diversen Anbauteilen bereinigte Explosionsdarstellung eines Frontend-Moduls mit einstückigem Verstärkungsblech,
2 die Blechplatine (Ausgangsplatine) zur Herstellung eines Verstärkungsbleches für ein Frontend-Modul nach 1.
Wie in 1 gezeigt, setzt sich gem. vorliegendem Ausführungsbeispiel das Frontend-Modul im Wesentlichen aus einem rahmenförmigen Kunststoff-Montageträger 1 und einem mit diesem form- und oder kraftschlüssig zu verbindenden Verstärkungsblech 2 zusammen.
Bei diesem Verstärkungsblech 2 werden drei Abschnitte unterschieden und zwar ein horizontal angeordnetes Profilelement 3 in Form eines Verbindungsteils-Radhaus, welches sich im Breitenbereich des Kraftfahrzeugs von einem ersten oberen zu einem zweiten oberen nicht näher dargestellten, jedoch an sich bekannten Längsträger erstreckt und mit diesen fest verbunden ist sowie zwei vertikal angeordneten Profilelementen 4a; 4b, die ihrerseits oben am horizontal angeordneten Profilelement 3 fest angebunden sind und ungefähr mittig ihrer Längserstreckung sich jeweils an einem unten angeordneten und nicht näher dargestellten Längsträger abstützen, respektive mit diesen fest verbunden sind. Am unteren Ende dieser Profilelemente 4a; 4b sind Verbindungspunkte 5 zur Anbindung eines nicht näher dargestellten Stoßfängerquerträgers vorgesehen. Wie oben bereits dargetan, werden solche Verstärkungsbleche 2 vorteilhafterweise einstückig ausgebildet, um den Herstellungs-, Montage- und logistischen Aufwand zu senken.
Gegen Korrosion ist nach Abschluß aller Umformschritte eine Lackierung vorgesehen, so dass innerhalb des Herstellungsprozesses über einen langen Zeitraum erheblich sperrige Bauteile bewegt und gelagert werden müssen. Demgegenüber wird nunmehr ein verbessertes Verfahren zur Herstellung eines einstückigen Verstärkungsbleches 2 für einen Kunstoff-Montageträger 1 eines Frontend-Moduls an Kraftfahrzeugen vorgeschlagen, welches unter Bezugnahme auf 2 folgende nacheinander durchzuführende Verfahrensschritte beinhaltet:

– Eine im Wesentlichen ebene Blechplatine 6 wird in einem ersten Verfahrensschritt durch einen oder mehrere Umformschritte derart umgeformt, dass zunächst ein Zwischenprodukt erstellt wird, welches einen Abschnitt sowohl für das horizontal angeordnete obere Profilelement 3 als auch Abschnitte für die beiden vertikal abgestellten Profilelemente 4a; 4b aufweist, die ihrerseits in einer gemeinsamen Ebene angeordnet sind. Hierfür haben sich an sich bekannte und nicht näher dargestellte Tiefziehpressen bewährt.
– Nachfolgend wird das Zwischenprodukt in Form der umgeformten Blechplatine 6 mit einer Korrosionsschutzschicht versehen.
– Abschließend werden zur Schaffung der beiden im Endprodukt weitestgehend vertikal abgestellten Profilelemente 4a; 4b die vorbereiteten Blechplatinenabschnitte derselben einem weiteren Umformschritt unterzogen. Zweckmäßigerweise kann hierfür eine sogenannte an sich bekannte Abkantbank Verwendung finden.

Vorzugsweise wird die Korrosionsschutzschicht durch eine Polymerlack-Beschichtung realisiert, die vermittels an sich bekannter Lackierverfahren, wie Elektro-Tauch-Lackierung, Pulverlackierung und Naßlackierung aufgebracht werden kann. In umfangreichen Versuchen wurde nämlich gefunden, dass die besagte Korrosionsschutzschicht aus herkömmlich zu verabeitenden Lackprodukten elastisch genug ist, um die Biege- und Zugbeanspruchungen infolge des Abkantens der Profilelemente 4a; 4b zu verkraften. Der Vorteil aus vorstehenden Maßnahmen besteht insbesondere darin, dass im Verfahrensprozess während eines relativ langen Zeitraums noch relativ eben ausgebildete Werkstücke zur Verfügung stehen, welches logistische Vorteile, aber auch Vorteile im Transport und in der Lagerhaltung bringt, da diese Werkstücke sich im Hinblick auf bereits abschließend umgeformte Werkstücke vorteilhafter in Paletten stapeln lassen. Es ist z. B. die Möglichkeit gegeben, den letzten Umformschritt, vorliegend in Form des Abkantens der Profilelemente 4a; 4b, erst unmittelbar vor der eigentlichen Montage des Verstärkungsbleches 2 in den Kunststoff-Montageträger 1 durchzuführen.

Claims

Verfahren zur Herstellung eines einstückigen Verstärkungsbleches für einen Kunststoff-Montageträger (1) eines Frontend-Moduls an Kraftfahrzeugen, welches ein horizontal angeordnetes oberes Profilelement (3) und zwei dazu weitestgehend vertikal abgestellte Profilelemente (4a, 4b) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass – eine im Wesentlichen ebene Blechplatine (6) durch einen oder mehrere Umformschritte derart umgeformt wird, dass zunächst ein Zwischenprodukt erstellt wird, welches definierte Abschnitte besagter Profilelemente (3; 4a; 4b) aufweist, die ihrerseits in einer gemeinsamen Ebene angeordnet sind, – nachfolgend das Zwischenprodukt in Form der umgeformten Blechplatine (6) mit einer Korrosionsschutzschicht versehen wird und – abschließend zur Schaffung der beiden im Endprodukt weitestgehend vertikal abgestellten Profilelemente (4a; 4b), die vorbereiteten Blechplatinenabschnitte derselben einem weiteren Umformschritt unterzogen werden.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Korrosionsschutzschicht durch eine Polymerlack-Beschichtung realisiert wird.