DE10327526B4

DE10327526B4 - Fahrzeugbauteil mit einer vorgegebenen Reparaturstelle

Info

Publication number: DE10327526B4
Application number: DE10327526A
Authority: DE
Inventors: Hans-Jürgen Knaup
Original assignee: Benteler Automobiltechnik GmbH
Current assignee: Benteler Automobiltechnik GmbH
Priority date: 2003-06-17
Filing date: 2003-06-17
Publication date: 2007-02-15
Anticipated expiration: 2023-06-18
Also published as: US7065850B2; FR2856369A1; FR2856369B1; US20040255446A1; DE10327526A1

Abstract

Fahrzeugbauteil 1 aus einem festen oder hochfesten Stahl mit einer vorgegebenen Reparaturstelle 3, 8, dadurch gekennzeichnet, dass an der Reparaturstelle 3, 8 eine Durchsetzung 3, 6 mit einem Höhensprung H eingebracht ist, wobei der Höhensprung H der Durchsetzung 3, 6 im Reparaturfall ausreicht, um mit einem Trennwerkzeug 4 entfernt zu werden und die Reparaturstelle 3, 8 zu öffnen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeugbauteil aus einem festen oder hochfesten Stahl mit einer vorgegebenen Reparaturstelle nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Im Fahrzeugbau werden mehr und mehr Fahrzeugbauteile aus festem und hochfestem Stahl eingesetzt. Dies gilt auch für den Karosseriebau, wo beispielsweise Struktur und Sicherheitsteile wie Träger oder B-Säulen immer öfter zur Erreichung der Gewichtsziele und der Sicherheitsanforderungen aus einem borlegierten, warmgeformten und pressgehärtetem festen oder hochfesten Stahl hergestellt werden. Durch das Härten werden dann zum Beispiel Zugfestigkeiten von ca. 1500 N/mm² eingestellt. Während der unterschiedlichen Herstellungsprozesse werden verschiedene Formoperationen an einem Fahrzeugbauteil vorgenommen, unter anderem werden auch immer wieder Öffnungen im Blechprofil hergestellt. Diese Öffnungen dienen beispielsweise als Durchführungslöcher für Befestigungsschrauben, als Referenzlöcher für die positionsgenaue Ausrichtung des Blechprofils in Folgeprozessen, als Montagefreigänge oder als Versteifungsmaßnahmen.

Um ein Verfahren zur Herstellung von gehärteten Blechprofilen ökonomischer und rationeller zu gestalten, schlägt die DE 101 49 221 C1 ein Verfahren zur Herstellung eines gehärteten Blechprofils vor, bei dem aus einer gegebenenfalls vorgeformten Platine zunächst zumindest eine topfartige Ausformung an der Platine ausgeformt wird, wonach die Platine in einem Pressenwerkzeug zum Blechprofil warm umgeformt und gehärtet wird. In einer besonderen Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Boden einer solchen Ausformung im Pressenwerkzeug herausgetrennt wird. Die in der DE 101 49 221 C1 offenbarten topfförmigen Ausformungen dienen der Herstellung von Referenzpunkten vor dem eigentlichen Warmformprozess. Zwar kann das Blechprofil mitsamt der topfartigen Ausformungen in Nachfolgeoperationen beschnitten werden, hiermit sind jedoch immer Schneidoperationen im Zuge der industriellen Fertigung zur Vollendung des Herstellungsprozesses gemeint. So können beispiels weise die Ausformungen, sofern sie nicht mehr benötigt werden und im Abfallbereich des Blechproduktes liegen, selbst durch Beschnitt entfernt werden.

Die DE 100 56 023 A1 offenbart ein Blechteil mit einem nachträglich entfernbaren Bereich, insbesondere für den Aufbau und oder das Fahrgestell eines Fahrzeuges, bei welchem Befestigungsmittel durch die Anordnung des Blechteils mit einem geschlossenen, vorgegebenen Blechabschnitt verdeckbar sind. Bei der Herstellung der Karosserie oder des Aufbaus eines Fahrzeugs können die miteinander verbundenen Blechteile nicht mehr oder nur sehr schwer zugängliche Hohlräume bilden. Befinden sich in den Hohlräumen Befestigungsmittel, so können diese im Reparaturfall ohne Beschädigung der Karosserie gar nicht mehr oder nur unter großen Anstrengungen gelöst und entfernt werden. Die DE 100 56 023 A1 schlägt vor, den Zugang zu solch verborgenen Befestigungsmitteln zu erleichtern, indem ein Blechteil bereitgestellt wird, welches zumindest einen Schlitz in einem vorgegebenen Blechabschnitt zur Vorbereitung eines Zugangs zu einem Befestigungsmittel aufweist. Dadurch wird erreicht, dass die Öffnung vorbereitet ist und ohne besondere Hilfsmittel hergestellt werden kann. Zur Auffindung der vorbereiteten Öffnungsmöglichkeit wird die Stelle mit einer Markierung ähnlich einem Dornanschlag gekennzeichnet. Bei festen oder hochfesten Bauteilen ist trotz der Vorbereitung durch den Schlitz das Öffnen einer solchen Reparaturstelle jedoch kaum möglich, weil die Festigkeit des Bauteils im Bereich der Festigkeiten der Öffnungswerkzeuge und darüber liegt. Hinzu kommt, dass insbesondere bei Struktur- und Sicherheitsteilen aus einem festen oder hochfesten Material eine Schwächung des Bauteils durch einen Schlitz bereits vor der Reparatur im allgemeinen unzulässig ist.

Als Alternative zu warmgeformten Stahlsorten kann das feste oder hochfeste Bauteil auch aus einem kaltformbaren Stahl mit den erforderlichen Festigkeitswerten hergestellt sein. Die benötigten Festigkeitswerte orientieren sich dabei an dem jeweiligen Einsatzzweck im Fahrzeug.

Durch den Einsatz der festen oder hochfesten Bauteile ergibt sich jedoch zunehmend das Problem, das sich die fertig hergestellten und eingebauten Bauteile außerhalb des industriellen Fertigungsprozesses aufgrund ihrer hohen Festigkeitswerte nur noch schlecht bearbeiten lassen. Dies zeigt sich vor allem im Reparaturfall.

Muss beispielsweise in einer Kraftfahrzeugwerkstatt ein hinter einem festen oder hochfesten Bauteil liegendes anderes Bauteil repariert oder ausgetauscht werden, erweist es sich als schwierig, Zugangsöffnungen in das feste oder hochfeste Bauteil einzubringen. Insbesondere kann der feste oder hochfeste Stahl mit herkömmlichen Stahlbohrern kaum aufgebohrt werden. Auch der teilweise Austausch eines festen oder hochfesten Bauteils, durch Abtrennen eines beschädigten Teils und Anschweißen eines unbeschädigten Teils, ist mit den herkömmlichen Trennwerkzeugen nur schwer auszuführen. Diese erschwerten Reparaturmöglichkeiten führen demnach zu höheren Wartungskosten.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein festes oder hochfestes Stahlbauteil bereitzustellen, dass im Reparaturfall leichter zu bearbeiten ist als bisher möglich.

Diese Aufgabe löst die Erfindung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1. Demnach ist an einer vorgegebenen Reparaturstelle im Bauteil eine Durchsetzung eingebracht, die im Reparaturfall entfernt werden kann. Beispielsweise überlagert ein festes oder hochfestes Bauteil im montierten Zustand ein anderes Bauteil. Im anderen Bauteil muss eine Schraube entfernt werden, um das andere Bauteil zu lösen und auszutauschen. Der Zugang zur Schraube ist jedoch durch das feste oder hochfeste Bauteil verhindert. Folglich muss in dem festen oder hochfesten Bauteil eine Reparaturöffnung geschaffen werden. Erfindungsgemäß kann dies nunmehr durch Entfernen der Durchsetzung geschehen, die bereits während des Herstellungsprozesses an der vorgegebenen Reparaturstelle in das feste oder hochfeste Bauteil eingebracht worden ist. Bei der Durchsetzung handelt es sich um einen Höhensprung im Material. An der vorgegebenen Reparaturstelle wird das Material zur Außenseite des Bauteils mittels eines Höhensprungs verschoben. Dadurch entsteht eine erhöhte Stelle, die Durchsetzung. Diese Durchsetzung kann flächig ausgebildet sein, wenn beispielsweise nur eine kleine Reparaturöffnung geschaffen werden muss. In diesem Fall hätte die Durchsetzung in etwa die Form eines kleinen Buckels. Muss eine größere Reparaturöffnung geschaffen werden, ist die Durchsetzung bevorzugt ring- oder wulstartig ausgebildet, wobei der Ring oder Wulst die Form der vorgegebenen Reparaturöffnung abbildet. In der Werkstatt kann der Buckel dann bevorzugt mittels eines Trennschleifers abgetragen werden, indem die Erhöhung des Buckels abgeschliffen wird. Dadurch öffnet sich die Reparaturstelle, ohne dass in das feste oder hochfeste Bauteil gebohrt werden muss. Ähnlich verhält es sich mit der ringartigen Durchsetzung. Der die Reparaturstelle umschließende Ring oder Wulst wird entfernt. Die Entfernung kann dabei beispielsweise mittels eines Trennschleifers spanabhebend oder auch mit anderen Trennwerkzeugen wie beispielsweise einem Schneidbrenner erfolgen, je nachdem welche Trenn- oder Schleifwerkzeuge in der Werkstatt vorhanden sind. Ist der äußere Ring der Reparaturstelle entfernt, fällt automatisch der von dem Ring umschlossene innere Teil des Fahrzeugbauteils als Abfallstück an und die Reparaturstelle öffnet sich. Der Trennaufwand wird dabei so gering wie möglich gehalten, da nicht die gesamte Reparaturöffnung aufgebohrt oder aufgeschnitten werden muss, sondern nur der äußere Rand der Reparaturstelle.

Die Durchsetzung wird in der Regel nur dazu benötigt, dass sie getrennt werden kann. Bevorzugt ist daher der Höhensprung der Durchsetzung so knapp eingebracht, dass er im Reparaturfall gerade ausreicht, um mit einem Trennwerkzeug entfernt zu werden. Da beispielsweise ein Trennschleifer ein gängiges Trennwerkzeug darstellt und in den meisten Werkstätten vorhanden ist, ist so bei der erfindungsgemäßen Durchsetzung sichergestellt, dass das Bauteil einerseits in den meisten Werkstätten repariert werden kann und andererseits der Herstellungsaufwand und der Materialverbrauch der Durchsetzung so gering wie möglich ist. Zwar ist das Bohren in festem Stahl schwierig, Trennschleifen ist jedoch durchaus möglich, solange ein Ansatz punkt für das Werkzeug, bei dem erfindungsgemäßen Bauteil die Durchsetzung, gegeben ist.

Die Durchsetzung kann im warmen oder kalten Zustand in das Bauteil eingebracht werden, insbesondere kann das Einbringen der Durchsetzung in die gängigen Herstellungsverfahren wie Tiefziehen oder Pressen integriert werden.

Im Übrigen beeinträchtigt die Durchsetzung die Sicherheits- und Festigkeitsanforderungen des festen oder hochfesten Bauteils nicht. Die Durchsetzung verfügt über dieselben Festigkeitswerte wie das Bauteil selbst, sie führt daher nicht zu einer Schwächung. Auch wird das Einbringen von unzulässigen Öffnungen vermieden, da die Durchsetzung erst im Reparaturfall geöffnet wird. Bis zum Reparaturfall ist die Durchsetzung geschlossen. Sollte der Reparaturfall nicht eintreten, wird das Bauteil an der vorgegebenen Reparaturstelle gar nicht geöffnet. Sollte der Reparaturfall eintreten, kann das Bauteil nach dem Entfernen der Durchsetzung und dem Schaffen einer Reparaturöffnung gegebenenfalls mit einem geeigneten Mittel erneut geschlossen werden.

Die Durchsetzung kann auch zum Trennen eines festen oder hochfesten Bauteils an einer bestimmten Stelle vorgesehen sein. Sie verläuft dann nicht ring-, sondern linienförmig und erstreckt sich über die vorgegebene Trennstelle. Nach dem Entfernen der Durchsetzung fällt das Bauteil an der Trennstelle in zwei Hälften auseinander.

Nachfolgend ist die Erfindung anhand der Figuren näher beschrieben. Dabei zeigen
1 ein Bauteil 1 mit einer buckelförmigen Durchsetzung 3,
2 das Bauteil 1 nach dem Abtragen des Buckels 3,
3 ein Bauteil 1 mit einer ringförmigen Durchsetzung 6 und
4 das Bauteil 1 nach dem Abtragen des Rings 5.
In 1 ist ein Ausschnitt aus einem Bauteil 1 im Schnitt dargestellt. In dem Bauteil 1 ist eine Durchsetzung 3 eingebracht. Dabei befindet sich an der Stelle 3 die vom Automobilhersteller vorgegebene Reparaturstelle. Die Durchsetzung 3 wurde bereits während des Herstellungsverfahrens des Bauteils 1 an der Stelle 3 eingebracht. Da bei wurde das Material des Bauteils 1 an der Stelle 3 zum Beispiel durch einen Stempel in Richtung des Höhensprungs H verschoben. Dadurch ist der Buckel 2 der Durchsetzung 3 entstanden. Die Stelle 3 gibt damit die spätere Reparaturöffnung vor, die Reparaturöffnung ist aber bis zum Eintritt des Reparaturfalls durch den Buckel 2 der Durchsetzung 3 fest verschlossen. 1 stellt den Reparaturfall dar. Mittels eines Trennschleifers 4 wird der Buckel 2 der Durchsetzung 3 spanabhebend abgetragen. Bevorzugt ist der Höhensprung H dabei gerade so hoch, dass er ausreicht, um durch den Trennschleifer 4 abgetragen werden zu können und dabei die Reparaturstelle 3 zu öffnen. Der Buckel 2 wird dabei zerrieben.
In 2 ist der Buckel 2 der Durchsetzung 3 vom Bauteil 1 abgetragen. Die in etwa kreisförmige Reparaturstelle 3 ist offen. Nunmehr kann durch die Öffnung 3 hindurch an darunterliegenden Bauteilen gearbeitet, wie beispielsweise eine Schraube herausgedreht werden. Das Bauteil 1 selbst bleibt bis auf die nunmehr entstandene Öffnung 3 unverändert erhalten. Die Öffnung 3 kann nach der Reparatur durch ein geeignetes Mittel wieder verschlossen werden.
3 zeigt einen weiteren Ausschnitt aus dem Bauteil 1 mit einer ringförmigen Durchsetzung 6 im Schnitt. Diesmal ist die vom Automobilhersteller vorgegebene Reparaturstelle 8 größer als die Reparaturstelle 3 in 1 und erstreckt sich über die von dem Wulst 5 der ringförmigen Durchsetzung 6 eingeschlossene Innenfläche des Bauteils 1 bis einschließlich der Fläche der ringförmigen Durchsetzung 6. Der Höhensprung H entspricht wieder der Höhe, die durch den Trennschleifer 4 abgetragen werden muss, um die Reparaturstelle 8 zu öffnen. Dargestellt ist der Reparaturfall. Der Trennschleifer 4 muss lediglich den ringförmigen Wulst 5 abtragen. Aufgrund der ringförmigen Durchsetzung 6 wird dadurch die vom Wulst 5 eingeschlossene Innenfläche des Bauteils 1 automatisch vom Bauteil 1 abgetrennt.
4 zeigt den Zustand des Bauteils 1 nach der Bearbeitung mit dem Trennschleifer 4 im Reparaturfall. Die Reparaturstelle 8 hat sich komplett geöffnet. Die zuvor von dem Wulst 5 eingeschlossene Innenfläche ist als Abfallstück 7 angefallen. Der Wulst 5 wurde abgeschliffen.

Claims

Fahrzeugbauteil 1 aus einem festen oder hochfesten Stahl mit einer vorgegebenen Reparaturstelle 3, 8, dadurch gekennzeichnet, dass an der Reparaturstelle 3, 8 eine Durchsetzung 3, 6 mit einem Höhensprung H eingebracht ist, wobei der Höhensprung H der Durchsetzung 3, 6 im Reparaturfall ausreicht, um mit einem Trennwerkzeug 4 entfernt zu werden und die Reparaturstelle 3, 8 zu öffnen.
Fahrzeugbauteil 1 nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchsetzung 6 ringförmig ausgebildet ist.
Fahrzeugbauteil 1 nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchsetzung 3 flächig ausgebildet ist.
Fahrzeugbauteil 1 nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Höhensprung H der Durchsetzung 3, 6 so knapp eingebracht ist, dass er im Reparaturfall gerade ausreicht, um mit einem Trennwerkzeug 4 entfernt zu werden und die Reparaturstelle 3, 8 zu öffnen.
Fahrzeugbauteil 1 nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei größeren Reparaturstellen 8 die Durchsetzung 6 so eingebracht ist, dass zur Erreichung einer Reparaturöffnung 8 nur ein äußerer, die Reparaturstelle 8 umschließender Wulst 5 entfernt werden muss, wonach der von dem Wulst 5 eingeschlossene innere Teil 7 des Fahrzeugbauteils 1 als Abfallstück anfällt.