DE10328901B4 - Verfahren zur Herstellung eines Stützblechs für eine Automobilkarosse sowie Vorformling für ein Stützblech - Google Patents
Verfahren zur Herstellung eines Stützblechs für eine Automobilkarosse sowie Vorformling für ein Stützblech Download PDFInfo
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Abstract
Verfahren
zur Herstellung eines Stützbleches
für eine
Automobilkarosse, das aus Flachmaterial geformt wird und aus zwei
aufrechten Seitenwandabschnitten und einem gegebenenfalls schrägen, die Seitenwandabschnitte
an einer Seite verbindenden Mittelwandabschnitt besteht, die annähernd im
rechten Winkel zueinander gebogen werden, wobei an den freien seitlichen
und unteren Kanten der Wandabschnitte Flanschabschnitte nach außen gebogen
werden und wobei die Flanschabschnitte an den unteren Kanten durchgehend
geformt werden, mit den folgenden Verfahrensschritten:
– Im Flachmaterial werden zunächst zwei längliche, annähernd dreieckförmige Vertiefungen geformt ohne eine Verdünnung des Materials innerhalb und außerhalb der Vertiefungen, wobei die Vertiefungen an beiden Seiten einer Biegelinie im unteren Bereich des Stützbleches liegen, um welche die Seitenwandabschnitte gegenüber dem Mittelwandabschnitt gebogen werden und sich bis zur freien Kante der unteren Flanschabschnitte erstrecken und an dem von den Kanten abgewandten Ende kontinuierlich in das benachbarte Material übergehen,
– anschließend wird ein Vorformling aus dem Flachmaterial ausgestanzt,
– am...
– Im Flachmaterial werden zunächst zwei längliche, annähernd dreieckförmige Vertiefungen geformt ohne eine Verdünnung des Materials innerhalb und außerhalb der Vertiefungen, wobei die Vertiefungen an beiden Seiten einer Biegelinie im unteren Bereich des Stützbleches liegen, um welche die Seitenwandabschnitte gegenüber dem Mittelwandabschnitt gebogen werden und sich bis zur freien Kante der unteren Flanschabschnitte erstrecken und an dem von den Kanten abgewandten Ende kontinuierlich in das benachbarte Material übergehen,
– anschließend wird ein Vorformling aus dem Flachmaterial ausgestanzt,
– am...
Description
- Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Stützblechs für eine Automobilkarosse nach dem Patentanspruch 1.
- Es ist eine säulenartige Stützblechkonstruktion für Automobile bekannt geworden, die zwei parallel beabstandete Seitenwände und eine die Seitenwände an einer Seite miteinander verbindende Mittenwand aufweist, wobei die Mittenwand schräg nach unten verläuft. An den freien Seiten und den unteren Kanten der Wandabschnitte sind rechtwinklig nach außen Flanschabschnitte abgebogen. Die unteren Flanschabschnitte stützen sich am Bodenblech der Karosse ab, während die aufrechten seitlichen Flanschabschnitte mit ei ner Säule der Karosse verbunden sind. Zwischen Säule und Stützblech ist ein vertikaler Kanal geschaffen für eine Befülleitung für den Tank des Automobils. Das Stützblech dient ferner zur Anbringung von Mitteln, an denen z. B. die Verkleidung angebracht wird, Sicherheitsgurte angeschlagen werden und dergleichen mehr.
- Es ist bekannt, ein derartiges Stützteil aus einer Rechteckplatine aus Blech durch Ziehformen herzustellen. Diese Herstellungsweise ist jedoch in mehrfacher Hinsicht nachteilig. Die Fertigung erfolgt in folgenden Arbeitsschritten aus dem Rohling aus Flachmaterial: Vorschneiden der Platine, Ziehen der Platine, Zwischenbeschneiden, weiteres Ziehen, Kalibrieren, Beschneiden und Beschneiden. Dieses Verfahren ist umständlich und führt daher zu einer relativ geringen Produktionsrate. Außerdem wird relativ viel Material benötigt. Schließlich ist auch eine gute Materialqualität erforderlich, damit das Tiefziehen fehlerlos gelingt.
- Aus
DE 197 28 582 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Blechteils bekannt geworden, das aus zwei aufrechten Seitenwandabschnitten und einem schrägen die Seitenwandabschnitte an einer Seite verbindenden Mittelwandabschnitt besteht, wobei an den freien seitlichen Kanten der Wandabschnitte Flanschabschnitte nach außen gebogen werden. - Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Stützbleches für eine Automobilkarosse anzugeben, das eine höhere Produktionszahl pro Zeitein durch, daß in einen Blechstreifen zunächst die Vertiefungen geformt werden. Da das Materials aus den benachbarten Bereichen zufließen kann, findet eine Dickenverringerung im Bereich der Vertiefung oder in seiner Nachbarschaft nicht statt. Die Vertiefungen haben daher die gleiche Blechdicke wie das übrige benachbarte Material. Als nächster Schritt erfolgt das Ausstanzen für den Zuschnitt des Vorformlings, der bereits die Vertiefungen aufweist. Die Vertiefungen liegen im übrigen auf einer Biegelinie zwischen Mittenwand- und Seitenwandabschnitt im unteren Bereich der Wandabschnitte und erstrecken sich in den Flanschabschnitt hinein bis zu dessen freier Kante. Die Biegelinie, um welche sich die unteren Flansche gegenüber den Wandabschnitten gebogen werden, überquert die Vertiefungen daher zwischen ihren Enden.
- Nach dem Erstellen des Vorformlings in dieser An und Weise, erfolgt das Umbiegen der Flanschabschnitte aus dem Vorformling annähernd um 90° zu den Wandabschnitten. Schließlich werden die Seitenwandabschnitte gegenüber dem Mittenwandabschnitt gebogen, wiederum annähernd um 90°.
- Bei der Herstellung des Stützbleches finden im wesentlichen nur Biegeprozesse statt mit Ausnahme der Formung der Vertiefungen zu Beginn. Diese Formung ist eine Art Ziehprozeß. Dabei kann das Ziehen der Vertiefungen und das Ausstanzen des Zuschnitts in zeitlich enger Abfolge durchgeführt werden, beispielsweise in einem einzigen Hub einer Zieh- und Formpresse.
- Das beschriebene Verfahren ist insofern relativ aufwendig, als aus Stabilitätsgründen gefordert ist, daß die unteren Flanschabschnitte durchgehend sind und nicht etwa durch Einschnitte oder dergleichen unterbrochen. Falls nicht besondere Maßnahmen getroffen werden, besteht die Gefahr, daß an den Ecken es zu einem Reißen zwischen den Flanschabschnitten kommt. Durch die Formung der Vertiefungen wird hingegen eine gleichmäßige Verteilung des zunächst vorhandenen Materialüberschusses erzielt, wobei nach Beendigung des Umformprozesses die Vertiefungen im Bereich der Flanschabschnitte verschwanden sind und im Bereich von Seitenwand- bzw. Mittenwandabschnitt von der Biegung aufgenommen wird, die beim Umbiegen der Seitenwandabschnitte entsteht. Die Umbiegung erfolgt nicht entlang einer scharfen Kante, sondern vielmehr wird in einem gewissen Radius umgebogen, um Belastungsspitzen des Stützblechs zu vermeiden.
- Die Erfindung sieht gemäß Patentanspruch 4 auch einen Vorformling für ein Stützblech vor, das die bereits oben beschriebene Geometrie aufweist. Der Vorformling weist zwei längliche Vertiefungen von annähernd dreieckförmiger Kontur aufweist ohne Verdünnung des Materials außerhalb oder innerhalb der Vertiefungen. Diese Vertiefungen werden ihrerseits wiederum umgeformt, wenn nach Umbiegen der Flanschabschnitte und der Seitenwandabschnitte die endgültige Form des Stützbleches hergestellt wird.
- Anhand eines in Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels soll das erfindungsgemäße Verfahren näher erläutert werden.
-
1 zeigt perspektivisch ein Stützblech, das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt worden ist. -
2 zeigt die Draufsicht auf einen Blechstreifen und die Herstellung des Vorformlings nach der Erfindung. -
3 zeigt den Vorformling in Draufsicht. -
4 zeigt perspektivisch einen weiteren Verfahrensschritt bei der Bearbeitung des Vorformlings nach3 . -
5 zeigt perspektivisch das Stützblech, das aus dem Vorformling nach3 fertig gebogen worden ist. - Das in
1 perspektivisch dargestellte Stützblech10 weist einen Mittenwandabschnitt12 sowie Seitenwandabschnitte14 bzw.16 auf. Der Mittenwandabschnitt12 erstreckt sich schräg nach unten, und die Seitenwandabschnitte14 ,16 sind an der Seite des Mittenwandabschnitts12 verbunden. Die Seitenwandabschnitte14 ,16 verbreitern sich daher von oben nach unten und stehen aufrecht. An die hinteren Kanten der Seitenwandabschnitte14 ,16 schließen sich Flanschabschnitte18 ,20 an, die annähernd um 90° zur Seite nach außen hin gebogen sind. An die unteren Kanten der Wandabschnitte12 ,14 ,16 schließen sich Flanschabschnitte22 ,24 ,28 an, die durch rechtwinkliges Abbiegen nach außen gebildet sind. Man erkennt, daß die Flanschabschnitte22 ,24 und28 durchgehend sind. Das Umbiegen der einzelnen Seitenwandabschnitte und Flanschabschnitte erfolgt nicht scharfkantig, sondern über einen Radius. Insbesondere wird im Bereich der Verbindung der Seitenwandabschnitte14 ,16 mit dem Mittenwandabschnitt12 ein relativ großer Radius gebildet. - Ein Stützblech
10 der gezeigten Art ist vom grundsätzlichen Aufbau an sich bekannt. Er wird mit den Flanschabschnitten22 bis28 auf ein nicht gezeigtes Bodenblech eines Automobil aufgesetzt und dort befestigt und mit den seitlichen Flanschabschnitten18 ,20 an einer Säule der Karosse befestigt, die ebenfalls nicht gezeigt ist. Somit ergibt sich zwischen der Säule und dem Stützblech ein Kanal30 , der z. B. eine Treibstoffleitung aufnimmt, die zum nicht gezeigten Tank des Automobils führt. - An der Vorderseite des Mittenwandabschnitts
12 sind Bügel32 ,34 angebracht, an denen eine Verkleidung des Automobils befestigt werden kann. Bei36 ist eine Mutter gezeigt für das Anschlagen des Beckengurts eines Sicherheitsgurts für das nicht gezeigte Automobil. An die Außenseite des Seitenwandabschnitts18 ist ein Bügel36 angebracht, an dem ein Sensor für ein Airbag befestigt wird. Außerdem sind mehrere Stehbolzen38 gezeigt für die Anbringung weiterer Teile, was hier jedoch im einzelnen nicht beschrieben werden soll. Im folgenden wird die Herstellung des Stützbleches10 näher beschrieben. - In
2 ist ein Blechstreifen40 dargestellt, der in Richtung des Pfeils42 schrittweise vorbewegt wird in eine Form- und Ziehpresse. Bei44 ist der Umriß eines Zuschnitts gezeigt, aus dem durch mehrere Umformvorgänge das Stützblech10 nach1 hergestellt wird. Bei46 ist ein Verbundwerkzeug angedeutet, mit dessen Hilfe im Blechstreifen40 zunächst zwei Vertiefungen48 geformt werden und im gleichen Hub des Pressenstempels ein Vorformling50 ausgestanzt wird. Der Vorformling50 weist die Seitenwandabschnitte14 ,16 , den Mittenwandabschnitt12 sowie die Flanschabschnitte18 ,20 und die Flanschabschnitte22 ,24 ,26 auf. Bei der Darstellung nach3 liegen die beschriebenen Abschnitte in einer Ebene. Die Biegelinien52 ,54 ,56 ,58 ,60 , um welche später die beschriebenen Abschnitte anschließend gebogen werden, sind nur zu Darstellungszwecken eingezeichnet. Sie sind an dem Vorformling50 nicht zu erkennen. - Die Vertiefungen
48 , die naturgemäß auf der anderen Seite des Vorformlings50 Erhebungen sind, sind im Umriß annähernd dreieckförmig mit abgerundeter Spitze62 . Sie sind im Querschnitt gerundet, und der gesamte Grund der Vertiefung48 bildet einen Abschnitt eines Kegelmantels, d. h. von der freien Kante fort verringern sich die Breite und die Tiefe der Vertiefungen bis zur Spitze, die in der Ebene des Blechstreifens40 liegt. Durch Formen der Vertiefungen48 aus dem Blechstreifen40 gemäß2 wird erreicht, daß die Dicke des Materials im Bereich der Vertiefungen48 nicht größer oder kleiner ist als im übrigen Vorformling. Somit stellen die Vertiefungen48 eine Materialanhäufung dar, welche anschließend bei der Fertigformung des Stützbleches10 von Bedeutung ist. -
4 zeigt den nächsten Verfahrensschritt. Die seitlichen Flanschabschnitte18 ,20 werden rechtwinklig gegenüber den Seitenwandabschnitten14 ,16 abgebogen, und zwar um die Biegelinien52 ,54 . Außerdem werden die Flanschabschnitte22 ,24 ,28 um die Biegelinie56 gebogen. Dadurch ergibt sich im Bereich64 ,66 in den Flanschabschnitten22 ,24 ,28 ein Materialüberschuß, der durch die Ausbauchung in diesem Bereich gebildet ist. - Beim nächsten Verfahrensschritt werden die Seitenwandabschnitte
12 ,14 gegenüber dem Mittenwandabschnitt12 abgebogen, wobei die Flanschabschnitte18 ,20 und22 bis28 jeweils nach außen weisen. Dabei kommt es in den bei68 und70 gezeigten Bereichen zu einer besonderen Belastung. Da aber ausreichend Materials aufgrund der Auswölbungen in den Bereichen64 ,66 zur Verfügung steht, wird erreicht, daß die Dicke des Bleches auch in den Bereichen68 ,70 die gleiche Größe hat wie in den übrigen Bereichen des Stützbleches10 . - Der beschriebene Herstellungsprozeß ermöglicht eine Einsparung an Material im Vergleich zu einem Herstellungsprozeß durch Tiefziehen. Diese Materialeinsparung geht bis zu 50%. Darüber hinaus benötigt ein Herstellverfahren der beschriebenen Art ein weitaus weniger hochwertiges Material als ein Tiefziehverfahren. Außerdem kann ein Verfahren zur Herstellung in der beschriebenen Art und Weise zu einer höheren Stückzahl pro Zeiteinheit führen.
Claims (7)
- Verfahren zur Herstellung eines Stützbleches für eine Automobilkarosse, das aus Flachmaterial geformt wird und aus zwei aufrechten Seitenwandabschnitten und einem gegebenenfalls schrägen, die Seitenwandabschnitte an einer Seite verbindenden Mittelwandabschnitt besteht, die annähernd im rechten Winkel zueinander gebogen werden, wobei an den freien seitlichen und unteren Kanten der Wandabschnitte Flanschabschnitte nach außen gebogen werden und wobei die Flanschabschnitte an den unteren Kanten durchgehend geformt werden, mit den folgenden Verfahrensschritten: – Im Flachmaterial werden zunächst zwei längliche, annähernd dreieckförmige Vertiefungen geformt ohne eine Verdünnung des Materials innerhalb und außerhalb der Vertiefungen, wobei die Vertiefungen an beiden Seiten einer Biegelinie im unteren Bereich des Stützbleches liegen, um welche die Seitenwandabschnitte gegenüber dem Mittelwandabschnitt gebogen werden und sich bis zur freien Kante der unteren Flanschabschnitte erstrecken und an dem von den Kanten abgewandten Ende kontinuierlich in das benachbarte Material übergehen, – anschließend wird ein Vorformling aus dem Flachmaterial ausgestanzt, – am Vorformling werden die Flanschabschnitte um etwa 90° nach außen abgebogen und – schließlich werden die Seitenwandabschnitte gegenüber dem Mittelwandabschnitt gebogen.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Formen der Vertiefungen und das Stanzen in einem Hub einer Stanz- und Formpresse durchgeführt wird.
- Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Biegelinie der unteren Flanschabschnitte annähernd parallel zu den freien Kanten der Flanschabschnitte quer über die Vertiefungen hinweg verläuft.
- Vorformling zur Herstellung eines Stützbleches für eine Automobilkarosse, das aus Flachmaterial geformt ist und aus zwei aufrechten Seitenwandabschnitten und einem gegebenenfalls schrägen, die Seitenwandabschnitte an einer Seite verbindendem Mittelwandabschnitt besteht, die annähernd um rechte Winkel zueinander gebogen sind, wobei an den freien seitlichen, unteren Kanten der Seitenwandabschnitte Flanschabschnitte nach außen abgebogen sind und wobei die Flanschabschnitte an der unteren Kante durchgehend geformt sind, dadurch gekennzeichnet, daß zwei längliche, annähernd dreieckförmige Vertiefungen (
48 ) geformt sind, deren Blechdicke annähernd gleich groß ist wie die Dicke des benachbarten Materials, daß die Vertiefungen (48 ) im unteren Bereich des Vorformlings (50 ) liegen zu beiden Seiten einer Biegelinie (58 ,60 ), um welche bei Erstellung des Stützblechs (10 ) die Seitenwandabschnitte (12 ,14 ) gegenüber dem Mittelwandabschnitt (12 ) gebogen werden, daß die Vertiefungen (48 ) sich zur freien Kante der unteren Flanschabschnitte (22 ,24 ,28 ) erstrecken und daß die Vertiefungen (48 ) an dem von der freien Kante abgewandten Ende allmählich in das benachbarte Material übergehen. - Vorformling nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefungen (
48 ) am oberen Ende eine gerundete Spitze aufweisen. - Vorformling nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefungen die Form eines Abschnitts eines Kegelmantels aufweisen.
- Vorformling nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefungen (
48 ) symmetrisch zu beiden Seiten der zugeordneten Biegelinie (58 ,60 ) angeordnet sind, wobei die von den freien Kanten abgerundete Spitze (62 ) annähernd auf der zugeordneten Biegelinie (58 ,60 ) liegt.
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Representative=s name: HAUCK PATENT- UND RECHTSANWAELTE, 20354 HAMBURG |
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Owner name: WILD MANUFACTURING GROUP LTD., WITTON, BIRMING, GB |
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8328 | Change in the person/name/address of the agent |
Representative=s name: BEETZ & PARTNER PATENT- UND RECHTSANWAELTE, 80538 |
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