DE10342716B4

DE10342716B4 - Herstellverfahren für einen Seitenschweller

Info

Publication number: DE10342716B4
Application number: DE2003142716
Authority: DE
Inventors: Oliver Fürst; Nikolaus Oancea; Helmut Schneeweiss
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2003-09-16
Filing date: 2003-09-16
Publication date: 2008-03-27
Anticipated expiration: 2023-09-17
Also published as: DE10342716A1

Abstract

Verfahren zum Herstellen einer Innenschale (12) für einen Seitenschweller (11) eines Kraftfahrzeugs, dessen geschlossenes Hohlprofil aus der Innenschale (12) und aus einer Außenschale (13) gebildet wird, wobei die Innenschale (12) im Querschnitt die Form eines zur Fahrzeugaußenseite hin offenen „C" hat, mit zumindest den beiden Herstellschritten:
• Tiefziehen der Innenschale (12) mit einem noch in Verlängerung eines Mittelteils (18) der späteren C-Form gerade abstehenden freien Schenkel (19'),
• Abkanten des freien Schenkels (19') um eine Kante (21) zur Erzeugung der C-Form (17, 18, 19).

Description

Die Erfindung betrifft ein Herstellverfahren für einen Seitenschweller mit einem geschlossenen Hohlprofil.
Aus der US 4,911,495 A ist ein Seitenschweller für ein Fahrzeug entnehmbar, der ein geschlossenes Hohlprofil aufweist, das aus einer Innen- und einer Außenschale gebildet wird.
Ferner ist aus der DE 42 11 410 02 ein Träger für Kraftfahrzeuge bekannt, dessen geschlossenes Hohlprofil aus einer Außenschale und aus einer Innenschale gebildet wird.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Herstellverfahren für einen besonders biege- und torsionssteifen Seitenschweller eines Fahrzeugs zu schaffen.
Diese Aufgabe wird mit dem Herstellverfahren für einen Seitenschweller in Schalenbauweise mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Erfindungsgemäß weist der herzustellende Seitenschweller für ein Fahrzeug ein geschlossenes Hohlprofil auf, das aus einer Innenschale und aus einer Außenschale gebildet wird. Die Innenschale hat im Querschnitt die Form eines zur Fahrzeugaußenseite hin offenen „C"s. Das Verfahren zum Herstellen der C-förmigen Innenschale für einen solchen Seitenschweller besteht zumindest aus den beiden folgenden Herstellschritten:

• Tiefziehen der Innenschale mit einem noch in Verlängerung des Mittelteils der späteren C-Form gerade abstehenden freien Schenkel,
• Abkanten des freien Schenkels um eine Kante zur Erzeugung der C-Form. Aufgrund der C-Form der Innenschale kann die Innenschale eine Form aufweisen, die nicht mehr direkt tiefgezogen werden kann. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn der untere freie Schenkel der C-förmigen Innenschale eine Stufe zum oberen freien Schenkel hin aufweist. Ein derartiger Hinterschnitt kann nicht tiefgezogen werden. Dieses Problem wird durch das oben angegebene Verfahren gelöst, bei dem die Innenschale vollständig tiefgezogen wird. Nur der spätere untere freie Schenkel der C-Form erstreckt sich noch als Verlängerung des Mittelteils der späteren C-Form. In einem weiteren Arbeitsschritt wird dann dieser freie Schenkel abgekantet, sodass die endgültige Form der Innenschale entsteht.

Bei dem Seitenschweller kann sich der eine Verbindungsflansch zwischen Innen- und Außenschale an der Oberseite des Seitenschwellers befinden, während sich der zweite Verbindungsflansch an der Fahrzeugaußenseite befindet.
Für einen Seitenschweller steht immer nur eine bestimmte maximale Bauraumhöhe zur Verfügung. Bei den aus dem Stand der Technik bekannten Seitenschwellern wird dabei ein Teil der zur Verfügung stehenden Bauraumhöhe durch einen nach unten abstehenden Verbindungsflansch zwischen Innen- und Außenschale vergeudet, sodass sich der vom Seitenschweller umschlossene Hohlraum in der Höhe verringert. Dadurch reduziert sich das Biegeträgheitsmoment um die Fahrzeugquerrichtung. Bei einem erfindungsgemäßen Seitenschweller mit einem zur Fahrzeugaußenseite hin abstehenden Verbindungsflansch kann die zur Verfügung stehende Bauraumhöhe voll für den eigentlich tragenden Bereich des Seitenschwellers genutzt werden. Dadurch vergrößert sich die Biege- und Torsionssteifigkeit des Seitenschwellers, ohne dass sich dadurch das Gewicht nennenswert erhöhen würde. Diese erhöhte Biege- und Torsionssteifigkeit ist insbesondere bei offenen Fahrzeugen, wie Cabriolets oder Roadstern, von großem Vorteil.
Ein weiterer Vorteil des zur Fahrzeugaußenseite hin abstehenden Verbindungsflansches ist es, dass die Schnittflächen der Ränder der Innen- und Außenschale nicht mehr in einem korrosionsgefährdeten Bereich liegen. Der Seitenschweller wird normalerweise zumindest an der Fahrzeugaußenseite von außen verkleidet. Als Verkleidung dient dabei häufig eine äußere Seitenwand der Fahrzeugkarosserie. Dadurch ist der an der Fahrzeugaußenseite abstehende Verbindungsflansch vor Nässe und Schmutz geschützt. Bei den bekannten Seitenschwellern mit einem nach unten abstehenden Verbindungsflansch kommen die Ränder der Innen- und Außenschale im Nassbereich zum Liegen, sodass insbesondere beim Einsatz von einfachem verzinkten Blech für die Innen- und/oder Außenschale die Korrosionsgefahr hoch ist.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, anhand dessen die Erfindung im Folgenden näher beschrieben wird. Die einzelnen Figuren zeigen in schematischer Darstellungsweise:
1 einen Querschnitt durch einen bekannten Seitenschweller und
2 einen Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen Seitenschweller.
In 1 ist ein aus dem Stand der Technik bekannter Seitenschweller 1 in Schalenbauweise aus einer Innen- und einer Außenschale 2 und 3 dargestellt. Die Innen- und die Außenschale 2 und 3 weisen einen nach oben abstehenden und einen nach unten abstehenden Verbindungsflansch 4 und 5 auf. An die Innenschale 2 ist seitlich ein Bodenblech 6 angebunden.
Bei diesem herkömmlichen Seitenschweller 1 reduziert sich aufgrund des nach unten abstehenden Verbindungsflansches 5 das Biegeträgheitsmoment, da die zur Verfügung stehende Bauhöhe h nicht voll für die anrechenbare Querschnittsfläche des Seitenschwellers 1 genutzt werden kann. Zudem kommen die unteren Schnittkanten der Innen- und Außenschale 2 und 3 aufgrund des nach unten abstehenden Verbindungsflansches 5 im korrosionsgefährdeten Nassbereich zum Liegen.
In 2 ist ein erfindungsgemäßer Seitenschweller 11 dargestellt, wie er bei Kraftfahrzeugen und insbesondere bei Cabriolets oder Roadstern verwendet werden kann. Der Seitenschweller besteht aus einer Innen- und einer Außenschale 12 und 13, die miteinander über einen oberen Verbindungsflansch 14 und einen zur Fahrzeugaußenseite abstehenden seitlichen Verbindungsflansch 15 miteinander verbunden sind. An der Innenschale 12 ist seitlich ein Bodenblech 16 der Fahrzeugkarosserie angebunden. Die Innenschale 12 hat im Querschnitt die Form eines „C"s, das aus einem oberen Schenkel 17, einem Mittelteil 18 und einem unteren freien Schenkel 19 besteht. Der untere freie Schenkel 19 weist eine Stufe 20 hin zum oberen Schenkel 17 auf.
Der Seitenschweller 11 weist keinen unteren Verbindungsflansch mehr auf, sodass die zur Verfügung stehende Bauhöhe h des Seitenschwellers 11 voll für eine anrechenbare Querschnittshöhe verwendet wird. Dadurch erhöht sich das Biegeträgheitsmoment des Seitenschwellers 11 um die Fahrzeugquerrichtung, sodass sich die Biege- und Torsionssteifigkeit gegenüber den bekannten Seitenschwellern 1 erhöht. Zudem wird der seitliche Verbindungsflansch 15 durch eine äußere Seitenwand der Fahrzeugkarosserie verdeckt, sodass keine Nässe an die Schnittkanten der Innen- und Außenschale 12 und 13 gelangen kann. Dadurch ist die Korrosionsgefahr bei dem seitlichen Verbindungsflansch deutlich geringer als bei einem nach unten abstehenden Verbindungsflansch 5.
Die Innenschale 12 weist eine Hinterschneidung auf, sodass sie nicht in der endgültigen Form tiefgezogen werden kann. Daher wird die Innenschale 12 zunächst in eine Form tiefgezogen, in der der untere freie Schenkel 19 nicht zum Mittelteil 18 abgewinkelt ist, sondern sich gerade ans Mittelteil 18 anschließt. Die Form mit der Stellung des späteren freien Schenkels 19', die dabei entsteht, ist gepunktet in 2 dargestellt. Anschließend wird der spätere freie Schenkel 19' um eine Kante 21 zum eigentlichen freien Schenkel 19 abgekantet.
Erst dieses Herstellverfahren ermöglicht die Darstellung eines Seitenschwellers 11, der keinen nach unten abstehenden Verbindungsflansch mehr zwischen Innen- und Außenschale 12 und 13 aufweist.