DE10352968B3

DE10352968B3 - Verfahren zum Herstellen einer noppen- oder hutartigen Ausstülpung an einem Karosserieelement

Info

Publication number: DE10352968B3
Application number: DE2003152968
Authority: DE
Inventors: Albrecht Dipl.-Ing. Reimold; Reiner Dipl.-Ing. Gehrig; Hubert Waltl; Bernhard Arbesmeier
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2003-11-13
Filing date: 2003-11-13
Publication date: 2005-04-21
Anticipated expiration: 2023-11-14

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer noppen- oder hutartigen Ausstülpung (7, 14) an einem Karosserieelement (1) einer Fahrzeugkarosserie zum optionalen Einbringen eines Durchbruches für Befestigungsmittel, Leitungen oder dergleichen. Damit ein nachträgliches Öffnen eines Durchbruches auf einfache Weise durchführbar ist und darüber hinaus zu keinem Zeitpunkt eine Gefahr hinsichtlich eindringendem Schmutz oder eindringender Feuchtigkeit besteht, wird im Zuge des Prägens der Ausstülpung (7, 14) entlang der gesamten Umrisslinie des späteren Durchbruches eine Blechstärkenreduzierung als Sollbruchstelle (12) in das Karosserieelement (1) eingearbeitet.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen einer noppen- oder hutartigen Ausstülpung an einem Karosserieelement einer Fahrzeugkarosserie zum optionalen Einbringen eines Durchbruches für Befestigungsmittel, Leitungen oder dergleichen.

Eine gattungsgemäße Vorgehensweise ist in der EP 0 823 371 B1 beschrieben, wobei in die Außenhaut einer Fahrzeugkarosserie an der für den optionalen Durchbruch vorgesehenen Stelle eine nach außen gerichtete noppen- oder hutartige Ausstülpung eingeformt wird, die nach Lage, Größe und Querschnittsform dem vorzusehenden Durchbruch entspricht und wobei die Ausstülpung danach bedarfsweise von der Außenseite her mit einem parallel zur Außenhaut und in dichtem Abstand zu ihr geführten Sägeschritt abgesägt wird. Das Einformen der Ausstülpung erfolgt etwa bis zu einer Tiefe, welche dem Dreifachen der Bauteildicke entspricht. Von Nachteil ist, dass ein zusätzlicher Sägeschritt erforderlich ist.

Die weiterhin zu nennende DE 28 22 447 B1 beschreibt eine durch einen Stanzvorgang vorgeformte, vorzugsweise unter Verwendung eines Werkzeuges im Bedarfsfall in eine Öffnung überführbare Abdeckung für Befestigungsmittel bzw. Leitungen, wobei die Umrisse der späteren Öffnung bis auf einen Stegbereich durchgestanzt werden und der entstehende Spalt im Zuge einer Oberflächenschutzbehandlung abgedichtet wird. Der Stegbereich wird dabei durch einen zusammen mit dem Stanzvorgang erfolgenden Prägevorgang eingedrückt. Zwar zeichnet sich auch hier die Abdeckung deutlich von der angrenzenden Kontur des Karosserieelementes ab, andererseits entsteht aber zunächst ein Spalt, durch den Schmutz und Feuchtigkeit hindurchdringen kann und der erst nach einer Oberflächenschutzbehandlung, z. B. einem Kunststoffauftrag, abgedichtet wird.

Die frühe Typtaufung im Karosseriebau führt in der Regel zu einem erheblichen Mehraufwand z. B. durch zusätzliche Pufferstrecken bzw. Entkopplungsstrecken und zu erhöhtem Steuerungsaufwand. Es wird daher versucht, die Typenvielfalt im Karosseriebau möglichst gering zu halten. Von daher wäre denkbar, alle möglichen Durchbrüche für alle Typen stets anzubringen und alle nicht benötigten Durchbrüche im Verlaufe der Fahrzeugmontage durch Stopfen oder Montageplatten wieder zu schließen. Denkbar wäre auch, die benötigten Durchbrüche stets erst am Ende des Karosserierohbaues einzubringen, z. B. durch Laserschneiden, Plasmaschneiden, manuelles Bohren mit Bohrschablone usw. Alle diese Methoden bedeuten aber einen hohen Kostenaufwand, als Investition, als laufende Kosten für Zusatzteile oder in Gestalt von zusätzlicher Fertigungszeit.

Um also ein frühzeitiges Steuern von Fahrzeugkarosserien im Karosserierohbau zu vermeiden und eine Typfestlegung erst am Ende durchführen zu müssen, ist es sinnvoll, eine Möglichkeit zu schaffen, typ- und ausstattungsspezifische Durchbrüche erst bei Bedarf und im Nachhinein auf einfache Weise öffnen zu können.

Allerdings sind die Anforderungen an die nicht geöffneten Durchbrüche ebenfalls von hoher Bedeutung. Diese müssen in der Regel wasser- und gasdicht sein. Im Prüf- und Fahrbetrieb darf es zu keinen Beschädigungen kommen und das Öffnen der Durchbrüche muss auch im lackierten Zustand noch möglich sein. Durch den Öffnungsvorgang dürfen weder Späne noch Verschmutzungen in Karosseriehohlräume gelangen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen einer noppen- oder hutartigen Ausstülpung gemäß Oberbergriff des Patentanspruches 1 dergestalt weiterzubilden, dass ein nachträgliches Öffnen eines Durchbruches für Befestigungsmittel, Leitungen oder dergleichen auf einfache Weise durchführbar ist und dass darüber hinaus zu keinem Zeitpunkt eine Gefahr hinsichtlich eindringenden Schmutz oder eindringende Feuchtigkeit besteht.

Die erfindungsgemäße Lösung ist in Patentanspruch 1 dargelegt. Die Unteransprüche befassen sich mit vorteilhaften Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung.

Die Erfindung ist nachstehend anhand zweier Ausführungsbeispiele näher erläutert und in der zugehörigen Zeichnung dargestellt. Dabei zeigt:
1 eine schematisierte Schnittdarstellung eines Karosserieelementes mit einer noppenartigen Ausstülpung mit dem zur Herstellung verwendeten Werkzeug und
2 eine der 1 entsprechende Darstellung, wobei die Ausstülpung hutförmig ausgebildet ist.
Wie aus 1 ersichtlich ist ein Karosserieelement 1 einer Fahrzeugkarosserie mit der Blechstärke a zwischen einem Niederhalter 2 und einer Matrize 3 eines Umformwerkzeuges 4 eingespannt. Ein vertikal (Doppelpfeil 5) beweglicher Stempel 6 drängt zur Herstellung einer noppenartigen Ausstülpung 7 während seiner Abwärtsbewegung einen entsprechenden Bereich des Karosserieelementes 1 in eine Ausnehmung 8 der Matrize 3.
Die einander sich gegenüber stehenden umlaufenden Kanten 10, 11 von Stempel 6 und Matrize 3 sind jeweils abgerundet, und der Stempel 6 wird in einem solchen Masse auf die entsprechende Kante 11 der Matrize 3 zu bewegt, dass sich entlang einer Umrisslinie, die gleichzeitig auch Sollbruchstelle 12 ist, eine materialschonende aber doch recht deutliche Einschnürung der Blechdicke a des Karosserieelementes 1 ergibt. Vorzugsweise verbleibt entlang der Sollbruchstelle 12 eine Rest- Blechstärke a₁, die lediglich noch 10% bis 20% der Blechstärke a beträgt. Im Ausführungsbeispiel lässt sich die Sollbruchstelle 12 dadurch herstellen, dass der Stempeldurchmesser d_s geringfügig größer ist als der Durchmesser d_m der matrizenseitigen Ausnehmung 8. Grundsätzlich ist die Kontur der noppenartigen Ausstülpung 7 bzw. diejenige der Sollbruchstelle 12 beliebig gestaltbar und wird naturgemäß durch die aufeinander abzustimmende Formgebung von Stempel 6 und Matrize 3 bzw. matrizenseitiger Ausnehmung 8 bestimmt.
Um das Steuern von Fahrzeugkarosserien im Karosseriebau zu vermeiden und eine Typfestlegung erst am Ende des Karosseriebaues durchführen zu müssen, ist mit der erfindungsgemäß hergestellten noppenartigen Ausstülpung 7 eine Möglichkeit geschaffen, typ- und ausstattungsspezifische Durchbrüche nachträglich öffnen zu können. Typspezifische Durchbrüche ergeben sich beispielsweise durch die Unterscheidung in Linkslenker- und Rechtslenker-Fahrzeuge, während ausstattungsspezifische Durchbrüche beispielsweise für Befestigungsmittel, Antennenöffnungen, Kabeldurchführungen usw. benötigt werden.
Soweit Durchbrüche tatsächlich benötigt werden lassen sich diese aus den vorbereiteten noppenförmigen Ausstülpungen 7 auf einfache Weise herstellen. Dies kann durch einfaches Durchschlagen mittels geeigneter Werkzeuge geschehen, aber auch dadurch, dass z. B. an der Ausstülpung 7 ein kleiner t-förmiger Bolzen befestigt (z. B. Schweißen, Löten) wird, der von einem entsprechend ausgebildeten Hebelwerkzeug untergriffen werden kann, um es so dem Werker auf einfache Weise zu ermöglichen, die noppenartige Ausstülpung 7 entlang der Sollbruchstelle 12 aus dem Karosserieelement 1 herauszubrechen.
Die gegenüber der Ebene des Karosserieelementes 1 erhabene noppenartige Ausstülpung 7 in Verbindung mit der geschlossenen (Rest- Blechstärke a₁) Sollbruchstelle 12 bietet verschiedene Vorteile. So bleiben die noppenartigen Ausstülpungen 7 stets Wasser- und gasdicht, beim Öffnen eines Durchbruches gelangen weder Späne noch Verschmutzungen in Fahrzeughohlräume und letztendlich ist die noppenartige Ausstülpung 7 auch noch nach einem Lackieren des Karosserieelementes 1 erkennbar und leicht auffindbar.
2 zeigt ein etwas modifiziertes Werkzeug 13 zur Herstellung einer hutartigen Ausstülpung 14. Dabei kann im Wesentlichen auf die Ausführungen im Zusammenhang mit dem Ausführungsbeispiele gemäß 1 zurück gegriffen werden. Demgemäß sind z. B. baugleiche Elemente auch mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Lediglich bezüglich des konstruktiven Ausbaues der Matrize 15 ist eine Unterscheidung beachtenswert. So ist deren mittige Ausnehmung gestuft ausgebildet und zwar bestehend aus einer oberen Ausnehmung 16 mit einem Querschnitt d_m1 und einer unteren Ausnehmung 17 mit einem Querschnitt d_m2. Zur Herstellung der Sollbruchstelle 12 taucht der Stempel 6 bis in den Übergang von oberer Ausnehmung 16 in die untere Ausnehmung 17 in die Matrize 15 ein. Die obere Ausnehmung 16 ist so bemessen (d_m1 ≥ d_s + 2a), dass ein Randsteg 18 der hutförmigen Ausstülpung 14 während der Abwärtsbewegung des Stempels 6 in die obere Ausnehmung 16 eingezogen werden kann. Zur materialschonenden Herstellung dieses Einzuges ist eine umlaufende Kante 19 der oberen Ausnehmung 16 gerundet ausgebildet.
Zur Herstellung eines Durchbruches kann entsprechend den Ausführungen in Zusammenhang mit 1 vorgegangen werden.

Claims

Verfahren zum Herstellen einer noppen- oder hutartigen Ausstülpung an einem Karosserieelement einer Fahrzeugkarosserie zum optionalen Einbringen eines Durchbruches für Befestigungsmittel, Leitungen oder dergleichen, dadurch gekennzeichnet, dass im Zuge des Prägens der Ausstülpung (7, 14) entlang der gesamten Umrisslinie des späteren Durchbruches eine Blechstärkenreduzierung als Sollbruchstelle (12) in das Karosserieelement (1) eingearbeitet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Sollbruchstelle (12) eine Rest-Blechstärke a₁ von 10% bis 20% der Blechstärke a des Karosserieelementes (1) verbleibt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sollbruchstelle (12) an einen Randsteg (18) der hutförmigen Ausstülpung (14) sich anschließend eingearbeitet wird.