DE112011102045T5

DE112011102045T5 - Schalldämpfender Flicken

Info

Publication number: DE112011102045T5
Application number: DE112011102045T
Authority: DE
Inventors: Jonathan W. Fisk; Paul A. Andel; Stephen A. Fetsko; Kris Morris; James F. Keys
Original assignee: Shiloh Industries Inc
Current assignee: Grouper Acquisition Company Lexington Us LLC
Priority date: 2010-06-16
Filing date: 2011-06-10
Publication date: 2013-05-02
Also published as: JP5722999B2; WO2011159567A3; CN102947134A; JP2013535030A; KR20170021370A; US20110315473A1; US8479876B2; KR20130103706A; CN102947134B; WO2011159567A2; KR101767992B1

Abstract

Eine Plattenanordnung (10) zur Verwendung für jede Anzahl von unterschiedlichen Anwendungen, enthaltend eine Verschiedenheit von Fahrzeuganwendungen, die Geräusche oder Vibrationen herabsetzt, eine thermische Isolierung vorsieht und/oder die strukturelle Integrität verbessert. Gemäß einem Ausführungsbeispiel enthält die Plattenanordnung (10) eine Hauptplatte (12) aus einem Metall, einen oder mehrere schalldämpfende Flicken (14, 16), die ebenfalls aus einem Metall bestehen, und eine Klebstoffschicht (18), die die Flicken (14, 16) mit der Hauptplatte (12) in einer erzwungenen Schichtkonstruktion verbindet. Die schalldämpfenden Flicken (14, 16) können ein oder mehrere Formungsmerkmale (30, 32) enthalten, die zur Verbesserung der Formbarkeit der Plattenanordnung (10) ausgebildet sind, ohne ihre schalldämpfungseigenschaften bedeutsam zu verschlechtern. Es gibt unterschiedliche Typen von Formungsmerkmalen, enthaltend innere Formungsmerkmale (30) (zum Beispiel Öffnungen, Löcher, Schlitze, Kerben, usw.), die sich in dem Inneren des Flickens befinden, und äußere Formungsmerkmale (32) (zum Beispiel Vorsprünge, Finger, Vertiefungen, Wellenformen, usw.), die sich entlang des Umfangs des Flickens befinden.

Description

Hinweis auf bezogene Anmeldungen
Diese Anmeldung beansprucht den Nutzen der provisorischen Nutzen der US-Anmeldung Nummer 61/355,410, die am 16. Juni 2010 eingereicht wurde. Deren gesamter Inhalt wird hier einbezogen.
Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf einen schalldämpfenden Flicken zum Verringern von Geräusch und/oder Vibrationen, und insbesondere auf einen schalldämpfenden Flicken, der an einem Metallteil angebracht ist, so dass der Flicken und das Teil gestanzt, gezogen oder in anderer Weise zusammengeformt werden können.
Hintergrund
Gegenstände, die gegen Schall gedämpft wurden, können einen Typ von viskoelastischem Material enthalten, das an einem vibrierenden Gegenstand angebracht ist, wie einer Automobilkomponente. Das viskoelastische Material absorbiert und verteilt die durch den Gegenstand erzeugte Vibrationsenergie durch Umwandeln von mit den Vibrationen assoziierter mechanischer Energie in thermische Energie, die innerhalb der schalldämpfenden Materialschicht verteilt wird und verringert so das hiermit assoziierte Geräusch. Es gibt mehrere unterschiedliche Strukturen, die üblicherweise für Schalldämpfungszwecke verwendet werden, enthaltend: Strukturen mit freier Schicht, Strukturen mit eingespannter Schicht und Laminate.
Strukturen mit freier Schicht sind Strukturen, bei denen ein schalldämpfendes viskoelastisches Material selbst auf die Oberfläche eines vibrierenden Gegenstands aufgebracht ist. Bei einer derartigen Anordnung wird Vibrations- oder akustische Energie, die durch einen Geräusch- oder Vibrationsquelle auf einer Seite des Gegenstands erzeugt wurde, in der angrenzenden viskoelastischen Schicht verteilt, so dass sie gedämpft wird. In dem Fall von Strukturen mit eingespannter Schicht kann das schalldämpfende viskoelastische Material als ein Klebstoff wirken, der zwischen dem vibrierenden Gegenstand und einer zusätzlichen starren Hemmschicht angeordnet ist. Die Vibrationsdämpfung erfolgt allgemein aufgrund einer relativen Bewegung zwischen dem vibrierenden Gegenstand und der starren Hemmschicht, die Scherbewegung in dem viskoelastischen Material bewirkt, die in Wärmeenergie umgewandelt wird. Schalldämpfende Laminate wirken stark in derselben Weise wie Strukturen mit eingespannter Schicht, jedoch enthält der vibrierende Gegenstand ein paar von dünnen Hemmschichten mit einer viskoelastischen Klebstoffschicht dazwischen.
Zusammenfassung
Gemäß einem Aspekt ist eine Plattenanordnung vorgesehen, die eine Hauptplatte, einen schalldämpfenden Flicken und eine Klebstoffschicht, die den schalldämpfenden Flicken mit der Hauptplatte verbindet, aufweist. Der schalldämpfende Flicken hält zumindest ein Formungsmerkmal, das die Formbarkeit während eines Metallformungsvorgangs unterstützt, und der schalldämpfende Flicken verringert Geräusche oder Vibrationen in der Plattenanordnung.
Gemäß einem anderen Aspekt ist ein Verfahren zum Formen einer Plattenanordung vorgesehen. Das Verfahren kann die Schritte aufweisen:

a) Vorsehen einer Hauptplatte;
b) Vorsehen eines schalldämpfenden Flickens, wobei der schalldämpfende Flicken zumindest ein Formungsmerkmal enthält, das die Formbarkeit während eines Metallformungsvorgangs unterstützt, und
c) Verbinden des schalldämpfenden Flickens mit der Hauptplatte durch eine Klebstoffschicht, um die Plattenanordnung zu bilden.

Beschreibung der Zeichnungen
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend in Verbindung mit den angefügten Zeichnungen beschrieben, in denen gleiche Bezeichnungen gleiche Elemente bezeichnen, und in denen:
1A eine Draufsicht auf eine beispielhafte Plattenanordnung ist, bevor sie einem Metallformungsvorgang unterzogen wird, welche Plattenanordnung eine Hauptplatte und zwei getrennte schalldämpfende Flicken hat;
1B und 1C perspektivische Ansichten von Teilen der beispielhaften Plattenanordnung in 1A sind, nachdem die Plattenanordnung in ein paar von Fahrzeugradgehäusen geformt wurde;
1D eine Querschnittsansicht der beispielhaften Plattenanordung nach 1A entlang Linien 1D ist;
2A eine perspektivische Ansicht eines Teils einer beispielhaften Plattenanordnung ist, nachdem sie einem Metallformungsvorgang unterzogen wurde, welche Plattenanordnung eine Hauptplatte und einen einzelnen schalldämpfenden Flicken enthält, der ein internes Formungsmerkmal hat, das sich in einer Kompressionszone befindet;
2B und 2C perspektivische Ansichten von Teilen von beispielhaften Plattenanordnungen sind, nachdem sie Metallformungsvorgängen unterzogen wurden, wobei jede der Plattenanordnungen eine Hauptplatte und einen einzelnen schalldämpfenden Flicken, der ein internes Formungsmerkmal, das sich in einer Expansionszone befindet, hat, enthält;
3A eine perspektivische Ansicht einer beispielhaften Plattenanordnung ist, die einem Metallformungsvorgang unterzogen wurde, der in diesem Fall ein mehrstufiger Ziehvorgang ist, um eine Fahrzeug-Sitzwanne zu werden;
3B eine perspektivische Ansicht der beispielhaften Fahrzeug-Sitzwanne in 3A ist;
4A eine perspektivische Ansicht eines beispielhaften Fahrzeug-Armaturenbretts ist, welches Fahrzeug-Armaturenbrett eine Hauptplatte und einen einzelnen schalldämpfenden Flicken enthält; und
4B eine perspektivische Ansicht eines anderen beispielhaften Fahrzeug-Armaturenbretts ist, welches Fahrzeug-Armaturenbrett eine Hauptplatte und zwei getrennte schalldämpfende Flicken enthält.
Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen
Der hier beschriebene schalldämpfende Flicken kann für jede Anzahl von unterschiedlichen Anwendungen eingesetzt werden, um Geräusche oder Vibrationen zu verringern, thermische Isolierung vorzusehen und/oder die strukturelle Integrität des darunterliegenden Teils zu verbessern. Obgleich der schalldämpfende Flicken nachfolgend im Kontext verschiedener Fahrzeuganwendungen beschrieben wird, ist darauf hinzuweisen, dass er nicht so beschränkt ist, ebenso für verschiedene Nichtfahrzeug-Anwendungen eingesetzt werden kann. Einige potentielle Beispiele enthalten Luftfahrtanwendungen, Marineanwendungen, militärische Anwendungen, Landwirtschafts- und Bauausrüstungen, Haushaltsgeräte sowie jede andere Anwendung, bei der es erwünscht ist, Geräusche oder Vibrationen in einem Metallteil herabzusetzen.
1A zeigt eine Plattenanordnung 10, bevor sie gestanzt wird, wobei die Plattenanordnung eine Hauptplatte 12, ein Paar von Flicken 14, 16 und eine Klebstoffschicht 18 (gezeigt in 1D), die die Flicken an der Hauptplatte festklebt, enthält. Die 1B–C zeigen die Plattenanordnung, nachdem sie in schalldämpfende Teile 20, 22, die in diesem Fall Radgehäuse für ein Fahrzeug sind, geformt wurde. 1D zeigt einen Querschnitt der Plattenanordnung 10, wobei der Querschnitt aus 1A genommen wurde, und enthält die Hauptplatte 12, den Flicken 16 und die Klebstoffschicht 18. Andere potentielle Fahrzeuganwendungen für den schalldämpfenden Flicken enthalten Sitzwannen, Ersatzradwannen, Armaturenbretter, Verteilerkanäle, Schutzkappen, Dachplatten, Bodenschalen, Hauben, Kofferraumdeckel, Türauskleidungen, Gepäckablagen, Ölwannen, Abdeckungen und Gehäuse für verschiedene Maschinen- und Getriebekomponenten sowie andere Fahrzeug- und nicht Fahrzeuganwendungen. Einige nicht beschränkende beispielhafte Anwendungen für den schalldämpfenden Flicken werden in den US-Patentanmeldungen Nummern 61/232,988, die am 11. August 2009 eingereicht wurde; 61/253,795, die am 21. Oktober 2009 eingereicht wurde; und 61/307,158, die am Februar 2010 eingereicht wurde, gelehrt, die sämtlich hier einbezogen werden.
Die Hauptplatte 12 wirkt als das strukturelle Fundament für das darunterliegende Teil oder die geformte Komponente und kann unbearbeitet, geschnitten, geschert oder in anderer Weise in eine gewünschte Form gebracht sein. Bei diesem Ausführungsbeispiel startet die Hauptplatte 12 in der Form eines allgemein länglichen oder ovalen Zuschnitts (1A) und ergibt ein paar von gekrümmten oder konturierten Radgehäusen (1B–C). Es ist nicht erforderlich, dass die schalldämpfenden Teile 20, 22 zusammen hergestellt werden, wie hier dargestellt ist; sie können ebenfalls individuell hergestellt werden. Die Hauptplatte 12 ist typischerweise größer als die Schalldämpfenden Flicken 14, 16, und kann aus jeder Anzahl von geeigneten Materialien hergestellt sein, einschließlich verschiedener Typen aus Metall wie Stahl (zum Beispiel kalt gewalzter Stahl, feuerverzinkter Stahl, elektrogalvanisierter Stahl, nach dem Verzinken wärmebehandelter Stahl, usw.) und Aluminium. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen besteht die Hauptplatte aus Stahl und hat eine Dicke zwischen 0,4 mm und 3,0 mm. Jedoch wird die genaue Größe, Form, Dicke und Zusammensetzung der Hauptplatte 12 im Wesentlichen durch das bestimmte Teil, das geformt wird, bestimmt, und kann von den hier gezeigten und beschriebenen Ausführungsbeispielen abweichen.
Die Flicken 14, 16 werden durch die Klebstoffschicht 18 auf die Hauptplatte 12 aufgebracht und verringern oder mildern das Geräusch oder die Vibrationen in dem Radgehäuse. Die Flicken 14, 16, die als schalldämpfende Flicken bezeichnet werden können, können unbearbeitet, geschnitten, geschert oder in anderer Weise in jede Anzahl von Formen und Größen geformt sein, aber sind üblicherweise so gestaltet, dass sie nahe einer Geräuschquelle sind. Beispielsweise sind bei dem in 1A bis D gezeigten Ausführungsbeispiel die Flicken 14, 16 an den inneren Wänden der Radgehäuse so angebracht, dass sie Geräusche und Vibrationen, die an den Rädern oder Ecken austreten, dämpfen oder minimieren. Obgleich die Flicken 14, 16 hier so gezeigt sind, dass sie sich auf der Seite des Passagierraums des Teils befinden (das heißt, der Seite des Radgehäuses, die dem Passagierraum und nicht dem Rad selbst zugewandt ist) befinden, ist es auch möglich, dass sie auf der entgegengesetzten Seite der Hauptplatte 12 angebracht sind, so dass sie zu dem Rad hin freiliegen. Die Flicken 14, 16 können auf beiden Seiten der Hauptplatte 12 so angebracht sein, dass sie sowohl dem Passagierraum als auch dem Rad zugewandt sind. Die Flicken 14, 16 können aus jeder Anzahl von geeigneten Materialien gebildet sein, enthaltend verschiedene Typen und Legierungen aus Metall wie Stahl (zum Beispiel kaltgewalzter Stahl, feuerverzinkter Stahl, elektrogalvanisierter Stahl, nach dem Feuerverzinken wärmebehandelter Stahl, usw.) und Aluminium. Bei einem Ausführungsbeispiel haben die Flicken 14, 16 eine Dicke oder Abmessung, die dünner als die der darunterliegenden Hauptplatte 12 ist und zwischen 0,2 mm und 2,0 mm liegt. Jedoch können die genaue Größe, Form, Dicke und Zusammensetzung des Flickens sich von den hier gezeigten und beschriebenen Ausführungsbeispielen unterscheiden.
Die Klebstoffschicht 18 verbindet die schalldämpfenden Flicken 14, 16 mit dem Hauptzuschnitt 12 und kann abhängig von ihrer Zusammensetzung und der bestimmten Anwendung, für die sie verwendet wird, andere Funktionen wie Vibrations- und/oder Geräuschdämpfung durchführen. Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Klebstoffschicht 18 eine viskoelastische Klebstoffschicht, die aus einem wärmehärtbaren Harz auf Acrylatbasis besteht und eine Dicke von etwa 0,005 mm bis 0,05 mm hat; jedoch können andere Klebstoffzusammensetzungen und Dicken ebenfalls verwendet werden. Die Plattenanordnung 10 mit der Hauptplatte 12, dem Flicken 14 und der Klebstoffschicht 18 kann in einer erzwungenen Dämpfungsschichtkapazität arbeiten. Für den Fachmann ist offensichtlich, dass erzwungene Dämpfungsschichtkonstruktionen die Vibrationsenergie verteilen oder in anderer Weise mildern können durch Verwendung von Schub und Beanspruchung innerhalb der sandwichartigen Konstruktion, um Vibrationen in geringwertige Reibungswärme umzuwandeln.
Wie vorstehend erwähnt ist, sind die 1A und 1D Illustrationen einer vorgeformten Plattenanordnung 10 mit einer Hauptplatte 12 und schalldämpfenden Flicken 14, 16, während die 1B–1C Illustrationen derselben Plattenanordnung sind, nach dem diese gestanzt oder in anderer Weise geformt wurde. Die schalldämpfenden Flicken 14, 16 sind mit verschiedenen Typen von beispielhaften „Formungsmerkmalen” versehen, die ausgebildet sind, die Formbarkeit der Plattenanordnung 10 zu verbessern, ohne ihre Schalldämpfungseigenschaften wesentlich zu verschlechtern. Es gibt unterschiedliche Typen von Formungsmerkmalen, wie nachfolgend erläutert wird. Beispielsweise ist der Flicken 16 sowohl mit inneren Formungsmerkmalen 30 als auch mit äußeren Formungsmerkmalen 32 versehen, während der Flicken 14 nur mit äußeren Formungsmerkmalen 32 versehen ist. Typischerweise haben Teile, die die Spiegelbilder voneinander sind, dieselben Grundmerkmale, jedoch sind die Flicken 14, 16 hier mit verschiedenen Kombinationen von Formungsmerkmalen gezeigt, mit dem Versuch, einige der verschiedene Kombinationen, die möglich sind, zu illustrieren. Die folgende Beschreibung des Flickens 16 ist ebenfalls auf den Flicken 14 anwendbar.
Bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel enthält der Flicken 16 einen Hauptplattenbereich 40, mehrere innere Formungsmerkmale 30, in der Form von Öffnungen 42, einem Loch 44 und Schlitzen 46, und mehrere äußere Formungsmerkmale 32 in der Form von Vorsprüngen 50 und Vertiefungen 52. Der Hauptplattenbereich 40 hat vorzugsweise eine derartige Größe und Form, dass, wenn der Flicken 16 sich auf dem Radgehäuse befindet, der zweckmäßig den Bereich des Radgehäuses bedeckt, aus dem die Geräusche oder Vibrationen austreten. Durch Verwendung des Flickens 16 anstelle der Herstellung des gesamten Radgehäuses aus einem Laminatmaterial erfährt das schallgedämpfte Teil 22 eine Kosteneinsparung und/oder eine Gewichtsreduzierung (weniger Material), und zeigt noch geeignete Geräusch-, Vibrations- und Härte(NVH)-Eigenschaften und erwünschte Steifheits- und strukturelle Qualitäten, um mehrere potentielle Eigenschaften zu zitieren. Zusätzlich kann die Verwendung eines Flickens anstelle eines vollständigen Laminats das Schweißen durch eine Klebstoffschicht wie die Klebstoffschicht 18 vermeiden, was eine spezielle Ausgasungsentlüftung und andere Ausrüstungskomponenten in der Herstellungseinrichtung erfordern kann.
Ein inneres Formungsmerkmal 30 enthält im weiten Sinne jedes Loch, Schlitz, Nut und/oder andere Öffnung in dem inneren des Flickens, das die Formbarkeit während eines Stanz-, Zieh- oder anderem Metallformungsvorgang unterstützt. Wie nachfolgend im einzelnen erläutert wird, kann, wenn die Plattenanordnung 10 einem Metallformungsvorgang unterzogen wird, die Hauptplatte 12 anderen Kräften (zum Beispiel Expansionskräften, Kompressionskräften, Zugkräften, usw.) als die Flicken 14, 16 ausgesetzt sein. Dies kann bewirken, dass das Material in der Hauptplatte 12 und in den Flicken 14, 16 sich mit unterschieldichen Geschwindigkeiten ausdehnt oder zusammenzieht und kann weiterhin durch den Umstand kompliziert werden, dass eine Klebstoffschicht 18 und eine oder mehrerer Schweißungen die beiden Schichten miteinander verbinden. Somit können die inneren Formungsmerkmale 30 die Kraft oder Beanspruchung der Tafelanordnung 10 entlastend durch Vorsehen von Mitteln zur Expansion in einer Expansionszone (zum Beispiel ein Bereich, in welchem der Flicken gezogen wird oder sich ausdehnt) und von Mitteln zur Kompression in einer Kompressionszone (das heißt, ein Bereich in welchem der Flicken zusammengeschoben wird oder komprimiert wird). Die Öffnungen 42, das Loch 44 und die Schlitze 46 sind insgesamt Beispiele für innere Formungsmerkmale, die in einer Expansionszone verwendet werden können, da sie alle dem Flicken 16 ermöglichen, sich auszudehnen oder zu spreizen, ohne an dieser Stelle zu reißen oder zu platzen. In einer Kompressionszone sollten jedoch Öffnungen 42 und/oder ein Loch 44 verwendet werden, da Schlitze 46 einfach Schnitte oder Kerben in dem Flicken sind und somit keinen inneren Raum für den Flicken haben, um selbst komprimiert zu werden. Ein Schlitz, aus dem einiges Material entfernt wurde (das heißt, ein Schlitz mit einer beachtlichen Breite), wird nachfolgend als eine „Kerbe” bezeichnet und kann entweder in einer Expansions- oder einer Kompressionszone verwendet werden. Allgemein gesprochen, kann jedes innere Formungsmerkmal, bei dem Flickenmaterial aus der Mitte des Merkmals entfernt wurde, in entweder einer Expansions- oder einer Kompressionszone verwendet werden, und jedes innere Formungsmerkmal, bei dem kein Flickenmaterial entfernt wurde (zum Beispiel ein Schnitt, ein Einschnitt, ein Schlitz, usw.), kann in einer Expansionszone verwendet werden.
Die Öffnungen 42 sind hier als längliche Öffnungen gezeigt, die allgemein rechteckig in der Form sind und sich in einen der Vorsprünge 50 erstrecken. Selbstverständlich können die Öffnungen 42 andere Formen annehmen und sich an andere Positionen als dieser befinden. Es ist möglich, dass ein Vorsprung eine einzelne Öffnung, mehrere Öffnungen (wie in 1B), keine Öffnungen (wie in 1C) oder irgendeine andere Kombination aus inneren und/oder äußeren Formungsmerkmalen enthält. Wie am besten in 1B illustriert ist, befinden sich Öffnungen 42 in dem Vorsprung 50, der sich die Seite des Radgehäuses hoch und über eine ziemlich enge Falte oder Biegung 60 in der Hauptplatte 12 erstreckt. Während des Stanzvorgangs, der diese enge Falte bildet, erfährt der Flicken 16 wahrscheinlich eine beträchtliche Materialbewegung oder Verdünnung in diesem Bereich; daher ergibt sich das Erfordernis für die Öffnungen 42, die sowohl Expansions- als auch Kompressionskräfte um die Falte herum aufnehmen können. Einige geeignete Formen für Öffnungen 42 enthalten, ohne beschränkt hierauf zu sein, Rechtecke, Quadrate, Dreiecke und andere Polygone, sowie Ovale, Kreise, Halbmonde und unregelmäßige Formen die keinen speziellen Namen haben. Der Flicken 16 kann eine einzelne Öffnungen 42, mehrere Öffnungen, die über den Flicken verteilt sind, mehrere Öffnungen, die in bestimmten Bereichen des Flickens konzentriert sind, eine Kombination von inneren Formungsmerkmalen, die eine oder mehrere Öffnungen plus ein oder mehr andere innere Formungsmerkmale enthalten, sowie andere Ausführungsbeispiele enthalten.
Das Loch 44 ist eine einfache kreisförmige Öffnung indem Flicken 16 und kann an einer bestimmten Stelle vorgesehen sein, um eine Zugkraft oder andere Kräfte, die an dieser Stelle während eines Metallformungsvorgangs wirken, zu entlasten. Das Loch 44 kann in einer Expansions- oder einer Kompressionszone angeordnet sein, wie vorstehend erläutert ist, aber es kann sich auch in der Nähe eines Merkmals wie einer Schweißung oder einem mechanischen Befestigungsteil befinden, derart, dass das Loch die Kraft oder die Zugbeanspruchung auf das Merkmal entlastet. Beispielsweise erstreckt sich das Loch 44 in 1B nicht über eine ausgeprägte Falte oder Biegung, wie es die Öffnungen 42 tun. Stattdessen kann sich das Loch 44 nahe einer Punktschweißung oder eines anderen Merkmals in der Plattenanordnung derart befinden, dass, wenn die Platte gestanzt wird, es die Punktschweißung von Druck entlastet und verhindert, dass sie auseinandergezogen wird. Es ist auch möglich, dass das Loch 44 ein multifunktionelles inneres Formungsmerkmal ist, das sowohl den Formungsvorgang unterstützt als auch einen Spielraum für andere Teile wie Schläuche, elektrische Drähte usw. vorsieht. Bei einem Ausführungsbeispiel ist das Loch 44 in einem schalldämpfenden Flicken für ein Armaturenbrett vorgesehen und unterstützt den Formungsvorgang und wirkt auch als ein Durchgang für eine Längssäule. Andere Verwendungen, Funktionen, Orte und Ausführungsbeispiele des Loches 44 können stattdessen verwendet werden. Der Flicken 16 kann ein einzelnes Loch 44, mehrere Löcher, die über den Flicken verteilt sind, mehrere Löcher, die in bestimmten Bereichen des Flickens konzentriert sind, eine Kombination aus inneren Formungsmerkmalen, die ein oder mehrerer Löcher plus ein oder mehrere innere Formungsmerkmale enthalten, sowie andere Ausführungsbeispiele enthalten.
Die Schlitze 46 sind Schnitte oder Einschnitte, die strategisch um den Flicken 16 herum angeordnet sein können, um bei der Formbarkeit zu helfen. Gemäß dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Schlitze 46 Bogen- oder halbmondförmige Einschnitte, die sich nahe Schweißungen 62 befinden, so dass sie Dehnungs- oder Ziehdrücke auf die Schweißungen während eines Metallformungsvorgangs, wie Stanzen, entlasten können. Es ist nicht erforderlich, dass die Schlitze 46 nahe einer Schweißung oder eines anderen Merkmals positioniert werden, da sie an anderen Stellen des Flickens in derselben Weise wie andere innere Formungsmerkmale 30 angeordnet sein können. Bei den meisten Ausführungsbeispielen ist es wünschenswert, dass die Schlitze vollständig durch den Flicken hindurchgehen, jedoch ist dies nicht notwendig, da es für einen Schlitz möglich ist, nur teilweise durch den Flicken hindurchzugehen. Wenn der Schlitz nur teilweise durch die Dicke des Flickens hindurchgeht, kann er so gestaltet sein, dass er während des Metallformungsvorgangs in einer gesteuerten Weise bricht oder getrennt wird. Die Größe, Länge, Tiefe, Form, Orientierung usw. des Schlitzes wird stark durch die Gestalt des geformten Teils und/oder die Schweißung oder ein anderes Merkmal, das geschützt wird, bestimmt. In einigen Fällen kann es bevorzugt sein, dass der Schlitz 46 allgemein senkrecht zu den Belastungslinien oder Ziehlinien des Flickens ausgerichtet ist, derart, dass der Schlitz während des Formens auseinandergezogen wird. Einige beispielhafte Schlitzformen enthalten, sind aber nicht beschränkt hierauf: Bogen, Halbmonde, gerade Linien, wellenförmige Linien, gebrochene Linien, gebrochene Kreise, usw.. Beispielsweise ist es möglich, dass sich der Schlitz 46 vollständiger um die Schweißung 62 erstreckt, als in den 1A–B gezeigt ist, oder dass der Schlitz mehrere getrennte Bögen enthält, die die Schweißung umgeben (das heißt, einen gebrochenen Kreis). Um eine bessere Formung zu begünstigen, kann der Schlitz 46 kleine Löcher 48 haben, die sich an einem oder beiden Enden des Schlitzes befinden. Die Löcher 48 liefern zusätzlichen Spielraum für das Flickenmaterial während des Formungsvorgangs, sie helfen, ein Reißen zu verhindern durch Blockieren einer Rissfortpflanzung am ende des Schlitzes und sie können verschiedene unterschiedliche Größen haben. Der Flicken 16 kann einen einzelen Schlitz 46, mehrere Schlitze, die über den Flicken verteilt sind, mehrere Schlitze, die in bestimmten Bereichen des Flickens konzentriert sind, eine Kombination aus inneren Formungsmerkmalen, die einen oder mehrere Schlitze plus ein oder mehrere andere innere Formungsmerkmale enthalten, sowie andere Ausführungsbeispiele enthalten.
Das äußere Formungsmerkmal 32 enthält in weitem Sinne jeden Vorsprung, Finger, jeder Vertiefung, Wellenform oder ein anderes Umfangsmerkmal, das entlang des Umfangs des Flickens angeordnet ist, das währen des eines Stanzens, Ziehens oder anderen Metallformungsvorgangs unterstützt. Wie die inneren Formungsmerkmale 30, sind die äußeren Formungsmerkmale 32 so ausgebildet, dass sie auf eine die Plattenanordnung 10 ausgeübte Kraft oder Beanspruchung entlasten durch Vorsehen von Mitteln für die Ausdehnung in einer Expansionszone und Mitteln für die Kompression in einer Kompressionszone. Vorsprünge 50 und Vertiefungen 52 sind zwei Beispiele für äußere Formungsmerkmale, die entlang des Umfangs des Flickens 16 verwendet werden können; andere Merkmale und Kombinationen von Merkmalen sind möglich. Bei einigen Anwendungen ist es wünschenswert, dass der Flicken 16 eine große Oberfläche hat und/oder sich in bestimmte Bereiche der Hauptplatte 12 so erstreckt, dass eine beträchtliche Schalldämpfung auftreten kann, aber dies kann Herausforderungen während des Metallformungsvorgangs darstellen. Bei dem in 1B gezeigten, beispielhaften Radgehäuse kann es zum Beispiel wünschenswert sein, dass sich der Flicken 16 die Seitenwand des Radgehäuses nach oben und über die Falte oder Biegung 60 erstreckt, da beträchtlicher Schall oder Vibrationen aus diesem Bereich austreten können. Jedoch kann das Stanzen einer derartigen Form zu einem Reißen oder Platzen des Flickens führen. Somit können Vorsprünge 50 und vertiefungen 52 zusammenwirken, um die gewünschten NVH-Eigenschaften zu erzielen, noch dazu von der Beanspruchung und den Kräften entlasten, die auf diesen Abschnitt des Flickens einwirken. Ein Beispiel für eine Umfangskante mit Vorsprüngen und Vertiefungen ist in der US-Anmeldung Nummer 60/903,998, die am 28. Februar 2007 eingereicht wurde und hier einbezogen wird, gezeigt.
Die Vorsprünge 50 befinden sich entlang des Umfangs des Flickens 16 und können verschieden unterschiedliche Formen und Größen annehmen. Die in den 1A–C gezeigten beispielhaften Vorsprünge sind beispielsweise im Allgemeinen rechteckige Vorsprünge, die eine Länge haben, die größer als ihre Breite ist. Dies ist selbstverständlich nicht erforderlich, da die Vorsprünge auch eine mehr fingerartige oder unregelmäßige Form haben können, kürzer oder länger als die hier gezeigten sein können, oder dünner oder breiter sein können, um einige wenige Möglichkeiten zu zitieren. Es kann auch wünschenswert sein, dass die Vorsprünge 50 bestimmte Längen-zu-Breiten-Verhältnisse zeigen, die auf die Dicke des Metallblechs, aus dem die Vorsprünge gebildet sind, bezogen sind. Da beispielhafte Vorsprünge 50 sich über einen Abschnitt des Radgehäuses erstrecken, der eine ziemlich bedeutsame Krümmung oder einen engen Radius hat (das heißt, die Falte 60), sind die Vorsprünge 50 so ausgebildet, dass sie sich während des Metallformungsvorgangs so ausbreiten, dass der Flicken an der schließlichen Form des Teils haften kann, ohne zu Reißen oder zu platzen. Bei Anwendungen mit größeren Krümmungen können dünnere Vorsprünge von Fingern bevorzugt sein, bei Anwendungen mit geringeren Krümmungen können dickere Vorsprünge oder Finger verwendet werden. Die Form und die Ausbildung des Vorsprungs 50 können derart sein, dass er sich an seinem distalen Ende nicht leicht entlaminiert. Größere Vorsprünge, mehr in der Form von Halbinseln in Gegensatz zu dünnen Fingern können auch verwendet werden.
Vertiefungen 52 befinden sich auch entlang des Umfangs des Flickens 16 und können verschiedene unterschiedliche Formen und Größen haben. Bei dem hier gezeigten Ausführungsausbeispiel sind die Vertiefungen 52, die Räume zwischen den Vorsprüngen 50; aber dies ist nicht erforderlich. Die Vertiefungen 52 können jedes vertiefte Merkmal enthalten, das sich entlang des Umfangs des Flickens befindet, einschließlich Öffnungen, Löchern, Schlitzen, Kerben, usw., die sich den ganzen Weg heraus zu der Kante des Flickens erstrecken. Um dies zu illustrieren, wäre, wenn das Loch 44 so bewegt würde, dass es entlang des Umfangs des Flickens 16 wäre, dieses im Allgemeinen als eine Vertiefung betrachtet, was in diesem Fall ein äußeres Formungsmerkmal ist. Weder innere noch äußere Formungsmerkmale 30, 32 sind auf irgendwelche besonderen Formen oder Anordnungen beschränkt, da alle geeigneten Ausfürhungsbeispiele verwendet werden können. Schweißungen 62 können über den gesamten Flicken angeordnet sein und sind üblicherweise vorgesehen, um zu helfen, eine Materialbewegung zu steuern und eine Entlaminierung während des Metallformungsvorgangs zu verhindern. Wie vorstehend erwähnt ist, unterliegen die Hauptplatte 12 und der Flicken 16 typsicherweise nicht einem identischen Materialfluss, wenn die Plattenanordnung 10 einem Stanz- oder Ziehvorgang unterzogen wird. Die Schweißungen 62 können sich dieses Problems annehmen durch Übertragen von Lasten von der Hauptplatte 12 auf den Flicken 16 während eines derartigen Vorgangs, wodurch einiges von der Belastung reduziert wird, die andernfalls durch die Klebstoffschicht 18 getragen werden kann. Bei dem Ausführungsbeispiel befinden sich die Schweißungen 62 nahe der Kante oder des Umfangs des FLickens 16. Es ist auch möglich, eine oder mehrere Schweißungen an den Enden der Vorsprünge 50 oder anderswo vorzusehen. Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann der Flicken 16 eine abwechselnde Folge von Schweißungen und ren/äußeren Formungsmerkmalen enthalten. Zum Beispiel kann der Flicken 16 eine Linie von Punktschweißungen entlang einer der Kanten des Flickens und eine in der Nähe befindliche und im Allgemeinen parallele Linie von Löchern, die sich zwischen den Punktschweißungen befinden, enthalten. Eine derartige Schweißungs-/Loch-Kombination kann nützlich sein, um zu verhindern, dass Formungskräfte die Schweißungen zerreißen.
Wie vorstehend beschrieben ist, können die Formungsmerkmale 30, 32 während eines Stanz-, Zieh- oder eines anderen Metallformungsvorgangs unterstützend sein. Ein potentieller Weg zum Bestimmen, ob ein Formungsmerkmal während eines derartigen Vorgangs unterstützend ist, besteht in der Bewertung der Größe der Streckung, Kompression oder anderer Verzerrung, die durch das Formungsmerkmal erfahren wird. Wenn beispielsweise das Formungsmerkmal eine Streckung, Kompression oder Verzerrung von mehr als 10% erfährt, dann kann angenommen werden, dass das Formungsmerkmal den Stanz-, Zieh- oder anderen Metallformungsvorgang unterstützt hat. Die Streckung, die hier diskutiert wird, kann von uniaxialer, biaxialer oder anderer mehraxialer Natur sein und kann Materialflüsse enthalten, die vom Einfachen bis zum Komplexen reichen. Andere Bewertungsverfahren können ebenfalls angewendet werden, um die Rolle zu untersuchen, die Formungsmerkmale bei einem derartigen Metallformungsvorgang spielen.
In den 2A–C sind jeweils eine Öffnung, ein Loch und ein Schlitz gezeigt, bevor und nachdem sie einem Metallformungsvorgang wie einem Stanz- oder Ziehvorgang unterzogen wurden. Es wird mit 2A begonnen, in der ein beispielhafter schalldämpfender Flicken 70 an einer Hauptplatte 72 über eine Klebstoffschicht und mehrere Schweißungen 74 angebracht ist, und enthält eine Öffnung 76, die entlang einer Biegung 78 in dem Teil angeordnet ist. Für den Fachmann ist augenscheinlich, dass während eines Metallformungsvorgangs, der die Biegung 78 erzeugt, ein Materialfluss in mehreren Richtungen stattfinden kann, einschließlich des Flusses zu der Mitte der Öffnung hin aufgrund einer Kompressionslast. Die Wirkungen dieser Kompressionslast können an der Öffnung 76 gesehen werden, die einen Vorverformungsrand 80 mit einer Abmessung A und einen Nachverformungsrand 82 mit einer Abmessung A' hat. Indem dem Material ermöglicht wird, während des Metallformungsvorgangs in die Öffnung 76 zu fließen, wird der Rand der Öffnung eingeengt oder komprimiert, so dass Falten in diesem Bereich vermieden werden können. Die Größe der Kompression oder Verzerrung ist, wie durch die Abmessungen A und A' illustriert ist, größer als 10%; somit hat die Öffnung 76 bei diesem speziellen Beispiel den Metallformungsvorgang unterstützt.
2B zeigt einen schalldämpfenden Flicken 84, der an einer Hauptplatte oder dem Zuschnitt 86 angebracht ist, wobei der Flicken ein Loch 88 mit Vor- und Nachverformungsrändern 90, 92 enthält. Ein Paar von optionalen Schweißungen 94 überträgt die Last, Beanspruchung oder andere Formungskräfte um das Loch herum, und kann strategisch angeordnet sein. Bei diesem besonderen Ausführungsbeispiel sind zwei Punktschweißungen vorgesehen, jedoch können mehr oder weniger oder unterschiedliche Typen von Schweißungen stattdessen verwendet werden. Beispielsweise ist es möglich, eine oder mehr Nahtschweißungen – beispielsweise durch eine Laserschweißvorrichtung – entlang bestimmter Bereiche des Flickens so vorzusehen, dass der Flicken und die Hauptplatte entlang einer Distanz verschweißt sind, im Gegensatz zu einer nur punktweisen Verschweißung. Wie in 2B demonstriert ist, kann, wenn ein durch eine Expansionskraft bewirkter Materialfluss stattfindet, dass Loch 88 sich verlängern und sich von einer Kreisform zu einer länglicheren oder ovalen Form ändern. Dies kann dazu führen, dass sich eine Vorformungsabmessung B ausdehnt und eine größere Nachformungsabmessung B' wird, sowie sich eine Vorformungsabmessung C zusammenzieht und eine kleinere Nachformungsmessung C' wird, oder irgendeine Kombination hiervon. Bei diesem besonderen Beispiel hat sich die Abmessung B, B' um mehr als 10% gedehnt, wodurch angezeigt wird, dass das Loch 88 den Metallformungsvorgang unterstützt hat. Wenn biaxiale Beanspruchungen auf den Flicken 84 nahe des Lochs 88 einwirken, können sich die Ränder des Lochs in anderen Richtungen ausdehnen und/oder zusammenziehen.
In 2C ist ein schalldämpfender Flicken 100 gezeigt, der an einer Hauptplatte oder einem Zuschnitt 102 mit einer Klebstoffschicht und einer Punktschweißung 104 angebracht ist. Um die Punktschweißung vor übermäßiger Beanspruchung, Last oder anderen Kräften während eines Metallformungsvorgangs zu schützen, wurde ein Schlitz 110 nahe der Schweißung 104 ausgebildet und ist so gestaltet, dass er einige der Formungskräfte empfängt und ablenkt. Der Schlitz 110 hat einen Vorformungsrand 112 und einen Nachformungsrand 114. Wie illustriert ist, kann der schlitz während des Formungsvorgangs auseinandergezogen und geöffnet werden, anstatt dass die Schweißung nachgibt. Bei diesem besonderen Beispiel wurde der Schlitz 110 anfänglich als ein dünner Einschnitt oder als ein Schlitz mit einer Breite D gebildet, aber er wurde während der Herstellung etwas auseinandergezogen, um ein Schlitz mit einer Nachformungsbreite D' zu werden. Der Abstand, um den der Schlitz auseinandergezogen wurde, ist, wie durch die Abmessungen D und D' demonstriert wird, größer als 10% der anfänglichen Breite des engen Einschnitts. Es kann daher angenommen werden, dass der Schlitz 110 diesen beispielhaften Metallformungsvorgang unterstützt hat.
Obgleich die 2A–C einige der Metriken oder Parameter demonstrieren, die verwendet werden können, um zu bestimmen ob ein Formungsmerkmal einen Metallformungsvorgang unterstützt hat, sind dies nicht die einzigen Kriterien. Andere Kriterien können ebenfalls angewendet werden, um zu bestimmen, ob ein Formungsmerkmal bei einem Stanz-, Zieh- oder anderen Metallformungsvorgang geholfen oder diesen unterstützt hat. Darüber hinaus sind die Vor- und Nachformungsränder und die Materialschlussverzerrungen, die in den 2A–C gezeigt sind, nur beispielhaft und nur für Zwecke der Illustrationen vorgesehen. Andere Ränder und Materialflussverzerrungen sind möglich.
Bei einem beispielhaften Formungsvorgang wird der schalldämpfende Flicken 14 an dem Hauptzuschnitt 12 angebracht, bevor jedes Teil gestanzt, gezogen oder in anderer Weise in ein Fertigteil geformt ist. Bei einem Ausführungsbeispiel sind sowohl der schalldämpfende Flicken als auch der Hauptzuschnitt flache ebene Stücke zu der Zeit, zu der sie miteinander verklebt und/oder punktverschweißt werden. Jede Anzahl von Verklebungs- und/oder punktverschweißungsmustern kann verwendet werden, um die beiden Werkstücke in einem nachfolgenden Formungsvorgang zusammenzuhalten. Eine derartige Technik kann die Diskrepanzen in dem Materialfluss zwischen dem schalldämpfenden Flicken und dem Hauptzuschnitt verringern. Es kann bevorzugt sein, den Flicken erst anzukleben und dann die Punktschweißungen hinzuzufügen, nachdem die Klebstoffschicht ausgehärtet ist. Nachdem der schalldämpfende Flicken 14 angemessen an dem Hauptzuschnitt 12 angebracht ist, wie durch eine Klebstoffschicht, Punktschweißungen usw., können beide Komponenten zusammen einem Stanz-, Zieh- oder anderen Formungsvorgang unterzogen werden. Dieser Vorgang stellt sicher, dass das sich ergebende Teil eine stärker integrierte Form mit engeren Toleranzen und einer besseren Entsprechung zwischen dem Hauptzuschnitt 12 und dem schalldämpfenden Flicken 14 hat. Für den Fachmann ist augenscheinlich, dass ein Zusammenfügungsvorgang, der bereits geformte Flicken und Hauptplatten mit dreidimensionalen Konfigurationen verwendet, eine Herausforderung darstellen kann, da sie einander in einer sehr genauen Weise anzupassen sind. Ein derartiger Stanz-, Zieh- oder Formungsvorgang führt auch zu der Einsparung eines Herstellungsschritts, da der schalldämpfende Flicken und der Hauptzuschnitt nicht getrennt gestanzt werden müssen. Der Metallformungsvorgang kann ein Einzel- oder Mehrschrittvorgang sein. Andere Vorteile können auch durch die Verwendung eines kombinierten Formungsvorgangs wie der vorstehend beschriebene existieren.
Die vorhergehende Beschreibung von inneren und äußeren Formungsmerkmalen sowie anderen Aspekten der Anordnung aus schalldämpfenden Flicken und Platte sind in den 3A–4B gezeigten Ausführungsbeispiele anwendbar. Somit werden eine mehrmalige Beschreibung sowie Wiederholungen hier weggelassen.
3A illustriert allgemein einen Metallformungsvorgang für eine Fahrzeug-Sitzwanne wie den Typ, der Faltsitze und dergleichen aufnimmt. Anfänglich wird eine Plattenanordnung 150 vorgesehen, die eine Hauptplatte 152 und einen Flicken 154 enthält. Der Flicken enthält eine Reihe von Vorsprüngen und Vertiefungen 160, 162 um den Umfang des Flickens herum (das heißt äußere Formungsmerkmale), die helfen, Geräusche oder Vibrationen zu reduzieren, aber auch einen Zweistufen-Ziehvorgang unterstützen oder diesem helfen. Ein erster Ziehschritt erzeugt eine tiefe Höhle oder Einbuchtung 170 und einen Flansch oder eine Lippe 172 in der Plattenanordnung derart, dass die abwechselnde Reihe von Vorsprüngen und Vertiefungen 160, 162 sich aufwärts der Seitenwände der Einbuchtung erstrecken. Ein zweiter Ziehschritt formt weiterhin die Einbuchtung oder das Innere 170 des Teils und bildet Ränder 172 der Sitzwanne. An diesem Punkt ist ein fertiges Teil oder eine Fahrzeug-Sitzwanne 180 geformt mit äußeren Formungsmerkmalen in der Form von Vorsprüngen und Vertiefungen 160, 162, die sich teilweise die Seitenwände hoch erstrecken. Es ist möglich, dass diese äußeren Formungsmerkmale weiter oder kürzer als die in den Zeichnungen illustrierten erstrecken, oder das der Flicken 154 eine Kombination von inneren und/oder äußeren Formungsmerkmalen enthält. Es ist auch möglich, dass sich der schalldämpfende Flicken 154 auf der entgegengesetzten Seite der Sitzwanne (das heißt, der Außenseite) oder auf beiden Seiten der Sitzwanne befindet, im Gegensatz zur Befestigung nur auf der Innenseite der Sitzwanne.
Bei einem Ausführungsbeispiel können die Ziehstempel, die zum Formen der Sitzwanne 180 verwendet werden, bestimmte profilierte Kissen zum Ergreifen oder Kontaktieren des Bindermaterials der Hauptplatte 152 enthalten. In 3A ist beispielsweise ein Umriss oder Fußabdruck 190 eines beispielhaften Kissens für einen oberen Stempel gezeigt, der so ausgebildet ist, dass das Kissen einen Binderbereich der Hauptplatte 152 kontaktieren kann, ohne den schalldämpfenden Flicken 154 zu kontaktieren (das heißt, das obere Kissen hält kurz vor dem Kontaktieren des Flickens an). Das Kissen kann so ausgebildet sein, dass es sich teilweise in die Vertiefungen 162, die sich zwischen den Vorsprüngen oder Fingern 160 befinden, erstreckt, oder es kann so ausgebildet sein, dass es insgesamt vermeidet, in die Vertiefungen hineinzugehen. Beide Fälle sind in 3A illustriert. Es ist auch möglich, dass das Kissenbindermaterial auf einigen Seiten des Teils sowohl auf der Hauptplatte 152 und dem schalldämpfenden Flicken 154 kontaktiert, aber auf anderen Seiten nur die Hauptplatte kontaktiert. Die besondere Anordnung des oberen Kissens wird stark durch das spezifische Teil, das geformt wird, bestimmt und kann sich demgemäß ändern.
Die 4A–B illustrieren zwei unterschiedliche Ausführungsbeispiele für eine Fahrzeug-Armaturenbrettanordnung, wobei die Armaturenbrettanordnung nach 4A eine Hauptplatte 200 mit nur einem einzelnen schalldämpfenden Flicken 202 hat und die Armaturenbrettanordnung nach 4B eine Hauptplatte 250 mit mehreren schalldämpfenden Flicken 252, 254 hat. Es ist darauf hinzuweisen, dass jede Anzahl von schalldämpfenden Flicken auf eine Hauptplatte oder einen Zuschnitt aufgebracht werden kann, und die beispielhaften Anwendungen für ein Radgehäuse, eine Sitzwanne und ein Armaturenbrett, die hier gezeigt sind, sind nicht auf die offenbarten speziellen Ausführungsbeispiele beschränkt. Es ist sogar möglich, dass eine Hauptplatte und/oder ein schalldämpfender Flicken in der Form eines maßgeschweißten Zuschnitts, eines Laminats oder einer anderen Mehrkomponentenkonstruktion vorgesehen werden. Der schalldämpfende Flicken 202 enthält eine Anzahl sowohl von inneren als auch von äußeren Formungsmerkmalen, die sich auf dem gesamten Flicken befinden. Die inneren Formungsmerkmale 210 enthalten eine Öffnung 212 (die andere Öffnung kann ermöglichen, dass eine Längssäule hindurchgeht), Löcher 214 und Schlitze 216. Die Löcher 214 und die Schlitze 216 befinden sich allgemein entlang einer Kante oder Seite des Flickens 202 und können eine Reihe von Schweißungen 202 schützen, die sich in der Nähe befinden. Wie vorstehend erwähnt ist, kann die abwechselnde und versetzte Anordnung von Löchern und Schweißungen die Punktschweißungen von übermäßigen Drücken entlasten, die während eines Metallformungsvorgangs ausgeübt werden. Die äußeren Formungsmerkmale 230 können die Metallformung unterstützen, und außerdem NVH-Eigenschaften vorsehen, die für das Armaturenbrett erwünscht sind. Andere Kombinationen von Formungsmerkmalen können verwendet werden.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach 4B ist ein Paar von schalldämpfenden Flicken 252, 254 an Positionen an dem Armaturenbrett 250 befestigt, die helfen können, Geräusche oder Vibrationen zu mildern. Bei diesem besonderen Beispiel enthält der schalldämpfende Flicken 252 eine Reihen von Schlitzen 260, die sich in einem stark konturierten Bereich befinden; diese inneren Formungsmerkmale können besonders hilfreich sein, wenn dieser Bereich eine Expansionszone ist. Der schalldämpfende Flicken enthält auch mehrere Schlitze 262, die sich auf der anderen Seite des Flickens befinden. Diese Schlitze sind hier im Allgemeinen paralleler Ausrichtung wie Lamellen gezeigt, obgleich dies nicht erforderlich ist, und können entweder bei Expansions- oder Kompressionszonen unterstützend sein, wie vorstehend beschrieben ist. Der schalldämpfende Flicken 254 enthält einige Schlitze oder Öffnungen 280 sowie einige Löcher 282. Es ist darauf hinzuweisen, dass jede Kombination von inneren und/oder äußeren Formungsmerkmalen mit dem hier beschriebenen schalldämpfenden Flicken verwendet werden kann. Diese Merkmale ermöglichen, die Materialflusseigenschaften eines Stanz-, Zieh- oder anderen Formungsvorgangs zu beeinflussen, ohne dass die oberen und/oder unteren Stempel ausgetauscht werden müssen, was ziemlich kosten- und zeitaufwendig sein kann. Stattdessen kann die Änderung in der Hauptplatte und/oder dem schalldämpfenden Flicken und nicht in den Formungswerkzeugen sein.
Es ist darauf hinzuweisen, dass die vorstehende Beschreibung nicht eine Definition der Erfindung ist, sondern eine Beschreibung von einem oder mehreren bevorzugten Ausführungsbeispielen der Erfindung. Die Erfindung ist nicht auf die hier offenbarten, besonderen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern vielmehr nur durch die nachfolgenden Ansprüche definiert. Weiterhin beziehen sich die in der vorangehenden Beschreibung enthaltenen Feststellungen auf bestimmte Ausführungsbeispiele und sind nicht als Beschränkungen des Bereichs der Erfindung oder der Definition von in den Ansprüchen verwendeten Begriffe anzusehen, mit der Ausnahme, dass ein Begriff oder ein Ausdruck vorstehend ausdrücklich definiert ist. Verschiedene Ausführungsbeispiele und verschiedene Änderungen und Modifikationen bei den offenbarten Ausführungsbeispielen sind für den Fachmann offensichtlich. Alle anderen derartigen Ausführungsbeispiele, Änderungen und Modifikationen sollen in dem Bereich der angefügten Ansprüche enthalten sein.
Wie sin dieser Beschreibung und den Ansprüchen verwendet werden, sind die Ausdrücke „zum Beispiel”, „z. B.”, „beispielsweise”, „gleich” und „wie” und die Verben „aufweisend”, „habend”, „enthaltend” und ihre anderen Verbformen, wenn sie in Verbindung mit einer Aufzählung von einer oder mehreren Komponenten oder anderen Gegenständen verwendet werden, jeweils als nicht abschließend anzusehen, was bedeutet, dass die Aufzählung nicht als andere, zusätzliche Komponenten oder Gegenstände ausschließend zu betrachten ist. Andere Ausdrücke sind unter Verwendung ihrer breitesten vernünftigen Bedeutung auszulegen, sofern sie nicht in einem Kontext verwendet werden, der eine unterschiedliche Interpretation erfordert.

Claims

Plattenanordnung (10), welche aufweist: eine Hauptplatte (12) aus einem Metall; einen schalldämpfenden Flicken (14, 16), der aus einem Metall besteht und zumindest ein Formungsmerkmal (30, 32) enthält, das die Formbarkeit während eines Metallformungsvorgangs unterstützt; und eine Klebstoffschicht (18), die den schalldämpfenden Flicken (14, 16) mit der Hauptplatte (12) verbindet, wobei der schalldämpfende Flicken (14, 16) Geräusche oder Vibrationen in der Plattenanordnung (10) herabsetzt.
Plattenanordnung (10) nach Anspruch 1, bei der die Klebstoffschicht (18) aus einem viskoelastischen Klebstoff besteht, der den schalldämpfenden Flicken (14, 16) mit der Hauptplatte (12) so verbindet, dass die Plattenanordnung (10) in einer erzwungenen Dämpfungsschichtkapazität arbeitet.
Plattenanordnung (10) nach Anspruch 1, bei der der schalldämpfende Flicken (14, 16) zumindest ein inneres Formungsmerkmal (30) enthält, das sich im Inneren des schalldämpfenden Flickens (14, 16) befindet und die Formbarkeit während eines Metallformungsvorgangs unterstützt.
Plattenanordnung (10) nach Anspruch 3, bei der das innere Formungsmerkmal (30) sich in einer Expansionszone des schalldämpfenden Flickens (14, 16) befindet und zumindest ein Merkmal enthält, das ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus: einer Öffnung (42), einem Loch (44), einem Schlitz (46) oder einer Kerbe.
Plattenanordnung (10) nach Anspruch 4, bei der das innere Formungsmerkmal (30) einen Vorformungsrand (80, 90, 112) mit einer ersten Abmessung und einem Nachformungsrand (82, 92, 114) mit einer zweiten Abmessung hat und sich während eines Metallformungsvorgangs die erste Abmessung um zumindest 10% erweitert, um die zweite Abmessung zu ergeben.
Plattenanordnung (10) nach Anspruch 3, bei der das innere Formungsmerkmal (30) sich in einer Kompressionszone des schalldämpfenden Flickens (14, 16) befindet und zumindest ein Merkmal enthält, das ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus: einer Öffnung (42), eines Lochs (44) oder einer Kerbe.
Plattenanordnung (10) nach Anspruch 6, bei der das innere Formungsmerkmal (30) einen Vorformungsrand (80, 90, 112) mit einer ersten Abmessung und einem Nachformungsrand (82, 92, 114) mit einer zweiten Abmessung hat und während eines Metallformungsvorgangs die erste Abmessung um zumindest 10% komprimiert wird, um die zweite Abmessung zu ergeben.
Plattenanordnung (10) nach Anspruch 1, bei der der schalldämpfende Flicken (14, 16) mehrere innere Formungsmerkmale (30) enthält, die sich in dem Inneren des schalldämpfenden Flickens (14, 16) befinden und die Formbarkeit während eines Metallformungsvorgangs unterstützen.
Plattenanordnung (10) nach Anspruch 8, bei der die mehreren inneren Formungsmerkmale (30) ein erstes inneres Formungsmerkmal, das eine Öffnung (42), ein Loch (44), einen Schlitz (46) oder eine Kerbe enthält, und ein zweites inneres Formungsmerkmal, das eine Öffnung (42), ein Loch (44), einen Schlitz (46) oder eine Kerbe enthält, enthalten, und das erste und das zweite innere Formungsmerkmal unterschiedliche Typen von inneren Formungsmerkmalen sind.
Plattenanordnung (10) nach Anspruch 1, bei der der schalldämpfende Flicken (14, 16) zumindest ein äußeres Formungsmerkmal (32) enthält, das sich entlang des Umfangs des schalldämpfenden Flickens (14, 16) befindet und die Formbarkeit während eines Metallformungsvorgangs unterstützt.
Plattenanordnung (10) nach Anspruch 10, bei der das äußere Formungsmerkmal (32) zumindest ein Merkmal enthält, das ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus: einem Vorsprung (50), einem Finger, einer Vertiefung (52) oder einer Wellenform.
Plattenanordnung (10) nach Anspruch 1, bei der der schalldämpfende Flicken (14, 16) mehrere äußere Formungsmerkmale (32) enthält, die sich entlang des Umfangs des schalldämpfenden Flickens (14, 16) erstrecken und die Formbarkeit während eines Metallformungsvorgangs unterstützen.
Plattenanordnung (10) nach Anspruch 12, bei der die mehreren äußeren Formungsmerkmale (32) ein erstes äußeres Formungsmerkmal, das einen Vorsprung (50) oder eine Vertiefung (52) enthält, und ein zweites äußeres Formungsmerkmal, das einen Vorsprung (50) oder eine Vertiefung (52) enthält, enthalten und das erste und das zweite äußere Formungsmerkmal verschiedene Typen von äußeren Formungsmerkmalen sind.
Plattenanordnung (10) nach Anspruch 1, bei der schalldämpfende Flicken (14, 16) sowohl innere als auch äußere Formungsmerkmale (30, 32) enthält, die die Formbarkeit während eines Metallformungsvorgangs unterstützen.
Plattenanordnung (10) nach Anspruch 14, bei der das innere Formungsmerkmal (30) eine Öffnung (42), ein Loch (44), ein Schlitz (46) oder eine Kerbe ist und das innere Formungsmerkmal (30) sich im Allgemeinen innerhalb eines äußeren Formungsmerkmals (32), das ein Vorsprung (50) ist, befindet.
Plattenanordnung (10) nach Anspruch 1, weiterhin aufweisend: zumindest eine Schweißung (62), die den schalldämpfenden Flicken (14, 16) mit der Hauptplatte (12) verbindet, wobei sich das Formungsmerkmal (30, 32) nahe der Schweißung (62) befindet, so dass das Formungsmerkmal (30, 32) während eines Metallformungsvorgangs die Schweißung (62) von einiger Beanspruchung oder einigem Druck entlastet.
Fahrzeug-Radgehäuse (20, 22), gebildet aus der Plattenanordnung (10) nach Anspruch 1, bei dem die Hauptplatte (12) das Rad-Gehäuse (20, 22) bildet und der schalldämpfende Flicken (14, 16) Geräusche oder Vibrationen, die aus einem Fahrzeugrad (20, 22) heraustreten, herabsetzt.
Fahrzeug-Sitzwanne (180), die aus der Plattenanordnung nach Anspruch 1 gebildet ist, bei der die Hauptplatte (152) die Sitzwanne (180) bildet und der schalldämpfende Flicken (154) Geräusche oder Vibrationen, die von außerhalb des Fahrzeugs heraustreten, herabsetzt.
Fahrzeug-Armaturenbrett, das aus der Plattenanordnung nach Anspruch 1 gebildet ist, wobei die Hauptplatte (200, 250) das Armaturenbrett bildet und der schalldämpfende Flicken (202, 252, 254) Geräusche oder Vibrationen, die aus einem Maschinenraum heraustreten, herabsetzt.
Verfahren zum Formen einer Plattenanordnung (10), aufweisend die Schritte: (a) Vorsehen einer aus einem Metall bestehenden Hauptplatte (12); (b) Vorsehen eines aus einem Metall gebildeten, schalldämpfenden Flickens (14, 16), wobei der schalldämpfende Flicken (14, 16) zumindest ein Formungsmerkmal (30, 32) enthält, das die Formbarkeit während eines Metallformungsvorgangs unterstützt; und (c) Verbinden des schalldämpfenden Flickens (14, 16) mit der Hauptplatte (12) durch eine Klebstoffschicht (18), um die Plattenanordnung (10) zu bilden.
Verfahren nach Anspruch 20, weiterhin aufweisend den Schritt: (d) Verwenden eines Metallformungsvorgangs, um die Plattenanordnung (10) in ein geformtes Teil zu formen, wobei sowohl die Hauptplatte (12) als auch der schalldämpfende Flicken (14, 16) gleichzeitig durch den Metallformungsvorgang geformt werden.