DE1280196B

DE1280196B - Method for producing a sheet metal component, in particular a motor vehicle side wall

Info

Publication number: DE1280196B
Application number: DEB64435A
Authority: DE
Inventors: Floyd G Kerby
Original assignee: Budd Co
Current assignee: ThyssenKrupp Budd Co
Priority date: 1960-10-20
Filing date: 1961-10-19
Publication date: 1968-10-17

Description

Verfahren zur Herstellung eines Metallblechbauteils, insbesondere einer Kraftwagenseitenwand Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von durch Pressen hergestellten Metallblech-Bauteilen, insbesondere Kraftwagenseitenwänden, und bezweckt, Verstärkungsbleche zur Verstärkung örtlicher Bereiche und den Schweißvorgang zur Befestigung derselben sowie Verbindungen in Zonen größter Beanspruchung zu vermeiden.Method for producing a sheet metal component, in particular a motor vehicle side wall The invention relates to a method of manufacture of sheet metal components produced by pressing, in particular vehicle side walls, and aims to provide reinforcement plates for reinforcing local areas and the welding process to fix them as well as to avoid connections in zones of greatest stress.

Den Ausgangspunkt der Erfindung bildet ein (z. B. aus der österreichischen Patentschrift 120 346) bekanntes Verfahren zur Herstellung eines rahmenförmigen Metallblech-Bauteils, insbesondere einer Kraftwagenseitenwand, mit wenigstens einer verhältnismäßig großen inneren Öffnung, die durch Rahmen-Seitenstreifen völlig umschlossen ist, wobei getrennte Teile zur Bildung der Seiten in der allgemeinen Gestalt zugeschnitten und unter Bildung eines Rahmens mit einer inneren öffnung längs ihrer zusammentreffenden Ränder miteinander verschweißt werden, worauf das rahmenförmige, zusammengesetzte Blech in Preßwerkzeugen als ein Preßteil formgepreßt wird.The starting point of the invention is a (e.g. from the Austrian Patent specification 120 346) known method for producing a frame-shaped Sheet metal component, in particular a motor vehicle side wall, with at least one relatively large inner opening, which is completely enclosed by frame side strips is with separate pieces cut to form the sides in the general shape and forming a frame with an interior opening along their converging Edges are welded together, whereupon the frame-shaped, composite Sheet metal is compression-molded in press tools as a pressed part.

Die eingangs dargelegten Ziele werden nun bei einem solchen Verfahren dadurch erreicht, daß das zusammengesetzte, rahmenartige Blech aus verschweißten Teilen verschiedener Stärken gebildet ist, die in an sich bekannter Weise sich längs ihrer Ränder leicht überlappen und ohne seitliche gegenseitige Bewegung unter Anwendung von Strom und quer zur Blechebene ausgeübtem Druck so miteinander verschweißt werden, daß sich gleichzeitig eine Reduzierung der überlappungsstellen auf etwa die Blechstärke des dickeren Bleches ergibt.The objectives set out at the beginning are now used in such a process achieved in that the assembled, frame-like sheet metal welded Parts of different strengths is formed, which are longitudinally in a manner known per se slightly overlap their edges and apply without lateral reciprocal movement are welded to one another by the current and pressure exerted across the plane of the sheet, that at the same time a reduction in the overlap points to about the sheet thickness of the thicker sheet.

Damit die Schweißnähte möglichst wenig quer zu ihrer Längsrichtung beim Gesenkpressen gestreckt werden, werden sie erfindungsgemäß so gelegt, daß während des Verformungsvorganges die Streckung des Metalls im wesentlichen entlang der Länge der Schweißnähte erfolgt.So that the weld seams as little as possible transversely to their longitudinal direction are stretched during die pressing, they are placed according to the invention so that during of the deformation process, the stretching of the metal essentially along its length of the welds.

Schließlich werden gemäß der Erfindung die verschiedenen Bereiche den im Betrieb zu erwartenden Beanspruchungen dadurch angepaßt, daß zur Herstellung einer Kraftwagenseitenwand-Einheit mit zwei Türöffnungen und vorderen, mittleren und hinteren Pfosten für den vorderen Pfosten und für die unteren und oberen waagerechten Schienen sowie den hinteren Pfosten Metallblech verschiedener Blechstärken verwendet wird.Finally, according to the invention, the various areas adapted to the stresses to be expected in operation in that for production a vehicle side panel unit with two door openings and a front, middle one and rear posts for the front post and for the lower and upper horizontal posts The rails and the rear post are made of sheet metal of various thicknesses will.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachfolgend an Hand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigt F i g. 1 einen Grundriß eines zusammengesetzten verschweißten Werkstücks zur Bildung einer Seitenwand einer viertürigen Limousine, F i g. 2 einen Grundriß des fertigen Bauteils, wobei die ursprüngliche Werkstückgröße durch äußere strichpunktierte Linien angegeben ist, F i g. 3 bis 9 Schnitte längs der Linien 3-3 bis 9-9 in F ig. 2, F i g. 10 einen Schnitt durch den überlappungsbereich zweier Metallbleche in Bereitstellung zu ihrer Verbindung miteinander mittels einer Preßschweißung und F i g. 11 einen Schnitt durch den fertiggestellten Schweißbereich.An exemplary embodiment of the invention is described below with reference to the drawing. In the drawing, F i g. 1 is a plan view of an assembled welded workpiece to form a side wall of a four-door sedan, FIG. 2 shows a plan view of the finished component, the original workpiece size being indicated by outer dash-dotted lines, FIG . 3 to 9 sections along lines 3-3 to 9-9 in Fig. 2, Fig. 10 shows a section through the area of overlap of two metal sheets in readiness for their connection to one another by means of a pressure weld and FIG . 11 shows a section through the finished welding area.

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine innere Kraftwagenseitenwand für einen viertürigen geschlossenen Wagenkasten aus einem offenen Fachwerk-Werkstück gebildet. In F i g. 2 und in F i g. 3 bis 9 sind die umgeformten Teile mit den gleichen Bezugszeichen wie in F ig. 1 bezeichnet, jedoch mit einem (') versehen.In the illustrated embodiment, an inner motor vehicle side wall for a four-door closed car body is formed from an open framework workpiece. In Fig. 2 and in FIG. 3 to 9 are the formed parts with the same reference numerals as in F ig. 1 , but marked with a (').

Bei der dargestellten inneren Wand werden eine Bodenschwelle oder untere waagerechte Schiene 10' aus einem einzigen Ausgangswerkstück 10, ein Vorderpfostenteil 11 im Windlaufbereich 11 a' aus einem unteren Werkstück 11 a und im Windscheibenbereich 11 b' aus einem oberen Werkstück 11 b, ein mittlerer Pfosten 12' aus einem Werkstück 12, ein hinterer Pfosten 13' aus einem Werkstück 13 und eine Kopfschiene oder untere waagerechte Schiene 14' aus einem Werkstück 14 gebildet.In the illustrated inner wall of a bottom sill or lower horizontal bar 10 'from a single starting workpiece 10, a front post part 11 in the scuttle area 11 a' are composed of a lower workpiece 11 a and b 'b of an upper workpiece 11 in the wind disc portion 11, a center post 12 'is formed from a workpiece 12, a rear post 13' is formed from a workpiece 13 and a head rail or lower horizontal rail 14 'is formed from a workpiece 14.

Die Elemente, Blechzuschnitte oder Werkstücke 10, 11 a, 11 b, 12, 13 und 14 sind durch Preßschweißen längs der Schweißlinien A, B, C, D, E, F und G verbunden. Alle Schweißnähte sind in geringem Ab- stand von den Ecken der von ihnen umschlossenen Öffnungen angeordnet, so daß während des Verformungsvorganges die Streckung im wesentlichen entlang der Länge der Schweißnähte erfolgt.The elements, sheet metal blanks or workpieces 10, 11 a, 11 b, 12, 13 and 14 are connected by pressure welding along the welding lines A, B, C, D, E, F and G. All weld seams are arranged at a short distance from the corners of the openings enclosed by them, so that during the deformation process the stretching takes place essentially along the length of the weld seams.

Um die Festigkeit örtlichen Belastungen anzupassen und um Verstärkungsbleche zu vermeiden, sind die verschiedenen Elemente aus Blechen versähiedener Stärken gebildet, beispielsweise kö - nnen die Elemente 10, 11 a und 12 aus Blechen von 0,889 mm Stärke, das Element 11 b aus Blech von 2,2225 mm Stärke, das Element 13 aus Blech von 1,067 mm Stärke und das Element 14 aus Blech von 1,504 oder 1,524 mm Stärke bestehen.To the strength of local loads to adapt and to avoid reinforcing plates, the various elements of sheets versähiedener strengths are formed, for example kö - can the elements 10, 11 a and 12 mm from sheets of 0.889 thickness, the element 11 b of sheet metal 2, 2225 mm thick, element 13 made of sheet metal of 1.067 mm thick and element 14 made of sheet metal of 1.504 or 1.524 mm thick.

Fig. 10 und 11 zeigen, daß die Schweißstellen etwa auf die Stärke des dickeren zweier aneinanderstoßender Bleche heruntergepreßt werden und nach der Fertigbearbeitung nicht leicht durch Augenschein feststellbar sind. 10 and 11 show that the welds are pressed down to about the thickness of the thicker two abutting metal sheets and are not easily detectable by visual inspection after finishing.

Das zusammengesetzte Werkstück verhält sich sehr günstig in Preßwerkzeugen, die die übliche Form haben, außer daß sie den verschiedenen Blechstärken angepaßt sind.The assembled workpiece behaves very favorably in pressing tools, which have the usual shape, except that they are adapted to the different sheet thicknesses are.

Ein äußeres Seitenwand-Bauteil kann in ähnlicher Weise wie das dargestellte innere Bauteil als zusammengesetztes Werkstück hergestellt werden, indem eine Mehrzahl von Teilen so durch Schweißen verbunden- sind, daß ein offenes Rahmenwerk entsteht, das in einem einheitlichen Preßwerkzeug gepreßt wird.An outer sidewall component can be constructed in a manner similar to that illustrated inner component can be produced as a composite workpiece by a plurality parts are connected by welding in such a way that an open framework is created, which is pressed in a single pressing tool.

Die beiden so hergestellten inneren und äußeren Seitenwandpreßteile werden dann miteinander verschweißt, z. B. in Üblicher Weise mittels Widerstands-Punktschweißung der sich gegenüberstehenden Randflansche zwecks Bildung der zusammengesetzten Seitenwand mit kastenförmigen waagerechten Schienen und aufrechten Pfosten.The two inner and outer sidewall pressings so produced are then welded together, e.g. B. in the usual way by means of resistance spot welding the opposing edge flanges to form the composite side wall with box-shaped horizontal rails and upright posts.

Wenn die Seitenrahmenwände aus verschweißten Einheiten als ein einziger Preßteil geformt werden, ergibt sich eine erhebliche Einsparung von Werkstoff, und die hergestellten Teile sind genauer dimensioniert und geformt, und die rollengeschweißten Schweißungen haben eine hohe Festigkeit gegen Ermüdungsbruch.If the side frame walls are made of welded units as a single Pressed part are formed, there is a considerable saving of material, and the manufactured parts are more precisely dimensioned and shaped, and the roller-welded ones Welds have a high resistance to fatigue fracture.

Wie bereits erwähnt, sind dieSchweißnähteA bis G in einigem Abstand von den Ecken, wo die Kräfte konzentriert sind, angeordnet und entlang von Streifen des Rahmenwerks, wo die Kräfte weniger konzentriert sind. Die Schweißlinien sind angeordnet in einem Abstand von den Ziehbereichen und erstrecken sich in allen Fällen quer zu Streifen, so daß nur ein gennger oder kein Zug in den Schweißnähten auftritt. Die Formgebung oder -biegung verläuft quer zu der Länge der Schweißnähte, wodurch die Möglichkeit vermieden wird, daß die Schweißnähte unter Abscherung auseinandergerissen werden.As previously mentioned, the welds A through G are spaced some distance from the corners where the forces are concentrated and along strips of the framework where the forces are less concentrated. The welding lines are arranged at a distance from the drawing areas and in all cases extend transversely to strips, so that only little or no drawing occurs in the weld seams. The shape or bend is transverse to the length of the welds, thereby avoiding the possibility of the welds being torn apart with shear.

Wenn die Seitenwände in einen Wagenkasten eingebaut und die Türen geschlossen sind, sind alle Schweißlinien gegen Sicht von außen her abgedeckt, mit Ausnahme derjenigen an dem Mittelpfosten, d. h. der Schweißnähte D und E. Nur ein kleiner Teil dieser Schweißnähte ist zwischen denTüren, wenn diese geschlossen sind, sichtbar. Sie können gewünschtenfalls durch einen dünnen auf die Außenfläche des Pfostens - aufgeschweißten Auflagestreifen abgedeckt werden. Wenn die Türen offen sind, ist ein Teil der Länge der anderen Schweißungen sichtbar, jedoch sind sie verhältnismäßig glatt und bieten (selbstverständlich nachdem sie geschliffen sind) kein unschöneres Aussehen, als solche Stellen, die sich an den meisten Kraftwagen-Bauarten finden.When the side walls are built into a car body and the doors are closed, all welding lines are covered from outside view, with the exception of those on the center post, i.e. the weld lines. H. of welds D and E. Only a small part of these welds is visible between the doors when these are closed. You can, if desired, by a thin to the outer surface of the post - welded supporting strips are covered. When the doors are open, part of the length of the other welds is visible, but they are relatively smooth and (of course after being sanded) do not look less attractive than those found on most types of automobiles.

. Die Verwendung von verschiedenen Blechstärken i5t besonders vorteilhaft, da sie die Verwendung besonderer Verstärkungsbleche vermeidet, wie sie nötig ist, wenn das Rahmenwerk aus einem einzigen Blech gleichmäßiger Stärke unter Ausstanzen der Öffnungen gebildet wird. Sie vermeidet die Ungenauigkeiten hinsichtlich Form und Größe - und den zusätzlichen Arbeitsaufwand im Vergleich zu der Herstellung des Rahmenwerks aus gesonderten Preßteilen, die nach ihrer Formgebung miteinander verschweißt werden. Es lassen sich auch bessere Schweißungen zwischen flachen Metallblechen herstellen, als wenn die Bleche nach der Formgebung verschweißt werden. Außerdem werden die Arbeitszeit u nd die Herstellungskosten durch das erfindungsgemäße Verfahren erheblich vermindert. . The use of different sheet thicknesses is particularly advantageous because it avoids the use of special reinforcing sheets, as is necessary when the framework is formed from a single sheet of uniform thickness with punching out of the openings. It avoids the inaccuracies in terms of shape and size - and the additional work required compared to the production of the framework from separate pressed parts, which are welded together after their shaping. Better welds can also be produced between flat metal sheets than when the sheets are welded after they have been shaped. In addition, the working time and the production costs are considerably reduced by the method according to the invention.

Claims

Claims: 1. A method for producing a frame-shaped sheet metal component, in particular a motor vehicle side wall, with at least one relatively large inner opening which is completely enclosed by frame side strips, with separate parts cut to form the sides in the general shape and forming a Frame with an inner opening are welded together along their meeting edges, whereupon the frame-shaped, composite sheet metal is compression-molded in pressing tools as a pressed part, d a - characterized in that the composite, frame-like sheet metal is formed from welded parts of different thicknesses, which in an As is known, they overlap slightly along their edges and are welded to one another without lateral reciprocal movement using current and pressure exerted across the plane of the sheet, so that at the same time the overlap points are reduced to about the sheet thickness e of the thicker sheet results.

2. The method according to claim 1, characterized in that the weld seams are placed so that the stretching of the metal takes place substantially along the length of the weld lines during the deformation process. 3. The method according spoke 1 or 2 for the production of a motor vehicle side panel unit with two door openings and front, middle and rear posts, characterized in that sheet metal of different thicknesses is used for the front post and sheet metal for the lower and upper horizontal rails and the rear post .

Considered publications: Austrian Patent No. 120 346; British Patent No. 330 582.