DE19534127A1

DE19534127A1 - Composite support sheet metal component for car body lid

Info

Publication number: DE19534127A1
Application number: DE19534127A
Authority: DE
Inventors: Olaf Dipl Ing Linke
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1994-09-22
Filing date: 1995-09-14
Publication date: 1996-03-28
Anticipated expiration: 2015-09-15
Also published as: DE19534127B4

Abstract

The component (1) is a composite of sheet metal parts of different thickness and/or material, which has at opposite edges zones of increased stress, e.g. hinges (3,4) and lock regions (2) of thicker and/or different material. The sheet metal parts, allocated to highly stressed zones, are combined with the remaining parts to a composite part (12,13), with all such parts coupled by a fitting seam (15), extending over the car body cover and above and below adjacent zones. The fitting seams (11,14,15) extend linearly in undeformed condition.

Description

Die Erfindung betrifft ein aus Blechteilen unterschiedlicher Dicke und/oder unterschiedlichen Materials mittels eines thermischen Fügeverfahrens zusammengefügtes Trägerblech ge mäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a sheet metal parts of different thickness and / or different Backing material joined together by means of a thermal joining process according to the preamble of claim 1.

Ein gattungsgemäßes Trägerblech ist beispielsweise bekannt geworden aus der DE-41 04 256-A1 (B23K 26/08). Dort wird in allgemeiner Form beschrieben, daß beispielsweise an Karosserieteilen für Personen- und Lastkraftwagen wie Motorhauben, Kofferraumdeckeln, Seitentüren und dergleichen hoch belastete Bereiche, beispielsweise Scharnieraufnahmen und Schloßverstärkungen, lokal verstärkt sind. Zu diesem Zweck werden für die vorstehend genannten Funktionselemente größere Blechstärken verwendet oder aber bei gleicher Blechstärke hochfeste Werkstoffe eingesetzt.A generic carrier plate has become known, for example, from DE-41 04 256-A1 (B23K 26/08). There is a general description that, for example, on Body parts for cars and trucks such as bonnets, trunk lids, Side doors and the like heavily used areas, such as hinge mounts and lock reinforcements are locally reinforced. To this end, for the above Functional elements mentioned used larger sheet thicknesses or with the same Sheet thickness high-strength materials used.

Der vorgenannten Entgegenhaltung sind keinerlei Hinweise entnehmbar, auf welche Weise für Karosseriedeckel der Platinenzuschnitt zu wählen ist, um bei möglichst großer Steifigkeit an den entscheidenden Stellen das Gesamtgewicht des Trägerbleches auf ein Minimum zu reduzieren oder aber den Kostenaufwand für höherfeste Bleche herabzusetzen.No information can be found in the above-mentioned document in which way the blank for the body cover should be selected to ensure the greatest possible rigidity at the crucial points, the total weight of the carrier plate to a minimum reduce or reduce the cost of high-strength sheet metal.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, für das zuvor beschriebene Problem eine geeignete Lösung bereitzustellen.The invention is therefore based on the object for the problem described above to provide a suitable solution.

Diese Aufgabe wird gelöst mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Die Unteransprüche enthalten besonders zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung.This object is achieved with the features of claim 1. The subclaims contain particularly useful developments of the invention.

Erfindungsgemäß ist das gesamte Trägerblech aus Verbundteilen zusammengesetzt, die ihrerseits aus einem höherfesten Blechteil und einem demgegenüber weniger festen Blech teil zusammengefügt sind. Bezogen auf eine im wesentlichen rechteckförmige Einhüllende des fertig umgeformten Trägerbleches werden die Verbundteile so zueinander gelegt, daß sich für die zwischen ihnen verlaufende Fügestelle ein diagonalenartiger Verlauf ergibt. According to the invention, the entire carrier sheet is composed of composite parts which in turn, from a higher-strength sheet metal part and a less strong sheet metal are partially assembled. Relative to an essentially rectangular envelope of the finished formed carrier sheet, the composite parts are placed in such a way that there is a diagonal course for the joint running between them.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß bei sich gegenüberliegendem Scharnier- und Schloßbereich die Fügenaht oberhalb des Scharnierbereiches und unterhalb des Schloßbereiches oder auch umgekehrt verläuft. Durch diese grundsätzlich schräge Anord nung der Fügenähte kann die lokale Ausdehnung der verstärkten Bereiche auf das notwen dige Maß begrenzt werden. Die dickeren oder hochfesten Blechabschnitte werden also nicht für Bereiche des Karosseriedeckels verschwendet, die von ihrem Belastungsprofil her weniger aufwendig ausgeführt sein können.This is achieved according to the invention in that with the hinge opposite one another and lock area the seam above the hinge area and below the Castle area or vice versa. Through this basically weird arrangement The local expansion of the reinforced areas on the necessary seams The dimensions are limited. So the thicker or high-strength sheet metal sections are not wasted on areas of the body cover due to their stress profile can be carried out less expensive.

Die erfindungsgemäß vorgeschlagenen Fügenahtverläufe können fertigungstechnisch ins besondere im Hinblick auf den Platinenzuschnitt und die Durchführung von Schweißverfah ren besonders einfach realisiert werden. So kann beispielsweise der Platinenzuschnitt direkt hinter einem Blechcoil geradlinig abgelängt werden. Die jeweils geradlinig abge längten Platinen können ohne Toleranzprobleme direkt auf Stoß gesetzt und anschließend miteinander verschweißt werden. Für den Fügevorgang kann dann beispielsweise ein Laserschweißkopf eingesetzt werden, der ohne großen Steuerungsaufwand entlang einer ebenfalls geradlinig ausgeführten Führungsbahn bewegt werden kann.The joining seam courses proposed according to the invention can be used for manufacturing purposes especially with regard to the blank cutting and the execution of the welding process can be realized particularly easily. For example, the blank can be cut can be cut to length straight behind a sheet metal coil. The rectified in each case Elongated boards can be butted directly and then without tolerance problems are welded together. Then, for example, for the joining process Laser welding head can be used, which along a can also be moved rectilinear guideway.

Für den besonders bevorzugten Einsatzfall der Erfindung bei Kraftfahrzeugtüren wird das Trägerblech durch ein Türinnenblech gebildet. Die an sich aus optischen Gründen nicht un bedingt erwünschten Blechdickensprünge werden gemäß einer besonderen Weiterbildung der Erfindung in dem Platinenzuschnitten so festgelegt, daß nach dem Umformprozeß die jeweiligen Fügenähte der Verbundteile in Eckbereiche des Türinnenbleches einlaufen. Da in den Eckbereichen insbesondere bei einer Falzverbindung zwischen Türaußen- und Türinnenblech ohnehin geringfügig Welligkeiten in der Blechoberfläche auftreten, fallen die Blechdickensprünge nicht besonders aufFor the particularly preferred application of the invention in motor vehicle doors, this is Carrier sheet formed by an inner door sheet. The per se for optical reasons not un conditionally desired sheet thickness jumps are according to a special training the invention in the blank cut so that after the forming process run the respective seams of the composite parts into corner areas of the inner door panel. There in the corner areas, especially with a rebate connection between the outside and the door Door inner panel anyway slight ripples occur in the sheet surface, the fall Sheet metal jumps are not particularly noticeable

Anhand der in der Zeichnung dargestellten Figuren wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigtThe invention is explained in more detail with reference to the figures shown in the drawing. It shows

Fig. 1 ein als Türinnenblech ausgebildetes Trägerblech, in denen Zonen er höhter Belastung optisch hervorgehoben sind, Fig. 1 a formed as a door inside panel support plate, in which zones he höhter load are highlighted,

Fig. 2 bis 5 unterschiedliche Varianten für die Nahtführung in einem erfindungs gemäß ausgebildeten Trägerblech. Fig. 2 to 5 different variants for the seam guide in a support plate designed according to the Invention.

Gleiche Trägerblechabschnitte weisen in allen Figuren die gleiche Bezifferung auf. Identical carrier sheet sections have the same numbering in all figures.

Wesentliche Beanspruchungszonen eines in Fig. 1 insgesamt mit 1 bezeichneten Tür innenbleches sind ein Schloßbereich 2, Scharniergelenkbereiche 3 und 4 sowie eine Spiegelaufnahme 5 in der vorderen Ecke einer Fensteröffnung 6. Die besonders stark be anspruchten Zonen sind hier abgedunkelt. Die übrigen Bereiche sind keinen besonderen Beanspruchungen ausgesetzt und können daher gegenüber den hochbelasteten Zonen dünner ausgeführt sein oder aber bei gleicher Blechstärke mit einem Werkstoff geringerer Festigkeit ausgeführt sein.Significant stress zones of a door inner panel designated overall by 1 in FIG. 1 are a lock area 2 , hinge joint areas 3 and 4 and a mirror receptacle 5 in the front corner of a window opening 6 . The particularly heavily used zones are darkened here. The remaining areas are not exposed to any particular stresses and can therefore be made thinner than the highly stressed zones or can be made with a material of lower strength with the same sheet thickness.

Bei der in der Fig. 2 dargestellten Variante sind Platinen 7, 8, 9 und 10 dargestellt, aus denen das Türinnenblech 1 zusammengesetzt ist. Vorzugsweise weisen die Platinen 8 und 10 die gleiche Materialstärke auf. Je nach Beanspruchung können die Platinen 7 und 9 unterschiedlich dick oder im Idealfall ebenfalls die gleiche Dicke aufweisen. Die Platinen 7 und 8 werden zur Erzeugung einer Fügenaht 11 auf Stoß gegeneinander gesetzt und bilden so ein erstes Verbundteil 12. In gleicher Weise wird aus den Platinen 9 und 10 ein Verbund teil 13 gebildet, das eine Fügenaht 14 aufweist. Da insbesondere beim Schweißen mit einem Laserstrahl kaum Verzug auftritt, können die Verbundteile 12 und 13 ebenfalls auf Stoß gesetzt werden, um auf diese Weise eine Fügenaht 15 zu erzeugen. Die damit aus den Einzelplatinen 7 bis 10 zusammengesetzte Gesamtplatine wird dann, ggf. nach Abschneiden einiger Randbereiche, einem Umformprozeß unterzogen. Die Anordnung der Fügenähte 11, 14 ist hier so gewählt worden, daß nach Beendigung des Umformprozesses die jeweiligen Nahtenden in Eckbereiche 16, 17 des Türinnenbleches 1 einlaufen. Die im Randbereich normalerweise ersichtlichen Blechdickensprünge werden dann durch die in Eckbereichen leicht gewellte Türfalz überdeckt. Man erkennt in Fig. 2 deutlich, daß die Fügenaht 15 für den Scharniergelenkbereich 3 eine obere Begrenzung und für den Schloßbereich 2 eine untere Begrenzung bildet. Bezogen auf eine hierstrichpunktiert angedeutete Einhüllende 18 ergibt sich somit ein diagonalenartiger Verlauf.In the variant shown in FIG. 2, boards 7 , 8 , 9 and 10 are shown, from which the inner door panel 1 is composed. The boards 8 and 10 preferably have the same material thickness. Depending on the stress, the boards 7 and 9 can have different thicknesses or ideally also have the same thickness. The boards 7 and 8 are butted against one another to produce a joining seam 11 and thus form a first composite part 12 . In the same way, a composite part 13 is formed from the sinkers 9 and 10 , which has a joint 14 . Since there is hardly any distortion, particularly when welding with a laser beam, the composite parts 12 and 13 can also be butted in order to produce a joint 15 in this way. The overall blank thus composed of the individual blanks 7 to 10 is then subjected to a shaping process, possibly after cutting off some edge areas. The arrangement of the joining seams 11 , 14 has been chosen here such that, after the forming process has ended, the respective seam ends enter corner areas 16 , 17 of the inner door panel 1 . The sheet thickness jumps normally visible in the edge area are then covered by the slightly corrugated door rebate in the corner areas. It can be seen in Fig. 2 shows that the joining seam 15 for the hinge portion 3 and forms an upper boundary, a lower boundary for the lock region 2. In relation to an envelope 18 indicated by dash-dotted lines, this results in a diagonal course.

Bei der Variante in Fig. 3 ist die Fügenaht 15 mit Bezug auf die Spiegelaufnahme 5 nach unten verlegt worden, weil je nach Belastungsfall auch eine teilweise Verstärkung einer höher beanspruchten Zone schon ausreichend sein kann.In the variant in FIG. 3, the joining seam 15 has been moved downward with respect to the mirror receptacle 5 , because depending on the load situation, a partial reinforcement of a more highly stressed zone may already be sufficient.

Bei der in Fig. 4 ersichtlichen Nahtführung ist insbesondere der Blechaufwand für den Schloßbereich 2 auf ein Minimum reduziert worden. In dem gleichen Sinne ist für das Aus führungsbeispiel gemäß Fig. 5 auch der Materialaufwand für die Scharnierbereiche 3 und 4 reduziert worden. In the form shown in Fig. 4 in particular of the sheet metal seams effort has been reduced for the lock region 2 to a minimum. In the same sense, the material expenditure for the hinge regions 3 and 4 has also been reduced for the exemplary embodiment according to FIG. 5.

Die Erfindung ist nicht auf das in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiel be schränkt. So ist beispielsweise die Anwendung der Erfindung auch für Hintertüren und Heckklappen denkbar. In Betracht gezogen werden können aber auch Kofferraum- und Motorhauben. Auch bei diesen sind entlang einer Außenkante Scharnierbereiche zugeord net, denen Schloßbereiche gegenüberliegen. Als Fügeverfahren zur Herstellung der Gesamtplatine kann neben dem bereits mehrfach erwähnten Laserstrahlschweißen auch das Elektronenstrahl- oder Quetschnahtschweißen in Betracht gezogen werden.The invention is not based on the embodiment shown in the drawing limits. For example, the application of the invention is also for back doors and Tailgates conceivable. Trunk and can also be considered Bonnets. Here too, hinge areas are assigned along an outer edge net, opposite the lock areas. As a joining process for the production of In addition to the laser beam welding already mentioned several times, the entire circuit board can also electron beam or pinch welds are considered.

Claims

1. Made of sheet metal parts of different thicknesses and / or different materials by means of a joining process, a carrier sheet ( 1 ) for a body cover, the zones (hinge joint area 3, 4 , lock area 2 ) having increased stress on opposite edges, being more stressed for the zones (lock area 2 , hinge area 3, 4 ) compared to other areas of the carrier plate ( 1 ) a thicker and / or firmer material is provided, characterized in that the sheet metal parts assigned to the more highly stressed zones with separate parts of the remaining area each form a composite part ( 12 , 13 ) are joined together, and that the composite parts are in turn connected by means of a joining seam ( 15 ) extending essentially over the body cover, which runs essentially below or above one zone and above or below the other zone.

2. Carrier sheet according to claim 1, characterized in that in the undeformed state the joining seams ( 11 , 14 , 15 ) are arranged to run in a straight line.

3. Carrier sheet according to claim 1 or 2, characterized in that the joint seam ( 11 , 14 ) in the composite part ( 12 , 13 ) is placed in such a way that after forming the composite part ( 12 , 13 ) produced by joining, the joint seam ( 11 , 14 ) runs into a corner area ( 16 , 17 ) of the body cover (carrier plate 1 ).

4. Carrier sheet according to claim 1, characterized in that at least one of the joining seams ( 11 , 14 , 15 ) is produced by laser beam welding.

5. Carrier sheet according to claim 1 or 4, characterized in that at least one of the seams ( 11 , 14 , 15 ) is made by electron beam welding.

6. Carrier sheet according to claim 1 or 5, characterized in that at least one of the joining seams ( 11 , 14 , 15 ) is produced by squeeze seam welding.