DE19640754B4 - Beam-welded composite of a body panel with a roll profile and method for its production - Google Patents
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Abstract
Strahlgeschweißter Verbund eines Karosseriebleches mit einem Rollprofil, bei dem das Rollprofil einen Fügespalt aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Fügespalt (2; 8) des Rollprofils (1) im vorbestimmten Anschlussbereich des Karosseriebleches (3) positioniert und das Karosserieblech (3) im Bereich des Fügespaltes (2; 8) mit dem Rollprofil (1) flanschlos durch Strahlschweißen (5; 6; 7) verbunden ist, wobei das Rollprofil (1) wenigstens ein Positioniermittel für das Karosserieblech (3) aufweist, welches als eine an einem vorbestimmten Ende des Rollprofils (1) zum Fügespalt (2; 8) parallel ausgerichtete Anschlagstufe oder Sicke (4, 9, 10) ausgebildet ist.Beam-welded composite a body panel with a rolling profile, in which the roll profile a joint gap characterized in that the joint gap (2; 8) of the roll profile (1) in the predetermined connection area of the body panel (3) positioned and the body panel (3) in the region of the joint gap (2; 8) with the rolling profile (1) without flanges by beam welding (5; 6; 7), wherein the rolling profile (1) at least one positioning means for the Body panel (3), which as one at a predetermined End of the rolling profile (1) to the joint gap (2; 8) parallel aligned stop step or bead (4, 9, 10) is trained.
Description
Die Erfindung betrifft einen Verbund eines Karosseriebleches mit einem Rollprofil nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und ein Verfahren zu dessen Herstellung.The The invention relates to a composite of a body panel with a Rolling profile according to the preamble of patent claim 1 and a method to its production.
Es ist bekannt, daß das Verbinden von Blechen mit einteiligen flanschlosen Hohlprofilen, die beispielsweise durch Rollen, Innenhochdruckumformen oder Strangpressen hergestellt sind, mit den im Karosseriebau üblichen Fügeverfahren Schwierigkeiten bereitet. Bei CO2-Naht-Schweißungen wird sehr viel Wärme in die Bauteile eingebracht, was zu Verzug führen kann. Punktschweißen und Stanznieten können nicht angewendet werden, da diese Verfahren eine beidseitige Zugänglichkeit der Fügestelle erfordern. Rollprofile müssen vor dem Anschluß von Blechen geschlossen werden, um einen Verzug zu verhindern bzw. zu minimieren.It is known that the Joining sheets with one-piece flangeless hollow sections, For example, by rollers, hydroforming or extrusion are made, difficulties with the usual in the body shop joining process prepares. For CO2 seam welding is a lot of heat introduced into the components, which can lead to distortion. Spot welding and Punch rivets can can not be applied because these methods provide two-sided accessibility the joint require. Rolling profiles need before the connection of sheets be closed to prevent or minimize a delay.
Weiterhin ist es bekannt, daß mit dem Strahlschweißen, bei dem das Aufschmelzen der Werkstoffe der miteinander zu verbindenden Blechteile entlang des Fügespaltes durch die eingebrachte Wärmeenergie eines Strahls hoher Energiedichte bewirkt wird, einseitig geschweißte, nicht durchdringende verdeckte Nähte für ästhetisch exponierte Bauteile bzw. Karosseriebereiche hergestellt werden können. Aber auch für tragende Karosseriebauteile werden das Laser- und Elektronenstrahlschweißen in verstärktem Maße eingesetzt.Farther it is known that with the beam welding, in which the melting of the materials to be joined together Sheet metal parts along the joint gap by the introduced heat energy a beam of high energy density is produced, welded one-sided, not penetrating hidden seams for aesthetics exposed components or body areas can be produced. But also for supporting body parts, the laser and electron beam welding are used to a greater extent.
Das Strahlschweißen dünner Bleche hat gegenüber dem Widerstandspunktschweißen eine Reihe von Vorteilen. Diese sind durch die hohe Energiedichte des Laser- oder Elektronenstrahls gegeben, die eine hohe Schweißgeschwindigkeit bei relativ geringer Wärmeeinbringung erlaubt, so daß ein nur geringer Verzug und begrenzte Eigenspannungen auftreten. Artfremde Legierungen können miteinander verbunden werden. Die erzeugten Bauteile sind weiter umformbar. Die ununterbrochene Schweißnaht führt zu einer höheren Steifigkeit und Festigkeit des Bauteils, insbesondere bei schwingender Beanspruchung. Allerdings erfordert die Anwendung des Strahlschweißens – in der Regel auf zusätzliches Material erfordernden und eigens hergerichteten Flanschen – eine erhöhte Positioniergenauigkeit und, damit verbunden, eine ausgefeilte Spanntechnik sowie eine besondere Fügestellenvorbereitung, um die im Fügebereich sehr stark reduzierten Toleranzen einhalten zu können, die die Anwendung des Strahlschweißens überhaupt erst ermöglichen.The beam welding thinner Sheets has opposite the resistance spot welding a number of advantages. These are due to the high energy density given the laser or electron beam, which has a high welding speed at relatively low heat input allowed, so that one only slight distortion and limited residual stresses occur. Different type Alloys can be connected to each other. The produced components are further formable. The uninterrupted weld leads to a higher rigidity and strength of the component, in particular under oscillatory stress. However, the application of beam welding - in the Usually on additional Material requiring and specially prepared flanges - an increased positioning accuracy and, associated with that, a sophisticated clamping technology as well as a special one Joints preparation, around those in the joining area To be able to comply with very greatly reduced tolerances, the application of the Beam welding at all first allow.
Aus
der
Die
Weiterhin
zeigt die
Vorrichtungen
zum Verschweißen
von Blechen mittels Laser-Schweißen sind aus der
Aufgabe der Erfindung ist es, einen strahlgeschweißten Verbund eines Karosseriebauteils mit einem Rollprofil zu schaffen, der bei Beachtung der vorstehend genannten Aspekte mit reduziertem Aufwand und gewichtsreduziert herstellbar ist.task The invention is a beam-welded composite of a body component to provide with a roll profile, which in compliance with the above mentioned aspects with reduced effort and weight can be produced.
Die Aufgabe wird bei einem Verbund eines Karosseriebleches mit einem Rollprofil nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 dadurch gelöst, daß der Fügespalt des Rollprofils in den Bereich seines Umfanges gelegt ist, in dem das Karosserieblech flanschlos angeschlossen werden soll, und zwar in besonders vorteilhafter Weise so, daß durch die Strahlschweißverbindung desselben mit dem Rollprofil zugleich das Rollprofil selbst mit geschlossen wird. Eine Gewichtseinsparung am Verbund ergibt sich durch den Verzicht auf nach außen abgestellte Flansche am Rollprofil zum Anschweißen des Karosseriebleches, wobei die Ausbildung einer Anschlagstufe oder einer Sicke als Positioniermittel für das Karosserieblech an einem vorbestimmten Ende des Rollprofils eine Hilfe darstellt, da diese Positioniermittel auf einfache Weise in das Rollprofil beim Rollprozeß einbringbar sind. Diese Maßnahme dient den erhöhten Anforderungen an die Positioniergenauigkeit beim Strahlschweißen.The Task is in a composite of a body panel with a Rolling profile according to the preamble of patent claim 1 achieved in that the joint gap Rolling profile is placed in the area of its circumference, in which the body panel is to be connected without flanges, namely in a particularly advantageous manner so that by the beam welding connection the same with the roll profile at the same time the roll profile itself is closed. A weight saving on the composite results by renouncing outward parked flanges on the roll profile for welding the body panel, wherein the formation of a stop step or a bead as positioning for the Body panel at a predetermined end of the roll profile one Help represents because these positioning means in a simple way the roll profile introduced during the rolling process are. This measure serves the elevated Requirements for positioning accuracy during beam welding.
Eine besonders vorteilhafte Anordnung sieht vor, daß der Fügespalt des Rollprofils durch einen stumpfen Fügestoß gebildet ist und daß eine einzige Strahlschweißnaht so gelegt ist, daß sowohl die Verbindung des Karosseriebleches mit dem Rollprofil als auch die Schließung des Rollprofils bewirkt ist.A particularly advantageous arrangement provides that the joint gap of the roll profile is formed by a blunt joint and that a single beam weld is placed so that both the connection of the body panel with the roll profile as also the closure of the roll profile is effected.
Aber auch die Fügeanordnung nach Anspruch 3 oder 4 ist vorteilhaft, nach der die Verbindung des Karosseriebleches mit dem Rollprofil durch eine Schweißnaht auf beiden Seiten des stumpfen Fügestoßes bewirkt ist. Diese Anordnung zeichnet sich durch eine erhöhte Festigkeit und Zuverlässigkeit aus.But also the joining arrangement according to claim 3 or 4 is advantageous, according to the compound of the body panel with the roll profile through a weld effected on both sides of the blunt joint is. This arrangement is characterized by increased strength and reliability out.
Der Fügespalt des Rollprofils kann auch durch einen Überlappstoß gebildet sein. Das Karosserieblech kann dann auf oder zwischen den sich überlappenden Enden des Rollprofils angeordnet und durch eine Strahlschweißnaht mit beiden Enden verbunden sein, wodurch das Rollprofil ebenfalls geschlossen ist. Bei der Anordnung des Karosseriebleches zwischen den Enden kann sich eine vorteilhafte Spannwirkung dadurch ergeben, daß der vorbestimmte Spalt zwischen den sich überlappenden Enden kleiner als die Dicke des Karosseriebleches ist.Of the joining gap the rolling profile can also be formed by a lap joint. The body sheet can then be on or between the overlapping ends of the roll profile arranged and connected by a jet weld with both ends be, whereby the roll profile is also closed. In the Arrangement of the body panel between the ends can become one advantageous clamping effect result in that the predetermined gap between the overlapping Ends smaller than the thickness of the body panel is.
Die Maßnahme nach Anspruch 8 ermöglicht in einfacher Weise das Erkennen eines vorbestimmten Schweißnahtverlaufs und dient damit der Steuerung des Strahlschweißgerätes. Alternativ zu diesem Merkmal kann bei der Rollprofilherstellung auch eine für ein Sensorsystem erkennbare andere Orientierungshilfe an dem Rollprofil angeordnet werden, beispielsweise ein Hell/Dunkel-Kontrast.The measure according to claim 8 allows in easy way to recognize a predetermined weld seam and thus serves to control the beam welding device. Alternatively to this feature can also be a recognizable for a sensor system in the roll profile production other orientation aid are arranged on the rolling profile, for example a light / dark contrast.
Das im Anspruch 9 enthaltene Merkmal dient in vorteilhafter Weise der Entweichung der Zinkgase beim Anschließen von verzinkten Karosserieblechen in Rollprofile.The In claim 9 included feature is used in an advantageous manner Escape of the zinc gases when connecting galvanized body panels in Roll profiles.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen erläutert. In der zugehörigen Zeichnung zeigen schematisch:The Invention will be explained below with reference to exemplary embodiments. In the accompanying drawing show schematically:
In
dem in
Bei
den in den
In
der in
Das
in
Alternativ
dazu ist das Karosserieblech bei der Ausführung gemäß
Die
Herstellung eines solchen laserstrahlgeschweißten Verbundes beginnt mit
der Herstellung eines Rollprofils
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