DE19723828A1 - Verfahren zur Herstellung dreidimensional verformter ein- oder mehrlagiger Hitzeschilder - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung dreidimensional verformter ein- oder mehrlagiger Hit­ zeschilder, die insbesondere in Kraftfahrzeugen und dabei dort bevorzugt in Motorräumen angeordnet werden und zur Schall- und Wärmeisolation dienen.

Da die in Rede stehenden Hitzeschilder auch auf eng­ sten Räumen, beispielsweise in Motorräumen von Kraft­ fahrzeugen angebracht werden müssen, sind die Formen an die Einbauverhältnisse optimal anzupassen und es ist dadurch erforderlich, auch komplizierte dreidi­ mensional ausgebildete Formen herzustellen. Die übli­ cherweise aus mindestens einer Lage eines Metalles bestehenden Hitzeschilder werden dabei durch Preß­ werkzeuge oder in einem Tiefziehverfahren in die ge­ wünschte Form gebracht. Bevorzugt werden jedoch mehr­ lagig ausgebildete Hitzeschilder hergestellt, bei denen es häufig der Fall ist, daß die einzelnen me­ tallischen Lagen mit Isoliermaterial bzw. isolieren­ den Schichten voneinander getrennt werden. Häufig werden auch aluminierte Bleche verwendet.

Bei den bekannten Formgebungsverfahren für die drei­ dimensional verformten Hitzeschilder kommt es jedoch häufig dazu, daß im metallischen Material zu große Spannungen auftreten und außerdem partielle Überdeh­ nungen des Materials dazu führen, daß sich Risse aus­ bilden und diese zu unerwünschtem Ausschuß führen.

Bei mehrlagig ausgebildeten Hitzeschildern kann es außerdem dazu kommen, daß die Verbindung der einzel­ nen Lagen, die in der Regel durch Randumkantung, also durch form- oder kraftschlüssige Verbindung herge­ stellt wird, während des Formgebungsvorganges gelöst wird und das so beschädigte Hitzeschild ebenfalls nicht weiter verwendet werden kann und dem Ausschuß zuzuführen ist.

Es ist aus diesem Grunde Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung von Hitzeschildern vorzu­ schlagen, mit dem gewährleistet ist, daß während der Ausbildung der dreidimensionalen Form der Hitzeschil­ der, Beschädigungen weitestgehend ausgeschlossen wer­ den können.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestal­ tungsformen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich bei Nutzung der in den untergeordneten Ansprü­ chen genannten Merkmale.

Erfindungsgemäß wird nun so verfahren, daß zumindest das ein- oder mehrlagige metallische und plattenför­ mige Hitzeschildmaterial in Bereichen, die im fertig ausgeformten Zustand stark verformt sind, partiell vorverformt werden und dadurch eine partielle Längung in diesem Bereich erreicht wird. Dabei ist es gün­ stig, daß zumindest ein Teil des plattenförmigen Hit­ zeschildmaterials und dabei bevorzugt im Endzustand nur geringfügig verformte Bereiche (z. B. Randberei­ che) geklemmt gehalten werden.

Bei der erfindungsgemäßen Vorverformung ist es beson­ ders günstig, eine wellenförmige Struktur in den kri­ tischen Bereichen des fertigen Hitzeschildes vorab auszubilden.

Die wellenförmige Struktur kann dabei parallel ausge­ bildet sein, es besteht aber auch die Möglichkeit, die Wellenstruktur konzentrisch um einen Mittelpunkt durch entsprechende Werkzeuge in das plattenförmige Ausgangsmaterial einzuprägen.

Die wellenförmige Struktur kann dabei gleichmäßig aber auch ungleichmäßig ausgebildet werden.

Bei einer ungleichmäßig ausgebildeten Wellenstruktur können die Höhen bzw. Tiefen der Wellenberge und Wel­ lentäler und/oder die jeweiligen Abstände variabel ausgebildet werden.

Für die Vorverformung können matrizenförmige Werkzeu­ ge verwendet werden, in denen die wellenförmige Struktur in bestimmten Bereichen eingearbeitet ist und mit denen bei der Vorverformung das Hitzeschild­ material in ein- oder mehrlagiger plattenförmiger Form in anderen Bereichen klemmend gehalten wird.

Nach Durchführung der Vorverformung können bei mehr­ lagigen Hitzeschildern, die Lagen in bekannter Form kraft- und/oder formschlüssig, bevorzugt an den Rän­ dern miteinander verbunden werden, wobei diese Ver­ bindung auch nur teilweise an den Rändern erfolgen kann. Im Anschluß daran bzw. gleichzeitig, kann dann die endgültige dreidimensionale Formgebung auf be­ kannte Art und Weise erfolgen.

Günstig ist es außerdem, wenn die Vorverformung in Kombination mit einem Stanzvorgang durchgeführt wird, bei dem die Ausbildung der äußeren Randkontur des je­ weiligen Hitzeschildes erfolgt.

Mit der Durchführung der erfindungsgemäßen Vorverfor­ mung werden die Nachteile, die bisher der Stand der Technik innehatte, nämlich die Zerstörung der Hitze­ schilder durch Risse oder Aufbrechen der Randverbin­ dungen vermieden und so kann die Ausschußquote wesentlich verringert werden.

Nachfolgend soll die Erfindung an einem Ausführungs­ beispiel näher beschrieben werden.

Dabei zeigt:

Fig. 1 ein Werkzeug, zwischen dem plattenförmiges Hitzeschildmaterial angeordnet ist, vor der Vorverformung und

Fig. 2 das vorverformte plattenförmige Hitze­ schildmaterial.

In der Fig. 1 ist ein plattenförmiges Hitzeschildma­ terial 1 zwischen zwei matrizenförmigen Werkzeugen 3 vor Durchführung der erfindungsgemäßen Vorverformung dargestellt. In den matrizenförmigen Werkzeugen ist eine lokal begrenzt ausgebildete Wellenstruktur vor­ handen und dazu sind angrenzende Bereiche als ebene Flächen zur klemmenden Halterung des Hitzeschildmate­ rial 1 bei der Vorverformung ausgebildet.

In den ebenen Bereichen der matrizenförmigen Werkzeu­ ge 3 wird das Hitzeschildmaterial 1 während der Vor­ verformung klemmend gehalten und in den strukturier­ ten Bereichen verformt und dadurch partiell vorge­ streckt.

In Fig. 2 ist dann gezeigt, wie das Hitzeschildmate­ rial 1 partiell mit einer wellenförmigen Struktur 2 vorverformt worden ist, wobei dieser Bereich der wel­ lenförmig strukturiert ist, bei einer im Anschluß daran vorzunehmenden starken Verformung in einer Richtung über ausreichend Materialreserven verfügt und ein reibungsloses und rißfreies Fließen während des Verformens auftritt und außerdem in den Randbe­ reichen keine Kräfte während des Verformungsprozesses auftreten, die so groß sind, daß beispielsweise eine Randumbördelung mehrlagig ausgebildeter Hitzeschilder zerstört wird.

Claims (8)

1. Verfahren zur Herstellung dreidimensional ver­ formter ein- oder mehrlagiger Hitzeschilder, dadurch gekennzeichnet, daß metallisches Hitzeschildmaterial (1) in Be­ reichen, die im fertigen Zustand stark verformt sind, partiell vorverformt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorverformung vor der form- oder kraftschlüssigen Verbindung mehrerer Lagen des Hitzeschildes durchgeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Vorverfor­ mung eine wellenförmige Struktur (2) ausgebildet wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die wellenförmige Struktur (2) ungleichmäßig ausgebildet wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorverformung durch Pressen zwischen zwei matrizenförmigen Werkzeugen (3) durchgeführt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das plattenförmige Hitzeschildmaterial (1) von ebenen Bereichen der matrizenförmigen Werkzeuge (3) außerhalb struk­ turierter Bereiche klemmend gehalten wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Randbereiche eines mehrlagigen Hitzeschildes nach der Vorver­ formung kraft- und/oder formschlüssig zumindest teilweise miteinander verbunden und im Anschluß daran eine dreidimensionale Verformung zur Her­ stellung eines fertigen dreidimensionalen Hitze­ schildes durchgeführt wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorverformung mit einem Stanzvorgang zur Ausbildung der äuße­ ren Randkontur des Hitzeschildes kombiniert wird.