DE19723828B4

DE19723828B4 - Verfahren zur Herstellung dreidimensional verformter ein- oder mehrlagiger Hitzeschilder

Info

Publication number: DE19723828B4
Application number: DE19723828A
Authority: DE
Inventors: Bruno Görlich
Original assignee: Reinz Dichtungs GmbH
Current assignee: Reinz Dichtungs GmbH
Priority date: 1997-06-06
Filing date: 1997-06-06
Publication date: 2004-09-02
Anticipated expiration: 2017-06-07
Also published as: DE19723828A1

Abstract

Verfahren zur Herstellung dreidimensional verformter mehrlagiger Hitzeschilder aus metallischen Hitzeschildmaterialien, bei dem eine zumindest teilweise kraft- und formschlüssige Verbindung der Lagen des Hitzeschildmaterials, eine Vorstreckung der Hitzeschildmaterialien in Bereichen, die im fertigen Zustand stark verformt sind und eine Endverformung zur Herstellung eines fertigen dreidimensionalen Hitzeschildes durchgeführt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung dreidimensional verformter mehrlagiger Hitzeschilder, 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 engsten Räumen, beispielsweise in Motorräumen von Kraftfahrzeugen angebracht werden müssen, sind die Formen an die Einbauverhältnisse optimal anzupassen und es ist dadurch erforderlich, auch komplizierte dreidimensional ausgebildete Formen herzustellen. Die üblicherweise aus mindestens einer Lage eines Metalles bestehenden Hitzeschilder werden dabei durch Preßwerkzeuge oder in einem Tiefziehverfahren in die gewünschte Form gebracht. Bevorzugt werden jedoch mehrlagig ausgebildete Hitzeschilder hergestellt, bei denen es häufig der Fall ist, daß die einzelnen metallischen Lagen mit Isoliermaterial bzw. isolierenden 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 Überdehnungen des Materials dazu führen, daß sich Risse ausbilden und diese zu unerwünschtem Ausschuß führen.
Bei mehrlagig ausgebildeten Hitzeschildern kann es außerdem dazu kommen, daß die Verbindung der einzelnen Lagen, die in der Regel durch Randumkantung, also durch form- oder kraftschlüssige Verbindung hergestellt wird, während des Formgebungsvorganges gelöst wird und das so beschädigte Hitzeschild ebenfalls nicht weiter verwendet werden kann und dem Ausschuß zuzuführen ist.

Aus der DE 43 03 300 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung von Hitzeschildern bekannt, wobei das metallische Hitzeschildmaterial in Form von Blechplatten zunächst mit partiellen Verformungen versehen wird, bevor stärker räumlich verformte Blechformteile hergestellt werden.

Es ist aus diesem Grunde Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung von Hitzeschildern vorzuschlagen, mit dem gewährleistet ist, daß während der Ausbildung der dreidimensionalen Form der Hitzeschilder, Beschädigungen weitestgehend ausgeschlossen werden können.

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

Erfindungsgemäß wird nun so verfahren, daß zumindest das mehrlagige metallische und plattenförmige Hitzeschildmaterial in Bereichen, die im fertig ausgeformten Zustand stark verformt sind, partiell vorverformt und dadurch eine partielle Längung in diesem Bereich erreicht wird. Dabei ist es günstig, daß zumindest ein Teil des plattenförmigen Hitzeschildmaterials und dabei bevorzugt im Endzustand nur geringfügig verformte Bereiche (z.B. Randbereiche) geklemmt gehalten werden.

Nach Durchführung der Vorverformung werden bei mehrlagigen Hitzeschildern, die Lagen in bekannter Form kraft- und/oder formschlüssig, bevorzugt an den Rändern miteinander verbunden, wobei diese Verbindung auch nur teilweise an den Rändern erfolgen kann. Im Anschluß daran bzw. gleichzeitig erfolgt dann die endgültige dreidimensionale Formgebung auf bekannte Art und Weise.

Bei der erfindungsgemäßen Vorverformung ist es besonders günstig, eine wellenförmige Struktur in den kritischen Bereichen des fertigen Hitzeschildes vorab auszubilden.

Die wellenförmige Struktur kann dabei parallel ausgebildet 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 Wellentäler und/oder die jeweiligen Abstände variabel ausgebildet werden.

Für die Vorverformung können matrizenförmige Werkzeuge verwendet werden, in denen die wellenförmige Struktur in bestimmten Bereichen eingearbeitet ist und mit denen bei der Vorverformung das Hitzeschildmaterial in mehrlagiger plattenförmiger Form in anderen Bereichen klemmend gehalten wird.

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

Mit der Durchführung der erfindungsgemäßen Vorverformung werden die Nachteile, die bisher der Stand der Technik innehatte, nämlich die Zerstörung der Hitzeschilder durch Risse oder Aufbrechen der Randverbindungen vermieden und so kann die Ausschußquote wesentlich verringert werden.

Nachfolgend soll die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher beschrieben werden.
Dabei zeigt:
1 ein Werkzeug, zwischen dem plattenförmiges Hitzeschildmaterial angeordnet ist, vor der Vorverformung und
2 das vorverformte plattenförmige Hitzeschildmaterial.
In der 1 ist ein plattenförmiges Hitzeschildmaterial 1 zwischen zwei matrizenförmigen Werkzeugen 3 vor Durchführung der erfindungsgemäßen Vorverformung dargestellt. In den matrizenförmigen Werkzeugen ist eine lokal begrenzt ausgebildete Wellenstruktur vorhanden und dazu sind angrenzende Bereiche als ebene Flächen zur klemmenden Halterung des Hitzeschildmaterial 1 bei der Vorverformung ausgebildet.
In den ebenen Bereichen der matrizenförmigen Werkzeuge 3 wird das Hitzeschildmaterial 1 während der Vorverformung klemmend gehalten und in den strukturierten Bereichen verformt und dadurch partiell vorgestreckt.
In 2 ist dann gezeigt, wie das Hitzeschildmaterial 1 partiell mit einer wellenförmigen Struktur 2 vorverformt worden ist, wobei dieser Bereich der wellenförmig 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 Randbereichen keine Kräfte während des Verformungsprozesses auftreten, die so groß sind, daß beispielsweise eine Randumbördelung mehrlagig ausgebildeter Hitzeschilder zerstört wird.

Claims

Verfahren zur Herstellung dreidimensional verformter mehrlagiger Hitzeschilder aus metallischen Hitzeschildmaterialien, bei dem eine zumindest teilweise kraft- und formschlüssige Verbindung der Lagen des Hitzeschildmaterials, eine Vorstreckung der Hitzeschildmaterialien in Bereichen, die im fertigen Zustand stark verformt sind und eine Endverformung zur Herstellung eines fertigen dreidimensionalen Hitzeschildes durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verfahrensschritte der zumindest teilweisen kraft- und formschlüssigen Verbindung und der dreidimensionalen Endverformung gleichzeitig durchgeführt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Vorstreckung eine wellenförmige Struktur (2) ausgebildet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die wellenförmige Struktur (2) ungleichmäßig ausgebildet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorstreckung durch Pressen zwischen zwei matrizenförmigen Werkzeugen (3) durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das plattenförmige Hitzeschildmaterial (1) von ebenen Bereichen der matrizenförmigen Werkzeuge (3) außerhalb strukturierter Bereiche klemmend gehalten wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorstreckung mit einem Stanzvorgang zur Ausbildung der äußeren Randkontur des Hitzeschildes kombiniert wird.