DE19732308A1 - Trägerblech für ein Karosserieteil - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Trägerblech für ein Karosserieteil nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bekannte, gattungsgemäße Trägerbleche für Karosserieteile (DE 195 34 127 A1) sind aus Blechteilen unterschiedlicher Dicke und/oder unterschiedlichen Materials zusammengesetzt (Tailored Blank). Für Zonen erhöhter Beanspruchung des fertigen Karosserieteils sind gegenüber übrigen Bereichen dickere und/oder festere Blechteile vorgesehen. Für das Zusammenfügen der Blechteile werden Laserstrahlschweißungen und/oder Elektro­ nenstrahlschweißungen und/oder Quetschnahtschweißungen vorgeschlagen.

So hergestellte Verbundteil-Trägerbleche werden zu Karosserieteilen umgeformt. Die einzelnen Blechsegmente sind dabei so geformt und im Verbund so angeordnet, daß an hochbelasteten Bereichen des fertigen Karosserieteils höherfeste Blechbereiche liegen. Dadurch können das Gesamtgewicht des Trägerblechs reduziert und/oder der Kosten­ aufwand für höherfeste Bleche herabgesetzt werden.

Weiter ist ein geformter Innenbelag für ein Kraftfahrzeug bekannt (DE-OS 27 06 446), bei dem auf einer perforierten Platte eine Deckschicht angebracht ist. Diese perforierte Platte besteht aus thermoplastischem Kunststoff und als Deckschicht ist für eine Fahrzeugboden­ auskleidung ein Teppich vorgesehen. Als Unterschicht ist zudem eine Filzmatte angebracht. Für die Formgebung wird die perforierte, mittlere Platte aus thermoplastischem Kunststoff zwischen den Teppich und die Filzmatte gelegt und in einem Heizofen so erwärmt, daß die perforierte Platte aus thermoplastischem Kunststoff schmilzt und die Filzmatte mit der Rückseite des Teppichs verbindet. Anschließend wird der so mit einer Filzkaschierung ver­ sehene Teppich unter Wärme- und Druckeinwirkung verformt. Nach der Abkühlung ist der Teppich in der Weise geformt, daß er an eine bestimmte Kontur eines Kraftfahrzeugbodens angepaßt ist.

Diese perforierte Platte aus thermoplastischem Kunststoff ist im Fertigteil somit nicht mehr als Platte vorhanden. Eine Zusammensetzung mit weiteren nicht perforierten Plattenteilen ist hier weder beschrieben noch zweckmäßig. Das Fertigteil ist hier ein geformter Innenbelag als Auflageteil und kein selbsttragendes Teil eines Karosserieelements.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein gattungsgemäßes Trägerblech so weiterzubilden, daß eine weitere Gewichtsoptimierung möglich wird.

Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Gemäß Anspruch 1 ist das Trägerblech aus Lochblechsegmenten und damit verbundenen, konventionellen, ungelochten Blechsegmenten zu einer Lochmusterplatine gefügt. Durch die Materialaussparungen in den Lochblechsegmenten ist bei relativ hoher Festigkeit eine deutliche Gewichtsreduzierung gegenüber entsprechenden ungelochten Blechseg­ menten möglich. Eine solche Gewichtsreduzierung ist neben dem Vorteil eines verringerten Materialeinsatzes ein Beitrag zur Verringerung des Kraftstoffverbrauchs eines Kraftfahr­ zeugs und somit ein Beitrag zur Erfüllung von Verbrauchs- und Umweltschutznormen.

Bei solchen Trägerblechen können Lochblechsegmente an ungelochte Blechsegmente angefügt und/oder in Aussparungen der ungelochten Blechsegmente mit entsprechendem Zuschnitt eingearbeitet sein. Entsprechend sind je nach den Gegebenheiten Trägerbleche herstellbar, bei denen ungelochte Blechsegmente in Aussparungen von Lochblechplatinen als Basisplatinen an- oder eingearbeitet sind.

Damit können die Lochmusterplatinen Muster von Lochblechsegmenten aufweisen, mit ungelochten Segmentbereichen, wo form-, fertigungs- oder festigkeitsbedingt eine durch­ gehende Perforation unerwünscht ist. Beispielsweise sind ungelochte Stege in Rand- und Falzbereichen von fertigen Karosserieteilen oder partiell ungelochte Segmentbereiche für Füge- und Verbindungstechniken zu schaffen. Durch die aus Lochblechsegmenten und ungelochten- Blechsegmenten zusammengefügten, planen Lochmusterplatinen kann diesen Erfordernissen bereits vor einer Umformung zu einem Karosserieteil Rechnung getragen werden. Bevorzugt liegen bei solchen Trägerblechen ungelochte Blechsegmente auch in potentiellen Sickenbereichen von daraus hergestellten Karosserieteilen.

Die Herstellung der Perforation in den Lochblechsegmente ist aus der industriellen Fertigung von Lochblechen bekannt und preiswert durchführbar. Beispielsweise sind Stanzverfahren bekannt, wobei eine ungelochte Blechplatine zwischen zwei Rollen mit Stanznoppen, sog. Lochwalzen, durchgeführt wird. Zudem sind auch Laserschneidverfahren oder andere konventionelle mechanische Schneidverfahren möglich.

Bevorzugt liegen die Blechdicken der Blechsegmente zwischen 0,3 mm und 1,4 mm. Die Durchmesser der Perforationslöcher sind dabei etwa 2,5 bis 6 mal so groß wie die Blech­ dicken und haben einen Abstand etwa im Durchmesser der Perforationslöcher. Bevorzugt sind die Perforationslöcher kreisrund und in einer regelmäßigen Gitterstruktur angeordnet.

Aus den vorstehend beschriebenen Trägerblechen in der Form planer Lochmusterplatinen mit vorbestimmtem Segmentmuster werden dann Umformteile als Karosserieteile herge­ stellt. Die Umformung erfolgt bevorzugt durch Pressen und Tiefziehen.

Ein fertig umgeformtes Karosserieteil kann lackiert werden. Insbesondere wenn Lochseg­ mente im nicht sichtbaren Bereich der Karosserie liegen, ist deren weitere Abdeckung nicht erforderlich.

Ein solches Umformteil kann insbesondere in sichtbaren Bereichen der Lochperforation in an sich bekannter Weise mit einer Folie abgedeckt und kaschiert werden.

Lackierte Folien sind prinzipiell aus dem Bereich der Kunststofformteile bekannt, wobei insbesondere farbige Folien, beispielsweise durch Tiefziehen, umgeformt werden, um anschließend durch Hinterspritzen mit einem Kunststoff zu einem endlackierten Kunststoff­ produkt verarbeitet zu werden. Bevorzugt werden so vorgeformte konfigurierte Folien in der Gestalt des Umformteils mit dessen zu kaschierenden Flächen verklebt. Dadurch entsteht insbesondere auch an den perforierten Lochblechsegmenten eine durchgehende glatte Oberfläche als Außenhaut.

Als Basisfolienmaterial kommen die üblich weitgehend formstabilen und verformbaren (thermoplastischen) Kunststoffmaterialien, die verbindbar bzw. beschichtbar sind, in Betracht, insbesondere extrudierbare Kunststoffsorten. Geeignet sind beispielsweise Polypropylen, Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS) und Polyamid. Für eine farbige Abdeckung werden die dem Karosserierohteil entsprechenden Folienformteile mit einem Trockenlack beschichtet und mit einer Transparentschicht abgedeckt. Dies ist bevorzugt eine transpa­ rente Folie, die mit der Farbschicht verbunden ist. Die Transparentschicht dient zum Schutz gegen Umwelteinflüsse, insbesondere gegen UV-Strahlung. Ein so hergestelltes, farbiges Folienformteil wird dann mit dem Rohkarosserieteil verbunden, bevorzugt verklebt. Dabei muß das konfigurierte Folienformteil nicht über seine gesamte, das Rohkarosserieteil berührende Fläche mit diesem verbunden sein, mindestens 30%, bevorzugt mindestens 75% der Kontaktfläche, reichen üblicherweise für eine feste Verbindung aus.

Durch ein solches Kaschieren der Oberfläche des Rohkarosserieteils durch das konfigu­ rierte, farbige Folienformteil ist eine durchgehende Abdeckung von perforierten Lochblech­ segmenten möglich. Insbesondere an den Karosserieaußenflächen ist damit eine durch­ gehende Abdeckung gegen Umwelteinflüsse mit gutem optischen Eindruck herstellbar.

Anhand einer Zeichnung wird die Erfindung näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 ein Trägerblech als plane Lochmusterplatine,

Fig. 2 eine plane Lochmusterplatine zur Herstellung der Außenhaut einer Frontklappe und

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie A-A durch die Lochmusterplatine nach Fig. 2 in einem Sickenbereich nach der Umformung.

In Fig. 1 ist ein Trägerblech 1 als Halbzeug dargestellt. In einer ungelochten planen Blech­ platine 2 wurde dazu ein rechteckiger Ausschnitt 3 angebracht, in den ein planes Loch­ blechsegment 4 eingefügt ist. Die Ausschnittränder sind mit den Lochblechsegmenträndern durch übliche Fügeverfahren, wie Laserstrahlschweißung, Elektronenstahlschweißung oder Quetschnahtschweißung verbunden. Die Perforationslöcher sind kreisrund und in einer regelmäßigen Gitterstruktur angeordnet.

Aus einer solchen planen Lochmusterplatine werden durch geeignete Beschnitte und übliche Umformverfahren, wie Pressen und Tiefziehen, Karosserieteile hergestellt. Die ungelochten Segmentbereiche liegen dabei in der Regel in höher belasteten Bereichen und/oder in Rand- und Falzbereichen der Fertigteile.

In Fig. 2 ist eine geschweißte, plane Lochmusterplatine als Halbzeug für die Außenhaut einer Frontklappe einer Fahrzeugkarosserie dargestellt. Die geraden Seitenkanten 6 und 7 liegen im später umgeformten Fertigteil in den Randfalzen der Frontklappe. Die obere, konkav geschwungene Kante 8 liegt bei der fertigen Frontklappe im Bereich der Front­ scheibe und die untere, konvex geschwungene Kante 9 liegt im Bereich der Fahrzeugfront­ seite.

In dieser Lochmusterplatine 5 sind entsprechend der Fig. 1 in Ausschnitte einer ungelochten Basisblechplatine 10 ein etwa quadratisches, mittleres Lochblechsegment 11 und jeweils seitlich davon zwei schmälere, rechteckige Lochblechsegmente 12 und 13 eingeschweißt.

Damit ergibt sich ein ungelochter Seitenrand 14, der die drei Lochblechsegmente 11, 12, 13 umgibt. Zwischen dem mittleren Lochblechsegment 11 und den beiden seitlichen Lochblech­ segmenten 12 und 13 liegt jeweils ein ungelochter Blechstreifen 15, 16.

Der ungelochte umlaufende Seitenrand 14 liegt bei der fertigen Frontklappe in einem unge­ lochten Rand- und Falzbereich, der für eine stabile Randausbildung und zum Anschluß weiterer Frontklappenteile, beispielsweise von Aussteifungselementen, zur Verfügung steht.

Die ungelochten Blechstreifen 15, 16 zwischen den Lochblechsegmenten 11 bis 13 sind potentielle Sickenbereiche für Längssicken in der fertigen Frontklappe. Eine Perforierung in diesen Bereichen wäre ungünstig, insbesondere wegen der dortigen starken Umformung zu Sicken und ggfs. wegen der dort gewünschten hohen Steifigkeit.

Neben einer Vielzahl nach der gleichen Grundidee herstellbaren Karosserieteilen sind insbesondere auch die Außenhaut von Türen und Heckklappen, Tür- und Deckelinnenbleche sowie Radhäuser herstellbar.

In Fig. 3 ist ein Schnitt der Lochmusterplatine 5 in einem Bereich entlang der Linie A-A aus Fig. 2 gezeigt, nachdem die Frontklappe fertig hergestellt worden ist.

Das Lochblechsegment 11 ist über eine Fügenaht 17 mit dem ungelochten Blechstreifen 15 der Basisblechplatine 10 verbunden. Ebenso ist zur anderen Seite hin das Lochblech­ segment 12 über eine Fügenaht 18 mit dem ungelochten Blechstreifen 15 verbunden.

Der ursprünglich plane, ungelochte Blechstreifen 15 wurde bei der Umformung zu einer Längssicke 19 verformt.

Zur Abdeckung der Außenseite, insbesondere der perforierten Bereiche gegen Umwelt­ einflüsse, ist mit dem umgeformten Trägerblech ein entsprechend vorgeformtes Folien­ formteil 20 verklebt. Dieses Folienformteil 20 ist an der Außenseite mit einem Trockenlack in der gewünschten Fahrzeugfarbe beschichtet und durch eine Transparentfolie 21 abgedeckt.

Claims (12)

1. Trägerblech für ein Karosserieteil, wobei das Trägerblech aus Blechsegmenten unterschiedlicher Bleche zusammengesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerblech aus Lochblechsegmenten (4; 11, 12, 13) und damit verbundenen, konventionellen ungelochten Blechsegmenten (2; 14, 15, 16) zu einer planen Lochmusterplatine (1; 5) gefügt ist.

2. Trägerblech nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lochblechsegmente (4; 11, 12, 13) an ungelochte Blechsegmente (2; 14, 15, 16) angefügt sind und/oder in Aussparungen einer ungelochten Blechbasisplatine (2; 10) mit entsprechendem Zuschnitt eingearbeitet sind.

3. Trägerblech nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ungelochten Blechsegmente an Lochblechsegmente angefügt und/oder in Aussparungen einer Basislochblechplatine mit entsprechendem Zuschnitt eingearbeitet sind.

4. Trägerblech nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ungelochte Blechsegmente (15, 16) in potentiellen Sickenbereichen von daraus herstellbaren Karosserieteilen liegen.

5. Trägerblech nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Perforation der Lochblechsegmente (4; 11, 12, 13) durch wenigstens ein an sich bekanntes Stanzverfahren hergestellt ist.

6. Trägerblech nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Blechdicken der Blechsegmente (2, 4; 10, 11, 12, 13) zwischen 0,3 mm und 1,4 mm liegen.

7. Trägerblech nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Perforationslöcher der Lochblechsegmente (4; 11, 12, 13) kreisrund und in einer regelmäßigen Gitterstruktur angeordnet sind mit einem Durchmesser entsprechend 2,5 bis 6 mal der Blechdicke und einem Abstand der Perforationslöcher etwa entsprechend ihrem Durchmesser.

8. Trägerblech nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerblech (1; 5) zu einem Umformteil als Karosserieteil umgeformt ist.

9. Trägerblech nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerblech, bevorzugt als Umformteil mit einer Kunststoffolie (20, 21) kaschiert und/oder einer Lackierung versehen ist.

10. Trägerblech nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie in der Gestalt des Umformteils zu einem Folienformteil (20) vorgeformt und mit den zu kaschieren­ den Flächen des Umformteils verklebt ist.

11. Trägerblech nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Folienformteil (20) an der Außenseite mit einer Farbbeschichtung versehen und darüber mit einer ver­ klebten Transparentfolie (21) abgedeckt ist.

12. Trägerblech nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Muster der Blechsegmente eines Trägerblechs einer daraus herstellbaren Außenhaut oder einem Innenblech einer Frontklappe, einer vorderen oder hinteren Tür, einer Heckklappe oder einem Radhaus angepaßt sind.