DE19742603B4 - Double-layered sheet for a motor vehicle - Google Patents

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Abstract

Doppellagenblech (1) für ein Kraftfahrzeug zur Aufnahme einer einwirkenden Last, das eine erste und eine zweite miteinander verbundene Platte (3,4) aufweist, wobei mindestens eine der beiden Platten Noppen (5) aufweist, an denen die Platten miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Umfang mindestens einer Noppe (5) Versteifungssicken (7) ausgebildet sind.Double-layer plate (1) for a motor vehicle for receiving an applied load, the first and a second interconnected plate (3, 4), wherein at least one of the two plates nubs (5), where the plates are interconnected, characterized that on the circumference of at least one knob (5) stiffening beads (7) formed are.

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Die Erfindung betrifft ein Doppellagenblech für ein Kraftfahrzeug zur Aufnahme einer einwirkenden Last gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to a double-layered sheet for a motor vehicle for receiving an acting load according to the preamble of claim 1.

Das Doppellagenblech weist eine erste obere und eine zweite untere Platte auf, die miteinander verbunden sind, wobei zur Realisierung einer Beabstandung dieser Platte zwischen der ersten und der zweiten Platte entsprechende Noppen vorgesehen sind, wobei die Noppen an wenigstens einer der Platten ausgebildet sind.The Double-layered sheet has a first upper and a second lower plate auf, which are connected to each other, wherein the realization of a Spacing this plate between the first and second plates corresponding nubs are provided, wherein the knobs on at least one of the plates are formed.

Die DE 195 03 166 A1 zeigt ein Doppellagenblech und ein Verfahren zur Herstellung eines Doppellagenbleches, das in einem Kraftfahrzeug als Doppellagenblech verwendet werden kann. Hierbei ist das untere Blech, also die untere Platte mit ausgeprägten Noppen versehen. Auf die obere Platte wird – bei der Verbindung der unteren und der oberen Platte – eine bestimmte Kraft aufgebracht, die so wirkt, daß der obere Bereich der ausgeprägten Noppen zu einer ebenen Anlagefläche verformt wird. Hiernach werden Punktschweißverbindungen an den so gebildeten Anlageflächen hergestellt, so daß die obere und untere Platte entsprechend verbunden sind. Diese Anordnung kann auch in umgekehrter Weise erfolgen (obere Platte genoppt, untere glatt).The DE 195 03 166 A1 shows a double-layer sheet and a method for producing a double-layer sheet, which can be used in a motor vehicle as a double-layer sheet. Here, the lower plate, so the lower plate provided with pronounced nubs. A certain force is applied to the upper plate - at the junction of the lower and the upper plate - which acts to deform the upper portion of the salient nubs into a flat abutment surface. Thereafter, spot welds are made on the contact surfaces thus formed, so that the upper and lower plates are connected accordingly. This arrangement can also be done in the reverse manner (upper plate studded, lower smooth).

Derartige Techniken werden eingesetzt, um beim Bau eines Kraftfahrzeugs möglichst viel Gewicht einzusparen. Dies hat zur Folge, daß auch tragende Bauteile nur ein möglichst geringes Gewicht aufweisen. So werden auch für Tragplatten bzw. Doppellagenbleche möglichst dünnwandige Bleche verwendet, was zur Folge hat, daß deren Steifigkeit bzw. deren Festigkeit nicht immer optimal ausgebildet ist. Insbesondere wenn Tragplatten bzw. Doppellagenbleche noch entsprechend ihrer späteren Verwendung umgeformt, beispielsweise tiefgezogen werden müssen, hat die Praxis gezeigt, daß die endgültige Form der Tragplatte bzw. des Doppellagenbleches dann nicht optimal ausgebildet ist, weil insbesondere die zwischen der ersten und zweiten Platte vorgesehenen Noppen durch die beim Tiefziehen auftretenden Kräfte so eindrückt worden sind, daß die erste und zweite Platte nicht mehr optimal zueinander beabstandet ist.such Techniques are used to build a motor vehicle as possible to save a lot of weight. This has the consequence that even load-bearing components only one possible have low weight. So are also for support plates or double-layer sheets preferably thin Sheets used, with the result that their rigidity or their Strength is not always optimally designed. Especially if Support plates or double-layer sheets still according to their later use formed, for example, must be thermoformed, has shown the practice that the final Shape of the support plate or the double-layer sheet then not optimal is formed, because in particular the between the first and second Plate provided nubs by occurring during deep drawing personnel so impressed have been that the first and second plate no longer optimally spaced is.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Doppellagenblech derart auszugestalten und weiterzubilden, daß dessen Steifigkeit bzw. Festigkeit erhöht ist, ohne daß damit eine wesentliche Gewichtszunahme verbunden ist.Of the Invention is therefore based on the object, a double-layer sheet to design and develop such that its rigidity or strength elevated is without it a substantial weight gain is associated.

Diese Aufgabe wird durch ein Dopellagenblech nach Anspruch 1 gelöst. Die Unteransprüche beschreiben bevorzugte Weiterbildungen.These Task is solved by a double layer sheet according to claim 1. The Describe subclaims preferred developments.

Durch die Versteifungssicken auf dem Umfang der Noppen sind die Steifigkeit und die Festigkeit des aus der ersten und zweiten Platte gebildeten Doppellagenblechs erhöht. Die mit den Versteifungssicken versehenen Noppen sind nunmehr schwerer, also nur durch größere Kräfte zusammendrückbar. Dies ist insbesondere beim Tiefziehen der aus einer ersten und zweiten Platte gebildeten Tragplatte (Doppellagenblech) von Vorteil, da der eingangs erwähnte nachteilhafte Effekt des Zusammendrückens des Doppellagenblechs weitgehend vermieden wird und eine bessere Beabstandung der ersten und zweiten Platte zueinander – nunmehr auch nach dem Tiefziehen – gewährleistet ist.By the stiffening beads on the circumference of the knobs are the stiffness and the strength of the double-layer sheet formed of the first and second plates elevated. The provided with the stiffening beads knobs are now heavier, so only squeezable by larger forces. This is in particular during deep drawing of a first and second Plate formed support plate (double-layer sheet) advantageous because the initially mentioned disadvantageous Effect of squeezing the double-layer sheet is largely avoided and a better Spacing of the first and second plates to each other - now even after deep drawing - guaranteed is.

Es gibt nun eine Vielzahl von Möglichkeiten, die erfindungsgemäße Tragplatte in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. Hierfür darf an dieser Stelle auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Patentansprüche verwiesen werden. Im übrigen wird nun eine Ausführungsform der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigtIt Now there are a lot of ways that Support plate according to the invention to design and develop in an advantageous manner. For this may at this Reference is made to the claims subordinate to claim 1 become. Furthermore now becomes an embodiment of the invention explained in more detail with reference to a drawing. In the drawing shows

1 einen Ausschnitt eines Doppellagenblechs mit einer Sicke mit zwischen den Platten ausgebildeten Noppen in einer perspektivischen schematischen Darstellung, 1 a detail of a double-layer sheet with a bead formed between the plates knobs in a perspective schematic representation,

2 einen Ausschnitt eines Doppellagenblechs mit erfindungsgemäß auf dem Umfang einer Noppe ausgebildeten Versteifungssicken von der Seite in schematischer Darstellung, und 2 a section of a double-layer sheet with inventively formed on the circumference of a knob stiffening beads from the side in a schematic representation, and

3 die in 2 dargestellte Noppe von oben in einer schematischen Darstellung. 3 in the 2 shown knob from above in a schematic representation.

Die 1 bis 3 zeigen ein Doppellagenblech 1 für ein Kraftfahrzeug zur Aufnahme einer auf das Doppellagenblech wirkenden Last. Die in den 1 bis 3 teilweise gezeigte Tragplatte 1 ist aus einer ersten, oberen Platte 3 und einer zweiten, unteren Platte 4 gebildet. Zur Realisierung der Beabstandung der ersten und zweiten Platte 3,4 sind gemäß 1,2 in der Platte 4 mehrere Noppen 5 ausgebildet. Zur Erhöhung der Steifigkeit oder Festigkeit des Doppellagenblechs 1 kann in bekannter Weise eine in der Fläche des Doppellagenblechs 1 ausgebildete Sicke 2 vorgesehen sein, die in dem Doppellagenblech ausgebildet wird, ohne daß der Abstand zwischen den Platten in diesem Bereich verringert wird.The 1 to 3 show a double-layered sheet 1 for a motor vehicle for receiving a load acting on the double-layer sheet metal. The in the 1 to 3 partially shown support plate 1 is from a first, upper plate 3 and a second, lower plate 4 educated. To realize the spacing of the first and second plates 3 . 4 are according to 1 . 2 in the plate 4 several nubs 5 educated. To increase the rigidity or strength of the double-layered sheet 1 can in a known manner in the surface of the double-layer sheet 1 trained bead 2 be provided, which is formed in the double-layer sheet, without the distance between the plates is reduced in this area.

Die Noppen 5 gewährleisten die Beabstandung der ersten und zweiten Platte 3,4 insbesondere bei einem Tiefziehprozeß. Hierzu können die Noppen 5 sowohl an der ersten Platte 3 als auch an der zweiten Platte 4 ausgebildet sein. Dies kann von den jeweiligen Fertigungsbedingungen ganz unterschiedlich sein. Ein vorteilhafter Noppenabstand a liegt zwischen 7,5 und 15 mm, bei einer Blechdicke von 0,2 bis 0,6 mm der glatten Platte und 0,2 bis 0,5 der mit Noppen versehenen Platte und einem Plattenabstand d von 0,8 bis 2 mm.The pimples 5 ensure the Beabstan the first and second plates 3 . 4 especially in a deep drawing process. For this, the nubs 5 both at the first plate 3 as well as on the second plate 4 be educated. This can be completely different from the respective production conditions. An advantageous nub spacing a is between 7.5 and 15 mm, with a sheet thickness of 0.2 to 0.6 mm of the smooth sheet and 0.2 to 0.5 of the nubbed sheet and a sheet spacing d of 0.8 to 2 mm.

Hierdurch kann auf überraschend einfache Weise die Festigkeit bzw. die Steifigkeit einer Tragplatte 1 erhöht werden.As a result, in a surprisingly simple manner, the strength or rigidity of a support plate 1 increase.

Die 2 zeigt ein Doppellagenblech 1 mit einer ersten Platte 3 und einer zweiten Platte 4, wobei in der zweiten Platte 4 ein Noppen 5 ausgebildet ist. Entlang des Umfanges der Noppe 5 sind nun erfindungsgemäß mehrere Versteifungssicken 7 ausgebildet. Dies ist besonders gut in 3 zu erkennen, die die Noppe 5 von oben zeigt. Die Versteifungssicken 7 sind wellenförmig ausgebildet. So wird senkrecht zur Fläche des Doppellagenblechs 1 eine höhere Steifigkeit erzielt.The 2 shows a double-layered sheet 1 with a first plate 3 and a second plate 4 , wherein in the second plate 4 a pimple 5 is trained. Along the circumference of the knob 5 are now according to the invention more stiffening beads 7 educated. This is especially good in 3 to recognize the knob 5 from above shows. The stiffening beads 7 are wave-shaped. This is perpendicular to the surface of the double-layer sheet 1 achieved a higher rigidity.

Da die Versteifungssicken 7 – bei einem Tiefziehprozeß – in Richtung des Stempelweges ausgebildet sind, wird in Verformungsrichtung (senkrecht zu den Platten) aufgrund der erzielten höheren Steifigkeit gewährleistet, daß die Noppen 5 nicht so schnell eingedrückt werden, so daß die Beabstandung der ersten Platte 3 von der zweiten Platte 4 gewährleistet ist. Folglich kann auf entsprechende Einlagen beim Tiefziehprozeß verzichtet werden, da die Noppen 5 entsprechend stark ausgebildet sind.Because the stiffening beads 7 - Are formed in a deep drawing process - in the direction of the stamp path, is ensured in the deformation direction (perpendicular to the plates) due to the achieved higher rigidity that the nubs 5 not be pushed in so fast, so that the spacing of the first plate 3 from the second plate 4 is guaranteed. Consequently, can be dispensed with corresponding deposits during the deep-drawing process, since the knobs 5 are designed accordingly strong.

Die Versteifungssicken 7 sind nun so ausgebildet, daß zur Stauchung bzw. Beulung der Versteifungssicken 7 ein höheres Kraftpotential erforderlich ist, als zur Stauchung bzw. Beulung der Sicken 2. Dies wird insbesondere durch die wellenförmige Strukturierung der Noppen erreicht. Die Geometrie der Sicken 2 und die Geometrie der Versteifungssicken 7 sowie die Materialdicke der ersten und zweiten Platte 3,4 kann nun so aufeinander abgestimmt werden, daß eine bestimmte Beabstandung der ersten und zweiten Platte 3 und 4 gewährleistet ist.The stiffening beads 7 are now designed so that for compression or bulging of the stiffening beads 7 a higher force potential is required than for compression or buckling of the beads 2 , This is achieved in particular by the wavy structuring of the knobs. The geometry of the beads 2 and the geometry of the stiffening beads 7 and the material thickness of the first and second plates 3 . 4 can now be coordinated so that a certain spacing of the first and second plate 3 and 4 is guaranteed.

Durch eine derartige Ausgestaltung einer Tragplatte 1 ist es möglich, eine derartige Tragplatte 1 kostengünstig herzustellen, so daß die bisher im Stand der Technik üblichen zusätzlichen Verstärkungen wie z.B. Einlagen zwischen den Platten entfallen können. Folglich müssen auch keine Verstärkungsblechteile oder dergleichen an einer solchen Tragplatte 1 angefügt werden.By such a configuration of a support plate 1 is it possible, such a support plate 1 inexpensive to manufacture, so that the usual in the prior art additional reinforcements such as deposits between the plates can be omitted. Consequently, no reinforcing sheet metal parts or the like on such a support plate 1 be added.

Durch den zweischaligen Aufbau ist eine gewisse Biegesteifigkeit gewährleistet, wobei die erste und zweite Platte 3,4 fest miteinander verbunden sind. Insbesondere in diesem Fall hat das Doppellagenblech gute Eigenschaften zur Geräuschdämpfung. Im Ergebnis ergibt sich durch diese ausgebildete Tragplatte 1 ein ausgenutztes Leichtbaupotential, wobei positive akustische Effekte gegenüber der konventionellen Bauweise gegeben sind. Weiterhin eignet sich eine so ausgebildete Tragplatte 1 auch für Bauteile mit geringerem Tiefziehanteil und größeren ebenen Flächen, weil bei einer derartigen Formgebung die Steifigkeit des Doppellagenblechs 1 voll zur Geltung kommt.Due to the bivalve structure a certain flexural rigidity is ensured, wherein the first and second plate 3 . 4 are firmly connected. In particular, in this case, the double-layer sheet has good properties for noise reduction. As a result, results from this trained support plate 1 exploited lightweight potential, with positive acoustic effects compared to the conventional design are given. Furthermore, a trained so support plate is 1 also for components with a lower thermoforming content and larger flat surfaces, because with such a shape, the rigidity of the double-layer sheet 1 fully comes into its own.

Beim Tiefziehen des als Halbzeugs dienenden Doppellagenblechs werden die Sicken in bekannter Weise gestaucht. Da die Versteifungssicken steifer ausgebildet sind als die großflächigeren Sicken (2), werden sie erst bei einem höheren Kraftniveau gestaucht und eventuell gebeult.During deep drawing of the semi-finished double-layer sheet, the beads are compressed in a known manner. Since the stiffening beads are stiffer than the larger beads ( 2 ), they are only compressed at a higher level of force and possibly dented.

Die hier gezeigte Tragplatte 1 kann im Kraftfahrzeugbau auf unterschiedliche Weisen verwendet werden. Denkbar sind Verwendungen als Boden- und Lehnenrückwandelement, als Verstärkungsblech oder als Schottblech.The support plate shown here 1 can be used in automotive engineering in different ways. Conceivable are uses as floor and backrest backrest element, as reinforcement plate or as bulkhead.

Claims (10)

Doppellagenblech (1) für ein Kraftfahrzeug zur Aufnahme einer einwirkenden Last, das eine erste und eine zweite miteinander verbundene Platte (3,4) aufweist, wobei mindestens eine der beiden Platten Noppen (5) aufweist, an denen die Platten miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Umfang mindestens einer Noppe (5) Versteifungssicken (7) ausgebildet sind.Double layer sheet ( 1 ) for a motor vehicle for receiving an applied load comprising a first and a second interconnected plate ( 3 . 4 ), wherein at least one of the two plates nubs ( 5 ), in which the plates are interconnected, characterized in that on the circumference of at least one knob ( 5 ) Stiffening beads ( 7 ) are formed. Doppellagenblech nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Versteifungssicken (7) wellenförmig ausgebildet sind.Double-layered sheet according to claim 1, characterized in that the stiffening beads ( 7 ) are wave-shaped. Doppellagenblech nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Platte (3) und/oder die zweite Platte (4) aus einem Stahlblech hergestellt sind.Double-layered sheet according to one of the preceding claims, characterized in that the first plate ( 3 ) and / or the second plate ( 4 ) are made of a steel sheet. Doppellagenblech nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der ersten und/oder der zweiten Platte (3,4) 0,2 bis 0,6 mm beträgt.Double-layered sheet according to one of the preceding claims, characterized in that the thickness of the first and / or the second plate ( 3 . 4 ) Is 0.2 to 0.6 mm. Doppellagenblech nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Sicherstellung der Beabstandung für einen Tiefziehprozeß mehrere Noppen (5) vorgesehen sind.Double-layered sheet according to one of the preceding claims, characterized in that, to ensure the spacing for a deep-drawing process, a plurality of dimples ( 5 ) are provided. Doppellagenblech nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Noppen (5) an der ersten Platte (3) ausgebildet sind.Double-layered sheet according to one of the preceding claims, characterized in that the nubs ( 5 ) on the first plate ( 3 ) are formed. Doppellagenblech nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Noppen (5) an der zweiten Platte (4) ausgebildet sind.Double-layered sheet according to one of the preceding claims, characterized in that the nubs ( 5 ) on the second plate ( 4 ) are formed. Doppellagenblech nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Sicken (2) in dem Doppellagenblech ausgebildet sind, vorzugsweise mit einem Sickenbogensehnenmaß von 60 bis 80 mm.Double-layered sheet according to one of the preceding claims, characterized in that beads ( 2 ) are formed in the double-layer sheet, preferably with a Sickenbogensehnenmaß of 60 to 80 mm. Doppellagenblech nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Versteifungssicken (7) so ausgebildet sind, daß zur Stauchung bzw. Beulung der Versteifungssicken (7) ein höheres Kraftpotential erforderlich ist als zur Stauchung bzw. Beulung der Sicken (2).Double-layered sheet according to claim 8, characterized in that the stiffening beads ( 7 ) are formed so that for compression or bulging of the stiffening beads ( 7 ) a higher force potential is required than for compression or buckling of the beads ( 2 ). Doppellagenblech nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Geometrie der Sicken (2) und die Geometrie der Versteifungssicken (7) sowie die Materialdicke (d) der ersten und zweiten Platte (3,4) so aufeinander abgestimmt sind, daß bei einem Beulprozeß eine Überlagerung des Materials erfolgt, so daß eine bestimmte Beabstandung der ersten und zweiten Platte (3,4) gewährleistet ist.Double-layered sheet according to one of the preceding claims, characterized in that the geometry of the beads ( 2 ) and the geometry of the stiffening beads ( 7 ) and the material thickness (d) of the first and second plates ( 3 . 4 ) are coordinated so that in a bulge a superimposition of the material takes place, so that a certain spacing of the first and second plate ( 3 . 4 ) is guaranteed.
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