DE19746478A1 - Mehrkammerprofil aus Metall - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Mehrkammerprofil aus Metall als Ausgangsprofil für die Fertigung eines Biege­ trägers, mit zwei gegenüberliegenden, durchgehenden Seitenwandungen, und die Kammern vorgebenden Verbindungs­ stegen.

Die Fertigung von Biegeträgern, insbesondere von Stoß­ fängerträgern für PKW, geht u. a. aus von metallischen Mehrkammerprofilen, die typischerweise durch Strangpressen hergestellt werden.

Typischerweise wird dabei ein Zweikammerprofil verwendet. Es können jedoch auch drei Kammerprofile usw. Anwendung finden.

Dabei mußten für die jeweils notwendigen Varianten des Biegeträgers im Anwendungsfall, z. B. um bei Stoßfänger­ trägern den von PKW zu PKW verschiedenen Anforderungen hinsichtlich der Profilvariation nachkommen zu können, bzw. um Bauteilgewicht und Bauteildimensionierung den Belastungsfällen anzugleichen, bislang verschieden ausgestaltete Mehrkammerprofile hergestellt und vorgehalten werden, was die Herstellung verteuert und hinsichtlich der Logistik einen beträchtlichen Aufwand bedingt.

Es ist auch bekannt, ausgehend von einem Mehrkammerprofil durch Anwendung der Innenhochdruck-Umformung das Profil zu variieren. Dabei bilden sich jedoch mit Nachteil in den Verbindungsstegen unterschiedliche Materialstärken und damit eine unterschiedliche Festigkeit aus, was sich wiederum nachteilig auf die geforderte Gesamtfestigkeit des Biegeteils auswirkt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das eingangs bezeichnete Mehrkammerprofil so auszubilden, daß es auf einfache Weise variierbar ist und die Materialstärke im wesentlichen gleichförmig ist.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt ausgehend von dem eingangs bezeichneten Mehrkammerprofil gemäß der Erfindung dadurch, daß die Verbindungsstege bogen- oder schleifenförmig ausgeführt sind.

Wenn daher die Verbindungsstege des Mehrkammerprofils in Anpassung an die Vorgaben gedehnt werden, werden die Bögen bzw. Schleifen in den Verbindungsstegen entsprechend gestreckt, wobei die Materialstärke der Verbindungsstege bei der Profilvergrößerung im wesentlichen erhalten bleibt.

Vorzugsweise ist gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung die Materialstärke der Verbindungsstege so gewählt, daß sie derjenigen der Seitenwandungen entspricht.

Gleiche Wandstärken bedeuten gleiche Festigkeit, was sich wiederum vorteilhaft auf die Gesamtfestigkeit des Biege­ trägers auswirkt.

Alternativ, je nach Anwendungsfall kann die vorgenannte Aufgabe ausgehend von dem eingangs bezeichneten Mehr­ kammerprofil dadurch gelöst werden, daß die Verbindungsstege eine größere Materialstärke als die Seitenwand oder sie Seitenwand eine größere Materialstärke als die Verbin­ dungsstege haben. Bei einer derartigen Ausführungsform ergibt sich die Profilvergrößerung ausschließlich aus der Materialdehnung, was für verschiedene Metalle durchaus Vorteile erbringt.

Um den Umformungsvorgang günstig zu gestalten, sind dabei gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung die Verbindungsstege zusätzlich bogen- oder schleifenförmig ausgeführt, so daß dann die Profilvergrößerung primär aus der Form der Verbindungsstege und nicht aus der Materialdehnung gewonnen wird.

Um eine Profilvergrößerung des Mehrkammerprofils zu erzielen, wird mit Vorteil die Technik des Innenhochdruck-Umformens angewendet, indem in dem Innern der Kammern durch ein Profil- Aufblaswerkzeug oder ein Aufweitwerkzeug ein hoher Innendruck aufgebracht wird, der so hoch gewählt ist, daß eine Dehnung der Verbindungsstege erfolgt, die durch außerhalb des Profils variabel angebrachte Matritzen begrenzt wird.

Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich anhand der Beschreibung eines in der einzigen Figur der Zeichnung dargestellten Ausführungsbei­ spieles.

Die Figur zeigt ein Mehrkammerprofil 1 aus Metall als Ausgangsprofil für die Fertigung eines Biegeträgers, insbesondere eines Stoßfängerträgers für einen PKW. Ein derartiges Mehrkammerprofil erhöht die Steifigkeit des Biegeträgers unter Einsparung von Material. Im Aus­ führungsbeispiel ist das Mehrkammerprofil kastenförmig ausgestaltet, wie es insbesondere für Stoßfängerträger zweckmäßig ist. Andere Profilformen sind denkbar.

Die Mehrkammerprofile werden typischerweise durch Strangpressen hergestellt, wobei auch hier andere Verfahren möglich sind.

Im Ausführungsbeispiel ist ein Zweikammer-Ausgangsprofil mit den Kammern 1a, 1b vorgesehen, das für die meisten herzustellenden Biegeträger ausreicht. Es können auch Profile mit mehr als zwei Kammern, je nach herzustellendem Biegeträger, vorgesehen werden.

Das Mehrkammerprofil 1 besitzt zwei gegenüberliegende, durchgehende Seitenwandungen 2, 3, sowie die Kammern begrenzende Verbindungsstege 4, 5 und 6.

Im Ausführungsbeispiel sind der mittlere Verbindungssteg 5 schleifenförmig und die äußeren Verbindungsstege 4, 6 bogenförmig ausgebildet. Muß das Profil 1 in Anpassung an die gestellten Forderungen vergrößert werden, so geschieht dies am zweckmäßigsten durch Anwendung des Verfahrens der Innenhochdruck-Umformung, indem in dem Innern der Kammern 1a, 1b durch ein Profil-Aufblaswerkzeug oder ein Aufweit­ werkzeug ein hoher Innendruck aufgebracht wird, der so hoch gewählt ist, daß eine Streckung der Verbindungsstege 4, 5, 6 erfolgt, die durch außerhalb des Profils variabel angebrachte Matritzen (nicht dargestellt) begrenzt wird.

Im völlig gedehnten Zustand nehmen die Verbindungsstege 4, 5, 6 des Mehrkammerprofils die gestrichelt gezeichnete Position ein.

Die dargestellte Ausführungsform mit den bogen- oder schleifenförmigen Verbindungsstegen und mit im wesentlichen gleichen Materialstärken in bezug auf die Seitenwandungen 2, 3 vermeidet mit Vorteil starke Materialanhäufungen zur Verformung im plastischen Bereich. Dennoch ist es, im Prinzip möglich, anstelle der bogen- oder schleifenförmigen Ausbildung, oder in Kombination damit, die Wandstärke der Verbindungsstege stärker als die der Seitenwandungen auszubilden, was gegebenenfalls den Bereich der Profilvergrößerung erweitert.

Die Erfindung erlaubt mit einfachen Mitteln unter Vermeidung von Festigkeitsproblemen eine Profilvariation, um Bauteilgewicht und Bauteildimensionen den jeweiligen Belastungsfällen, denen das Biegeteil später ausgesetzt ist, anzupassen.

Claims (8)

1. Mehrkammerprofil (1) aus Metall als Ausgangsprofil für die Fertigung eines Biegeträgers, mit zwei gegenüberliegenden durchgehenden Seitenwandungen (2, 3) und die Kammern (1a, 1b) vorgebenden Verbindungs­ stegen (4, 5, 6), dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsstege (4, 5, 6) bogen- oder schleifen­ förmig oder anderweitig materialspeichernd ausgeführt sind.

2. Mehrkammerprofil nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Materialstärke der Verbindungsstege (4, 5, 6) derjenigen der Seitenwandungen (2, 3) entspricht.

3. Mehrkammerprofil (1) aus Metall als Ausgangsprofil für die Fertigung eines Biegeträgers, mit zwei gegenüberliegenden, durchgehenden Seitenwandungen (2, 3) und die Kammern (1a, 1b) vorgebenden Verbindungs­ stegen (4, 5, 6), dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsstege (4, 5, 6) eine größere Material­ stärke als die Seitenwandungen (2, 3) haben.

4. Mehrkammerprofil nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Verbindungsstege (4, 5, 6) zu­ sätzlich bogen- oder schleifenförmig ausgeführt sind.

5. Mehrkammerprofil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zweikammerprofil vorgesehen ist.

6. Mehrkammerprofil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Kammerprofil kastenförmig ausgebildet ist.

7. Mehrkammerprofil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Biegeträger ein Stoßfängerträger für einen PKW ist.

8. Verfahren zur Herstellung des Mehrkammerprofils nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch die Anwendung der Technologie des Innenhochdruck- Umformens, indem in dem Innern der Kammern (1a, 1b) durch ein Profil-Aufblaswerkzeug oder ein Aufweitwerkzeug ein hoher Innendruck aufgebracht wird, der so hoch gewählt ist, daß eine Dehnung der Verbindungsstege (4, 5, 6) erfolgt, die durch außerhalb des Profils variabel angebrachte Matrizen begrenzt wird.