DE19807830A1 - Verfahren zur Herstellung von Karosserie- und Fahrwerkteilen für Fahrzeuge - Google Patents

Description

Im Fahrzeugbau werden für Karosserie- und Fahrwerkteile zu­ nehmend Aluminiumrohre und -profile verwendet, da diese sich durch geringes Gewicht und geringe Korrosion auszeichnen. Es kann eine weitere Gewichts- und Materialeinsparung erzielt werden, wenn die Wanddicken speziell auf die möglichen Bela­ stungen ausgelegt sind. Im Ergebnis führt dies zu unter­ schiedlichen Wanddicken bei Rohrprofilen und offenen Profi­ len.

Rohrprofile mit unterschiedlichen Wanddicken konnten bisher nur durch Strangpreßverfahren realisiert werden. Dabei lassen sich wirtschaftlich nur Werkstoffe verarbeiten, die der Fami­ lie der aushärtbaren Aluminiumlegierungen, z. B. AlMgSi ange­ hören. Diese Werkstoffe haben aber hinsichtlich der Umform­ barkeit Nachteile. Außerdem sind die mit Strangpreßverfahren erzielbaren Maßtoleranzen schlechter als bei längsnahtver­ schweißten Rohren.

Andererseits war es bisher nur möglich, längsnahtverschweißte Rohre mit konstanter Wanddicke zu fertigen, mit Ausnahme ei­ ner Oberflächenstrukturierung ohne erhebliche Beeinflussung der Wanddicke oder der Steiffigkeit der Bauteile.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Karosserie- und Fahrwerkteilen für Fahrzeuge anzugeben, mit dem auch längsnahtverschweißte Aluminiumrohre und rollgeformte Profile sowie offene Walzprofile mit unter­ schiedlicher Wanddicke hergestellt werden können.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch die im kennzeichnenden Teil angegebenen Merkmale gelöst. Weiterbildungen und vorteilhafte Ausgestal­ tungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird dem eigentlichen Profilformungsvorgang, bei dem das flachbandförmige plane Halbzeug mittels der ein Rohrprofil oder offenes Profil for­ menden Walzen umgeformt wird, zumindest eine weitere Bearbei­ tung vorgeschaltet. Dabei müssen zunächst die benötigten Wanddicken der endgültigen Karosserie- und Fahrwerkteile er­ mittelt werden. Anhand dieser Ermittlungen oder Berechnungen wird dann selektiv über der Breite des Halbzeugs die Materi­ aldicke auf die benötigte Wanddicke umgeformt. Dies geschieht durch vorgeschaltete Walzen. Dadurch erhält das noch plane Material die Materialdicke, die die Rohr- oder Profilwanddic­ ke nach der Umformung in das gewünschte Rohrprofil oder offe­ ne Profil dann an den entsprechenden Stellen ohne weitere Nachbearbeitung bildet. Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, daß es in vorhandene Produktionsstraßen inte­ griert werden kann.

Bei einer Weiterbildung kann das flachbandförmige Halbzeug mittels vorgeschalteter Walzen selektiv auch über seiner Län­ ge auf die für die benötigten Wanddicken erforderliche Mate­ rialdicke umgeformt werden. Es gelingt so, unterschiedliche Wanddicken nicht nur über dem Umfang des Profils sondern auch über der Länge des Profils, also in Achsrichtung zu erzielen. Hindurch lassen sich die Wanddicken auch unterschiedlichen örtlichen Belastungen über der Länge des Rohres oder offenen Profils anpassen. Ferner wird so eine weitere Material- und Gewichtseinsparung möglich.

Die Materialdicke des flachbandförmigen planen Halbzeugs kann so gewählt werden, daß die im Zusammenhang mit der Materia­ lumformung eintretende Dickenzunahme in Bereichen seitlich neben den von Walzen bearbeiteten Bereichen gerade die benö­ tigte Wanddicke des endgültigen Karosserie- oder Fahrwerk­ teils aufweist. Auf diese Weise wird eine besonders gute Aus­ nutzung des Rohstoffs erzielt und es lassen sich kostengün­ stige Halbzeuge einsetzen.

Zweckmäßig wird die Anordnung der das Rohrprofil oder offene Profil formenden Walzen in Abhängigkeit des veränderten Wi­ derstandsmoments der zuvor eingetretenen Dickenveränderung und Verhärtung des flachbandförmigen Materials vorgenommen. Diese Anordnung berücksichtigt die durch die vorherige Bear­ beitung veränderten Widerstandsmomente und erreicht damit, daß das Ausmaß einer Feinbearbeitung nach Durchführung der Umformung und gegebenenfalls der Längsnahtverschweißung ge­ ringer ausfallen kann.

Nachfolgend wird der Verfahrensablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens anhand der Zeichnung erläutert.

In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eines schematische Darstellung einer Fer­ tigungsstraße nach der Erfindung,

Fig. 2a-c Querschnitte durch Rohrprofile von nach dem erfindungsgemäßen Verfahren herge­ stellten Aluminiumrohren.

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Fertigungs­ straße. Aus einem Magazin 10 wird kontinuierlich ein flach­ bandförmiges planes Halbzeug vorgegebener Breite und Dicke zugeführt. Das Halbzeug gelang zu einer ersten Bearbeitungs­ station 12, bei der es mittels Walzen selektiv über seiner Breite und gegebenenfalls zusätzlich auch über seiner Länge auf die für die benötigten Wanddicken erforderliche Material­ dicke umgeformt wird.

In einer zweiten Bearbeitungsstation 14 wird mittels ein Rohrprofil oder offenes Profil formender Walzen das zunächst noch plane Band nach und nach zu dem endgültigen Profil umge­ formt. Dabei gelangen die Bereiche, in denen zuvor die Mate­ rialdicke verändert wurde, in die vorgesehenen Positionen, in denen eine bestimmte, von der ursprünglichen Materialdicke abweichende Wanddicke benötigt wird.

Am Ausgang der zweiten Bearbeitungsstation 14 sind die seit­ lichen Kanten des ursprünglich planen Halbzeugs einander be­ nachbart und werden gegebenenfalls in einer dritten Bearbei­ tungsstation 16 längsnahtverschweißt. Nach Abkühlung des Rohrprofils oder offenen Profils erfolgt in einer vierten Be­ arbeitungsstation 18 eine Feinkalibrierung, indem durch wei­ tere Walzen das endgültig gewünschte Außenmaß durch Umformung erreicht wird. Schließlich wird in einer fünften Bearbei­ tungsstation 20 der kontinuierliche Rohr- oder Profilstrang in Rohr- oder Profilabschnitte vereinzelt.

Die Fig. 2a bis c zeigen Beispiele von Rohrprofilen, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt wurden. In Fig. 2a handelt es sich um ein rechteckiges Profil, bei der die Wanddicke s1 gleich 1/2 s2 beträgt. In Fig. 2b ist eine ovales Profil dargestellt bei dem die Wanddicke s1 wesentlich größer als s2 ist. In Fig. 2c ist schließlich ein dreieckiges Profil dargestellt. Dabei sind die Wanddicken s1 und s2 un­ tereinander gleich und größer als s3.

Claims (4)

1. Verfahren zur Herstellung von Karosserie- und Fahrwerk­ teilen für Fahrzeuge aus längsnahtverschweißten Aluminiumroh­ ren oder offenen Walzprofilen, wobei ein flachbandförmiges planes Halbzeug in einem kontinuierlichen Prozeß mittels ein Rohrprofil oder offenes Profil formender Walzen in ein ge­ schlossenes rohrförmiges Profil oder offenes Profil umgeformt wird, wobei im Falles eines rohrförmigen Profils die seitli­ chen Kanten des ursprünglichen planen Halbzeugs zunächst in eine gegenüberstehende Position gebracht, danach längs mit­ einander verschweißt werden und anschließend die Schweißnaht entgratet wird und wobei schließlich eine Feinkalibrierung des Rohrprofils oder offenen Profils mittels Kalibrierwalzen vorgenommen wird, dadurch gekennzeichnet, daß anhand von Er­ mittlungen oder Berechnungen der benötigten Wanddicken der endgültigen Karosserie- und Fahrwerkteile bereits vor Umfor­ mung des Halbzeugs in ein geschlossenes rohrförmiges Profil oder offenes Profil das flachbandförmige Halbzeug mittels vorgeschalteter Walzen selektiv über seiner Breite auf die für die benötigten Wanddicken erforderliche Materialdicke um­ geformt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das flachbandförmige Halbzeug mittels vorgeschalteter Walzen selektiv auch über seiner Länge auf die für die benötigten Wanddicken erforderliche Materialdicke umgeformt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Materialdicke des flachbandförmigen planen Halb­ zeugs so gewählt wird, daß die im Zusammenhang mit der Mate­ rialumformung eintretende Dickenzunahme in Bereichen seitlich neben den von Walzen bearbeiteten Bereichen gerade die benö­ tigte Wanddicke des endgültigen Karosserie- oder Fahrwerk­ teils aufweist.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Anordnung der das Rohrprofil oder offe­ ne Profil formenden Walzen in Abhängigkeit des veränderten Widerstandsmoments der zuvor eingetretenen Dickenveränderung und Verfestigung des flachbandförmigen Materials vorgenommen wird.