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