DE19860795A1

DE19860795A1 - Jointing process with tolerance leveling for bodywork blank, involving joining resting surfaces in at least two joint planes, aligning components using coordinate system

Info

Publication number: DE19860795A1
Application number: DE1998160795
Authority: DE
Inventors: Michael Poschmann
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1998-12-30
Filing date: 1998-12-30
Publication date: 2000-07-06

Abstract

The jointing process involves joining the resting surfaces (10, 12) of the individual components (1, 4, 9) in at least two joint plane. And leveling out the tolerance in these planes, which are perpendicular to each other. The joining planes of the individual components are aligned using a coordinate system, the planes of which form the joining planes of the individual components.

Description

Die Erfindung betrifft ein Fügeverfahren zur Herstellung eines Karosserierohbauteils für Kraftfahrzeuge gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a joining process for producing a body shell component for Motor vehicles according to the preamble of claim 1.

Im Karosserierohbau ist es bekannt, Einzelteile mittels Formflansche zusammenzufügen. Diese sind häufig räumlich gekrümmt, wodurch die Anlageflächen vorzentriert werden. Nachteilig ist hierbei, daß die Anlageflächen nicht zum Zweck des Toleranzausgleichs untereinander verschoben werden können. Hieraus können sich nach dem Zusammenfügen im Flanschbereich Verformungsspannungen und Formabweichungen bilden, die zu Verzug und Toleranz führen. Form und Lage der Einzelteile unterliegen daher starken konstruktiven Beschränkungen. Bei Nichteinhaltung der konstruktiv vorgegebenen Lage, insbesondere bei Form- und Lageschwankungen des Fügeflansches, treten während des Fertigungsprozesses häufig unerwünschte Maßabweichungen auf, die außerhalb der Toleranzbereiche liegen.In body-in-white construction, it is known to assemble individual parts by means of molded flanges. These are often spatially curved, which means that the contact surfaces are pre-centered. The disadvantage here is that the contact surfaces are not for the purpose of tolerance compensation can be moved among themselves. According to the Joining deformation stresses and shape deviations in the flange area form that lead to delay and tolerance. The shape and position of the individual parts are subject to hence strong design constraints. Failure to comply with the constructive given position, especially with fluctuations in shape and position of the Joining flange, often occur undesirable during the manufacturing process Dimensional deviations that lie outside the tolerance ranges.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Fügeverfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, mit dem auf besonders einfache Weise unerwünschte Maßabweichungen beim Zusammenfügen der Einzelteile und Verformungsspannungen vermieden werden können.The invention has for its object a joining method of the aforementioned To create kind with the unwanted in a particularly simple way Dimensional deviations when assembling the individual parts and deformation stresses can be avoided.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved by the features of claim 1.

Gemäß dem erfindungsgemäßen Fügeverfahren werden die Anlageflächen der Einzelteile in mindestens zwei senkrecht aufeinanderstehenden Fügeebenen aneinandergefügt und ein Toleranzausgleich in diesen zueinander senkrechten Fügeebenen vorgenommen. Die Fügeebenen der Einzelteile orientieren sich hierbei an einem Koordinatensystem, wobei die vorhandenen Koordinatensystemebenen jeweils nacheinander durch eine senkrecht zueinander stehende Klappung die Fügeebenen der Einzelteile bilden. According to the joining method according to the invention, the contact surfaces of the Individual parts in at least two mutually perpendicular joining planes joined together and a tolerance compensation in these perpendicular to each other Joining planes made. The joining levels of the individual parts are based on this a coordinate system, the existing coordinate system levels each the joining planes of the Form individual parts.

Für das erfindungsgemäße Verfahren ist somit charakteristisch, daß aufeinander senkrecht stehende Fügeebenen vorgesehen werden, die einen Toleranzausgleich der Einzelteile in unterschiedlichen, aufeinander senkrecht stehenden Ebenen ermöglichen. Beispielsweise ist es möglich, zwei Einzelteile derart zusammenzufügen, daß sie in der xy-Ebene verschoben werden können, so daß ein Toleranzausgleich in der x- und/oder y-Richtung vorgenommen werden kann. Das nächste Einzelteil wird derart an die Unterbaugruppe angefügt, daß die Fügeebene in der yz-Ebene liegt, so daß ein Toleranzausgleich in der y- und/oder z-Richtung vorgenommen werden kann. Hierdurch ist bei drei Einzelteilen, die mittels zweier Fügungen mit senkrecht zueinander stehenden Fügeebenen zusammengefügt werden, ein Toleranzausgleich nach allen Richtungen, d. h. in allen Ebenen, gewährleistet. Das erfindungsgemäße Verfahren bietet somit den Vorteil, daß auf sehr einfache Weise sehr kleine Toleranzen eingehalten werden können, ohne daß bisher notwendige Hilfsmittel, wie z. B. ein Meisterbock oder Schnellspanner, eingesetzt werden müssen.It is therefore characteristic of the method according to the invention that one another perpendicular joining planes are provided which compensate for the tolerance Enable individual parts in different, mutually perpendicular levels. For example, it is possible to assemble two individual parts so that they are in the xy plane can be shifted so that a tolerance compensation in the x and / or y direction can be made. The next item will be sent to the Subassembly added that the joining plane lies in the yz plane, so that a Tolerance compensation can be made in the y and / or z direction. Hereby is with three individual parts that are perpendicular to each other by means of two joints Joining planes are joined, tolerance compensation in all directions, d. H. in all levels. The method according to the invention thus offers the Advantage that very small tolerances can be adhered to in a very simple manner, without previously necessary tools, such as. B. a master trestle or quick release, must be used.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. In diesen zeigen:The invention is explained in more detail below using the drawings as an example. In show this:

Fig. 1 zwei Einzelteile, die im Rahmen eines ersten Fügeschritts in der xy-Fügeebene aneinandergefügt werden, und Fig. 1 shows two individual parts that are joined together in the first joining step in the xy joining plane, and

Fig. 2 ein weiteres Einzelteil, das im Rahmen eines zweiten Fügeschritts mit der Baugruppe von Fig. 1 in der yz-Fügeebene zusammengefügt wird. Fig. 2 shows a further individual part, which is assembled in a second joining step with the assembly of Fig. 1 in the yz joining plane.

Aus Fig. 1 ist ein Einzelteil 1 ersichtlich, wie es im Karosserierohbau bei der Kraftfahrzeugherstellung verwendet wird. Das Einzelteil 1 besteht im wesentlichen aus einem kastenartigen Grundkörper 2 in der Form eines Blechhohlprofils mit quadratischem Querschnitt. Von einer Längsseite des Grundkörpers 2 steht ein ebener, schraffiert gezeichneter Blechstreifen 3 vor, der horizontal angeordnet ist und dazu dient, das Einzelteil 1 mit einem weiteren Einzelteil 4 zu verbinden.From FIG. 1, a single part 1 it is evident how it is used in the body shop in the motor vehicle manufacturing. The individual part 1 consists essentially of a box-like base body 2 in the form of a hollow sheet metal profile with a square cross section. A flat, hatched sheet metal strip 3 protrudes from a longitudinal side of the base body 2 , which is arranged horizontally and serves to connect the individual part 1 to a further individual part 4 .

Der Blechstreifen 3 ist horizontal angeordnet und weist eine obere Anlagefläche 5 auf, die in der horizontalen xy-Ebene liegt. The metal strip 3 is arranged horizontally and has an upper contact surface 5 which lies in the horizontal xy plane.

Diese xy-Ebene in Höhe der Anlagefläche 5 bildet eine erste Fügeebene, in welcher ein horizontal abgewinkelter Blechstreifen 6 des vertikal ausgerichteten Einzelteils 4 mit einer unteren Anlagefläche 7 auf die Anlagefläche 5 des Einzelteils 1 aufgesetzt wird.This xy plane at the level of the contact surface 5 forms a first joining plane in which a horizontally angled sheet metal strip 6 of the vertically oriented individual part 4 with a lower contact surface 7 is placed on the contact surface 5 of the individual part 1 .

Wie ersichtlich, ist es ohne weiteres möglich, das Einzelteil 4 in der xy-Ebene, d. h. sowohl in x-Richtung als auch in y-Richtung, soweit zu verschieben, daß die geforderte Lagegenauigkeit für das Einzelteil 4 erreicht wird. Dies bedeutet mit anderen Worten, daß ein Toleranzausgleich in x- und y-Richtung möglich ist. Befindet sich das Einzelteil 4 bezüglich der x- und y-Richtung in der exakten Position, kann das Einzelteil 4 mittels entsprechender Befestigungsverfahren, beispielsweise durch Schweißen, am Einzelteil 1 befestigt werden.As can be seen, it is readily possible to shift the individual part 4 in the xy plane, ie both in the x direction and in the y direction, to such an extent that the required positional accuracy for the individual part 4 is achieved. In other words, this means that tolerance compensation in the x and y directions is possible. If the individual part 4 is in the exact position with respect to the x and y directions, the individual part 4 can be fastened to the individual part 1 by means of appropriate fastening methods, for example by welding.

Da ein Toleranzausgleich des Einzelteils 4 bezüglich des Einzelteils 1 bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel nur in der x- und y-Richtung, nicht jedoch in der hierzu senkrecht stehenden z-Richtung möglich ist, weist das Einzelteil 4 am oberen Ende einen vertikal ausgerichteten, d. h. in der yz-Ebene liegenden Verbindungsbereich 8 mit einer zu einem dritten Einzelteil 9 hin gerichteten ebenen Anlagefläche 10 auf. An diese Anlagefläche 10 wird ein vertikal abgewinkelter, ebener Blechstreifen 11 des ansonsten horizontal ausgerichteten Einzelteils 9 angelegt. Die zur Anlagefläche 10 des Einzelteils 4 hin gerichtete Anlagefläche des Blechstreifens 11 ist mit 12 bezeichnet. Die vertikalen Anlageflächen 10, 12 liegen somit im aneinandergefügten Zustand in einer zweiten Fügeebene, die in der vertikalen yz-Ebene liegt.Since tolerance compensation of the individual part 4 with respect to the individual part 1 in the exemplary embodiment shown is only possible in the x and y directions, but not in the z direction perpendicular to this, the individual part 4 has a vertically oriented, ie in the yz-plane connection area 8 with a flat contact surface 10 directed towards a third individual part 9 . A vertically angled, flat sheet metal strip 11 of the otherwise horizontally oriented individual part 9 is placed on this contact surface 10 . The contact surface of the sheet metal strip 11 directed towards the contact surface 10 of the individual part 4 is designated by 12. The vertical contact surfaces 10 , 12 are thus in the joined state in a second joining plane, which lies in the vertical yz plane.

Wie ersichtlich, kann das Einzelteil 9 vor seinem Befestigen am Einzelteil 4 sowohl in vertikaler Richtung, d. h. in z-Richtung, als auch in y-Richtung verschoben werden, so daß in diesen beiden Richtungen, d. h. in der yz-Ebene ein Toleranzausgleich möglich ist.As can be seen, the individual part 9 can be moved both in the vertical direction, ie in the z direction and in the y direction, before it is fastened to the individual part 4 , so that tolerance compensation is possible in these two directions, ie in the yz plane .

Nach dem richtigen Positionieren des Einzelteils 9 kann dieses mittels geeigneter Befestigungsverfahren, beispielsweise durch Schweißen, am Einzelteil 4 befestigt werden.After the individual part 9 has been correctly positioned, it can be fastened to the individual part 4 by means of suitable fastening methods, for example by welding.

Wie beispielshaft dargestellt, kann somit bei einem Karosseriebauteil, das aus mindestens drei Einzelteilen 1, 4, 9 besteht, die mehrere, senkrecht zueinander stehende Fügeebenen aufweisen, ein Toleranzausgleich in allen Richtungen x, y, z vorgenommen werden. As illustrated by way of example, tolerance compensation in all directions x, y, z can thus be carried out in the case of a body component consisting of at least three individual parts 1 , 4 , 9 which have a plurality of joining planes which are perpendicular to one another.

Weiterhin ist es auch möglich, daß die Verbindungsbereiche, d. h. die Blechstreifen 3, 6, 11, einfach gekrümmt sind. In diesem Fall kann durch die beschriebene Fügefolge mit aufeinander senkrecht stehenden Fügeebenen die zweite einfache Krümmung, die ebenfalls senkrecht steht, in der folgenden Ebene eine Art Formflanschfügung bieten. Durch diese Fügefolge ist jede erdenkliche Fügung zweier Bauteile möglich. Die dritte Fügung erfolgt in der zx-Ebene. Anhand der beschriebenen Analogie kann auch in diesem Fall der Fügerhythmus alle Toleranzebenen nacheinander ausgleichen, wobei alle Einzelteile im vorgegebenen Toleranzbereich liegen. Furthermore, it is also possible that the connection areas, ie the sheet metal strips 3 , 6 , 11 , are simply curved. In this case, the second simple curvature, which is also perpendicular, can offer a type of flange connection in the following plane due to the described joining sequence with mutually perpendicular joining planes. With this joining sequence, every conceivable joining of two components is possible. The third addition takes place on the zx level. In this case, too, the joining rhythm can compensate for all tolerance levels one after the other using the described analogy, with all individual parts lying within the predetermined tolerance range.

REFERENCE SIGN LIST

11

Einzelteil
Item

22nd

Grundkörper
Basic body

33rd

Blechstreifen (Einzelteil Sheet metal strips (single part

11

)
)

44th

weiteres Einzelteil
another item

55

Anlagefläche (Einzelteil Contact surface (single part

11

)
)

66

Blechstreifen (Einzelteil Sheet metal strips (single part

44th

)
)

77

Anlagefläche (Einzelteil Contact surface (single part

44th

)
)

88th

vertikaler Verbindungsbereich (Einzelteil vertical connection area (single part

44th

)
)

99

33rd

. Einzelteil
. Item

1010th

Anlagefläche (Einzelteil Contact surface (single part

44th

)
)

1111

Blechstreifen (Sheet metal strips (

33rd

. Einzelteil . Item

99

)
)

1212th

Anlagefläche (Einzelteil Contact surface (single part

99

)
)

Claims

Joining process for producing a body shell component for motor vehicles from at least three individual parts ( 1 , 4 , 9 ) which are joined together by means of overlapping contact surfaces ( 5 , 7 , 10 , 12 ), characterized in that the contact surfaces ( 5 , 7 , 10 , 12 ) the individual parts ( 1 , 4 , 9 ) are joined together in at least two mutually perpendicular joining planes and tolerance compensation is carried out in these mutually perpendicular joining planes, the joining planes of the individual parts ( 1 , 4 , 9 ) being based on a coordinate system and the existing coordinate system levels in each case successively form the joining planes of the individual parts ( 1 , 4 , 9 ) by means of a folding which is perpendicular to one another.