DE3428864A1

DE3428864A1 - Verfahren zum herstellen eines traegers fuer den aufbau von kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE3428864A1
Application number: DE19843428864
Authority: DE
Inventors: Sumanjit Dr.-Ing. 8074 Gaimersheim Singh
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 1984-08-04
Filing date: 1984-08-04
Publication date: 1986-02-13

Description

Verfahren zum Herstellen eines Trägers für den Aufbau von
Kraftfahrzeugen Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren zum Herstellen eines Trägers aus einem Hohlprofil, auf die Herstellung eines Hohlprofils zur Verwendung in den Verfahren und auf eine Vorrichtung zur Durchführung eines der Verfahren.
Aus der DE-OS 30 OB 840 ist eine Rahmenkonstruktion für Kraftfahrzeuge bekannt, deren Träger durch Rohre mit im wesentlichen konstantem und kreisförmigen Querschnitt gebildet sind.
Jeder Holm besteht aus mindestens zwei Schalen aus dünnem Metallblech, welche an Längsflanschen miteinander verbunden sind.
Abgesehen von der ausschließlichen Verwendung von kreisförmigen Hohlprofilen für die Rahmenkonstruktion eines Kraftfahrzeuges werden die Hohlprofile in konventioneller Weise durch miteinander mittels Punktschweißung verbundener Schalen gebildet.
In der gattungsbildenden deutschen Patentanmeldung P 33 46 986.5 ist eine Rahmenkonstruktion für Kraftfahrzeuge beschrieben, bei der Träger durch aus Leichtmetall hergestellte Strangpreßprofile gebildet sind, welche durch gleichfalls aus Leichtmetall bestehende Knotenelemente miteinander verbunden sind.
Die einzelnen Träger bestehen größtenteils aus Hohlprofilen, welche nach ihrer Herstellung zum Teil verformt (gebogen) werden. Bedingt durch ihre Herstellart weisen die Träger einen stets gleichbleibenden Querschnitt auf.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen von Trägern für den Aufbau von Kraftfahrzeugen zu schaffen, durch welche es in wirtschaftlicher Weise möglich ist, die Träger mit variablen Querschnitten, hoher Steifigkeit und günstigem Korrosionsverhalten zu erzeugen.
Die Aufgabe wird durch die in den unabhängigen Ansprüchen 1,2 5 und 6 angegebenen Merkmalen gelöst.
Allen Lösungsmöglichkeiten ist gemeinsam., aus einem kostengünstigen Ausgangsmaterial (z. B. einem Stahlrohr) einen Träger zu bilden, welcher entsprechend seinen Aufgaben unterschiedliche Querschnitte, Sicken oder sonstige Verformungen aufweisen kann. Ein solcher Träger kann beispielsweise eine Windschutzscheibensäule, einen Mittelpfosten zwischen zwei Türen oder einen Längsträger der Bodengruppe bilden.
Durch den erfindungsgemäß hergestellten Träger können Schweißflansche entfallen, welche im Fahrzeugbau bei fast allen Trägern für die Verbindung mittels Punktschweißung vorgesehen sind. Durch den Entfall des Schweißflansches ist es beispielsweise bei Verwendung des Trägers als vordere Dachsäule möglich, den Sichtwinkel zu vergrößern bzw. durch die Einbeziehung der ansonsten vorhanden toten Räume zwischen den Schweißflanschen und dem eigentlichen Träger in die Querschnittsform einen steiferen Träger zu bilden, ohne daß der Sichtwinkel dadurch verkleinert wird.
Durch den Entfall der Schweißflansche wird außerdem das Korrosionsverhalten günstig beeinflußt bzw. aufwendige Korrosionsschutzmaßnahmen eingespart.
Die erfindungsgemäßen Verfahren zeigen also einen Weg auf, wie in Abkehr von dem üblichen Aufbau von Trägern in Kraftfahrzeugen diese durch Erhöhung der Festigkeit und geringere Korrosionsanfälligkeit verbessert ihren Aufgaben gerecht werden.
Zur Herstellung des Trägers gemäß Anspruch 1 wird das Hohlprofil in ein oder bei stärkeren Verformungen nacheinander in verschiedene Gesenke eingelegt. Da es sich um einen Hohlkörper handelt, ist es notwendig, daß der Hohlkörper von innen her abgestützt wird. Dazu dienen ein oder mehrere in den Hohlkörper eingeführte Dorne. Nach dem Schließen des Gesenkes wird das Hohlprofil in einer oder mehreren Stufen zu dem Träger verformt, wie dies bei der Herstellung von Blechpreßteilen an sich bekannt ist.
Die Aufgabe kann erfindungsgemäß auch dadurch gelöst werden, daß das Hohlprofil unter Verwendung eines Dornes durch Rundhämmern zu dem Träger verformt wird. Das Rundhämmern ist ein an sich bekanntes Arbeitsverfahren, bei dem gegeneinanderwirkende Hämmergesenke in schneller Folge auf das umschlossene Werkstück radiale Druckkräfte ausüben, indem sie zur Werkstückachse hin gleichzeitige, wegbegrenzte Hübe ausführen.
Zur Erzeugung kompliziert geformter Träger ist es vorteilhaft, wenn abweichend von bekannten Hämmervorrichtungen eine vom rechten Winkel abweichende Anordnung der Hämmergesenke zum Hohlprofil und/oder zueinander axial versetzte Hämmergesenke angewendet werden. Für den gleichen Zweck, nämlich um die Möglichkeiten einer Hämmervorrichtung zu erweitern, kann der Dorn während des Umformens axial verschiebbar ausgebildet sein.
Eine weitere Möglichkeit zur Lösung der Erfindungsaufgabe besteht darin, daß der Träger durch Rollen des Hohlprofils erzeugt wird, wobei die Rollen über Kulissen geführt werden und der Innendruck durch einen Dorn erzeugt wird.
Schließlich kann die Aufgabe auch dadurch gelöst werden, daß das Hohlprofil in ein Gesenk eingelegt wird und bei geschlossenem Gesenk durch einen hohen hydraulischen Innendruck durch Anpressen an die Wände des Gesenkes zu dem Träger verformt wird. Die nach diesem Verfahren hergestellten Träger weisen eine hohe Genauigkeit in der Außenkontur auf. Außerdem ist die Wanddicke über nahezu alle Querschnitte verhältnismäßig konstant.
Bei allen vorbeschriebenen Verfahren ist es besonders vorteilhaft, wenn das zur Herstellung des Trägers verwendete Profil nach den in Anspruch 7 angegebenen Verfahrensschritten hergestellt wird.
Durch die Herstellung des Hohlprofils speziel für den späteren Verwendungszweck, ist es möglich, daraus Träger mit Aussparungen und/oder Verstärkungen zu bilden, ohne daß diese in aufwendiger Weise nachträglich hergestellt werden müßten.
Durch die erfindungsgemäßen Verfahren ist es auch möglich, verwundene Träger herzustellen, wenn als Dorn ein gelenkiger Gliederdorn verwendet wird. Durch den Einsatz von geteilten Dornen werden weitere Möglichkeiten eröffnet.
Das Hohlprofil gemäß Anspruch 9 ermöglicht die Herstellung von stärker gebogenen Trägern durch das im Anspruch 6 beschriebene Verfahren.

Claims

Patentansprüche 1. Verfahren zum Herstellen eines Trägers aus einem Hohiprofil, welches nach seiner Herstellung verformt wird, für den Aufbau von Kraftfahrzeugen, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h folgende Verfahrensschritte: a) Das Hohiprofil wird in ein oder nacheinander in verschiedene Gesenke eingelegt, b) in das Hohiprofil wird zumindest von einer Seite ein Dorn eingeführt, c) anschließend wird das Gesenk geschlossen und d) das Hohlprofil in einer oder mehreren Stufen zu dem Träger verformt.
2. Verfahren zum Herstellen eines Trägers aus einem Hohiprofil, welches nach seiner Herstellung verformt wird, für den Aufbau von Kraftfahrzeugen, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß das Hohlprofil unter Verwendung Dornes durch Rundhämmern zu dem Träger verformt wird.
3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2, d a d u r c h gekennzeichnet, daß die Hämmervorrichtung zur Erzeugung komplizierter Formen eine vom rechten Winkel abweichende Anordnung der Hämmergesenke zum Hohlprofil und/oder zueinander axial versetzte Hämmergesenke aufweist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß der Dorn während des Um-Porn axial verschiebbar ist.
5. Verfahren zum Herstellen eines Trägers aus einem Hohlprofil, welches nach seiner Herstellung verformt wird, für den Aufbau von Kraftfahrzeugen, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß der Träger durch Rollen des Hohlprofils erzeugt wird, wobei die Rollen über Kulissen geführt werden und der Innendruck durch einen Dorn erzeugt wird.
6. Verfahren zum Herstellen eines Trägers aus einem Hohlprofil, welches nach seiner Herstellung verformt wird, für den Aufbau von Kraftfahrzeugen, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß das Hohlprofil in ein Gesenk eingelegt wird und bei geschlossenem Gesenk durch einen hohen hydraulischen Innendruck durch Anpressen an die Wände des Gesenks zu dem Träger verformt wird.
7. Verfahren zum Herstellen eines Hohlprofils zur Verwendung in den Verfahren nach den Ansprüchen 1, 2, 5 und 6, g e -k e n n z e i c h n e t d u r c h folgende Verfahrensschritte: a) Aus einer Blechplatine wird ein Zuschnitt hergestellt, b) der Zuschnitt wird mit Aussparungen und/oder Verstärkungen versehen, c) der Zuschnitt wird anschließend zu einem geschlossenen Profilteil verformt und d) die einander gegenüberliegenden Ränder des Profilteiles miteinander verschweißt.
8. Verfahren nach Anspruch 1, 2, 5 oder 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß als Dorn ein gelenkiger Gliederdorn verwendet wird.
9. Hohlprofil zur Verwendung in dem Verfahren nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Hohlprofil vorgeformt ist, derart, daß es sich in das Gesenk einlegen und sich das Gesenk schließen läßt.