DE3438356A1

DE3438356A1 - Verfahren und vorrichtung zum vorbestimmen von biege- und knicklinien

Info

Publication number: DE3438356A1
Application number: DE19843438356
Authority: DE
Inventors: Josef 4600 Dortmund Kempa
Original assignee: Hoesch Stahl Ag 4600 Dortmund; Hoesch Stahl AG
Current assignee: KEMPA, JOSEF, 4600 DORTMUND, DE
Priority date: 1984-10-19
Filing date: 1984-10-19
Publication date: 1986-04-24

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Vorbestimmen von Biege- und
Knicklinien Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Vorbestimmen von Biege- und Knicklinien am Automobil, die im Falle eines Unfalles entstehen. Um die Gefahren bei Zusammenstößen zu mindern, ist es bekannt, durch z. B. eine Perforation im Blech eine Stelle von geringerer Festigkeit zu schaffen damit das Blech bei einem Zusammenstoß sich an dieser Stelle gezielt umbiegt und nicht eventuell in den Fahrgastraum mit einer scharfen Kante eindringt. Es ist von Nachteil, daß durch die Erschütterungen beim Fahren von den Löchern der Perforation Risse ausgehen können. Außerdem stört die Perforation die Lackierung. Es lassen sich außerdem nicht so viele Perforationen anbringen, wie für eine optimal gefaltete Knautschzone erforderlich sinde Es ist die Aufgabe der Erfindung, vorbestimmte schwache Stellen im Blech zu schaffen, die nicht weiterreißen und auch die Lackschicht nicht stören und die leicht in so großer Anzahl anzubringen sind, daß im Falle eines Unfalles eine optimale energieabsorbierende Knautschzone entsteht.
Diese Aufgabe wird durch das im Patenanspruch 1 beschriebene Verfahren und durch die in den Patentansprüchen 8 und 13 beschriebenen Vorrichtungen gelöst. Weiterbildungen des Verfahrens und der einen Vorrichtung sind in den Unteransprüchen 2 bis 7 und 9 bis 12 enthalten. Eine schmale streifenförmige weichgeglühte Zone ist besonders einfach durch eine Punktschweißmaschine mit streifenförmiger Elektrode auszuführen, wenn bei dieser der elektrische Strom etwas vermindert wird, so daß das Blech unterhalb der Elektrode nicht mehr flüssig wird, sondern lediglich glühend wird.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher beschrieben.
In den Zeichnungen stellen dar: Fig. 1 die Motorraumhaube eines Pkw mit im Bogen verlaufenden eingeglühten Knick- oder Biegelinien, Fig. 2 den Kotflügel eines Pkw mit senkrecht verlaufenden eingeglühten Knick- oder Bieglinien, Fig. 3 die Schnittdarstellung durch ein geknautschtes Blech mit Falt- und Biegestrukturen, die in eine Knautschstruktur übergehen, Fig. 4 eine Blechtafel mit nach einem Lageplan eingeplanten Karosserieteilen mit eingeglühten Knick- oder Biegelinien, Fig. 5 eine Blechtafel mit unterschiedlich ausgebildeten Knick- oder Biegelinien, Fig. 6 ein Ausschnitt einer Schnittansicht einer Glühvorrichæ tung zum Einglühen von Knick- oder Biegelinien in Karosserie- und Chassisbleche und Fig. 7 eine Glühvorrichtung, wie in Fig. 6 dargestellt, jedoch mit dem Unterschied, daß die Plus- und Minus-Glühelektroden sich nicht gegenüberliegen, sondern nebeneinander angeordnet sind.
Nach Fig. 1 verlaufen in der Motorraumhaube 11 die Knick- oder Biegelinien 12 in einem Bogen, um beispielsweise bei links-oder rechtsseitigen frontalen Kollisionen - die sich in der Regel bei Unfällen der Vorfahrtmißachtung ergeben - die kinetische Auffahrenergie durch plastische Verformung gezielter Faltvorgänge, wie sie in Fig. 3 dargestellt sind, auf zunehmen. Bei einer direkten frontalen Kollision treten aufgrund der in einem Bogen verlaufenden Knick- oder Biegelinien 12 bei den Faltvorgängen Bogenspannungen auf, die die Energieaufnahme erhöhen. Die Ziffer 13 kennzeichnet angebrachte Lüftungsschlitze.
In Fig. 2r einem vorderen Kotflügel 14, verlaufen die Knick-oder Biegelinien 15 in senkrechter Richtung. Bei einer Kollision aus frontaler Richtung wird der Kotflügel durch die Faltvorgänge der einwirkenden Auffahrenergie, wie sie in Fig. 3 dargestellt sind, gezielt plastisch verformt mit einer zum Schutz der Insassen gesteigerten Energieaufnahme.
In der Fig. 4 ist eine Blechtafel 28 dargestellt, wie sie roh aus dem Walzwerk kommt. Die später aus dem Blech auszuschneidenden Karosserieteile 29, 30s 31, 32 sind gestrichelt eingezeichnet. Vor dem Ausschneiden werden in dieser Blechtafel 28 unter Berücksichtigung der auszuschneidenden Karosserieteile schmale Streifen 33, 34, 35 weichgeglüht, wie sie in Fig. 4 als senkrechte Streifen eingezeichnet worden sind.
Dieses Weichglühen der schmalen Streifen kann noch im Walzwerk erfolgen.
Es ist jedoch auch möglich, die schmalen Streifen nach dem Ausschneiden der Karosserieteile zu glühen.
Es ist sogar möglich, die schmalen Streifen noch an der zusammengeschweißten Karosserie einzuglühen, obwohl dies ein weniger zu empfehlender Weg wäre.
Die weichgeglühten Streifen können die verschiedensten Formen aufweisen. Einige Beispiele von Formen sind in der Fig. 5 dargestellt und mit 36 bis 44 bezeichnet. Es sind dort geradlinige, wellenförmige, in einem Bogen und winkelig verlaufende, durchgehende und in ihrer Linienführung unterbrochene Knick- oder Biegedoppellinien dargestellt, die jeweils unterschiedlich große Stauchenergie aufnehmen können. Wie die Karosserieteile der Fig. 1 und 2, können zum Schutz der Fahrzeuginsassen alle Karosserieteile eines Automobils mit eingeglühten Knick- oder Biegelinien oder Knick- oder Biegedoppellinien versehen werden.
Fig. 6 zeigt einen Ausschnitt einer Schnittansicht der Vorrichtung zum Einglühen der Knick- oder Biegedoppellinie.
Hierbei wird die Blechtafel 45 auf dem Glühtisch 46 abgelegt. Im Glühtisch 46 sind bewegliche bzw. verstellbare Glühelektroden 48 a und 48 b eingebaut. Die Abdeckplatte 47 kann mechanisch abgehoben und auf die Blechtafel 45 aufgesetzt werden. In ihr sind ebenfalls verstellbare Glühelektroden 49 a und 49 b eingebaut. Für den Energiefluß und auch zur Kühlung sind den Glühelektroden 48 a, 48 b und 49 a und 49 b gegenüberliegende Kontaktelektroden 50 eingebaut. Die Ziffern 52 kennzeichnen Luftspalte an beiden Seiten neben den Kontaktflächen der Glühelektroden 48 , 48 b und 49 a, 49-b. Die Ziffern-51 kennzeichnen die Glühzonen, die nur einen Bruchteil tief in das Blech eindringen. Um den Falt- und Biegevorgang bei der plastischen Verformung vorzubestimmen, sind die Knick- oder Biegelinien bzw. Knick- und Biegedoppellinien wechselweise auf der Blechober- und -unterfläche in eine zuvor festgelegte Blechtiefe eingeglüht Die Knick- oder Biegedoppellinien an der Blechunterfläche, die mittels der Glühelektroden 48 a und 48 b eingeglüht werden, sind in Fig. 3 durch die Ziffern 16, 17, 22, 23, 26 und 27 gekennzeichnet, während die Ziffern 18, 19, 20, 21, 24 und 25 die Knick- oder Biegedoppellinien kennzeichnen, die durch die Glühelektroden 49 a und 49 b in die Blechoberfläche eingeglüht werden Bei der Glühvorrichtung nach Fig. 7 fließt der elektrische Strom z. B. durch die Glühelektrode 53 in das Blech 45 und verläßt dieses schon nach einer extrem kurzen Strecke wieder und fließt z. B in der Glühelektrode 54 wieder ab.- Beide Glühelektroden sind durch die Isolierschicht 55 getrennt.
Die Glühelektroden 48 a, 48 b und 49 ar 49 b (Fig. 6) und 53, 54 (Fig. 7) sind streifenförmig und je nach Anforderung entsprechend den Doppellinien 36 - 44 (Fig. 5) ausgebildet.
Das Blech kann auch durch andere Techniken, wie z. B. durch einen Laserstrahl in seiner gesamten Dicke oder auch nur in einem Teil der Dicke geglüht werden. Dies kann wieder durch bekannte Laserschweiß- oder Laserbrennmaschinen bewirkt werden, bei denen der Laserstrahl schwächer als üblich eingestellt wird oder bei denen die Bewegung des Laserstrahles so schnell eingestellt wird, daß das Blech lediglich glüht und nicht schmilzt.
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Claims

Patentansprüche Verfahren zum Vorbestimmen von Biege- und Knicklinien am Automob die im Falle eines Unfalles entstehen, dadurch gekennzeichnet, daß das Blech (11) in einer schmalen an den späteren Knick- oder Biegelinien (12) entlang verlaufenden Zone in einer unterbrochenen oder auch nicht unterbrochenen Linie weichgeglüht wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnetr daß das Blech t 45) an einer Seite geglüht und auf der anderen gegenüberliegenden Seite gleichzeitig gekühlt wird.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet daß das Blech (11) erst nach seiner Verarbeitung zu einem Autoteil geglüht wird
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß am im gewalzten Rohzustand sich befindendem Blech (28), die später bei der Verarbeitung auszuschneidenden Teile (29, 30) lagemäßig festgelegt werden und die vorbestimmten Biege- und Knicklinien (33,'34) eingeglüht werden.
5 Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß durch punkt- oder streifenförmig das Blech berührende Elektroden (49, 48) und durch einen durch das Blech und die Elektroden fließenden elektrischen Strom dieses kurzzeitig unterhalb der Elektroden bis zum Glühen erwärmt wird.
6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Blech nur teilweise in seiner Dicke von der Seite geglüht wird, die an der späteren Knick-oder Biegelinie den Außenradius des Knicks darstellt.
7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Biege- und Knicklinien (12) an der Motorhaube (11) und am Kofferraumdeckel bogenförmig verlaufend angebracht werden, wobei die Mitte des Bogens mit der Fahrzeugmitte übereinstimmt und bei der Motorhaube weiter nach vorn am Fahrzeug liegt als die Enden des Bogens.
8. Vorrichtung zum Glühen von Blechen entlang einer oder mehrerer schmaler linienförmiger Zonen zum Vorbestimmen von Knick- oder Biegelinien an Automobilen zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß diese wie eine Widerstandsschweißmaschine gebaut ist und die Druckflächen der Elektroden (48, 49) schmal und länglich ausgebildet sind und mehrere Elektroden entlang einer oder mehrerer Linien eingebaut sind oder anstelle der festen in einer Linie liegenden Elektroden (48, 49) eine rollenförmige Elektrode für jeweils eine Linie eingebaut ist, die relativ zur späteren Knick- oder Biegelinie auf dieser bewegbar ist 9.
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß diese aus einem Ober- (47) und Unterteil (46) besteht, zwischen die das zu glühende Blech (45) einklemmbar ist und die entlang einer Linie eingebauten Glühelektroden (48, 49) entweder insgesamt im Ober- oder im Unterteil eingebaut sind.
90n Vorrichtung nach den Ansprüchen 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch gegenpoligen Elektroden (53, 54) im Ober- (47) oder Unterteil (46) durch einen schmalen Luftzwischenraum oder einen Isolator (55) voneinander getrennt, dicht nebeneinander spiegelbildlich zur herzustellenden Knick- oder Biegelinie liegen oder auch abwechselnd in einer Linie oder auch etwas versetzt von der Linie angebracht sind
11. Vorrichtung nach den Ansprüchen 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß in Ober- (47) oder Unterteil (46) jeweils gegenüber den im anderen Teil eingebauten Elektroden ein Blech oder eine Schiene (50) aus einem die Wärme gut ableitenden und den elektrischen Strom gut leitenden Material wie z. B. Kupfer eingebaut ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Linie (49) von Glühelektroden im Oberteil jeweils mit einer daneben liegenden annähernd parallel zur ersten Linie verlaufenden zweiten Linie (48) im Unterteil abwechselt, wobei jede Linie auch aus einer Doppellinie (48 a, 48 b, 49 a, 49 b) bestehen kann, bei der im geringen Abstand voneinander die Elektroden verlaufen.
13 Vorrichtung zum Glühen von Blechen entlang einer oder mehrerer schmaler linienförmiger Zonen zum Vorbestimmen von Knick- oder Biegelinien an Automobilen zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,. daß diese mindestens einen Erzeuger für Laserstrahlen enthält, wobei der Laserstrahl entlang der Biege- oder Knicklinien relativ zum Blech bewegbar ist.