DE4242849A1

DE4242849A1 - Method and device for producing deep-drawn aluminum parts

Info

Publication number: DE4242849A1
Application number: DE4242849A
Authority: DE
Inventors: Werner Wieland
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 1992-12-18
Filing date: 1992-12-18
Publication date: 1994-06-23
Also published as: EP0668155A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen tiefgezogener Aluminiumteile, vorzugsweise für den Ka rosseriebau von Kraftfahrzeugen, gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a method for manufacturing deep-drawn aluminum parts, preferably for the Ka rosseriebau of motor vehicles, according to the preamble of Claim 1.

Weiterhin wird durch die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahren vorgeschlagen.Furthermore, a device for Implementation of the procedure proposed.

Es werden heute vermehrt zur Gewichtsreduzierung in Kraftfahrzeugen Aluminiumbleche eingesetzt. Diese Alumi niumbleche treten an die Stelle der bis daher vielfach verwendeten Stahlbleche. Die aus Aluminium gefertigten Karosseriebauteile sollen weitgehend die Stahlbauteile ersetzen. Die Konstruktionsaufgaben an Kraftfahrzeugen erfordern komplizierte Strukturen, die in Stahlblech durch Tiefziehvorgänge erstellt werden.There are increasing weight loss in today Motor vehicles used aluminum sheets. This alumi nium sheets replace the so far in many cases used steel sheets. The made of aluminum Body components are said to be largely the steel components replace. The design tasks on motor vehicles require complicated structures in sheet steel created by deep-drawing processes.

Es ist wünschenswert, die gleichen Strukturen in Alumi niumblech herzustellen, wobei vorzugsweise die gleichen Tiefziehvorgänge in den gleichen Werkzeugen stattfinden sollen.It is desirable to have the same structures in Alumi to produce nium sheet, preferably the same Thermoforming processes take place in the same tools should.

Dabei erweist sich jedoch in der Praxis, daß Aluminiumbleche leichter dazu neigen, während der Tief ziehvorgänge zu reißen.However, it turns out in practice that Aluminum sheets tend to tend more easily during the low tears to tear.

Aufgabe der Erfindung ist es, das Tiefziehen von Alumi niumblechen zu erleichtern. In bevorzugter Weise ist es möglich, die für die Stahlverformung geschaffenen Tief ziehwerkzeuge auch für die Herstellung von Aluminiumka rosserieteilen zu verwenden. The object of the invention is the deep drawing of aluminum to facilitate nium sheets. It is preferably possible, the deep created for steel deformation drawing tools also for the production of aluminum ka to use horse parts.

Die Aufgabe wird gelöst durch den Hauptanspruch.The task is solved by the main claim.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß kein einlagiges Alu miniumblech zum Tiefziehvorgang verwendet wird, sondern daß ein Sandwichblech erstellt wird, das aus mindestens zwei Schichten von Aluminiumblech besteht, wobei die beiden Schichten miteinander durch entsprechende Adhä sionsmittel verbunden sind. Üblicherweise werden dazu herkömmliche Kleber eingesetzt.According to the invention it is provided that no single-layer aluminum mini sheet is used for the deep-drawing process, but that a sandwich sheet is created that consists of at least consists of two layers of aluminum sheet, the two layers with each other by appropriate adhesion Sionsmittel are connected. Usually this will be conventional glue used.

Dadurch wird erreicht, daß ein Blech mit einer besseren Steifigkeit und Festigkeit zur Verfügung steht, wodurch es möglich ist, die Blechstärke zu verringern und da durch zusätzlich eine Gewichtsreduzierung zu erhalten.This ensures that a sheet with a better Stiffness and strength is available, which it is possible to reduce the sheet thickness and there through additional weight reduction.

Der mehrschichtige Aufbau mit eingelagerter Kleber schicht führt zu einer erheblich verbesserten Schallab sorption, so daß das sonst übliche Dämmaterial zum Teil ganz weggelassen werden kann, zumindest jedoch in seinem Umfang verringert werden kann.The multilayer structure with embedded glue layer leads to a significantly improved sound reduction sorption, so that the usual insulation material in part can be omitted entirely, at least in his Scope can be reduced.

Auch die Schallabstrahlung bei mechanischer Einwirkung auf das Blech ist bei den Sandwichblechen deutlich redu ziert.Also the sound radiation under mechanical influence on the sheet is significantly reduced in the sandwich sheets graces.

Bevorzugte Ausführungsformen des Verfahrens sind in den Unteransprüchen beschrieben.Preferred embodiments of the method are in the Subclaims described.

Die Aluminiumbleche zur Erstellung des Sandwichverbundes können, um die Lagerhaltung zu vereinfachen, von glei cher Dicke sein, die Gesamtblechstärke ergibt sich dann aus der Summe der Einzelblechstärken plus der Dicke der zwischenliegenden Adhäsions- oder Kleberschicht. In be stimmten Anwendungsbereichen kann es jedoch sinnvoll sein, die Stärke der Bleche unterschiedlich zu wählen, insbesondere im Außenblechbereich kann es günstig sein, eine stärkere Außenhaut mit einem dünneren Innenblech zu verbinden.The aluminum sheets for creating the sandwich composite can, to simplify the storage, of the same cher thickness, the total sheet thickness then results from the sum of the individual sheet thicknesses plus the thickness of the intermediate adhesive or adhesive layer. In be certain application areas, it can make sense be to choose the thickness of the sheets differently, in the outer sheet area in particular, it can be advantageous a stronger outer skin with a thinner inner panel too connect.

Ebenso ist es nicht notwendig, bei der Wahl der Alumini umlegierungen für die zu verbindenden Bleche auf jeweils die gleiche Legierung festgelegt zu sein. Bei gleichen Legierungen wird ebenfalls wieder die Lagerhaltung ver einfacht, außerdem sind keine Abweichungen der verschie denen Teile des Sandwichbleches bei Tiefziehvorgängen oder bei anderen physikalischen Einwirkungen zu erwar ten. Wo jedoch eine Abstimmung unterschiedlicher Legie rung erwarten läßt, daß den Anforderungen an den Sand wichverbund in besonderer Weise Rechnung getragen wird, kann eine entsprechende Auswahl von Legierungen von Vor teil sein.Likewise, it is not necessary to choose aluminum alloys for the sheets to be connected to each set to be the same alloy. At same Alloys will also be back in stock simple, moreover there are no deviations of the different those parts of the sandwich sheet during deep-drawing processes or to be expected with other physical influences Where, however, a coordination of different alloys tion can be expected to meet the requirements of the sand wichverbund is taken into account in a special way, an appropriate selection of alloys from before be part of.

Eine besondere Ausgestaltung sieht vor, daß das Aus gangsaluminiumblech auf zwei Spulen gelagert ist, die beiden Bleche dann übereinandergeführt werden und eine Kleberschicht dazwischen aufgebracht wird. Die auf diese Weise miteinander verklebten Bleche werden auf einer Aufnahmespule wieder aufgewickelt, um dort für spätere Tiefziehvorgänge bereitgehalten und dann zur Verfügung gestellt werden zu können.A special embodiment provides that the end gear aluminum sheet is mounted on two coils two sheets are then brought together and one Adhesive layer is applied in between. The on this Metal sheets are glued together in a manner Reel wound up to go there for later Thermoforming processes held ready and then available to be able to be asked.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Figur be schrieben.In the following the invention with reference to the figure be wrote.

Mit dem Bezugszeichen 10 ist eine Spule oder Coil be zeichnet, auf der Aluminiumblech aufgewickelt ist, beispielsweise Aluminiumblech mit einer Stärke von 0,7 mm, desgleichen auf der Spule 12. Das Blech von der Spu le 10 wird als laufende Bahn 14 über Rollen 18 und 20 einer Klebstation 26 zugeführt, das Aluminium von der Spule 12 wird als laufende Bahn 16 über Rollen 22 und 24 der Klebestation 26 zugeführt. In der Klebestation 26 ist eine Rolle 28 vorgesehen, die über eine Kleberauf tragsvorrichtung 30 auf ihrer Außentrommel mit Klebstoff benetzt wird, der durch die Rotation der Trommel 28 auf die sich gegenüberliegenden Oberflächen der Bahnen 16 und 18 aufgetragen wird.The reference numeral 10 denotes a coil or coil on which aluminum sheet is wound, for example aluminum sheet with a thickness of 0.7 mm, likewise on the coil 12 . The sheet from the coil 10 is fed as a running track 14 via rollers 18 and 20 to an adhesive station 26 , the aluminum from the coil 12 is fed as a moving track 16 via rollers 22 and 24 to the adhesive station 26 . In the gluing station 26 , a roller 28 is provided which is wetted by an adhesive application device 30 on its outer drum with adhesive which is applied by the rotation of the drum 28 to the opposite surfaces of the webs 16 and 18 .

Die mit dem Kleberauftrag versehenen Bahnen 32 und 34 werden dann in einer weiteren Station durch Anpreßrollen 36, 38, 40 bzw. 42, 44, 46 zusammengedrückt und verkle ben auf diese Weise miteinander. Das so erhaltene Sand wichblech besitzt eine Stärke, die der Gesamtstärke der beiden Aluminiumbleche 14 und 16 entspricht, sowie der dazwischengelagerten Klebeschicht. Im vorliegenden Fal le, wenn die Bahnen 14 und 16 etwa 0,7 mm dick sind, wird eine Gesamtstärke von etwa 1,5 mm erhalten. Dieses auf diese Weise erhalten Sandwichblech 48 wird auf eine große Spule 50 aufgewickelt und kann von dort zu den Tiefziehvorgängen gebracht werden.The sheets 32 and 34 provided with the adhesive application are then pressed together in a further station by pressure rollers 36 , 38 , 40 or 42 , 44 , 46 and bond to one another in this way. The so-obtained sand wichblech has a thickness that corresponds to the total thickness of the two aluminum sheets 14 and 16 , and the intermediate adhesive layer. In the present case, when the webs 14 and 16 are approximately 0.7 mm thick, a total thickness of approximately 1.5 mm is obtained. This sandwich sheet 48 obtained in this way is wound onto a large spool 50 and can be brought from there to the deep-drawing processes.

Als Kleber zur Verbindung der Aluminiumbleche hat sich Polyurethan, Polyethylen oder Polypropylen als geeignet erwiesen. Diese Kleber können, wie schematisch in der Figur dargestellt, über die Trommel oder Rolle 28 aufge tragen werden.Polyurethane, polyethylene or polypropylene has proven to be suitable as an adhesive for connecting the aluminum sheets. These adhesives can, as shown schematically in the figure, be carried over the drum or roller 28 .

Alternativ dazu ist es möglich, den Kleber nicht über die Trommel 28 aufzutragen, sondern das Adhäsionsmittel als Klebefolie auszubilden, eine Alternative, die insbe sondere bei der Verwendung von Polyethylen als Klebemit tel Vorteile mit sich bringt. In diesem Fall müssen zur Herstellung des Sandwichbleches bei zwei Aluminiumlagen drei Folien miteinander verbunden werden. Die endgültige Verklebung kann durch Aufbringung von mechanischem Druck, Wärmezufuhr oder andere physikalische Einwirkun gen, ggf. in Verbindung miteinander, durchgeführt wer den.Alternatively, it is possible not to apply the adhesive via the drum 28 , but rather to form the adhesive as an adhesive film, an alternative which, in particular, has advantages when using polyethylene as an adhesive. In this case, three foils must be connected to each other to produce the sandwich sheet with two aluminum layers. The final gluing can be carried out by applying mechanical pressure, heat or other physical influences, possibly in conjunction with one another.

Claims

1. A method for producing deep-drawn aluminum parts, preferably for the body construction of motor vehicles,
characterized in that
you put several layers of aluminum sheet on top of each other,
the layers are bonded to one another by adhesive,
the sandwich sheets obtained in this way are inserted into the deep-drawing machine, and
performs the deep-drawing process.

2. The method according to claim 1, characterized in that that two aluminum sheets are used to Forming the sandwich sheet with each other using adhesive get connected.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized records that the sheets are unwound from coils the, and after the adhesion step again as sand soft plate to be stored back on a spool, be before they are subjected to the deep-drawing process.

4. Apparatus for carrying out the method according to claim 1,
marked by
an output station that contains at least two coils with aluminum sheets,
a gluing station to which the sheets are fed one above the other and in which the adhesive is applied to at least one sheet surface which is opposite another sheet surface, and
a deep-drawing station in which the connected sheets are placed in a deep-drawing tool.

5. Device for performing the method according to one of claims 1 to 4, characterized in that that between the gluing station and the thermoforming station Recording station is provided in which the glued Sheets to be wound up on a spool of spooled there and transferred to the thermoforming station become.