EP0668155A1

EP0668155A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen tiefgezogener Aluminiumteile

Info

Publication number: EP0668155A1
Application number: EP94102540A
Authority: EP
Inventors: Werner Wieland
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 1992-12-18
Filing date: 1994-02-19
Publication date: 1995-08-23
Also published as: DE4242849A1

Abstract

Es wird ein Verfahren vorgeschlagen, ein für Tiefziehvorgänge, insbesondere im Karosserie-Kraftfahrzeugbau geeignetes Aluminiumblech zu schaffen, indem zwei Aluminiumbleche (14,16) miteinander verklebt werden und das so erhaltene Sandwichblech (48) dann dem Tiefziehvorgang unterworfen wird. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen tiefgezogener Aluminiumteile, vorzugsweise für den Karosseriebau von Kraftfahrzeugen, gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.
Weiterhin wird durch die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahren vorgeschlagen.
Es werden heute vermehrt zur Gewichtsreduzierung in Kraftfahrzeugen Aluminiumbleche eingesetzt. Diese Aluminiumbleche 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.
Es ist wünschenswert, die gleichen Strukturen in Aluminiumblech herzustellen, wobei vorzugsweise die gleichen Tiefziehvorgänge in den gleichen Werkzeugen stattfinden sollen. Dabei erweist sich jedoch in der Praxis, daß Aluminiumbleche leichter dazu neigen, während der Tiefziehvorgänge zu reißen.
Aufgabe der Erfindung ist es, das Tiefziehen von Aluminiumblechen zu erleichtern. In bevorzugter Weise ist es möglich, die für die Stahlverformung geschaffenen Tiefziehwerkzeuge auch für die Herstellung von Aluminiumkarosserieteilen zu verwenden.
Die Aufgabe wird gelöst durch den Hauptanspruch.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß kein einlagiges Aluminiumblech 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 Adhäsionsmittel verbunden sind. Üblicherweise werden dazu herkömmliche Kleber eingesetzt.
Dadurch wird erreicht, daß ein Blech mit einer besseren Steifigkeit und Festigkeit zur Verfügung steht, wodurch es möglich ist, die Blechstärke zu verringern und dadurch zusätzlich eine Gewichtsreduzierung zu erhalten.
Der mehrschichtige Aufbau mit eingelagerter Kleberschicht führt zu einer erheblich verbesserten Schallabsorption, so daß das sonst übliche Dämmaterial zum Teil ganz weggelassen werden kann, zumindest jedoch in seinem Umfang verringert werden kann.
Auch die Schallabstrahlung bei mechanischer Einwirkung auf das Blech ist bei den Sandwichblechen deutlich reduziert.
Bevorzugte Ausführungsformen des Verfahrens sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Die Aluminiumbleche zur Erstellung des Sandwichverbundes können, um die Lagerhaltung zu vereinfachen, von gleicher Dicke sein, die Gesamtblechstärke ergibt sich dann aus der Summe der Einzelblechstärken plus der Dicke der zwischenliegenden Adhäsions- oder Kleberschicht. In bestimmten 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.
Ebenso ist es nicht notwendig, bei der Wahl der Aluminiumlegierungen für die zu verbindenden Bleche auf jeweils die gleiche Legierung festgelegt zu sein. Bei gleichen Legierungen wird ebenfalls wieder die Lagerhaltung vereinfacht, außerdem sind keine Abweichungen der verschiedenen Teile des Sandwichbleches bei Tiefziehvorgängen oder bei anderen physikalischen Einwirkungen zu erwarten. Wo jedoch eine Abstimmung unterschiedlicher Legierung erwarten läßt, daß den Anforderungen an den Sandwichverbund in besonderer Weise Rechnung getragen wird, kann eine entsprechende Auswahl von Legierungen von Vorteil sein.
Eine besondere Ausgestaltung sieht vor, daß das Ausgangsaluminiumblech 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.
Im folgenden wird die Erfindung anhand der Figur beschrieben.
Mit dem Bezugszeichen 10 ist eine Spule oder Coil bezeichnet, auf der Aluminiumblech aufgewikkelt ist, beispielsweise Aluminiumblech mit einer Stärke von 0,7 mm, desgleichen auf der Spule 12. Das Blech von der Spule 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 Kleberauftragsvorrichtung 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.
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 verkleben auf diese Weise miteinander. Das so erhaltene Sandwichblech besitzt eine Stärke, die der Gesamtstärke der beiden Aluminiumbleche 14 und 16 entspricht, sowie der dazwischengelagerten Klebeschicht. Im vorliegenden Falle, 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.
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 aufgetragen werden.
Alternativ dazu ist es möglich, den Kleber nicht über die Trommel 28 aufzutragen, sondern das Adhäsionsmittel als Klebefolie auszubilden, eine Alternative, die insbesondere bei der Verwendung von Polyethylen als Klebemittel 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 Einwirkungen, ggf. in Verbindung miteinander, durchgeführt werden.

Claims

1. Verfahren zum Herstellen tiefgezogener Aluminiumteile, vorzugsweise für den Karosseriebau von Kraftfahrzeugen,
dadurch gekennzeichnet, daß
man mehrere Lagen Aluminiumblech übereinanderführt,
die Lagen durch Adhäsionsmittel miteinander verbindet,
die so erhaltenen Sandwichbleche in das Tiefziehwerkzeug einlegt, und den Tiefziehvorgang durchführt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Aluminiumbleche verwendet werden, die zur Bildung des Sandwichbleches über Kleber miteinander verbunden werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bleche von Spulen abgewickelt werden, und nach dem Adhäsionsschritt wieder als Sandwichblech auf einer Spule zurückgelagert werden, bevor sie dem Tiefziehvorgang unterworfen werden.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch
eine Ausgabestation, die mindestens zwei Spulen mit Aluminiumblechen enthält,
eine Klebestation, der die Bleche übereinandergeordnet zugeführt werden und in der das Adhäsionsmittel auf mindestens eine Blechoberfläche, die einer anderen Blechoberfläche gegenüberliegt, aufgebracht wird, und eine Tiefziehstation, in der die verbundenen Bleche in ein Tiefziehwerkzeug eingelegt werden.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Klebestation und Tiefziehstation eine Aufnahmestation vorgesehen ist, in der die verklebten Bleche auf einer Spule aufgewickelt werden, um von dort aufgespult zur Tiefziehstation transferiert zu werden.