EP0905331B1 - Doppellagenblech für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

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EP0905331B1
EP0905331B1 EP98116338A EP98116338A EP0905331B1 EP 0905331 B1 EP0905331 B1 EP 0905331B1 EP 98116338 A EP98116338 A EP 98116338A EP 98116338 A EP98116338 A EP 98116338A EP 0905331 B1 EP0905331 B1 EP 0905331B1
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EP
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double
plate
beads
metal sheet
plates
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EP0905331A2 (de
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Dipl.-Ing. Conrad Oehlerking Herrn
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Volkswagen AG
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Volkswagen AG
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C2/00—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels
    • E04C2/30—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the shape or structure
    • E04C2/32—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the shape or structure formed of corrugated or otherwise indented sheet-like material; composed of such layers with or without layers of flat sheet-like material

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a double-layer sheet for a Motor vehicle for receiving an acting load according to the preamble of Claim 1.
  • the double-layer sheet has a first upper and a second lower plate, which are connected to each other, to realize a spacing of this plate corresponding knobs are provided between the first and the second plate, wherein the knobs are formed on at least one of the plates.
  • DE 195 03 166 A1 shows a double-layer sheet and a method for the production a double-layer sheet used as a double-layer sheet in a motor vehicle can be.
  • the lower plate that is, the lower plate with pronounced Provide knobs.
  • This arrangement can also be in do the reverse (top plate nubbed, bottom smooth).
  • the invention is therefore based on the object of a method for producing a To design and further develop double-layer sheets for a motor vehicle, that a double-layer sheet is created, the rigidity or strength of which is increased, without being associated with a significant weight gain.
  • the stiffness and Strength of the double-layer sheet formed from the first and second plate is increased.
  • the knobs with the stiffening beads are now heavier, so only compressible by greater forces. This is particularly the case with deep-drawing of beads according to the invention in a first and second plate formed support plate (double-layer sheet) is advantageous, the geometry of the beads, the geometry of the stiffening beads and the material thickness of the panels be matched or selected that a predetermined plate distance in front and is guaranteed after the deep-drawing process of the double-layer sheet.
  • the above-mentioned disadvantageous effect of the compression of the double-layer sheet is therefore largely avoided and better spacing of the first and the second plate to each other - now also after said deep drawing - guaranteed.
  • FIG. 1 to 3 show a double-layer sheet or a support plate 1 for a motor vehicle for receiving a load acting on the double-layer sheet 1.
  • Support plate 1 is composed of a first, upper plate 3 and a second, lower plate 4 educated.
  • Surface of the double-layer sheet 1 formed bead 2 may be provided, which in the Double-layer sheet 1 is formed without the distance d between the plates is reduced in this area.
  • the knobs 5 ensure the spacing of the first and second plates 3, 4 especially in a deep drawing process.
  • An advantageous one Stud spacing a is between 7.5 and 15 mm, with a sheet thickness of 0.2 to 0.6 mm of the smooth plate and 0.2 to 0.5 of the knobbed plate and one Plate spacing d from 0.8 to 2 mm.
  • FIG. 2 shows a double-layer sheet 1 with a first plate 3 and a second plate 4, a knob 5 being formed in the second plate 4.
  • a knob 5 being formed in the second plate 4.
  • the stiffening beads 7 are wave-shaped educated. So perpendicular to the surface of the double-layer sheet 1 becomes a higher one Stiffness achieved.
  • the stiffening beads 7 are now designed so that the compression or bulge Stiffening beads 7 a higher force is required than for compression or buckling the beads 2. This is particularly due to the wavy structure of the knobs 5 reached.
  • the geometry of the beads 2 and the geometry of the stiffening beads 7 as well as the material thickness of the first and second plate 3, 4 can now according to the invention be coordinated with each other that a certain distance d between the first and second plate 3 and 4 is guaranteed.
  • Such a design of a support plate 1 according to the method makes it possible to to produce such a support plate 1 inexpensively, so that the previously in the Additional reinforcements usual in the technology such as Deposits between the plates 3, 4 can be omitted. Consequently, there is no need for reinforcing sheet metal parts or the like be attached to such a support plate 1.
  • the double-shell structure ensures a certain bending stiffness, whereby the first and second plates 3, 4 are firmly connected. Especially in this In this case, the double-layer sheet 1 has good properties for noise reduction.
  • this trained support plate 1 is a utilized one Lightweight potential, with positive acoustic effects compared to the conventional Construction are given.
  • a support plate 1 designed in this way is also suitable for Components with a lower proportion of deep-drawing and larger flat surfaces, because with one such a shape, the rigidity of the double-layer sheet 1 comes into its own.
  • the beads 2 compressed in a known manner. Since the stiffening beads 7 are stiffer than the larger beads 2, they are compressed and only with a higher force possibly dented.
  • the support plate 1 shown here can be used in motor vehicle construction in different ways be used. Uses as floor and Backrest wall element, as a reinforcement plate or as a bulkhead plate.

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Doppellagenbleches für ein Kraftfahrzeug zur Aufnahme einer einwirkenden Last gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Das Doppellagenblech weist eine erste obere und eine zweite untere Platte auf, die miteinander verbunden sind, wobei zur Realisierung einer Beabstandung dieser Platte zwischen der ersten und der zweiten Platte entsprechende Noppen vorgesehen sind, wobei die Noppen an wenigstens einer der Platten ausgebildet sind.
Die DE 195 03 166 A1 zeigt ein Doppellagenblech und ein Verfahren zur Herstellung eines Doppellagenbleches, das in einem Kraftfahrzeug als Doppellagenblech verwendet werden kann. Hierbei ist das untere Blech, also die untere Platte mit ausgeprägten Noppen versehen. Auf die obere Platte wird - bei der Verbindung der unteren und der oberen Platte - eine bestimmte Kraft aufgebracht, die so wirkt, dass der obere Bereich der ausgeprägten Noppen zu einer ebenen Anlagefläche verformt wird. Hiemach werden Punktschweißverbindungen an den so gebildeten Anlageflächen hergestellt, so dass die obere und untere Platte entsprechend verbunden sind. Diese Anordnung kann auch in umgekehrter Weise erfolgen (obere Platte genoppt, untere glatt).
Ferner ist es aus der DE 297 02 803 U bekannt, zur Erhöhung der Festigkeit derartiger Doppellagenbleche, die Noppen derselben mit Versteifungssicken zu versehen.
Derartige Techniken werden eingesetzt, um beim Bau eine Kraftfahrzeugs möglichst viel Gewicht einzusparen. Dies hat zur Folge, dass auch tragende Bauteile nur ein möglichst geringes Gewicht aufweisen. So werden auch für Tragplatten bzw. Doppellagenbleche möglichst dünnwandige Bleche verwendet, was zur Folge hat, dass deren Steifigkeit bzw. deren Festigkeit nicht immer optimal ausgebildet ist. Insbesondere wenn Tragplatten bzw. Doppellagenbleche noch entsprechend ihrer späteren Verwendung umgeformt, beispielsweise tiefgezogen werden müssen, hat die Praxis gezeigt, dass die endgültige Form der Tragplatte bzw. des Doppellagenbleches dann nicht optimal ausgebildet ist, weil insbesondere die zwischen der ersten und zweiten Platte vorgesehenen Noppen durch die beim Tiefziehen auftretenden Kräfte so eindrückt worden sind, dass die erste und zweite Platte nicht mehr optimal zueinander beabstandet ist.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Doppellagenbleches für ein Kraftfahrzeug derart auszugestalten und weiterzubilden, dass ein Doppellagenblech geschaffen wird, dessen Steifigkeit bzw. Festigkeit erhöht ist, ohne dass damit eine wesentliche Gewichtszunahme verbunden ist.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Herstellung eines Doppellagenbleches nach Anspruch 1 gelöst. Die Unteransprüche beschreiben bevorzugte Weiterbildungen.
Durch die Versteifungssicken auf dem Umfang der Noppen sind die Steifigkeit und die Festigkeit des aus der ersten und zweiten Platte gebildeten Doppellagenblechs erhöht. Die mit den Versteifungssicken versehenen Noppen sind nunmehr schwerer, also nur durch größere Kräfte zusammendrückbar. Dies ist insbesondere beim erfindungsgemäßen Tiefziehen von Sicken in der aus einer ersten und zweiten Platte gebildeten Tragplatte (Doppellagenblech) von Vorteil, wobei die Geometrie der Sicken, die Geometrie der Versteifungssicken und die Materialdicke der Platten so aufeinander abgestimmt respektive gewählt werden, dass ein vorbestimmter Plattenabstand vor und nach dem Tiefziehprozess des Doppellagenbleches gewährleistet wird. Der eingangs erwähnte nachteilhafte Effekt des Zusammendrückens des Doppellagenblechs wird demgemäss weitgehend vermieden und eine bessere Beabstandung der ersten und zweiten Platte zueinander - nunmehr auch nach besagtem Tiefziehen - gewährleistet.
Es gibt nun eine Vielzahl von Möglichkeiten, das erfindungsgemäße Verfahren in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. Hierfür darf an dieser Stelle auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Patentansprüche verwiesen werden. Im übrigen wird nun eine Ausführungsform der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt
Fig. 1
einen Ausschnitt eines Doppellagenblechs mit einer Sicke mit zwischen den Platten ausgebildeten Noppen in einer perspektivischen schematischen Darstellung,
Fig. 2
einen Ausschnitt eines Doppellagenblechs mit erfindungsgemäß auf dem Umfang einer Noppe ausgebildeten Versteifungssicken von der Seite in schematischer Darstellung, und
Fig. 3
die in Fig. 2 dargestellte Noppe von oben in einer schematischen Darstellung.
Die Fig. 1 bis 3 zeigen ein Doppellagenblech bzw. eine Tragplatte 1 für ein Kraftfahrzeug zur Aufnahme einer auf das Doppellagenblech 1 wirkenden Last. Die in den Fig. 1 bis 3 teilweise gezeigte Tragplatte 1 ist aus einer ersten, oberen Platte 3 und einer zweiten, unteren Platte 4 gebildet. Zur Realisierung des Abstandes d zwischen der ersten und zweiten Platte 3, 4 sind gemäß Fig. 1, 2 in der Platte 4 mehrere Noppen 5 ausgebildet. Zur Erhöhung der Steifigkeit oder Festigkeit des Doppellagenblechs 1 kann in bekannter Weise eine in der Fläche des Doppellagenblechs 1 ausgebildete Sicke 2 vorgesehen sein, die in dem Doppellagenblech 1 ausgebildet wird, ohne dass der Abstand d zwischen den Platten in diesem Bereich verringert wird.
Die Noppen 5 gewährleisten die Beabstandung der ersten und zweiten Platte 3, 4 insbesondere bei einem Tiefziehprozess. Hierzu können die Noppen 5 sowohl an der ersten Platte 3 als auch an der zweiten Platte 4 ausgebildet sein. Dies kann von den jeweiligen Fertigungsbedingungen ganz unterschiedlich sein. Ein vorteilhafter Noppenabstand a liegt zwischen 7,5 und 15 mm, bei einer Blechdicke von 0,2 bis 0,6 mm der glatten Platte und 0,2 bis 0,5 der mit Noppen versehenen Platte und einem Plattenabstand d von 0,8 bis 2 mm.
Hierdurch kann auf überraschend einfache Weise die Festigkeit bzw. die Steifigkeit einer Tragplatte 1 erhöht werden.
Die Fig. 2 zeigt ein Doppellagenblech 1 mit einer ersten Platte 3 und einer zweiten Platte 4, wobei in der zweiten Platte 4 eine Noppe 5 ausgebildet ist. Entlang des Umfanges der Noppe 5 sind mehrere Versteifungssicken 7 ausgebildet. Dies ist besonders gut in Fig. 3 zu erkennen, die die Noppe 5 von oben zeigt. Die Versteifungssicken 7 sind wellenförmig ausgebildet. So wird senkrecht zur Fläche des Doppellagenblechs 1 eine höhere Steifigkeit erzielt.
Da die Versteifungssicken 7 - bei einem Tiefziehprozess - in Richtung des Stempelweges ausgebildet sind, wird in Verformungsrichtung (senkrecht zu den Platten 3, 4) aufgrund der erzielten höheren Steifigkeit gewährleistet, dass die Noppen 5 nicht so schnell eingedrückt werden, so dass der Abstand d zwischen der ersten Platte 3 und der zweiten Platte 4 gewährleistet ist. Folglich kann auf entsprechende Einlagen beim Tiefziehprozess verzichtet werden, da die Noppen 5 entsprechend stark ausgebildet sind.
Die Versteifungssicken 7 sind nun so ausgebildet, dass zur Stauchung bzw. Beulung der Versteifungssicken 7 eine höhere Kraft erforderlich ist, als zur Stauchung bzw. Beulung der Sicken 2. Dies wird insbesondere durch die wellenförmige Strukturierung der Noppen 5 erreicht. Die Geometrie der Sicken 2 und die Geometrie der Versteifungssicken 7 sowie die Materialdicke der ersten und zweiten Platte 3, 4 kann nun erfindungsgemäß so aufeinander abgestimmt werden, dass ein bestimmter Abstand d zwischen der ersten und zweiten Platte 3 und 4 gewährleistet ist.
Durch eine derartige verfahrensgemäße Ausgestaltung einer Tragplatte 1 ist es möglich, eine derartige Tragplatte 1 kostengünstig herzustellen, so dass die bisher im Stand der Technik üblichen zusätzlichen Verstärkungen wie z.B. Einlagen zwischen den Platten 3, 4 entfallen können. Folglich müssen auch keine Verstärkungsblechteile oder dergleichen an einer solchen Tragplatte 1 angefügt werden.
Durch den zweischaligen Aufbau ist eine gewisse Biegesteifigkeit gewährleistet, wobei die erste und zweite Platte 3, 4 fest miteinander verbunden sind. Insbesondere in diesem Fall hat das Doppellagenblech 1 gute Eigenschaften zur Geräuschdämpfung. Im Ergebnis ergibt sich durch diese ausgebildete Tragplatte 1 ein ausgenutztes Leichtbaupotential, wobei positive akustische Effekte gegenüber der konventionellen Bauweise gegeben sind. Weiterhin eignet sich eine so ausgebildete Tragplatte 1 auch für Bauteile mit geringerem Tiefziehanteil und größeren ebenen Flächen, weil bei einer derartigen Formgebung die Steifigkeit des Doppellagenblechs 1 voll zur Geltung kommt.
Beim Tiefziehen des als Halbzeug dienenden Doppellagenblechs 1 werden die Sicken 2 in bekannter Weise gestaucht. Da die Versteifungssicken 7 steifer ausgebildet sind als die großflächigeren Sicken 2, werden sie erst bei einer höheren Kraft gestaucht und eventuell gebeult.
Die hier gezeigte Tragplatte 1 kann im Kraftfahrzeugbau auf unterschiedliche Weisen verwendet werden. Denkbar sind Verwendungen als Boden- und Lehnenrückwandelement, als Verstärkungsblech oder als Schottblech.

Claims (6)

  1. Verfahren zur Herstellung eines Doppellagenbleches (1) für ein Kraftfahrzeug zur Aufnahme einer einwirkenden Kraft, das eine erste und eine zweite miteinander verbundene Platte (3, 4) aufweist, wobei mindestens eine der beiden Platten (3, 4) mit Noppen (5) versehen ist, an denen die Platten (3, 4) miteinander verbunden sind sowie auf dem Umfang mindestens einer Noppe (5) Versteifungssicken (7) ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass
    Sicken (2) in dem Doppellagenblech (1) durch einen Tiefziehprozess desselben ausgebildet werden und die Geometrie der Sicken (2), die Geometrie der Versteifungssicken (7) und die Materialdicke der Platten (3, 4) so aufeinander abgestimmt respektive gewählt werden, dass ein vorbestimmter Plattenabstand (d) vor und nach dem Tiefziehprozess des Doppellagenbleches (1) gewährleistet wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Versteifungssicken (7) wellenförmig ausgebildet werden.
  3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Platte (3) und/oder die zweite Platte (4) aus einem Stahlblech hergestellt werden.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für die Blechdicke der ersten und/oder der zweiten Platte (3,4) 0,2 bis 0,6 mm gewählt werden.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Sicken (2) in dem Doppellagenblech, vorzugsweise mit einem Sickenbogensehnenmaß von 60 bis 80 mm ausgebildet werden.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Versteifungssicken (7) so ausgebildet werden, dass zur Stauchung bzw. Beulung der Versteifungssicken (7) eine höhere Kraft erforderlich ist als zur Stauchung bzw. Beulung der Sicken (2).
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