WO2003035454A1 - Verfahren zur herstellung einer seitenwandbaugruppe für eine kraftfahrzeugkarosserie - Google Patents

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planking
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Klaus Kleinhans
Peter Mack
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Definitions

  • the invention relates to a method for producing a side wall assembly for a motor vehicle body according to the preamble of patent claim 1.
  • a generic method is known from DE 195 31 874 Cl. It describes a side wall assembly for use in limousines, which is composed of a planking part and a multi-part side wall structure.
  • the side wall structure is principally formed by an inner part and a wall part fastened to the outside of the inner part and integrally reinforcing the side wall assembly.
  • the inner part includes the C-pillar, the rear wheel installation with a sill section extended to the front and a side roof frame section as well as the front door cut-out with A-pillar, front wall pillar, B-pillar, the rest of the side roof frame and the rest of the sill.
  • the shape of the reinforcement part is essentially based on the front door cutout, the reinforcement part additionally extending over the entire sill area.
  • the sill and the B-pillar are designed to be planking-free in a material-saving manner and their surfaces themselves represent the outer skin of the body that is visually visible in this area.
  • the outer planking is due to this the takeover of the function of the optically visible outer skin by the inner part and the reinforcing part with regard to sill and B-pillar is less expansive than usual, because The sill and B-pillar remain recessed, so that a relatively large weight is reduced on the entire side wall assembly.
  • the planking is joined to the inner part together with the reinforcing part attached to it, transversely to the longitudinal direction of the assembly.
  • the manufacture of the side wall assembly is problematic in that such recessed cladding is distorted after removal from the press tool due to the lack of sufficient inherent stability on the one hand and the cracking of the sheet on the other hand to such an extent that it is practically impossible to join the cladding with the reinforced inner part.
  • the invention is based on the object of developing a generic method in such a way that the production of a side wall assembly with a side wall part-sparing planking is made possible in a process-reliable manner.
  • FIG. 1 is a side view of a planking, taken from a pressing tool, of a side wall assembly produced according to the invention with a sheet metal section which completely stiffens the driver's door opening,
  • FIG 3 is a side view of a planking, taken from a pressing tool, of a side wall assembly produced according to the invention with a sheet metal section stiffening the driver's door opening and a rear door opening in the sill area.
  • planking 1 of a side wall assembly of a motor vehicle body shows a planking 1 of a side wall assembly of a motor vehicle body, the planking 1 being a one-piece sheet-metal pressed part that extends from an A-pillar 2 that begins at the windbreak, via a side roof frame 3, on the one hand, via a C-pillar 4, and on the other hand a B-pillar 5, a box pillar 6 and a sill section 7 extending rearward to a rear wheel installation 8 in the vehicle longitudinal direction.
  • the front wall pillar 19, which would adjoin the A pillar 2 at the bottom, is just as recessed in the paneling 1 as that under the driver Door opening 9 located sill area 20.
  • only an extension 10 of the sill section 7 extending into this sill area 20 is formed.
  • Said sill area 20 and front wall column 19 are formed by a side wall structure, which there also takes over the part of the planking 1 that is optically effective to the outside.
  • the structure is produced from an inner part 11 (FIG. 2) and a wall part integrally reinforcing the side wall assembly, which are joined together, preferably welded or glued.
  • the wall part is fastened on the outside to the inner part 11 of the side wall structure.
  • the side wall part-sparing - in this case the front wall column 19 and the sill area 20 adjoining it are recessed - planking 1 is deep-drawn from a board and trimmed in the pressing tool to form driver and fund-side window openings 12 and 13 and door openings 9 and 14.
  • a sheet metal section 15, which partially covers the openings 12 and 9, is left, which runs in an annular manner along the entire opening frame 16. This to the center of the openings 9 and 12 sheet metal section 15 acts on the opening frame 16 and the associated planking parts such as the A-pillar 2, the side roof frame 3 and the B-pillar 5 in such a way that the planking 1 receives its own stability and is not subject to warpage when the cladding 1 is removed from the pressing tool.
  • the recess 17 Due to the annular shape of the sheet metal section 15, the recess 17 is bridged, so that a self-contained and therefore relatively rigid section of the planking 1 is formed.
  • the sheet metal section 15 can protrude more or less into the openings 9 and 12 depending on the required stiffening strength depending on the recess location and the thickness of the frame 16.
  • the sheet metal section 15 will be designed to be particularly wide at the location of the recess location and where the frame 16 is particularly thin.
  • a stiffening bead 18 is formed on the edge of section 15 and runs along the entire opening frame 16.
  • the width of the sheet metal section 15 can be reduced with at least as high a stiffening effect, so that the additional carrying effort is insignificant when the cladding part 1 is later transported due to the small additional weight.
  • the stiffening described does not relate exclusively to the window and door opening 9 and 12 on the driver's side, but can also be formed in the window and door opening 13 and 14 of the rear.
  • FIG. 3 A variant of the cladding 1 described can be seen in FIG. 3.
  • the sheet metal section only remains where the opening frame has a material weakening.
  • the front wall column 19 is formed on the A-pillar 2 and the front sill area 20 is also recognizable, but the latter, like the sill section 7, is designed to be very narrow for reasons of weight savings, so that despite the closed frame 16, rigidity stabilities in the sill area 20 and are in section 7.
  • the recess relates to the formation of the sill, which is only partial in terms of width.
  • the planking 1 is now fixed in a clamping device 26 and then joined with the side wall structure in the transverse direction of the vehicle.
  • the clamping device 26 shown in FIG. 2 consists of a receptacle 27 and a hold-down device 28.
  • the joining parts are clamped in such a way that the sheet metal sections 15 or 22 and 23 are completely freely accessible.
  • the respective stiffening sheet metal section 15 or 22, 23 is separated from the planking 1 from the frames 16 and / or 21 of the completely joined side wall assembly. This is done in a simple manner by means of a punching device, which is represented here by a cutting punch 29 and a cutting die, the latter being formed by the clamping receptacle 27.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Seitenwandbaugruppe einer Kraftfahrzeugkarosserie mit einer seitenwandteilaussparenden Beplankung. Dabei wird in Fahrzeugquerrichtung mit einer Seitenwandbeplankung gefügt, die vorher aus einer Platine tiefgezogen und unter Ausbildung von Fensteröffnungen (12, 13) und zumindest einer Türöffnung beschnitten wird. Das Wandteil wird aussen am Innenteil der Seitenwandstruktur befestigt. Um die Herstellung einer Seitenwandbaugruppe mit einer seitenwandteilaussparenden Beplankung prozesssicher zu ermöglichen, wird vorgeschlagen, dass die Platine derart beschnitten wird, dass in den Fensteröffnungen und/oder den Turöffnungen der Beplankung zumindest ein aussteifender die Öffnung (9, 12, 13, 14) teilweise abdecken (1) der Blechabschnitt (15, 22, 23) verbleibt, dass nach einem Einspannvorgang der Beplankung diese mit der Seitenwandstruktur gefügt wird, und dass abschliessend der jeweilige aussteifende Blechabschnitt (15, 22, 23) abgetrennt wird.

Description

Verfahren zur Herstellung einer Seitenwandbaugruppe für eine
Kraftfahrzeugkarosserie
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Seitenwandbaugruppe für eine Kraftfahrzeugkarosserie gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Ein gattungsgemäßes Verfahren ist aus der DE 195 31 874 Cl bekannt. Darin wird eine Seitenwandbaugruppe für die Verwendung bei Limousinen beschrieben, welche aus einem Beplankungsteil und einer mehrteiligen Seitenwandstruktur zusammengesetzt wird. Die Seitenwandstruktur wird prinzipiell gebildet durch ein Innenteil und einem außen an dem Innenteil befestigten und die Seitenwandbaugruppe integral verstärkenden Wandteil. Das Innenteil umfasst als separate Bauteile die C- Säule, den hinteren Radeinbau mit einem nach vorne ausgezogenen Schwellerabschnitt und einem seitlichen Dachrahmenabschnitt sowie den vorderen Türausschnitt mit A-Säule, Vorderwandsäule, B-Säule, dem restlichen seitlichen Dachrahmen und dem restlichen Schweller. Das Verstärkungsteil ist von der Form her dem vorderen Türausschnitt im wesentlichen nachempfunden, wobei das Verstärkungsteil sich zusätzlich über den gesamten Schwellerbereich erstreckt. Um Leichtbauanforderungen gerecht zu werden, sind der Schweller wie auch die B- Säule (gemäß Fig. 2b) in materialsparender Weise beplankungsfrei ausgebildet und stellen mit ihren Oberflächen selbst die nach außen optisch sichtbare Außenhaut der Karosserie in diesem Bereich dar. Die Außenbeplankung ist dabei aufgrund der Übernahme der Funktion der optisch sichtbaren Außenhaut durch das Innenteil und das Verstärkungsteils hinsichtlich Schweller und B-Säule weniger ausladend als üblich ausgebildet, da Schweller und B-Säule ausgespart bleiben, so dass relativ viel Gewicht an der gesamten Seitenwandbaugruppe reduziert wird. Die Beplankung wird mit dem Innenteil samt dem am diesem befestigten Verstärkungsteil quer zur Baugruppenlängsrichtung gefügt.
Die Herstellung der Seitenwandbaugruppe ist jedoch dahingehend problematisch, dass derart ausgesparte Beplankungen nach der Entnahme aus dem Preßwerkzeug mangels ausreichender Eigenstabilität einerseits und dem Aufspringen des Bleches andererseits sich in einem Maße verziehen, dass es praktisch unmöglich ist, die Beplankung mit dem verstärkten Innenteil zu fügen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Verfahren dahingehend weiterzubilden, dass in einfacher Weise die Herstellung einer Seitenwandbaugruppe mit einer seitenwandteilaussparenden Beplankung prozesssicher ermöglicht wird.
Die Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.
Aufgrund des Verbleibs eines aussteifenden Blechabschnittes in der Tür- und/oder Fensteröffnung nach einem ersten vorläufigen Beschnitt der tiefgezogenen Platine im Presswerk wird nach Entnahme der Beplankung aus dem Presswerkzeug in einfacher Weise die konstruktive Beplankungsgeometrie beibehalten, so dass die Beplankung problemlos zur Rohbaufertigung transportiert werden kann. Auf einen zusätzlichen, teuren und - bezüglich Montagetoleranzen und Prozesssicherheit - risikobehafteten Einspannungsaufwand kann verzichtet werden, da die Beplankung in diesem Zustand noch eine ausreichende Eigen- steifigkeit besitzt, so dass sie konventionell in der Fügevorrichtung für den Zusammenbau mit der Struktur gespannt und gefügt werden kann. Nach dem Fügevorgang kann der Blechabschnitt in relativ einfacher Weise aus dem jeweiligen Öff- nungsrahmen in einem zweiten Endbeschnitt herausgetrennt werden, so dass die Beplankung im Fügezustand der gewünschten Form entspricht. Infolge der erfindungsgemäßen Lösung sind an der Beplankung größtmögliche Aussparungen und damit eine sehr hohe Reduzierung des Gewichtes der Beplankung und der Seitenwandbaugruppe in einfacher Weise erzielbar ohne die Prozesssicherheit der Herstellung der Baugruppe zu gefährden.
Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung können den Unteransprüchen entnommen werden; im übrigen ist die Erfindung anhand mehrerer in den Zeichnungen dargestellter Ausführungsbeispiele nachfolgend näher erläutert; dabei zeigt:
Fig. 1 in einer Seitenansicht eine einem Presswerkzeug entnommene Beplankung einer erfindungsgemäß hergestellten Seitenwandbaugruppe mit einem die Fahrertüröffnung gänzlich aussteifenden Blechabschnitt,
Fig. 2 in einem seitlichen Längsschnitt entlang der Linie II- II aus Fig. 1 die gefügte Beplankung beim Abtrennen eines Blechabschnittes,
Fig. 3 in einer Seitenansicht eine einem Presswerkzeug entnommene Beplankung einer erfindungsgemäß hergestellten Seitenwandbaugruppe mit einem die Fahrertür- und eine Fondtüröffnung im Schwellerbereich aussteifenden Blechabschnitt.
In Fig. 1 ist eine Beplankung 1 einer Seitenwandbaugruppe einer Kraftfahrzeugkarosserie dargestellt, wobei die Beplankung 1 ein einstückiges Blechpressteil ist, das sich von einer am Windschutz beginnenden A-Säule 2 über- einen seitlichen Dachrahmen 3 einerseits über eine C-Säule 4 und andererseits über eine B-Säule 5, eine Kastensäule 6 und einen Schwellerab- schηitt 7 hinweg zu einem hinteren Radeinbau 8 in Fahrzeuglängsrichtung nach hinten erstreckt. Die Vorderwandsäule 19, die sich an die A-Säule 2 nach unten anschließen würde, ist bei der Beplankung 1 genauso ausgespart wie der unter Fahrer- türöffnung 9 befindliche Schwellerbereich 20. Im Ausführungsbeispiel ist lediglich ein in diesen Schwellerbereich 20 reichender Ansatz 10 des Schwellerabschnittes 7 ausgebildet. Der genannte Schwellerbereich 20 sowie die Vorderwandsäule 19 werden von einer Seitenwandstruktur gebildet, die dort auch den optisch nach außen wirksamen Part der Beplankung 1 übernimmt. Die Struktur wird aus einem Innenteil 11 (Fig. 2) und einem die Seitenwandbaugruppe integral verstärkenden Wandteil hergestellt, die miteinander gefügt, vorzugsweise verschweißt oder verklebt werden. Dabei wird das Wandteil außen am Innenteil 11 der Seitenwandstruktur befestigt.
Die seitenwandteilaussparende - in diesem Fall sind die Vorderwandsäule 19 und der an diese sich anschließende Schwellerbereich 20 ausgespart - Beplankung 1 wird aus einer Platine tiefgezogen und im Presswerkzeug unter Ausbildung von fah- rer- und fondseitigen Fensteröffnungen 12 und 13 und Türöffnungen 9 und 14 beschnitten. Hierbei wird jedoch ein die Öffnungen 12 und 9 teilweise abdeckender Blechabschnitt 15 belassen, der entlang des gesamten Öffnungsrahmens 16 ringförmig verläuft. Dieser zum Zentrum der Öffnungen 9 und 12 stehende Blechabschnitt 15 wirkt auf den Öffnungsrahmen 16 und die damit verbundenen Beplankungsteile wie die A-Säule 2, der seitliche Dachrah en 3 und die B-Säule 5 derart aussteifend, dass die Beplankung 1 eine Eigenstabilität erhält und keinen Verzügen unterliegt, wenn die Beplankung 1 aus dem Presswerkzeug entnommen wird. Aufgrund der Ringförmigkeit des Blechabschnittes 15 wird die Aussparung 17 überbrückt, so dass in sich geschlossener und daher relativ biegesteifer Teilabschnitt der Beplankung 1 entsteht. Der Blechabschnitt 15 kann je nach von der Aussparungsstelle und der Dicke des Rahmens 16 abhängiger erforderlicher Aussteifungsstärke mehr oder minder in die Öffnungen 9 und 12 hineinragen. Beispielsweise wird der Blechabschnitt 15 am Ort der Aussparungsstelle und dort, wo der Rahmen 16 besonders dünn ausgebildet ist, besonders breit ausgestaltet sein. Um die aussteifende Wirkung des Blechabschnittes 15 zu erhöhen, wird beim Pressen der Platine gleichzeitig randseitig des Abschnittes 15 eine Versteifungs- sicke 18 eingeformt, die entlang des gesamten Öffnungsrahmens 16 verläuft. Dadurch kann die Breite des Blechabschnittes 15 bei mindestens ebenso hoher Aussteifungswirkung verringert werden, so dass beim späteren Transport des Beplankungsteils 1 infolge des geringen Mehrgewichtes der zusätzliche Trageaufwand unbedeutend ist. Anstatt der ringförmigen Ausbildung der Versteifungssicke 18 ist auch die lokale Anordnung mehrerer Einzelsicken denkbar. Des weiteren bezieht sich die beschriebene Aussteifung nicht ausschließlich auf die Fenster- und Türöffnung 9 und 12 der Fahrerseite, sondern kann durchaus ebenso in der Fenster- und Türöffnung 13 und 14 des Fonds ausgebildet sein.
Eine Variante der beschriebenen Beplankung 1 ist aus Fig. 3 zu ersehen. Hier verbleibt der Blechabschnitt nur dort, wo der Öffnungsrahmen eine Materialschwächung aufweist. Bei der Variante ist zwar die Vorderwandsäule 19 an der A-Säule 2 ausgebildet und der vordere Schwellerbereich 20 ebenfalls erkennbar, jedoch ist letzterer wie auch der Schwellerabschnitt 7 aus Gewichtseinsparungsgründen sehr schmal ausgestaltet, so dass trotz des geschlossenen Rahmens 16 Steifigkeitslabilitä- ten im Schwellerbereich 20 und im Abschnitt 7 vorhanden sind. Die Aussparung betrifft hierbei die hinsichtlich der Breite nur teilweise Ausbildung des Schwellers. Um diese Labilitäten zu kompensieren, sind innerhalb der Rahmen 16 und 21 unmittelbar oberhalb des Schwellerbereiches 20 und des Schwellerabschnittes 7 Blechabschnitte 22 und 23 beim Pressen und Beschneiden der Beplankung 1 ausgebildet, die sich jedoch lediglich von den Schwellerbereichen 20 und 7 bis knapp unterhalb der Gürtellinie 24 der Beplankung 1 erstrecken, da die restlichen Rahmenabschnitte keiner Aussteifung bedürfen. In den Blechabschnitten 22 und 23 sind zur Steifigkeitserhöhung halbkreisförmige Versteifungssicken 30 eingeformt, die entlang der Rahmen 16 und 21 verlaufen. Die Variante hat zum Vorteil, dass aufgrund der geschlossenen Rahmen 16 und 21, insbesondere im Bereich der Vorderwandsäule 19 keine aufwen- dige Verputzarbeiten der Abschlußkante 25 der A-Säule 2 der vorhergehenden Variante erforderlich sind.
Die Beplankung 1 wird nun in einer Einspannungsvorrichtung 26 fixiert und dann mit der Seitenwandstruktur in Fahrzeugquerrichtung gefügt. Die in Fig. 2 gezeigte Einspannungsvorrichtung 26 besteht aus einer Aufnahme 27 und einem Niederhalter 28. Dabei wird die Fügeteile so eingespannt, dass die Blechabschnitte 15 oder 22 und 23 gänzlich frei zugänglich sind. Schließlich wird nach einem Einspannvorgang der Beplankung 1 der jeweilige aussteifende Blechabschnitt 15 oder 22,23 in der Einspannung von der Beplankung 1 aus den Rahmen 16 und/oder 21 der vollständig gefügten Seitenwandbaugruppe abgetrennt. Dies erfolgt in einfacher Weise durch eine Stanzvorrichtung, die durch hier durch einen Schneidstempel 29 und eine Schneidmatrize repräsentiert wird, welche letztere von der Einspannaufnahme 27 gebildet wird. Denkbar ist ebenso mittels Laserschneiden die Blechabschnitte 15 oder 22,23 abzutrennen. Einerseits erfordert dies zwar einen sehr hohen Invest und erbringt längerer Prozesszykluszeiten in der Produktion, andererseits ist die Laserschneidvorrichtung jedoch nicht von der Form der Beplankung 1 abhängig, die sich meistens von Fahrzeugtyp zu Fahrzeugtyp unterscheidet, so dass die Anschaffung immer wieder neuer typabhängiger Schneidwerkzeuge, die Herstellungsaufwand und Stellplatz erfordern, eingespart werden kann.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung einer Seitenwandbaugruppe einer Kraftfahrzeugkarosserie mit einer seitenwandteilaussparenden Beplankung, wobei eine wenigstens von einer A-Säule bis zu einem hinteren Radeinbau in Fahrzeuglängsrichtung nach hinten erstreckende, aus einem Innenteil und einem die Seitenwandbaugruppe integral verstärkenden Wandteil bestehende Seitenwandstruktur in Fahrzeugquerrichtung mit einer Seitenwandbeplankung gefügt wird, die vorher aus einer Platine tiefgezogen und unter Ausbildung von Fensteröffnungen und zumindest einer Türöffnung beschnitten wird, und wobei das Wandteil außen am Innenteil der Seitenwandstruktur befestigt wird, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Platine derart beschnitten wird, dass in den Fensteröffnungen (12,13) und/oder den Türöffnungen (9,14) der Beplankung (1) zumindest ein aussteifender die Öffnung (9,12,13,14) teilweise abdeckender Blechabschnitt (15,22,23) verbleibt, dass nach einem Einspannvorgang der Beplankung (1) diese mit der Seitenwandstruktur gefügt wird, und dass abschließend der jeweilige aussteifende Blechabschnitt (15,22,23) abgetrennt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Blechabschnitt (15) entlang des gesamten Öffnungsrahmens (16) verbleibt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Blechabschnitt (22,23) nur dort- verbleibt, wo der Öffnungsrahmen (16,21) eine Materialschwächung aufweist.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass beim Pressen der Platine zumindest eine Versteifungssi- cke (18,30) im Blechabschnitt (15,22,23) eingeformt wird, die entlang des Öffnungsrahmens (16,21) verläuft.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Blechabschnitt (15,22,23) in der Einspannung der vollständig gefügten Seitenwandbaugruppe herausgestanzt wird.
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