WO2011032533A1 - Karosseriebauteil, bestehend aus einem aussenhautbauteil und einem mit diesem rückseitig verbundenen aus faserverstärkten kunststoff strukturbauteil - Google Patents

Karosseriebauteil, bestehend aus einem aussenhautbauteil und einem mit diesem rückseitig verbundenen aus faserverstärkten kunststoff strukturbauteil Download PDF

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    • B29K2305/02—Aluminium

Definitions

  • the invention relates to a body component, in particular an attachment in the form of a door, flap, hood or lid according to the preamble of claim 1. protection
  • Lightweight construction means the lowest possible material thickness in conjunction with
  • a welding connection of the structural component with the outer skin of the body component often separates
  • CONFIRMATION COPY component usually by form-fitting by crimping, Rollfalzen and gluing.
  • An advantage of the invention is in particular that, compared to the use of a structural component made of formed sheet steel, in the manufacture of the structural component of a thermoformable, continuously fiber reinforced plastic sheet, hereinafter referred to organo sheet, a weight reduction of up to 60%, based on the structural component , can be achieved.
  • the strength of the body component can even be increased.
  • the structural components made of thermoformed organo sheet continue to allow the use of the previously used connection technologies, such as stock exchanges, roll seams, gluing.
  • the structural components made of organic sheet no longer require any corrosion protection measures on the same. Since there is no longer any contact corrosion between outer skin component and structural component, aluminum can be used for further weight reduction for the outer skin component, without the need for special and costly corrosion protection measures.
  • multi-stage forming processes are no longer necessary for the production of the structural component from Orga- noblech. Since no rebounding occurs during the thermoforming of the organic sheet, the tool shape can correspond to the component shape, whereby the design and manufacturing costs for the tools can be reduced. Also no relevant simulations are necessary.
  • the structural component has the same wall thickness holistically. A partial wall reinforcement, for example for the attachment of Anschraub puzzle is feasible by inserting prefabricated organic sheet metal parts or other fiber-reinforced materials Einlegieri by these parts are pre-heated in the forming tool inserted. The connection with each other then takes place by merging.
  • the invention is based on a body component in the form of a side flap for truck cabs.
  • Fig. 2 is a structural component
  • Fig. 3 is an assembled body component of
  • the outer skin member 1 has an edge formed for the purpose of crimping or roll creasing.
  • the structure Turbauteil 2 consists of a thermoformed organo sheet with a circumferential stiffening structure 3, wherein the enclosed by the stiffening structure 3, undeformed part of the organic sheet, a breakthrough 4 forming, is separated out.
  • the outer skin member 1 and the structural member 2 are joined by suitable bonding technologies such as crimping, roll seams and / or gluing (FIG. 3).
  • the structural component 2 has reinforced attachment surfaces 5.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Karosseriebauteil, insbesondere ein Anbauteil in Form einer Tür, Klappe, Haube oder Deckel, bestehend aus einem Außenhautbauteil und einem mit diesem rückseitig verbundenen, die Bauteilsteifigkeit gewährleistenden Strukturbauteil. Das Strukturbauteil besteht aus einer thermisch umgeformten, kontinuierlich faserverstärkten Kunststoffplatine.

Description

Beschreibung
KAROSSERIEBAUTEIL, BESTEHEND AUS EINEM AUSSENHAUTBAUTEIL UND EINEM MIT DIESEM RÜCKSEITIG VERBUNDENEN AUS FASERVERSTÄRKTEN KUNSTSTOFF STRUKTURBAUTEIL.
5
Die Erfindung betrifft ein Karosseriebauteil, insbesondere ein Anbauteil in Form einer Tür, Klappe, Haube oder Deckel nach dem Oberbegriff des Schutzanspruchs 1. 0
Stand der Technik
Unter dem Gesichtspunkt der Reduzierung von Kraftstoffverbrauch und Schadstoffausstoß bilden an Fahrzeugkaros-5 serien solche gattungsgemäßen Anbauteile schon lange einen Schwerpunkt der Anwendung des so genannten Leichtbauprinzips. Eine Besonderheit liegt bei solchen Anbauteilen darin, dass, sie an der Grundstruktur der Karosserie beweglich angelenkt oder abnehmbar angeordnet sind. Aus
0 diesem Grund müssen die Anbauteile selbst ausreichend
steif und formstabil ausgebildet sein. Da sie in der Regel außen eine so genannte Class-A-Oberflache aufweisen, beschränken sich die konstruktiven Maßnahmen zur Gewährleistung der Steifigkeit auf die rückseitige Anordnung
5 von Strukturbauteilen. Dies sind dann Strukturbauteile
vorwiegend aus Stahlblech, die unter Leichtbaugesichtspunkten, meistens durch mehrstufige ümformvorgänge , zum Beispiel Tiefziehen, gefertigt werden. Leichtbau bedeutet hier möglichst geringe Materialstärke in Verbindung mit
0 gewichtssparenden Durchbrüchen und Steifigkeit bietender
Querschnittsgestaltung .
Eine schweißtechnische Verbindung des Strukturbauteils mit der Außenhaut des Karosseriebauteils scheidet oft auf
5 Grund der geforderten Oberflächenqualitäten aus. Daher
erfolgt die Verbindung von Außenhautbauteil und Struktur-
BESTÄTIGUNGSKOPIE bauteil meistens formschlüssig durch Bördeln, Rollfalzen sowie Kleben.
Aufgabenstellung
Es ist Aufgabe der Erfindung, bei gattungsgemäßen Karosseriebauteilen gegenüber dem Stand der Technik eine deutliche Gewichtsreduzierung zur erreichen, wobei die bishe- rigen Technologien zum Verbinden des Außenhautbauteils mit dem Strukturbauteil weiterhin anwendbar sein sollen.
Diese Aufgabe wird durch ein Karosseriebauteil mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben .
Ein Vorteil der Erfindung besteht insbesondere darin, dass, gegenüber dem Einsatz eines Strukturbauteils aus umgeformten Stahlblech, bei der Herstellung des Strukturbauteils aus einer thermisch umformbaren, kontinuierlich faserverstärkten Kunststoffplatine , im Folgenden Organoblech genannt, eine Gewichtsreduzierung von bis zu 60 %, bezogen auf das Strukturbauteil, erreicht werden kann. Die Festigkeit des Karosseriebauteils kann dabei sogar erhöht werden. Die Strukturbauteile aus thermisch umgeformten Organoblech ermöglichen weiterhin den Einsatz der bisher verwendeten Verbindungstechnologien, wie Bör- dein, Rollfalzen, Kleben. Die aus Organoblech bestehenden Strukturbauteile erfordern an den selben keine Korrosionsschutzmaßnahmen mehr. Da keine Kontaktkorrosion zwischen Außenhautbauteil und Strukturbauteil mehr auftritt, kann zur weiteren Gewichtsreduzierung für das Außenhaut- bauteil Aluminium eingesetzt werden, ohne dass dazu spezielle und aufwändige Korrosionsschutzmaßnahmen notwendig sind . Auch sind zur Herstellung des Strukturbauteils aus Orga- noblech keine mehrstufigen Umformvorgänge mehr erforderlich. Da beim thermischen Umformen des Organobleches kein Rückspringverhalten auftritt, kann die Werkzeugform der Bauteilform entsprechen, wodurch der Konstruktions- und Herstellungsaufwand für die Werkzeuge verringert werden kann. Auch sind keine diesbezüglichen Simulationen mehr nötig. Das Strukturbauteil besitzt ganzheitlich die glei- che Wandstärke. Eine partielle Wandverstärkung, zum Beispiel für die Befestigung von Anschraubteilen, ist durch das Einlegen von vorgefertigten Organoblechteilen oder aus anderen faserverstärkten Werkstoffen bestehenden Einlegteilen realisierbar, indem diese Teile vorgeheizt in das Umformwerkzeug mit eingelegt werden. Die Verbindung untereinander erfolgt dann durch Verschmelzen.
Ausführungsbeispiel Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im Folgenden näher beschrieben.
In den Figuren dargestellt ist die Erfindung an Hand eines Karosseriebauteils in Form einer Seitenklappe für LKW-Fahrerhäuser.
Es zeigen:
Fig. 1 die Rückseite eines Außenhautbauteils
Fig. 2 ein Strukturbauteil
Fig. 3 ein zusammengefügtes Karosseriebauteil von
hinten
Das Außenhautbauteil 1 weist einen zum Zwecke des Bördelns oder Rollfalzens ausgebildeten Rand auf. Das Struk- turbauteil 2 besteht aus einem thermisch umgeformten Or- ganoblech mit einer umlaufenden Versteifungsstruktur 3, wobei der von der Versteifungsstruktur 3 umschlossene, unverformte Teil des Organobleches , einen Durchbruch 4 bildend, herausgetrennt ist.
Das Außenhautbauteil 1 und das Strukturbauteil 2 sind durch geeignete Verbindungstechnologien, wie Bördeln, Rollfalzen und/oder Kleben, verbunden (Fig. 3) .
Zum Befestigen von Scharnieren weist das Strukturbauteil 2 verstärkte Anschraubflächen 5 auf.

Claims

Patentansprüche
1. Karosseriebauteil, bestehend aus einem Außenhautbau- teil und einem mit diesem rückseitig verbundenen, die
Bauteilsteifigkeit gewährleistenden Strukturbauteil, dadurch gekennzeichnet, dass das Strukturbauteil (2) aus einer thermisch umgeformten, kontinuierlich faserverstärkten Kunststoffplatine besteht.
2. Karosseriebauteil nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Strukturbauteil (2) partielle Wandverstärkungen (5) aus übereinander gelegten und verschmolzenen kontinuierlich faserverstärkten Kunst- stoffplatinenteilen oder anderen aus faserverstärkten
Werkstoffen bestehenden Einlegteilen aufweist.
3. Karosseriebauteil nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Strukturbauteil (2) und das Außenhautbauteil (1) durch Bördeln oder Rollfalzen miteinander verbunden sind.
4. Karosseriebauteil nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Strukturbauteil (2) und das Außenhautbauteil (1) durch Kleben miteinander verbunden sind.
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