车身元件的制造的制作方法

专利检索2026-05-09  2


本发明涉及用于制造车身元件的方法,该方法具有如下步骤:提供中空型材形的基体;将附装元件布置在基体处;以及压缩基体,以便将附装元件固定在基体处。此外,本发明涉及这样制造的车身元件和具有这种车身元件的机动车。


背景技术:

1、在汽车领域中,减轻车辆重量以降低燃料消耗越来越重要。因此,乘用车通常采用自承载式车身制造。自承载式车身的优点是通过省去框架而使重量更低,抗冲击性更高和空间利用更好。在此,车身必须吸收所有的力和力矩,从而产生高的安全技术要求。

2、此外,除了钢,在混合结构形式中加强地使用如铝、镁或塑料的材料,以便实现进一步的重量节省。因为通过使用轻质材料和智能轻量化概念,可以进一步降低机动车的总重量,并且由此节省燃料和排放,从而降低环境负担。


技术实现思路

1、在这种背景下,本发明的任务是改进一种用于制造车身元件的方法。尤其是应如下地改进这种方法:实现车身元件设计方面的灵活性。

2、该任务通过一种用于制造具有权利要求1的特征的车身元件的方法来实现。从属权利要求涉及本发明的有利扩展方案。

3、根据第一方面,给出了一种用于制造车身元件的方法,所述方法具有以下步骤:提供中空型材形的基体;将附装元件布置在基体处;将抵抗元件布置在基体中;以及压缩基体,以便将附装元件固定在基体处。

4、通过压缩引起基体的——尤其是限定的——塑性变形。这种变形被布置在中空基体内的抵抗元件阻挡,从而迫使基体向外塌陷。由此,可以引起基体的横截面变化,由此可以在基体和附装元件之间产生尤其是牢固的夹紧连接。基体和附装元件借助所引起的变形相互固定。

5、车身元件可以是在承载式底盘或自承载式车身上的车身(也就是机动车的上部结构)的部件、尤其是承载式部件,其同时是车辆的基本框架。

6、中空型材形的基体具有包围内部空间的壁,并且尤其是中空型材。在此,基体具有预定的长度、内部横截面和外部横截面以及壁厚。在此,基体可以具有钢或铝,或者由钢或铝构造成。

7、基体可以——尤其是沿着其纵向延伸部——具有至少一个弯曲部、偏移、角度或半径,并且可以一件式地构造或者由至少两个子元件组成地构造。为了满足不同的要求,基体可以在其纵向延伸部上具有在尺寸和/或形状方面不同的横截面和/或壁厚。尤其地,基体在每个位置处构造成,使得该基体满足刚度要求并且同时重量优化地构造。

8、附装元件尤其是如下组件的构件或部件,该组件可以被布置或紧固在基体处。例如,附装元件可以是用于其它车辆部件的保持元件,例如内部元件和操作元件,或者是两个基体的连接元件。附装元件布置在基体的外周部处,尤其是布置在预定位置处。为此,附装元件可以具有附装区段,该附装区段被构造成在横截面方向上至少部分地包围作用于基体。附装元件可以具有钢、铝或——尤其是纤维增强的——塑料,或者由钢、铝或者——尤其是纤维增强的——塑料构造成。

9、抵抗元件尤其是如下主体,该主体布置在基础元件中,以在压缩时形成用于基体的抵抗支承件,并且防止或避免基体朝着抵抗元件的方向塌陷、即向内塌陷。在此,抵抗元件的外部横截面可以这样与基体的内部横截面相对应,使得抵抗元件能够——尤其是环绕地与基体邻接地——布置或放置在基体中。抵抗元件可以具有预定的刚度,以阻挡或避免基体朝着抵抗元件的方向变形或弯折。在此,抵抗元件可以构造为可弹性变形的,以便在通过压缩施加载荷期间跟随基体的变形,并且然后又回到其原始形状或几何结构。

10、在压缩时,基体可——尤其是基本上在其纵向方向上——遭受尤其是预定的压力载荷或者说按压力,由此基体经历长度变化或其长度的缩短。压缩可以尤其是单侧压缩,并且可以借助合适的装置来执行。在此,基体可以经历尤其是预定的横截面变化,其中,根据本发明,这种横截面变化是横截面扩大,因为向内的变形借助抵抗元件抵抗。因此,基体的壁可以向外变形,并且尤其是弯折。这种变形向内被抵抗元件阻挡,并且向外被设置在基体处的附装元件阻挡,由此基体的壁被布置在与附装元件邻接的一个或两个区域中,可以经历变形以便夹紧该附装元件。

11、通过所提出的制造方法可以避免或防止在诸如焊接或其他热接合方法的连接方法中发生的组织变化和/或构件形变。此外,不同材料的基体和附装元件可以相互连接成车身元件,从而通过使用轻质塑料附装元件来实现重量节省。通过具有本文所述的一个或多个车身元件的机动车的重量减小,可以降低在运行时的燃料消耗。

12、在一个实施方式中,将抵抗元件布置在附装元件的区域中。在此,抵抗元件尤其是构造为,使得该抵抗元件能够布置在基体中或者被引入到由基体形成的中空空间中。抵抗元件尤其是相对于基体的壁与附装元件相对置地布置,这样使得附装元件包围作用于基体和布置在基体中的抵抗元件。在此,抵抗元件尤其是构造成,使得该抵抗元件相对于附装元件沿着基体的纵向延伸部伸出超过该附装元件、尤其是在两侧超过该附装元件。因此,抵抗元件可以在基体的与附装元件邻接的两个区域中起到抵抗支承件的作用,以支持基体在这些区域中的尤其是预定的变形。

13、在一个实施方式中,附装元件借助基体的在压缩时形成的径向或在周部侧环绕的尤其是两个横截面扩大部与基体接合,尤其是牢固地与基体接合。换言之,附装元件被通过压缩形成的(尤其是在轴向上)与附装元件邻接的第一变形部或横截面扩大部和与第一变形相对置的(尤其是在轴向上)与附装元件邻接的第二变形部或横截面扩大部固定,尤其是固定在它们之间。

14、这种固定可以构造成,使得保持在基体的轴向方向上有效和/或在基体的周向方向上有效。由此,可以在附装元件和基体之间提供牢固的连接,这可以省去温度输入,如其例如在焊接时产生的那样。由此,可以避免部件的热引起的组织变化和形变。

15、在一个实施方式中,将基体相对于基体的纵向轴线沿轴向压缩。通过轴向压缩,要施加的按压力可以均匀地引入到基体的横截面上,以引起尽可能环绕均匀的变形和因此横截面扩大。由此变形可以环绕均匀地构造,由此可以引起将附装元件环绕稳定地固定在基体处。

16、在一个实施方式中,附装元件包围基体,尤其是环绕地包围基体。尤其地,为此附装元件具有中空柱形的附装区段,该附装区段设立成布置在基体处或围绕基体布置。例如,该附装区段可构造为,贴靠地包围作用于基体,从而环绕地实现在附装元件和基体之间的连接。由于附装元件包围作用于基体的整个外周部,因此借助由压缩引起的(一个或多个)变形实现将附装元件稳定地固定在基体处。在其它实施方式中适宜的是,附装元件部分地包围作用于基体,例如如果基体几何结构不允许在纵向方向上推上附装元件并且附装元件因此必须在侧向上或在横向方向上推上到基体上,并且为此尤其是在附装区段处具有开口。

17、在一个实施方式中,基体是管。该管在此可以是旋转对称的管,并且具有内径、外径和壁厚。在此,该管可以在其纵向延伸部上具有不同的内径和/或外径。在管的情况下,有利于沿着基体的周部的均匀变形,从而可实现横截面扩大部的均匀成型并且因此实现在基体和附装元件之间的均匀夹紧。

18、在一个实施方式中,抵抗元件具有预定的刚度和/或预定的可成形性、硬度、弹性或断裂强度。尤其地,抵抗元件在此具有弹性的可变形性,以便实现在借助压缩过程产生的改型成型之后将抵抗元件从基体中移去。在此,抵抗元件可以具有弹性体、尤其是橡胶,或者由弹性体、尤其是橡胶形成,以便能够在完成通过压力和/或伸展进行的形状改变之后又具有其原始形状。由此可以有利于抵抗元件的脱出和/或移去。

19、在一个实施方式中,所述方法具有移去抵抗元件的附加步骤。在此,抵抗元件可以借助取回装置、例如借助于尤其是紧固在抵抗元件处的绳索或杆从基体中引出。由此,一方面抵抗元件可以被重复使用,并且另一方面基体的原始材料和/或重量特性至少基本上保持不受影响。

20、根据另一方面,提出了一种借助本文所述的方法制造的车身元件。通过本文所述的方法实现:提供由不同材料的组合构成的车身元件。这种车身元件例如可以具有金属基体和由塑料或复合材料制成的至少一个附装元件。

21、此外实现了:将不同材料和/或特性的附装元件固定或紧固在基体处。因此实现了:使车身元件灵活地与不同的要求相适配。此外,通过本文所述方法产生的连接部可以再次脱开,这可以对单个部件或其材料的再利用或进一步利用产生积极作用。

22、在一个实施方式中,车身元件是机动车的承载管,尤其是用于仪表板的承载管。承载管可以是用于机动车仪表板的横梁,其例如可以在两个a柱之间布置在挡风玻璃下方的区域中。该承载管或其(一个或多个)附装元件可设立用于紧固仪表板。为此,一个或多个附装元件可以构造为(一个或多个)保持部,仪表板以及必要时另外的功能部件(如中控台和/或转向装置)可以紧固在保持部处。

23、这种承载管通常在承载管的长度上具有不均匀的轮廓横截面,并且由在承载管纵向方向上看依次布置的至少两个区段构建,以在驾驶员侧和副驾驶侧区域中的强度优化和重量优化的框架内实现承载管的优化的适配。

24、根据另一方面,提出了一种具有至少一个本文所述的车身元件的机动车。这样构造的机动车可以结合或利用上述优点。


技术特征:

1.一种用于制造车身元件(10)的方法(100),该方法具有以下步骤:

2.根据权利要求1所述的方法(100),其中,将所述抵抗元件(13)布置在所述附装元件(12)的区域中。

3.根据前述权利要求中任一项所述的方法(100),其中,所述附装元件(12)借助在所述基体(11)的在压缩时形成的径向的横截面扩大部(14、15)与所述基体牢固地接合。

4.根据前述权利要求中任一项所述的方法(100),其中,将所述基体(11)相对于所述基体(11)的纵向轴线沿轴向压缩。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法(100),其中,所述附装元件(12)包围所述基体(11)。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法(100),其中,所述基体(11)是管。

7.根据前述权利要求中任一项所述的方法(100),其中,所述抵抗元件(13)具有预定的刚度。

8.根据前述权利要求中任一项所述的方法(100),该方法具有附加步骤:

9.一种车身元件(10),该车身元件借助根据前述权利要求中任一项所述的方法制造。

10.根据权利要求9所述的车身元件(10),其中,所述车身元件(10)是承载管。

11.一种机动车,所述机动车具有至少一个根据要求9或10之一所述的车身元件(10)。


技术总结
本发明涉及一种用于制造车身元件(10)的方法(100),该方法具有以下步骤:提供中空型材形的基体(11);将附装元件(12)布置在所述基体(11)处;将抵抗元件(13)布置在所述基体(11)中;以及压缩所述基体(11),以便将所述附装元件(12)固定在所述基体(11)处。

技术研发人员:R·施灵,K-H·施通普,M·迪克斯,J·梅尔齐格,M·舒尔兹
受保护的技术使用者:宝马股份公司
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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