DE10007329A1 - Verfahren zur Herstellung insbesondere einer Fahrzeugkarosserie- und Rahmenanordnung - Google Patents

Abstract

Es wird ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteils mit geschlossenem Querschnitt angegeben, welches einen Mittelabschnitt hat, welcher relativ zu den Endabschnitten vergrößert ist. Zu Beginn wird ein Rohrkörper in einem Hydroformwerkzeug zu einer gewünschten Gestalt geformt, welche vorzugsweise einen Mittelabschnitt mit relativ kleinem Durchmesser hat, welcher zwischen einem Paar von Endabschnitten mit relativ großem Durchmesser vorgesehen ist. Dann wird der Rohrkörper in zwei Teile auf übliche Weise, beispielsweise mittels Durchtrennen, unterteilt, um zwei Rohrabschnitte zu erhalten. Jeder der beiden Rohrabschnitte wird dann in Gegenrichtungen derart ausgerichtet, daß die relativ großen Endabschnitte des Rohs aneinandergrenzend angeordnet sind. Schließlich werden die relativ großen Endabschnitte miteinander auf übliche Weise, wie mit Stumpfschweißen, verbunden, um ein einheitliches Teil zu erhalten, welches einen Mittelabschnitt mit relativ großem Durchmesser hat, welcher zwischen einem Paar von Endabschnitten mit relativ kleinem Durchmesser vorgesehen ist. Bei einer alternativen bevorzugten Ausführungsform wird zu Beginn ein Paar von Rohrkörpern auf die zuvor beschriebene Weise ausgeformt. Jeder der Rohrkörper wird in zwei Teile unterteilt. Dann wird der erste Abschnitt des ersten Rohrs mit dem zweiten Abschnitt des zweiten Rohrs ausgerichtet, und der erste Abschnitt des zweiten Rohrs wird mit dem zweiten Abschnitt des ersten Rohrs ausgerichtet. Jeder der vier ...

Description

Die Erfindung befaßt sich allgemein mit Verfahrensweisen zur Herstellung eines Gegenstands, insbesondere von Karosserie- und Rahmenanordnungen für Fahr­ zeuge. Insbesondere befaßt sich die Erfindung mit einem verbesserten Verfahren zur Herstellung einer Fahrzeugkarosserie- und Rahmenanordnung einschließlich einer Fahrzeugkarosserie- und Rahmenanordnung mit einem Paar von Längsträ­ gern, wobei jeder der Längsträger einen Mittelabschnitt hat, welcher im Vergleich zu den jeweiligen Endabschnitten vergrößert ist.

Viele allgemein im Einsatz befindliche Landfahrzeuge, wie Kraftfahrzeuge, Ka­ stenwagen und Lastwagen, umfassen eine Karosserie und Rahmenanordnung, welche auf einer Mehrzahl von auf dem Untergrund aufliegenden Rädern über ein federnd nachgiebiges Aufhängungssystem abgestützt ist. Die Auslegungsformen der üblichen Karosserie- und Rahmenanordnungen lassen sich im allgemeinen in zwei Kategorien unterteilen, nämlich eine gesonderte Auslegungsweise und eine vereinheitlichte Auslegungsweise. Bei einer typischen gesonderten Karosserie- und Rahmenanordnung sind die Baukomponenten des Karosserieteils und des Rahmenteils des Fahrzeugs gesondert ausgelegt und unabhängig voneinander ausgebildet. Wenn diese zusammengesetzt sind, wird das Rahmenteil der Anord­ nung federnd nachgiebig für die Fahrzeugräder unter Zwischenschaltung des Aufhängungssystems abgestützt und dient als eine Plattform, auf welcher das Ka­ rosserieteil der Anordnung und weitere Komponenten des Fahrzeugs aufgebaut werden können. Gesonderte Karosserie- und Rahmenanordnungen dieser allge­ meinen Bauart gibt es bei den meisten älteren Fahrzeugen, sie sind aber heutzu­ tage noch bei vielen relativ großen oder modernen Spezialfahrzeugen im Einsatz, wie bei großen Kastenwagen, Fahrzeugen für sportliche Anwendungszwecke und Lastwagen. Nach einer typischen vereinheitlichten Karosserie und Rahmenanord­ nung sind die Baukomponenten eines Karosserieteils und des Rahmenteils zu ei­ ner integralen Einheit verknüpft, welche auf den Fahrzeugrädern durch das Auf­ hängungssystem federnd abgestützt gelagert ist. Die vereinheitlichten Karosserie- und Rahmenanordnungen dieser allgemeinen Bauart findet man bei vielen relativ kleinen modernen Fahrzeugen, wie Personenkraftwagen und Kleinkastenwagen.

Ein übliches Beispiel einer gesonderten Bauart einer Fahrzeugkarosserie- und Rahmenanordnung wird im allgemeinen als Leiterrahmenanordnung bezeichnet. Eine Leiterrahmenanordnung umfaßt ein Paar in Längsrichtung verlaufender Längsträger, welche über eine Mehrzahl von in Querrichtung verlaufenden Quer­ teilen miteinander verbunden sind. Die Querteile verbinden die beiden Längsträ­ ger miteinander und verleihen der Anordnung eine Quersteifigkeit, eine Steifigkeit in vertikaler Richtung und eine Torsionssteifigkeit. Die Querteile können auch ge­ nutzt werden, um verschiedene Komponenten des Fahrzeuges anzubringen. In Abhängigkeit von der Gesamtlänge des Fahrzeugs und weiterer Einflußgrößen können die Längsträger einer üblichen Leiterrahmenanordnung entweder aus ei­ nem einzigen, relativ langen Bauteil oder aus einer Mehrzahl von einzelnen, rela­ tiv kurzen Bauteilen gebildet werden, welche fest miteinander verbunden sind. Bei Fahrzeugen mit einer relativ kurzen Gesamtlänge beispielsweise ist es bekannt, daß die jeweiligen Längsträger ein einziges, integrales Bauteil bilden, welches sich über die gesamte Länge der Fahrzeugkarosserie- und Rahmenanordnung er­ streckt. Bei Fahrzeugen mit einer relativ großen Gesamtlänge ist es bekannt, die jeweiligen Längsträger aus zwei oder mehreren einzelnen Bauteilen zusammen­ zusetzen, welche mittels Schweißen beispielsweise fest miteinander verbunden sind, um ein vereinheitlichtes Bauteil zu bilden, welches sich über die gesamte Länge der Fahrzeugkarosserie- und Rahmenanordnung erstreckt. Üblicherweise werden die Längsträger bei bekannten Fahrzeugkarosserie- und Rahmenanord­ nungen ausschließlich aus im Querschnitt offenen Bauteilen ausgebildet, d. h. sol­ chen Bauteilen, welche eine nicht durchgehende oder nicht geschlossene Quer­ schnittsgestalt haben (U-förmig oder C-förmig beispielsweise ausgebildet sind). Daher ist es bekannt, ein einziges integrales Bauteil mit offenem Querschnitt ein­ zusetzen, um einen Längsträger zu bilden, welcher sich über die gesamte Länge der Fahrzeugkarosserie- und Rahmenanordnung erstreckt, wie dies zuvor ange­ geben worden ist. Zusätzlich ist es bekannt, eine Mehrzahl von solchen Bauteilen mit offenem Querschnitt fest miteinander unter Bildung von einzelnen Abschnitten eines vereinheitlichen Längsträgers für eine Fahrzeugkarosserie- und Rahmenan­ ordnung zu verbinden, wie dies ebenfalls zuvor beschrieben worden ist. Es hat sich jedoch gezeigt, daß der Einsatz von Bauteilen mit offenem Querschnitt zur Bildung der Längsträger und der Querteile bei der Fahrzeugkarosserie- und Rah­ menanordnung aus mehreren Gründen unerwünscht ist. Zum einen ist es relativ zeitraubend und teuer, mehrere Abschnitte der Längsträger zu biegen, um eine gewünschte Endgestalt zu erhalten, was im allgemeinen erforderlich ist. Zum an­ deren mußten nach diesem Biegen eine relativ große Anzahl von Trägern oder anderen Montageeinrichtungen fest mit den jeweiligen Längsträgern verbunden werden, um das Anbringen von weiteren Komponenten des Fahrzeugs an der Ka­ rosserie- und Rahmenanordnung zu erleichtern. Ferner hat sich bei den Anwen­ dungsfällen, bei denen die Längsträger von einer Mehrzahl von einzelnen Ab­ schnitten gebildet werden, als schwierig erwiesen, über die gesamte Längser­ streckung des Längsträgers eine Dimensionsstabilität beizubehalten, wenn die einzelnen Längsträgerabschnitte fest miteinander verbunden werden.

In jüngster Zeit wurde vorgeschlagen, die Längsträger und die Querteile aus Bauteilen mit geschlossenem Querschnitt auszubilden, d. h. aus Bauteilen, welche eine geschlossene Querschnittsgestalt haben (beispielsweise Teilen in Rohrform oder Kastenform). Bei Fahrzeugkarosserie- und Rahmenanordnungen dieser Bauart ist es bekannt, daß das Bauteil mit geschlossenem Querschnitt zu einer gewünschten Gestalt mittels Hydroformen verformt werden kann. Das Hydrofor­ men ist ein an sich bekanntes Verfahren, bei dem ein unter Druck stehendes Fluid zur Verformung eines Bauteils mit geschlossenem Querschnitt zu einer ge­ wünschten Gestalt eingesetzt wird. Um dies zu erreichen, wird das Bauteil mit ge­ schlossenem Querschnitt zu Beginn zwischen zwei Formteilen einer Hydroform­ vorrichtung angeordnet, die in geschlossenem Zustand einen Formhohlraum bil­ det, welcher eine gewünschte Endgestalt hat. Anschließend wird das Bauteil mit geschlossenem Querschnitt mit einem unter Druck stehenden Fluid gefüllt, bei­ spielsweise einer relativ inkompressiblen Flüssigkeit, wie Wasser. Der Druck des Fluids wird auf einen Wert erhöht, bei dem das Bauteil mit geschlossenem Quer­ schnitt expandiert oder sich in anderer Weise nach außen unter Anpassung an den Formhohlraum verformt. Als Folge hiervon wird das Bauteil mit geschlosse­ nem Querschnitt zu einer gewünschten Endgestalt verformt.

Das Hydroformen hat sich als ein erwünschtes Formgebungsverfahren erwiesen, da Teile eines Bauteils mit geschlossenem Querschnitt sich schnell und leicht zu einer komplizierten Querschnittsgestalt verformen lassen. Bei diesen Anwen­ dungsfällen ist der Umfang des Bauteils mit geschlossenem Querschnitt im we­ sentlichen gleich wie der Umfang des Formhohlraums, und die Querschnittsge­ stalt des Bauteils mit geschlossenem Querschnitt ändert sich während des Hy­ droformverfahrens. Jedoch sollte wenigstens unter idealen Umständen die Wand­ dicke des Bauteils mit geschlossenem Querschnitt über den verformten Bereich hinweg relativ konstant bleiben. Auch hat sich das Hydroformen als ein er­ wünschtes Formgebungsverfahren erwiesen, da Teile eines Bauteils mit ge­ schlossenem Querschnitt sich schnell und leicht ausgehend von einem relativ kleinen Umfang zu einem relativ großen Umfang verformen lassen. Bei diesen Anwendungsfällen ist der Umfang des Bauteils mit geschlossenem Querschnitt etwas kleiner als der Umfang des Formhohlraums, und es ändert sich nicht nur die Querschnittsgestalt des Bauteils mit geschlossenem Querschnitt während des Hydroformverfahrens, sondern es nimmt auch die Wanddicke desselben ab. Je­ doch sollte wenigstens in idealer Weise die Wanddicke des Bauteils mit geschlos­ senem Querschnitt gleichmäßig über den expandierten Bereich hinweg kleiner werden. Derartige Veränderungen hinsichtlich der Wanddicke des Bauelements mit geschlossenem Querschnitt werden im allgemeinen als unerwünscht erachtet, da sie zu einer unerwünschten Schwächung des geformten Bauteils mit geschlos­ senem Querschnitt führen können. Eine Lösung hierfür ist darin zu sehen, daß die Wanddicke des gesamten Bauteils mit geschlossenem Querschnitt größer ge­ macht wird, so daß die stärksten Verminderungen der Wanddicke hiervon nicht in nachteiliger Weise die Gesamtfestigkeit des Bauteils für den beabsichtigten Ein­ satzzweck beeinflussen. Eine solche Überdimensionierung führt aber in uner­ wünschter Weise zu einer Vergrößerung des Gesamtgewichts und der Kosten des Bauteils mit geschlossenem Querschnitt und somit des hieraus erhaltenen Fahr­ zeugrahmenbauteils. Eine alternative Lösung ist darin zu sehen, ein Verfahren einzusetzen, welches als Endflächenzugabe bezeichnet wird. Bei der Endflächen­ zugabe wird eine mechanische Kraft gegen einen oder beide Endabschnitte des Bauteils mit geschlossenem Querschnitt gleichzeitig mit der Expansion des weiter innenliegenden Abschnitts aufgebracht. Als Folge hiervon wird ein Teil des Me­ tallmaterials der Endabschnitte zu dem weiter innenliegenden Abschnitt verdrängt, welcher sich expandiert, wodurch die Abnahme der Wanddicke so klein wie mög­ lich gemacht wird. Die Endflächenzugabe hat sich bei vielen Anwendungsbei­ spielen als zufriedenstellend insbesondere dann erwiesen, wenn der zu expandie­ rende innenliegende Abschnitt relativ nahe an dem Endabschnitt liegt, die Ge­ samtfänge des Bauteils mit geschlossenem Querschnitt relativ klein ist und wenn die Form des Bauteils mit geschlossenem Querschnitt relativ geradlinig verläuft. Dies ist darauf zurückzuführen, daß das Endflächenzugabeverfahren hinsichtlich seiner Wirkungen, das metallische Material der Endabschnitte des Bauteils mit geschlossenem Querschnitt in Richtung des expandierten inneren Teils zu ver­ drängen, begrenzt ist.

Unglücklicherweise hat sich gezeigt, daß bei Längsträgern oder anderen Kompo­ nenten von Fahrzeugkarosserie- und Rahmenanordnungen, welche entsprechend lang sind und eine komplizierte Gestalt haben, das Endflächenzugabeverfahren zur Minimierung der unerwünschten Verminderung der Wanddicke unwirksam ist, wenn der innenliegende Abschnitt des Bauteils mit geschlossenem Querschnitt sich während des Hydroformens expandiert. Bei vielen Anwendungsfällen ist es erwünscht, einen oder mehrere innenliegende Abschnitte des Längsträgers zu expandieren, um eine gewünschte Steifigkeit insbesondere dann zu bekommen, wenn der Längsträger relativ lang ist und der Abstand zwischen den Vorderach­ sen und Hinterachsen relativ groß ist. Aus diesem Grunde besteht ein Bedürfnis nach einem verbesserten Verfahren zum Hydroformen eines relativ langen oder mit einer komplizierten Gestalt ausgebildeten Bauteils mit geschlossenem Quer­ schnitt bereitzustellen, welches den Einsatz des Endflächenzugabeverfahrens be­ günstigt, um während der Expansion die Verminderung der Wanddicke möglichst klein zu halten.

Nach der Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteils mit ge­ schlossenem Querschnitt und mit einem Mittelabschnitt, welcher relativ zu den Endabschnitten vergrößert ist, bereitgestellt. Zu Beginn wird ein Rohrkörper in ei­ nem Hydroformwerkzeug geformt, um dem Teil eine gewünschte Gestalt zu ge­ ben, die vorzugsweise einen Mittelabschnitt mit einem relativ kleinen Durchmesser hat, welcher zwischen einem Paar von Endabschnitten mit relativ großem Durch­ messer vorhanden ist. Dann wird der Rohrkörper in zwei Teile auf übliche Weise, beispielsweise mittels Schneiden, unterteilt, um zwei Rohrabschnitte zu bekom­ men. Jeder der beiden Rohrabschnitte wird dann in Gegenrichtung derart ausge­ richtet, daß die relativ großen Endabschnitte des Rohrkörpers aneinander gren­ zend angeordnet sind. Schließlich werden die relativ großen Endabschnitte mit­ einander auf übliche Art und Weise, beispielsweise mittels Stumpfschweißen, ver­ bunden, um ein einheitliches Teil zu bekommen, bei dem ein Mittelabschnitt mit relativ großem Durchmesser zwischen einem Paar von Endabschnitten mit relativ kleinem Durchmesser vorgesehen ist. Bei einer alternativen bevorzugten Ausfüh­ rungsform wird ein Paar von Rohrkörpern zu Beginn auf dieselbe Weise wie zuvor beschrieben, ausgeformt. Jedes Rohr wird in zwei Teile unterteil. Dann wird der erste Abschnitt des ersten Rohrs zu dem zweiten Abschnitt des zweiten Rohrs ausgerichtet und der erste Abschnitt des zweiten Rohrs wird zu dem zweiten Ab­ schnitt des ersten Rohrs ausgerichtet. Dann wird jeder der vier Rohrabschnitte in Gegenrichtung ausgerichtet, und die angrenzenden Endflächen der Rohrab­ schnitte werden verbunden, um ein Paar von einheitlichen Teilen zu bilden. Die einheitlichen Teile können als Komponenten, beispielsweise für Längsträger, von einer Fahrzeugkarosserie- und Rahmenanordnung eingesetzt werden.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezug­ nahme auf die beigefügte Zeichnung. Darin zeigt:

Fig. 1 eine Schnittansicht eines Bauteils mit einem geschlossenen Quer­ schnitt in einem Hydroformwerkzeug vor dem Beginn eines Hydro­ formvorgangs gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens nach der Erfindung,

Fig. 2 eine Schnittansicht des Bauteils mit geschlossenem Querschnitt und des Hydroformwerkzeugs nach Fig. 1 nach Beendigung des Hy­ droformvorgangs,

Fig. 3 eine Schnittansicht eines Bauteils mit geschlossenem Querschnitt nach Fig. 1 nach der Entnahme aus dem Hydroformwerkzeug und nach dem Abschneiden der Endabschnitte,

Fig. 4 eine Schnittansicht eines Bauteils mit geschlossenem Querschnitt nach Fig. 3 nach der Unterteilung in zwei Abschnitte,

Fig. 5 eine Schnittansicht der beiden Abschnitte nach Fig. 4 nach der Ausrichtung in Gegenrichtungen,

Fig. 6 eine Schnittansicht der beiden Abschnitte nach Fig. 5 nach dem fe­ sten Verbinden miteinander zur Bildung eines Längsträgers,

Fig. 7 eine perspektivische Ansicht einer Fahrzeugkarosserie- und Rah­ menanordnung einschließlich eines Paars von Längsträgern, welche gemäß dem Verfahren hergestellt sind, welches an Hand den Fig. 1 bis 6 gezeigt ist,

Fig. 8 eine Fig. 3 ähnliche Schnittansicht zur Verdeutlichung eines Paars von Bauteilen mit geschlossenem Querschnitt nach der Entnahme aus dem Hydroformwerkzeug und nach dem Abschneiden der ent­ sprechenden Endabschnitte gemäß einer zweiten bevorzugten Aus­ führungsform des Verfahrens nach der Erfindung,

Fig. 9 eine Schnittansicht der beiden Bauteile mit geschlossenem Quer­ schnitt nach Fig. 8 nach der jeweiligen Unterteilung in zwei Ab­ schnitte,

Fig. 10 eine Schnittansicht der vier Abschnitte nach Fig. 9 nach dem Wen­ den der zweiten Abschnitte der beiden Rohre,

Fig. 11 eine Schnittansicht der vier Abschnitte in Fig. 10 nach der jeweili­ gen Ausrichtung in Gegenrichtungen, und

Fig. 12 eine Schnittansicht der vier in Fig. 11 gezeigten Abschnitte nach dem festen Verbinden miteinander zur Bildung eines Paars von Längsträgern.

Unter Bezugnahme auf die Zeichnung und insbesondere auf Fig. 1 ist dort ein Bauteil mit geschlossenem Querschnitt gezeigt, welches als ein Rohrkörper 10 ausgebildet ist, und das in Verbindung mit einer ersten bevorzugten Ausfüh­ rungsform des Verfahrens nach der Erfindung eingesetzt werden kann, um eine Fahrzeugrahmenkomponente oder einen anderen gewünschten Gegenstand aus­ zuformen. Der Rohrkörper 10 ist von üblicher Bauart und hat vorzugsweise eine gleichmäßige Wanddicke über die gesamte Längserstreckung. Der Rohrkörper 10 ist in einem Hydroformwerkzeug angeordnet, welches insgesamt mit 11 bezeich­ net ist, und welches einen ersten Formwerkzeugabschnitt 12 und eine zweiten Formwerkzeugabschnitt 13 umfaßt. Obgleich das Verfahren nach der Erfindung in Verbindung mit einem linear verlaufenden Rohrkörper 10 erläutert wird, kann na­ türlich bei der Erfindung auch eine Rohrkörper zum Einsatz kommen, welcher vorgebogen ist, beispielsweise mit Hilfe einer üblichen Rohrbiegemaschine, so daß der Rohrkörper eine oder mehrere Biegungen hat. Der Rohrkörper kann auch auf andere Weise entsprechend vorgeformt sein.

Die Länge des dargestellten Rohrkörpers 10 ist etwas größer als die Länge des Hydroformwerkzeugs 11. Somit erstrecken sich die Endabschnitte 14 des Rohr­ körpers 10 von den gegenüberliegenden Enden des Hydroformwerkzeugs 11 in Richtung nach außen. Die Endabschnitte 14 sind so beschaffen und ausgelegt, daß sie mit zugeordneten Endflächenzugabezylindern (nicht gezeigt) einer Hy­ droformvorrichtung zusammenarbeiten. Die Endflächenzugabezylinder sind von üblicher Bauart und sind derart ausgelegt, daß sie gegenüber den zugeordneten Endabschnitten 14 des Rohrkörpers 10 abgedichtet sind und ein unter Druck ste­ hendes Fluid in das Innere des Rohrkörpers 10 auf die nachstehend noch be­ schriebene Weise durchlassen. Die Endflächenzugabezylinder sind auch derart beschaffen und ausgelegt, daß sie auf die Endabschnitte 14 des Rohrkörpers 10 während des Hydroformvorganges nach innengerichtete Kräfte aufbringen, wie dies nachstehend noch näher erläutert wird.

Die Hydroformwerkzeugabschnitte 12 und 13 haben entsprechende hohle Teile (Kavitätsteile) 12a, 12b und 13a, 13b, welche darin ausgebildet sind, und die im Zusammenwirken einen Hydroformhohlraum bilden, wenn die Formwerkzeugteile 12 und 13 miteinander zusammenarbeiten, wie dies in der Zeichnung dargestellt ist. Die innere Fläche des Formhohlraums des Hydroformwerkzeugs 11 entspricht vorzugsweise hinsichtlich der Querschnittsgestalt jener der gewünschten Gestalt für den Rohrkörper 10 über die gesamte oder einen Teil der Länge hiervon hin­ weg, nachdem die Hydroformbearbeitung durchgeführt worden ist. Somit kann die innere Fläche des Formhohlraums des Hydroformwerkzeugs 11 mit einer beliebi­ gen gewünschten Gestalt für den Rohrkörper 10 versehen werden. Die Hohl­ raumteile 12a, 12b und 13a, 13b sind vorzugsweise relativ nahe zu den Endab­ schnitten des Rohrs 10 aus den nachstehend noch näher angegebenen Gründen ausgebildet. Die Umfänge der Hohlraumteile des Hydroformwerkzeugs 11 sind derart ausgelegt, daß sie einen geringfügig größeren Umfang als die zugeordne­ ten Rohrabschnitte 10 haben, welche durch dieselben gehen. Wie nachstehend noch näher beschrieben wird, wird der Umfang des Rohrkörpers 10 innerhalb die­ ser vergrößerten Hohlraumteile des Hydroformwerkzeugs 11 während des Hy­ droformvorgangs vergrößert.

Die Hydroformbearbeitung ist an sich üblich und es wird ein unter Druck stehen­ des Fluid eingesetzt, um den Rohrkörper 10 unter Anpassung an den Formhohl­ raum des Hydroformwerkzeugs 11 zu verformen und zu expandieren. Um dies zu erreichen, sind die Endabschnitte 14 des Rohrkörpers 10 zu Beginn in Eingriff an den Endflächenzugabezylindern. Dann wird der Rohrkörper 10 mit einem unter Druck stehenden Fluid, typischerweise einer relativ inkompressiblen Flüssigkeit, wie Wasser, gefüllt. Der Druck des Fluids wird auf einen Wert erhöht, bei dem der Rohrkörper 10 sich nach außen unter Anpassung an den Formhohlraum defor­ miert. Zugleich können gegebenenfalls die Endflächenzugabezylinder beauf­ schlagt werden, um nach innengerichtete Kräfte gegen die Endabschnitte 14 des Rohrkörpers 10 zur Einwirkung zu bringen. Als Folge hiervon wird der Rohrkörper 10 zu der in Fig. 2 gezeigten Gestalt verformt, wobei der Rohrkörper 10 der In­ nenfläche des Formhohlraums des Hydroformwerkzeugs 11 entspricht. In den Be­ reichen der beiden vergrößerten Hohlraumteile vermindert sich die Wanddicke des Rohrkörpers 10 geringfügig. Das Endflächenzugabeverfahren jedoch bewirkt, daß die Endabschnitte 14 des Rohrkörpers 10 geringfügig in Richtung nach innen in das Hydroformwerkzeug 11 hinein mit Hilfe der Endflächenzugabezylinder ge­ ringfügig bewegt werden. Als Folge hiervon wird die Größe der Abnahme der Wanddicke äußerst minimal, wenn das Endflächenzugabeverfahren durchgeführt wird. Es sollte noch erwähnt werden, daß jede beliebige übliche Vorrichtung zur Durchführung der Hydroformbearbeitung eingesetzt werden kann.

Im Anschluß an die Hydroformbearbeitung wird der Rohrkörper 10 aus dem Hy­ droformwerkzeug 11 entnommen. Dann werden die Endabschnitte 14 des Rohr­ körpers 10 auf irgendeine übliche Weise, beispielsweise mittels Abschneiden, entfernt, um einen kegelstumpfförmigen Rohrkörper 10 zu erhalten, welcher in Fig. 3 gezeigt ist. Der kegelstumpfförmige Rohrkörper 10 hat einen Mittelabschnitt mit einem relativ kleinen Durchmesser, welcher zwischen einem Paar von Endab­ schnitten mit relativ großem Durchmesser liegt. Die Endabschnitte laufen mit zu­ geordneten äußeren Endflächen 15 mit vergrößertem Durchmesser aus. Wie sich aus der nachstehenden Beschreibung ergibt, wird es bevorzugt, daß die beiden äußeren Endflächen 15 mit vergrößertem Durchmesser hinsichtlich Größe und Gestalt vergleichbar sind, obgleich das nicht zwingend erforderlich ist.

Wie in Fig. 4 gezeigt ist, wird der Rohrkörper 10 in zwei Stücke auf übliche Wei­ se, beispielsweise mittels Durchschneiden, unterteilt, um zwei Rohrabschnitte 10a und 10b zu erhalten. Bei der dargestellten bevorzugten Ausführungsform erhält man die beiden Rohrabschnitte 10a und 10b dadurch, daß man durch den Mit­ telabschnitt des Rohrs 10 mit relativ kleinem Durchmesser durchschneidet. Je­ doch kann der Rohrkörper 10 auch auf andere Weise durchgeschnitten werden oder an irgendeiner anderen Stelle unterteilt werden. Nach der Unterteilung des Rohrkörpers 10 auf diese Weise läuft jeder der beiden Rohrabschnitte 10a und 10b mit einer inneren Endfläche 16 mit vermindertem Durchmesser aus, die der zugeordneten äußeren Endfläche 15 gegenüberliegt. Jeder der beiden Rohrab­ schnitte 10a und 10b wird dann in Gegenrichtung nach Fig. 5 derart ausgerich­ tet, daß die beiden vergrößerten Endflächen 15 aneinander grenzen.

Schließlich werden die beiden vergrößerten Endflächen 15 miteinander auf übli­ che Weise, beispielsweise mittels Stumpfschweißen verbunden, wie dies bei 17 in Fig. 6 gezeigt ist, um ein einheitliches Teil zu bilden, welches insgesamt mit 30 bezeichnet ist. Dieses Verbinden läßt sich dadurch erleichtert, daß man die bei­ den äußeren Endflächen 15 mit vergrößertem Durchmesser hinsichtlich Gestalt und Größe vergleichbar wählt, wie dies vorstehend beschrieben ist. Das einheitli­ che Teil 30 hat einen Mittelabschnitt mit relativ großem Durchmesser, welcher zwischen einem Paar von Endabschnitten mit relativ kleinem Durchmesser vorge­ sehen ist. Das einheitliche Teil 30 kann beispielsweise als eine Komponente einer Fahrzeugkarosserie- und Rahmenanordnung eingesetzt werden. Fig. 7 zeigt ein Beispiel einer Fahrzeugkarosserie- und Rahmenanordnung, welche insgesamt mit 40 bezeichnet ist, bei der zwei der einheitlichen Teile 30 als Längsträger bei einer Leiterrahmenanordnung vorgesehen sind, welche eine Mehrzahl von Querteilen 31 hat, welche zwischen den Längsträgern verlaufen. Es ist noch zu erwähnen, daß das einheitliche Teil 30 hinsichtlich seinen Abmessungen und der Formge­ staltung derart gewählt werden kann, daß es als irgendeine Fahrzeugrahmen­ komponente bei irgendeiner beliebigen Fahrzeugkarosserie- und Rahmenanord­ nung eingesetzt werden kann.

Bei dem Verfahren nach der Erfindung wird somit der Rohrkörper 10 zu Beginn derart verformt, daß er einen Mittelabschnitt mit relativ kleinem Durchmesser hat, welcher zwischen einem Paar von Endabschnitten mit relativ großem Durchmes­ ser vorgesehen ist. Anschließend wird der verformte Rohrkörper 10 in zwei Teile unterteilt, in Gegenrichtungen ausgerichtet und derart miteinander verbunden, daß das abschließend erhaltene vereinheitlichte Teil 30 einen Mittelabschnitt mit einem relativ großen Durchmesser hat, welcher zwischen einem Paar von Endab­ schnitten mit relativ kleinem Durchmesser vorgesehen ist. Dieses Verfahren er­ möglicht, daß die Hydroformexpansion zu Beginn an den zu äußerst liegenden Enden des Rohrkörpers 10 auftritt, an denen diese Expansion mit einer minimalen Verminderung der Wanddicke durchgeführt werden kann. Insbesondere treten zu Beginn Hydroformexpansionen an den Stellen am Rohrkörper 10 auf, an denen das Endflächenzugabeverfahren am günstigsten arbeitet. Dieses Endflächenzu­ gabeverfahren gemäß der voranstehenden Beschreibung wäre wesentlich schwie­ riger, wenn man versuchen würde, das vereinheitlichte Teil 30 direkt auszubilden. Dies ist darauf zurückzuführen, daß es schwierig ist, das Endflächenzugabever­ fahren in effektiver Weise durchzuführen, wenn der innenliegende Abschnitt, wel­ cher zu expandieren ist, relativ weit von den Endabschnitten entfernt liegt, wenn die Gesamtlänge des Bauteils mit geschlossenem Querschnitt relativ lang ist und wenn die Gestalt des Bauteils mit geschlossenem Querschnitt keinen relativ ge­ radlinigen Verlauf hat.

Unter Bezugnahme auf Fig. 8 ist ein Paar von Rohren 50 und 60 dargestellt, welche in Verbindung mit einer zweiten bevorzugten Ausführungsform des Verfah­ rens nach der Erfindung zum Einsatz kommen, um ein Paar von Fahrzeugrah­ menkomponenten oder anderen Gegenständen auszuformen. Die Rohre 50 und 60 können auf irgendeine beliebige Weise ausgeformt sein, beispielsweise auf die zuvor an Hand den Fig. 1 und 2 beschriebene Weise. Die dargestellten Rohre 50 und 60 haben unterschiedliche Formen, obgleich dies nicht notwendigerweise zu sein braucht. Das Rohr 50 hat einen Mittelabschnitt mit relativ kleinem Durch­ messer, welcher zwischen einem Paar von Endabschnitten mit relativ großem Durchmesser vorhanden ist, welche mit zugeordneten äußeren Endflächen 51 mit vergrößertem Durchmesser auslaufen. In ähnlicher Weise weist das Rohr 60 ei­ nen Mittelabschnitt mit relativ kleinem Durchmesser auf, welcher zwischen einem Paar von Endabschnitten mit relativ großem Durchmesser vorgesehen ist, welche mit zugeordneten äußeren Endflächen 51 mit größerem Durchmesser auslaufen.

Nach Fig. 9 wird jedes der Rohre 50 und 60 in zwei Teile auf übliche Weise, bei­ spielsweise mittels Durchschneiden, unterteilt, um ein zugeordnetes Paar von Rohrabschnitten 50a, 50b und 60a, 60b zu erhalten. Bei der dargestellten bevor­ zugten Ausführungsform werden die Rohrabschnitte 50a, 50b und 60a, 60b da­ durch ausgebildet, daß man die Mittelabschnitte der Rohre 50 und 60 mit relativ kleinem Durchmesser durchschneidet. Jedoch können die Rohre 50 und 60 auch auf andere Weise zugeschnitten werden oder an irgendeiner anderen Stelle un­ terteilt werden. Nachdem jedes Rohr 50 und 60 auf diese Weise unterteilt ist, en­ det jeder der beiden Rohrabschnitte 50a und 50b mit einer inneren Endfläche 52 mit vermindertem Durchmesser, die der zugeordneten äußeren Endfläche 51 ge­ genüberliegt. In ähnlicher Weise endet jeder der beiden Rohrabschnitte 60a und 60b mit einer inneren Endfläche 62 mit vermindertem Durchmesser, die der zuge­ ordneten äußeren Endfläche 61 gegenüberliegt.

Unter Bezugnahme auf Fig. 10 ist zu ersehen, daß die Positionen der Rohrab­ schnitte 50b und 60b umgekehrt sind. Als Folge hiervon ist der erste Abschnitt 50a des ersten Rohrs 50 zu dem zweiten Abschnitt 60b des zweiten Rohrs 60 ausgerichtet. In ähnlicher Weise ist der erste Abschnitt 60a des zweiten Rohrs 50 zu dem zweiten Abschnitt 50b des ersten Rohrs 50 ausgerichtet. Wie aus Fig. 11 zu ersehen ist, ist jeder der vier Rohrabschnitte 50a, 50b und 60a, 60b in Gegen­ richtungen ausgerichtet. Als Folge hiervon ist die reduzierte Endfläche 52 des er­ sten Abschnitts 50a des ersten Rohrs 50 angrenzend an die reduzierte Endfläche 62 des zweiten Abschnittes 60b des zweiten Rohrs 60 angeordnet, und die redu­ zierte Endfläche 62 des ersten Abschnitts 60a des zweiten Rohrs 60 ist angren­ zend an die reduzierte Endfläche 52 des zweiten Abschnitts 50b des ersten Rohrs 50 angeordnet. Schließlich werden die angrenzenden Endflächen 51 und 61 mit vermindertem Durchmesser der Rohrabschnitte 50a, 50b und 60a, 60b jeweils auf übliche Weise, beispielsweise mittels Stumpfschweißen verbunden, wie dies in Fig. 11 mit 53 und 54 angedeutet ist, um ein Paar von einheitlichen Teilen zu er­ halten, welche insgesamt mit 70 und 80 bezeichnet sind. Jedes dieser einheitli­ chen Teile hat einen Mittelabschnitt mit relativ großem Durchmesser, welcher zwi­ schen einem Paar von Endabschnitten mit relativ kleinem Durchmesser vorgese­ hen ist. Die einheitlichen Teile 70 und 80 können dann beispielsweise als Längs­ träger der Fahrzeugkarosserie- und Rahmenanordnung 40 nach Fig. 7 einge­ setzt werden.

Obgleich voranstehend bevorzugte Ausführungsformen nach der Erfindung er­ läutert wurden, ist die Erfindung natürlich nicht auf die dort beschriebenen Einzel­ heiten beschränkt, sondern es sind zahlreiche Abänderungen und Modifikationen möglich, die der Fachmann im Bedarfsfall treffen wird, ohne den Erfindungsge­ danken zu verlassen.

Claims (9)

1. Verfahren zum Herstellen eines Gegenstandes, welches die folgenden Schritte aufweist:

• a) Ausbilden des Gegenstands mit einer gewünschten Anfangsge­ stalt mit einem Paar von Endabschnitten;
• b) Unterteilen des Gegenstands in erste und zweite Abschnitte; und
• c) festes Verbinden des Endabschnitts des ersten Teils mit dem Endabschnitt des zweiten Teils.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegen­ stand ein Bauteil mit geschlossenem Querschnitt ist, und daß der Schritt (a) mittels Hydroformen durchgeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt (a) dadurch durchgeführt wird, daß der Gegenstand zu einer ge­ wünschten Anfangsgestalt geformt wird, welche einen relativ kleinen Mit­ telabschnitt hat, der zwischen einem Paar von relativ großen Endabschnit­ ten vorgesehen ist.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt (b) dadurch durchgeführt wird, daß der Gegenstand am relativ kleinen Mit­ telabschnitt durchgetrennt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenstand eine erste Fahrzeugrahmenkomponente ist.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ferner der Schritt (d) vorgesehen ist, gemäß dem zweite, dritte und vierte Fahrzeu­ grahmenkomponenten vorgesehen werden, und der Schritt (e) vorgesehen ist, gemäß welchem die ersten, zweiten, dritten und vierten Fahrzeugrah­ menkomponenten miteinander zur Bildung der Fahrzeugrahmenanordnung fest verbunden werden.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Rahmenkomponente ebenfalls nach Maßgabe der Schritte (a)(1) bis (a)(3) ausgeformt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten und dritten Fahrzeugrahmenkomponenten ebenfalls nach Maßga­ be der Schritte (a)(1) bis (a)(3) ausgeformt werden.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten, dritten und vierten Fahrzeugrahmenkomponenten eben­ falls nach Maßgabe der Schritte (a)(1) bis (a)(3) ausgeformt werden.