DE10065219C1

DE10065219C1 - Verfahren zur Herstellung eines Verbundbauteils aus einer Kunststoffstruktur und einem metallischen Körper und Verbundbauteil

Info

Publication number: DE10065219C1
Application number: DE2000165219
Authority: DE
Inventors: Stephan Schnell
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 2000-12-27
Filing date: 2000-12-27
Publication date: 2002-07-18
Anticipated expiration: 2020-12-28

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Verbundbauteiles aus einer Kunststoffstruktur (1, 25, 31, 37) und einem Metallkörper (4, 25, 35, 40) durch schnelles Zusammenfahren von Fügewerkzeugen (11, 13). Es erfolgt das Fügen von spritzgegossener Kunststoffstruktur (1, 25, 31, 37) und Metallkörper (4, 24, 35, 40) durch beim Zusammenfahren von Auftreffflächen (12, 14) der Fügewerkzeuge (11, 13) erfolgendem Verformen (18, 19, 20, 21) von Randbereichen von Durchbrüchen (6), innerhalb der Kunststoffstruktur (1, 25, 31, 37), derart, dass eine dauerhafte, form- und kraftschlüssige Verbindung (34) entsteht. Die erhaltenen Verbundbauteile zeichnen sich durch hohe Steifigkeit und Festigkeit bei geringem Gewicht aus.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Verbundbauteils aus einer Kunststoffstruktur und einem metallischen Körper sowie ein dadurch hergestelltes Ver bundbauteil.

EP 0 370 342 B1 bezieht sich auf ein Leichtbauteil. Dieses weist einen schalenförmigen Grundkörper auf, dessen Innenraum Verstärkungsrippen aufweist, welche mit dem Grundkörper fest verbunden sind. Die Verstärkungsrippen bestehen aus angespritztem Kunststoff, wobei deren Verbindung mit dem Grundkörper an diskreten Verbindungs stellen über Durchbrüche im Grundkörper erfolgt, durch welche der Kunststoff hindurch - und über die Flächen der Durchbrüche hinausreicht.

Aus EP 1 084 816 A2 ist ein weiteres Verfahren zur Herstellung eines Verbundbauteiles bekannt geworden, bei welchem ein mit einer Verrippung versehener Kunststoffgrund körper, partiell oder vollständig mit einem Verstärkungselement aus Metall oder ver stärktem Kunststoff verbunden wird. Dabei erfolgt die Verbindung von Grundkörper und Verstärkungselement zum Verbundbauteil zur Übertragung von Schub-, Torsions-, Bie ge- und Zug-/Druckbeanspruchung nachträglich in einem separaten Arbeitsschritt.

Gemäß DE 100 14 332 A1 lässt sich mittels eines weiteren Verfahrens zur Herstellung ei nes Verbundbauteiles ein solches herstellen, welches einen Hohlprofil-Grundkörper um fasst. Der Hohlprofil-Grundkörper weist einen Hohlprofilquerschnitt auf, der nach dem IHU-Verfahren hergestellt werden kann. Mindestens ein Kunststoffelement wird mit dem Hohlprofil-Grundkörper fest verbunden. Das Kunststoffelement ist an den Hohlprofil- Grundkörper angespritzt und dessen Verbindung mit dem Hohlprofil-Grundkörper erfolgt an diskreten Verbindungsstellen, durch teilweises oder vollständiges Ummanteln des Hohlprofil-Grundkörpers an den Verbindungsstellen mit dem für das Kunststoffelement angespritzten Kunststoff.

Gemäß der vorstehend kurz skizzierten Verfahren gefertigte Kunststoff- Metallverbundbauteile, die auch als Hybride oder Hybridbauteile bezeichnet werden, finden in entsprechender Gestaltung Verwendung bei Kraftfahrzeugen. Die Hybridbauteile weisen einen schalenförmigen Grundkörper oder ein Hohlprofil aus Metall und eine damit fest verbundene Kunststoffstruktur auf. Der metallische Grundkörper gibt dem Verbundbauteil die grundlegende Steifigkeit und Festigkeit. Die Kunststoffstruktur dient zum einen der weiteren Erhöhung der Steifigkeit und Festigkeit, zum anderen der Funktionsintegration im Sinne einer System- und Modulbildung, ferner einer Gewichtsreduzierung. Besonders geeignete Anwendungen für Hybridbauteile sind im Automobilbau beispielsweise die Frontendträger bzw. Frontendmodule, Instrumententafelmodule bzw. Instrumententafelträger, Türfunktionsträger bzw. Türmodule und gleichartige Bauteile für Heckklappen bzw. Hecktüren.

Angesichts der aufgezeigten Lösungen des Standes der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Hybridbauteil unter Anwendung eines wirtschaftlich verfügbaren Fügeverfahrens bereitzustellen, welches sich bei vergleichbarem Gewicht durch erhöhte Steifigkeit und Festigkeit auszeichnet.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zur Herstellung eines Verbundbauteiles aus einer Kunststoffstruktur und einem metallischen Körper gelöst, bei dem beim schnellen Zusammenfahren von Fügewerkzeugen

- die spritzfrische Kunststoffstruktur und der Metallkörper miteinander gefügt werden,
- durch ein beim Zusammenfahren von Auftreffflächen der Fügewerkzeuge erfolgendes Verformen von Randbereichen von Durchbrüchen im metallischen Grundkörper durch das Einpressen der Randbereiche der Durchbrüche in die Kunststoffstruktur und der dabei erfolgenden gleichzeitigen Verformung der Randbereiche derart, daß eine dauerhafte, form- und kraftschlüssige Verbindung erzeugt wird.

An der Fügestelle lässt sich ein schnelles Zusammenpressen von Kunststoffstruktur und Metallblech zur Erzielung der dauerhaften form- und kraftschlüssigen Verbindung erzielen. Das Zusammenpressen der beiden zu tilgenden Bauteile Metallblechgrundkörper und Kunststoffstruktur kann an zur Blechbearbeitung bzw. Blechumformung geeigneten Pressen beim Stanzen oder beim Tiefziehen erfolgen, ferner lassen sich hydraulische Fügemaschinen verwenden. Diese lassen sich zur Herstellung höherer Stückzahlen mit einem oder mehreren Werkzeugen bestücken, die den Konturen der jeweils zu tilgenden Komponenten der Hybridbauteile, d. h. der Verbundbauteile, genau angepasst sind, wobei die Fügekraft in optimaler Weise derart eingeleitet wird, dass der metallische Körper auf der einen und der gegenüberliegende Kunststoffkörper an den Verbindungsstellen bzw. in deren unmittelbarer Nachbarschaft am Werkzeug anliegen. Durch die während des Fügens erfolgende Verformung lässt sich eine als Stanzkragen ausgeführte Erhebung im metallischen Grundkörper in der Wandung des Kunststoffbauteiles verspannen bzw. verkrallen, so dass eine form- und kraftschlüssige Verbindung entsteht. Die Gestalt des durch die Fügeoperation verformten Vorsprungs kann zum einen durch den Anstellwinkel und die Höhe des unverformten Vorsprungs am metallischen Bauteil und andererseits durch die Gestaltung des Fügewerkzeuges beeinflusst werden.

Mit dem erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahren kann durch Fügen spritzfrischer, werkzeugfallender Teile, die noch eine erhöhte Temperatur aufweisen und daher noch relativ weich sind, eine belastbare Verbindung zwischen Metallkörper und Kunststoffstruktur erzielt werden, da die metallisch ausgeführten Erhebungen leichter in die Kunststoffstruktur eindringen bzw. diese durchdringen können.

Solcherart erhaltene Hybridbauteile weisen gegenüber entsprechenden bekannten Konstruktionen bei gleichem Gewicht Vorteile hinsichtlich ihrer Steifigkeit bzw. Festigkeit auf.

Die Durchbrüche in den metallischen Körpern werden vorzugsweise kreisrund ausgeführt. Sie können aber auch oval oder als Rechteck mit gerundeten Ecken beschaffen sein. In vorteilhafter Weise lassen sich die Durchbrüche an den Randbereichen mit stanzkragenförmig konfigurierten Erhebungen ausführen, welche aus dem Metallblech getrieben und nach oben hin aufgebogen sind.

In bevorzugter Weise werden die Durchbrüche in den metallischen Körpern in ihren Randbereichen als kragenförmige Erhebungen ausgebildet. Kragenförmige Erhebungen bieten den Vorteil, dass sie eine Umlaufkante aufweisen, die insbesondere zur Erzielung eines verbesserten Eintretens in den zu durchdringenden Kunststoff scharfkantig ausgebildet werden kann. Im metallischen Grundkörper lassen sich die Durchbrüche beispielsweise durch Ausstanzen erzielen, wobei während des Stanzens eine Verformung der Randbereiche der Durchbrüche automatisch erfolgt. Neben dem Ausstanzen lassen sich im metallischen Grundkörper die Verformungen im Wege des Tiefziehens des metallischen Körpers formen. Beim erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahren kann die Höhe der Erhebungen am Metallkörper die Wanddicke der Kunststoffstruktur übersteigen. In bevorzugter Weise beträgt die Wanddicke der Kunststoffstruktur zwischen 2 und 8 mm. Werden Kunststoffstrukturen in dieser Wanddicke mit Metallkörpern gemäß des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahrens gefügt, dringen die stanzkragenförmigen Erhebungen des Metallkörpers in den frisch gespritzten, d. h. mit einer Temperatur von z. B. 80° vorliegenden Kunststoff ein, so daß nach Erkalten der Kunststoffstruktur auf Umgebungstemperaturniveau eine dauerhafte, form- und kraftschlüssige Verbindung erhalten wird.

Neben der Ausbildung der stanzkragenartigen Erhebungen am Metallkörper in einer die Wanddicke der Kunststoffstruktur übersteigenden Höhe können die stanzkragenförmigen Erhebungen auch in einer Höhe beschaffen sein, welche unterhalb oder auf gleichen Niveau der Wanddicke der Kunststoffstruktur liegt, welche mit einem Metallkörper zu fügen ist. Auch in diesem Fall kommt durch das Zusammenpressen eine form- und kraftschlüssige Verbindung zustande.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltungsvariante des der Erfindung zugrunde liegenden Gedankens lassen sich die Verformungen unter einem Anstellwinkel in der Ebene der Durchbrüche im metallischen Körper vorsehen, so dass diese nahezu senkrecht zur Ebene des metallischen Körpers verlaufend, hervorstehen. Durch die Wahl des Anstellwinkels der Vorsprünge in bezug auf die Ebene des metallischen Werkstückes, in welchem die Durchbrüche und damit die Verformungen erzeugt werden, kann die Gestalt der bei der Fügeoperation entstehenden Verbindungsstelle wesentlich beeinflusst werden. Je nach Anstellwinkel der Verformung am Metallbauteil kann die Verformungskontur der stanzkragenartigen Erhebung in der Mitte oder am oberen Bereich aufgeweitet bzw. eingeengt sein.

In bevorzugter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt der Durchmesserbereich der im metallischen Bauteil erzeugten Durchbrüche zwischen 2 und 12 mm.

Bei der Herstellung der Durchbrüche wird die Umlaufkante der die Durchbrüche begrenzenden Verformungen scharfkantig ausgebildet, um ein Eintreten der Umlaufkante in die Kunststoffstruktur beim Aufeinandertreffen der zu fügenden und ein Verbundbauteil bildenden Teilekomponenten zu ermöglichen.

In weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahrens werden die Durchbrüche in den metallischen Körpern so ausgeführt, dass die sich einstellende die Durchbrüche begrenzende Verformungshöhe der Verformungen die Höhe der Wandung des mit dem entsprechenden metallischen Körper zu verbindenden Kunststoffbauteiles übersteigt. Die Wanddicke der Kunststoffstrukturen, die mittels des vorgeschlagenen Verfahrens verarbeitbar sind, liegt bevorzugt im Dickenbereich zwischen 2 und 8 mm. Die Höhe der jeweiligen die Durchbrüche in den metallischen Körpern stanzkragenartig begrenzenden Verformungen, übersteigt die Wandungsdicke des mit dieser zu verbindenden Kunststoffstruktur bevorzugt im Bereich zwischen 5 und 25%.

Durch eine die Wandungsdicke der Kunststoffbauteile übersteigende Höhe der die Durchbrüche im metallischen Bauteil bildenden Verformungen wird erreicht, dass die stanzkragenartig konfigurierten Erhebungen gegen Ende der Phase der Durchdringung durch die Kunststoffwandung der Kunststoffstruktur den erhöhten Widerstand der gegenüberliegenden metallischen Pressplatte des Fügewerkzeuges erfahren. Als Folge davon verformt sich die stanzkragenartig konfigurierte Erhebung in der Kunststoffwandung, wodurch die dauerhafte, form- und kraftschlüssige Verbindung entsteht.

Eine derartige Verbindung kann alternativ auch erzeugt werden, wenn die Höhe der stanzkragenartig konfigurierten Erhebung kleiner oder gleich der Dicke der benachbarten Kunststoffwandung, in die sie durch das Zusammenpressen eindringt, ist, wobei der Unterschied zwischen der Höhe der metallischen Stanzkragenerhebung und der Dicke der Kunststoffwandung bevorzugt im Bereich zwischen 0 und 30% liegt.

Durch die geeignete Wahl des Anstellwinkels der stanzkragenartig konfigurierten Erhebungen am metallischen Körper kann die sich einstellende Verformungskontur der Verformung im Bereich der Fügestelle zwischen metallischem Körper und Kunststoffelement beeinflusst werden. Daneben lässt sich die sich einstellende Verformungskontur zwischen metallischem Bauteil und Kunststoffstruktur im Bereich der Fügestelle der beiden Bauteilkomponenten durch die Konfiguration der den Vorsprung beaufschlagenden Auftrefffläche des entsprechenden oberen Fügewerkzeuges beeinflussen. Voraussetzung für eine dauerhafte und haltbare Fügeoperation zwischen den beiden Bauteilkomponenten ist, dass die zu fügenden Einzelkomponenten, d. h. das metallische Bauteil und das Kunststoffbauteil des Hybridbauteiles in ihren Werkzeugen genau eingepasst sind, wobei es zur optimalen Einleitung der Fügekraft darauf ankommt, dass das metallische Bauteil auf der einen Seite und die gegenüberliegend positionierte Kunststoffstruktur insbesondere an den Verbindungsstellen bzw. in deren jeweiligen unmittelbaren Umgebung höchst genau am Werkzeug anliegen.

An der Kunststoffstruktur, welche mit einem metallischen Bauteil zu einem Hybridbauteil verbunden wird, kann eine versteifende Verrippung angespritzt werden, welche Kreuzungspunkte umfaßt, in denen offene, domförmige Erhebungen mit einer dem Metallkörper zuweisenden Bodenfläche ausgebildet sind. In die domförmigen, nach oben offenen Erhebungen kann ein Fügewerkzeug einfahren, welches am Boden der offenen, domförmigen Erhebungen die zur Ausbildung einer dauerhaften form- und kraftschlüssigen Verbindung zwischen Kunststoffstruktur und Metallkörper erforderliche Anpreßkraft beim Zusammentreffen der Fügeflächen aufbringt, so daß die stanzkragenförmigen Erhebungen des Metallkörpers in den Kunststoff der Bodenfläche der domförmigen Erhebungen eindringt. Die offenen, domförmigen Erhebungen lassen sich darüber hinaus nicht nur in Kreuzungspunkten einer die Kunststoffstruktur versteifenden Verrippung anspritzen, sondern auch an den versteifenden Rippen zwischen den Kreuzungspunkten, so daß mehrere Fügestellen gebildet werden, an welchen die Kunststoffstruktur und der Metallkörper miteinander form- und kraftschlüssig verbunden werden können.

Eine jede der Kunststoffrippen der die Kunststoffstruktur versteifenden Verrippung weist an ihrer Oberkante, d. h. in dem Bereich der höchsten Belastungen, eine zusätzliche, senkrecht zu dieser angeordnete, flach aufliegende Wandung auf. Dies reduziert einerseits die Maximal-Spannungen im belasteten Kunststoff und verhindert andererseits ein Beulen bzw. Ausknicken der Verrippung bei Belastung.

Es sind weiterhin Verbundbauteile in Sandwichbauweise herstellbar derart, daß sie aus einer mittig bzw. im Kern angeordneten Kunststoffstruktur und zwei damit verbundenen, außen liegenden, vorzugsweise flach ausgebildeten Metallblechen bestehen. Die als Abstandshalter dienende Kunststoffstruktur weist zur Ausbildung der Fügestellen die vorstehend beschriebenen Dome auf, wobei der eine Teil der Dome nach oben offen ist und eine Bodenfläche an der unteren Stirnseite besitzt und der andere Teil der Dome im genau entgegengesetzten Sinne ausgebildet ist, d. h. nach unten offen steht und mit oben liegender Bodenfläche versehen ist. Die benachbarten Metallbleche weisen an den Stellen der Kunststoffstruktur, an denen die Dome offen sind, Durchbrüche auf, wodurch das Fügewerkzeug in die Dome eintauchen kann und Zugang zu den Fügestellen hat. Die Verbindungen zwischen Kunststoffstruktur und Metallblech werden analog der vorstehend beschriebenen Verfahrensweise im Boden der Dome erzeugt.

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung nachstehend näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 einen Metall-Grundkörper und die Kunststoffstruktur im Bereich der Verbindungsstelle vor dem Fügen,

Fig. 2 einen Metall-Grundkörper und die Kunststoffstruktur im Bereich der Verbindungsstelle nach dem Fügen in form- und kraftschlüssige Verbindung durch Aufweiten der stanzkragenartig konfigurierten Erhebung in seiner Mitte und Einengung am oberen Ende,

Fig. 3 einen Metall-Grundkörper und die Kunststoffstruktur im Bereich der Verbindungsstelle nach dem Fügen mit form- und kraftschlüssiger Verbindung durch Einengung des Stanzkragens in der Mitte und Aufweitung desselben am oberen Ende,

Fig. 4 einen Ausschnitt der oberen Hälfte des Fügewerkzeuges mit speziell umlaufender Ringnut in vergrößerter Darstellung,

Fig. 5 einen Metall-Grundkörper und die Kunststoffstruktur im Bereich der Verbindungsstelle nach dem Fügen mit form- und kraftschlüssiger Verbindung durch Aufweiten der aus der Kunststoffstruktur herausragenden stanzkragenartigen Erhebung an dessen oberen Ende,

Fig. 6 und 6.1 eine domförmige Erhebung in perspektivischer Ansicht und im Querschnitt,

Fig. 7 und 7.1 einen U-förmigen Metallkörper mit spritzgegossenem, verripptem Kunststoffeinsatz mit domförmigen Erhebungen an den Kreuzungspunkten der Rippenstruktur,

Fig. 8 und 8.1 einen U-förmigen Metallkörper mit spritzgegossenem verripptem Kunststoffeinsatz und domförmigen Erhebungen in der Mitte zwischen den Kreuzungspunkten der Rippenstruktur,

Fig. 9 und 9.1 einen U-förmigen Metallkörper mit verripptem, spritzgegossenem Kunststoffeinsatz, der als Deckel ausgebildet ist und nach dem Fügen zusammen mit dem Metallkörper ein geschlossenes Hohlprofil bildet und

Fig. 10 und 10.1 einen Verbundkörper in Sandwichbauweise, bestehend aus einem oberen und einem unteren Metallblech und einer mit Seitenwänden und domförmigen Erhebungen versehenen spritzgegossenen Kunststoffstruktur.

Aus der Darstellung gemäß Fig. 1 geht ein Metall-Grundkörper und die Kunststoffstruktur im Bereich der Verbindungsstelle vor dem Fügevorgang hervor.

In der Darstellung gemäß Fig. 1 sind die Presswerkzeuge eines die Fügeoperation vornehmenden Werkzeugs im auseinandergefahrenen Zustand wiedergegeben. Die beiden einander gegenüberliegenden Fügewerkzeuge, das obere Fügewerkzeug 11 und das untere Fügewerkzeug 13, weisen einander zuweisende Auftreffflächen 12 bzw. 14 auf. Zwischen den auseinander gefahrenen Auftreffflächen 12 bzw. 14 des oberen Fügewerkzeuges 11 und des unteren Fügewerkzeuges 13 befinden sich die beiden miteinander zu fügenden Teile des Verbundbauteiles, nämlich Kunststoffstruktur 1 sowie das metallische Bauteil 4.

Der Metallkörper oder das Metallblech 4 kann im Zuge von Stanzen oder Tiefziehen mit beispielsweise kreisförmig konfigurierten Durchbrüchen 6 versehen werden. Die kreisförmig konfigurierten Durchbrüche 6 werden bevorzugt im Durchmesserbereich zwischen 2 und 12 mm im metallischen Bauteil 4 ausgeführt, wobei zur Erzeugung derselben die genannten Verfahren zur Anwendung kommen können. Während der Anwendung des Stanzens bzw. des Tiefziehens entstehen seitlich an den Durchbrüchen 6 stanzkragenartig verlaufende Erhebungen 7, die in einer scharfen Umlaufkante 8 am oberen Ende des Durchbruches auslaufen. Der Durchbruch 6 wird im wesentlichen symmetrisch zu seiner Symmetrielinie 10 gefertigt. Die sich am oberen Ende 9 des stanzkragenartig konfigurierten verformten Bereiches 7 einstellende Umlaufkante 8 wird bevorzugt scharfkantig ausgebildet, um ein Eindringen der Verformung 7 an der Unterseite 3 der Kunststoffstruktur 1 zu ermöglichen.

Für das Zusammenpressen von Metallblech-Grundkörper 4 und Kunststoffstruktur 1 können zur Blechbearbeitung bzw. Blechumformung geeignete Pressen bzw. Stanz- und/oder Tiefziehmaschinen oder ähnliche hydraulisch wirkende Fügemaschinen verwendet werden. Diese werden in der Regel mit einem oder mehreren Werkzeugen 11 bzw. 13 bestückt, die der Kontur der miteinander zu verbindenden Bauteile 1 bzw. 4 genau angepasst sind. Zur optimalen Einleitung der Fügekraft beim Zusammenfügen der genannten Bauteile kommt es darauf an, dass sowohl der metallische Grundkörper 4 auf der einen Seite und die diesem gegenüberliegend angeordnete Kunststoffstruktur 1 auf der anderen Seite an den Verbindungsstellen, d. h. den Fügestellen bzw. in deren jeweilige unmittelbare Umgebung passgenau an der entsprechenden Werkzeugauftrefffläche 12 bzw. 14 anliegen.

Der metallische Grundkörper 4 kann bevorzugt aus Stahl, sei es unverzinkt oder verzinkt, Aluminium oder Magnesium bestehen und zum Korrosionsschutz oder auch aus optischen Gründen mit einer Lackschicht überzogen sein.

Für die in Fig. 1 beispielhaft dargestellte Kunststoffstruktur eignen sich insbesondere thermoplastische, teilkristalline und amorphe Kunststoffe wie ungefülltes oder faserverstärktes und/oder mineralgefülltes Polyamid-6 und Polyamid-66. Ferner sind besonders geeignet die Polymere Polyethylen- und Polybutylenterephthalat, Polyoxymethylen, Polysulfon, Polyethersulfon, ferner Polyphenylensulfid, Polypropylen und Acrylnitril-Butadien-Styrol, Acrylnitril-Styrol-Acrylester.

Aus der Darstellung gemäß Fig. 1 gehen ferner die Wandungsdicke 1.1 der Kunststoffstruktur 1 zwischen Oberseite 2 und Unterseite 3 näher hervor wie auch die Höhe der stanzkragenartig ausgebildeten Erhebungen 7 am metallischen Grundkörper 4. Bevorzugte Werte für die Wandungsstärke des 1.1 des Kunststoffkörpers liegen zwischen 2 und 8 mm. Die mit 7.1 bezeichnete Höhe der stanzkragenartig verformten Ränder der Durchbrüche 6 übersteigt die Kunststoffwanddicke 1.1 im Ausgangszustand, d. h. im umverformten Zustand, um etwa 10-30%. Der Prozentsatz kann je nach Ausführungsform variieren.

Fig. 2 zeigt einen Metall-Grundkörper und die Kunststoffstruktur im Bereich der Verbindungsstelle nach dem Fügen in form- und kraftschlüssiger Verbindung durch Aufweiten der stanzkragenartigen Erhebung in seiner Mitte und Einengung der stanzkragenartigen Erhebung am oberen Ende.

Durch die vorstehend beschriebene Überhöhung der Randbereiche 7 des Durchbruches 6 im metallischen Bauteil 4 wird erreicht, dass die scharfkantig ausgebildete Umlaufkante 8 der Begrenzung der Durchbrüche 6 an der Unterseite 3 in die Kunststoffstruktur 1 eindringt und gegen Ende der Phase der Durchdringung durch die Kunststoffwandung 1.1 den erhöhten Widerstand der gegenüberliegend angeordneten Auftrefffläche 12 des oberen Fügewerkzeuges erfährt und sich in der Folge verformt. Je nach Anstellwinkel bzw. Länge der Überhöhung 7.1 in bezug auf die Wanddicke 1.1 kann sich eine Krümmung 17 des Randbereiches 7 des Durchbruches 6 einstellen, mit einer in der Mitte liegenden Aufweitung 18 sowie einer Einengung im oberen Bereich 19. Durch die verformte Kontur 17 verspannt bzw. verkrallt sich die stanzkragenartige Erhebung 7 in der Kunststoffwandung 1 wodurch eine dauerhafte, form- und kraftschlüssige Verbindung entsteht. Die Gestalt der durch die Fügeoperation verformten stanzkragenartigen Erhebung 7 kann zum einen durch den Anstellwinkel des unverformten Vorsprunges 7 und andererseits durch die Konfiguration des oberen Fügewerkzeuges 11 beeinflusst werden. Je nach Anstellwinkel des Vorsprunges oder der Verformung 7 in ihrer Mitte erfahren diese entweder eine Ausweitung 18 oder eine Einengung 21 (vergleiche Fig. 3).

Aus der Darstellung gemäß Fig. 3 geht ein Metall-Grundkörper und die Kunststoffstruktur im Bereich der Verbindungsstelle nach dem Fügen mit form- und kraftschlüssiger Verbindung durch Einengung der stanzkragenartigen Erhebung in seiner Mitte und Aufweitung desselben am oberen Ende hervor.

In dieser Konfiguration hat die stanzkragenartige Erhebung 7 im Metall-Grundkörper 4 eine der Verformungskontur 17 in Fig. 2 entgegengesetzte Geometrie erfahren. Auch in diesem Beispiel wird durch die über die Wandungsdicke 1.1 der Kunststoffstruktur 1 hervorstehende Höhe 7.1 der stanzkragenartigen Erhebung 7 erreicht, dass nach Auftreffen der Auftrefffläche 12 des oberen Fügewerkzeugs 11 eine Verkrallung bzw. vollständige Durchdringung und damit eine formschlüssige Verbindung zwischen Kunststoffstruktur 1 und metallischem Körper 4 erreicht wird.

Das Ausmaß der Aufweitung bzw. Einengung der stanzkragenartigen Erhebung 7 gemäß der Fig. 2 und 3 wird durch die Größe des Unterschiedes zwischen der Höhe 7.1 der stanzkragenartigen Ränder und der Wanddicke 1.1 der Kunststoffwand bestimmt. Damit steht ein weiterer Parameter zur Beeinflussung der Festigkeit der Verbindung zur Verfügung.

Aus der Darstellung gemäß Fig. 4 geht ein Ausschnitt der oberen Hälfte des Fügewerkzeuges mit speziell konfigurierter Auftrefffläche 12 näher hervor. Gemäß dieses Ausführungsbeispiels kann in der Auftrefffläche 12 des oberen Fügewerkzeuges 11 eine in bezug auf die Mittellinie 10 symmetrische Ausnehmung in Gestalt einer Ringnut 23 in die Auftrefffläche 12 des Fügewerkzeuges 11 eingelassen sein. Wird ein Verbundbauteil mittels eines gemäß Fig. 4 konfigurierten oberen Fügewerkzeuges 11 gefertigt, so stellen sich im Bereich der Oberseite 2 des in Wandungsdicke 1.1 ausgeführten Kunststoffbauteiles 1 Vorsprünge des metallischen Stanzkragens 7 ein, die über die Oberseite 2 der Kunststoffstruktur 1 hervortreten, d. h. nicht in dieser liegen und durch die Gestalt der Ringnut 23 umgeformt und flachgepreßt werden.

Aus der Darstellung gemäß Fig. 5 geht ein Fügewerkzeug 11 näher hervor, dessen Auftrefffläche 12 entsprechend der in Fig. 4 dargestellten Weise mit einer ringnutförmigen Ausnehmung 22 versehen ist.

Beim Zusammenpressen der einander gegenüberliegend angeordneten Fügewerkzeuge 11 und 13 erfolgt eine Durchdringung der stanzkragenartig konfigurierten Erhebung 7 im Metallkörper 4 bzw. Metallblech 4 des in Wandungsdicke 1.1 ausgeführten Kunststoffbauteiles 1, wobei überstehende Partien der stanzkragenartigen Erhebung 7 in die in Fig. 4 dargestellte Ringnut 22 in der Auftrefffläche 12 des oberen Fügewerkzeugs 11 eingreifen. Aus der Darstellung gemäß Fig. 5 geht hervor, dass die stanzkragenartig konfigurierten Erhebungen 7 des Metallbleches oder des Metallkörpers 4 in der Mitte des Durchbruches 6 eine mittige Einengung erfahren haben, während im oberen Bereich die überstehenden Partien 23 der stanzkragenartigen Erhebung 7 weiter auseinanderliegend, entsprechend der Geometrie der Ringnut 22 in der Auftrefffläche 12 des oberen Fügewerkzeuges 11 ausgebildet sind. Die Genauigkeit der Fügeoperation gemäß Fig. 5 wird dadurch verbessert, dass sowohl das Metallblech oder der Metallkörper 4 auf der entsprechenden Auftrefffläche 14 des unteren Fügewerkzeuges 16 spielfrei und mit gleichmäßiger Abstützung in der Umgebung der Fügestelle unterstützt sind. Gleiches gilt auch für die Anordnung des oberhalb des Metallkörpers bzw. Metallbleches 4 angeordneten Kunststoffbauteils 1 in bezug auf die Auftrefffläche 12 des oberen Fügewerkzeugs 11.

Fig. 6 zeigt eine domförmige Erhebung der spritzgegossenen Kunststoffstruktur in perspektivischer Ansicht und im Querschnitt.

Gemäß der Darstellung gemäß Fig. 6 ist im Kreuzungspunkt 27 einer mit einer Verrippung 29 versehenen Kunststoffstruktur 25 eine domförmige Erhebung 30 eingelassen. Diese ist mit einem offenen Ende 30.1 versehen, in welche das Fügewerkzeug einfährt. Am dem dem schalenförmigen Metallkörper 24 zuweisenden Ende ist die domförmige Erhebung 30 mit einer Bodenfläche 30.2 versehen. Die Wandungsdicke der domförmigen Erhebung, an deren Boden 30.2 eine Fügestelle 34 erzeugt wird, ist mit Bezugszeichen 30.3 bezeichnet.

Aus der Querschnittsdarstellung der domförmigen Erhebung 30 gemäß Fig. 6 geht hervor, daß deren Bodenfläche 30.2 vom Kragenende 9 der stanzkragenartigen Erhebung 7 durchdrungen ist, so daß an der Bodenfläche 30.2 der domförmigen Erhebung 30 eine Fügestelle 34 ausgebildet wird, an der der Metallkörper 4, der auf der Auftrefffläche 14 des unteren Fügewerkzeuges 13 aufliegt, mit der Kunststoffstruktur 1 formschlüssig verbunden wird. Die zum Formschluß erforderliche Gegenkraft wird durch einen in die Öffnung der domförmigen Erhebung 30 einfahrenden Stempel aufgebracht.

Die Darstellung gemäß Fig. 6.1 zeigt eine Kunststoffstruktur 1, die in einer Wanddicke 1.1 ausgebildet ist. Diese wird vom Kragenende 9 einer stanzkragenartigen Erhebung 7 durchsetzt, welche symmetrisch zu einer Mittellinie 10 am Metallkörper 4 ausgebildet ist. Die Höhe der stanzkragenartigen Erhebung 7 liegt unter der Wanddicke 1.1 der Kunststoffstruktur, so daß das Kragenende 9 nicht aus der dem Metallkörper 4 gegenüberliegenden Seite hervortritt.

Aus der Darstellung gemäß der Fig. 7 und 7.1 geht ein schalenartig konfigurierter Metallkörper hervor, der mit einem spritzgegossenen, versteifenden Kunststoffeinsatz versehen ist, der domförmige Erhebungen an den Kreuzungspunkten der Verrippung enthält.

Gemäß der Darstellung der Fig. 7 ist der Einsatz-Kunststoffkörper 25, der der Versteifung der schalenförmig konfigurierten Metallstruktur 24 dient, von einzelnen in Vertikalrichtung verlaufenden domförmigen Erhebungen 30 durchsetzt. Die domförmigen Erhebungen 30 sind im wesentlichen als Hohlzylinder beschaffen, die nach oben eine Öffnung 30.1 zum Einfahren eines Fügewerkzeuges, d. h. beispielsweise eines Stempels aufweisen und an ihrem gegenüberliegenden, dem metallischen Körper 4 zu gewandten Ende mit einer Bodenfläche 30.2 versehen sind. Die Bodenflächen 30.2 stehen beim Fügen der Ausbildung der Verbindungen 34 (Fügestellen) gemäß der Fig. 1 bis 6 zur Verfügung. Die Wanddicke 30.3 der als domförmige Erhebungen 30 beschaffenen Hohlzylinder liegt vorzugsweise im Bereich der Wanddicke der Kunststoffstruktur 1 bzw. 24. Der Kunststoffkörper 25 ist an seinen Seiten mit Auflagezungen 26 versehen, an Kreuzungspunkten 27 des spritzgegossenen Kunststoffkörpers 25 kreuzen sich versteifende Rippen. Eine ebenfalls in Vertikalrichtung, d. h. parallel zu den domförmigen Erhebungen 30 verlaufende Verrippung 29 des spritzgegossenen Kunststoffkörpers 25 verleiht diesem einerseits in Teilbereichen eine Aufsetzfläche auf die Sohle des schalenartig konfigurierten Metallkörpers 24, andererseits eine zusätzliche mechanische Versteifung. Im Auflagebereich der Auflagezungen 26 auf die Wandung des U-förmig konfigurierten schalenförmigen Metallkörpers bildet sich ein Fügebereich 28, der durch eine gemäß der Fig. 1-6 ausgebildeten auf Kaltumformwege erzeugbaren Fügeverbindung ausgebildet ist. Erfolgt dies gleichzeitig an mehreren Stellen (vergleiche Fig. 7.1), an allen mit Bezugszeichen 28 und 34 bezeichneten Fügebereichen wohnt dem derart geformten und gefügten Verbundbauteil eine enorme Steifigkeit und eine hohe Präzision in bezug auf die Abmessungen der beiden zueinander zu fixierenden Bauteile inne.

In ihrem oberen Bereich ist jede der Kunststoffrippen der Kunststoffstruktur 24 in dem Bereich, an dem sie hoch belastet ist, mit Versteifungsflächen 16 versehen. Die Versteifungsflächen 16 sind zusätzlich angespritzte, senkrecht zur Verrippung 29 angeordnete Wände. Diese verhindern einerseits das Auftreten von unzulässig hohen Maximalspannungen im belasteten Kunststoffkörper und wirken andererseits dem Beulen und Ausknicken der Verrippung 29 entgegen. Um dem Prinzip des Leichtbaus Rechnung zu tragen, sind die Kunststoffrippen in den der Sohle und den Ecken des U-Metallblechs zugewandten Regionen 29.1 zurückgenommen bzw. ausgespart. Diese Art der Gestaltung der Kunststoffrippenstruktur folgt dem Prinzip, Material dort anzuordnen, wo unter Belastung hohe Spannungen auftreten und dort wegzulassen, wo die auftretenden Spannungen gering sind.

Aus der Darstellung gemäß der Fig. 8 und 8.1 geht ein U-förmiger Metallkörper mit verripptem Kunststoffeinsatz hervor, wobei in der Mitte zwischen den Rippenkreuzungspunkten einzelne domförmige Erhebungen vorgesehen sind, die bevorzugt als Hohlzylinder ausgeführt werden.

Im. Unterschied zu der in den Fig. 7 und 7.1 dargestellten spritzgegossenen Kunststoffstruktur 25 sind an der spritzgegossenen Kunststoffstruktur 25 gemäß den Darstellungen der Fig. 8 und 8.1 die domförmigen Erhebungen 30 nicht in den Kreuzungspunkten 27 der Kunststoffstruktur 25 angeordnet, sondern im Verlauf der diagonal verlaufenden Rippen jeweils im Bereich zwischen zwei Kreuzungspunkten, sei es in der Mitte der Kunststoffstruktur 25 oder einem Kreuzungspunkt an der Wandung der Kunststoffstruktur 25. Auch gemäß dieser Ausgestaltungsvariante der Kunststoffstruktur sind die Verrippungen 29 an ihrer Oberseite mit Versteifungsflächen 16 versehen, die ein Beulen bzw. Ausknicken der Verrippung 29 der Kunststoffstruktur 25 im Belastungsfall wirksam verhindern. Mit der Ausführungsvariante der Kunststoffstruktur gemäß der Fig. 8 und 8.1 lassen sich mehrere Fügestellen 34 in Kunststoffstruktur 25 und schalenförmig konfigurierten Metallkörper 24 ausbilden, so daß die Festigkeit eines solcherart gefertigten Hybridbauteils erheblich gesteigert werden kann. Im in Fig. 7 bzw. 7.1 dargestellten Ausführungsbeispiel eines spritzgegossenen versteifenden Kunststoffeinsatzes in ein schalenförmig konfiguriertes Metallprofil können sich domförmige Erhebungen 30 an den Kreuzungsstellen der Verrippung 29 mittig in bezug auf den schalenförmig konfigurierten Metallkörper 24 ergeben.

Auch in den Kunststoffstrukturen 25 gemäß Fig. 8 und 8.1 sind im Bereich der Auflagen Auflagezungen 26 angespritzt. Diese liegen auf den U-förmig profilierten Seitenflächen des schalenartigen metallischen Körpers 24 auf und werden mit diesem gemäß des vorstehend skizzierten Verfahrens auf dem Kaltumformwege gefügt.

Die Darstellung gemäß der Fig. 9 und 9.1 zeigen einen U-förmigen Metallkörper mit verripptem Kunststoffeinsatz der vereinfacht ausgedrückt als Deckel ausgebildet ist und nach dem Fügen zusammen mit dem Metallkörper ein geschlossenes Hohlprofil bildet. Derartige Profile zeichnen sich durch erhöhte Torsionssteifigkeit aus.

Gemäß dieser Ausführungsvariante werden ein schalenförmiger Metallkörper 24 und eine an der rückwärtigen Seite verrippte Kunststoffplattenstruktur 31 miteinander verbunden. Auf der Rückseite der Deckelfläche 31.1 ist eine Kreuzrippenstruktur 29 zur Versteifung der Deckelfläche 31.1 vorgesehen. In den Kreuzungspunkten der Einzelrippen 29 sind als Abstandhalter und domförmige Erhebungen fungierende, oben offene Hohlzylinder mit einer Bodenfläche 30.2 ausgebildet, die der tiefgezogenen Seite des schalenförmigen Metallkörpers 24 zugewandt sind. Im schalenförmigen Metallkörpers 24 befinden sich die vorstehend beschriebenen Durchbrüche mit den stanzkragenartig konfigurierten Erhebungen 7 (Fig. 1-6), die in der Darstellung gemäß Fig. 9 nicht wiedergegeben sind. Beim Zusammenpressen, d. h. dem Einfahren eines Fügewerkzeuges in die hohlzylindrisch ausgeführten Abstandhalter bzw. domförmigen Erhebungen 30, 33 und dem Anpressen des schalenförmig konfigurierten Metallkörpers entsteht in der Bodenfläche 30.2 einer jeden domförmigen Erhebung bzw. Abstandshalter 30 bzw. 33 gemäß der Darstellung in Fig. 9 eine Fügestelle 34 mit dem schalenförmig konfigurierten Metallkörper 24 gemäß Fig. 1-6.

Aus der Darstellung gemäß Fig. 9 geht hervor, daß die verrippte Kunststoffplattenstruktur 31 an ihrer Oberseite im Bereich der domförmigen Erhebungen 30 bzw. Abstandshalter 33 mit Öffnungen 30.1 versehen ist, in welche ein Fügewerkzeug einfährt. Das Fügewerkzeug, welches die Hohlzylinder der domförmigen Erhebungen 30 bzw. Abstandshalter 33 bis an deren Bodenfläche 30.2 durchsetzt, bringt die zum Fügen des schalenförmigen Metallkörpers 24 mit der verrippten Plattenstruktur 31 benötigten Fügekräfte auf. Es entsteht demnach eine Verkrallung, d. h. eine dauerhafte, form kraftschlüssige Verbindung zwischen der verrippten Plattenstruktur 31 im Bereich der Bodenfläche 30.2 und der Sohle des metallischen Grundkörpers 24 und durch weitere Fügestellen 34 entlang der Kontaktbereiche 32 zwischen den abgewinkelten Schenkeln des schalenförmigen Grundkörpers 24 und den diese überdeckenden Bereichen der verrippten Plattenstruktur 31.

Aus der Zusammenstellungszeichnung 9.1 geht das gefügte Verbundbauteil näher hervor, bestehend aus einer verrippten plattenförmigen Kunststoffstruktur 31 und dem U-förmig profilierten schalenförmigen Metallprofil 24. Die auf der Sohle des schalenförmigen Metallprofils aufsitzende Bodenfläche 30.2 der hohlzylindrisch konfigurierten domförmigen Erhebungen 30 bzw. Abstandhalter 33 bildet die Fügestelle 34, an welche sich der zylinderförmige Bereich, d. h. der Abstandshalter 33 zwischen verrippter Plattenstruktur 31 und schalenförmigem Metallkörper 24 anschließt.

Aus der Darstellung gemäß der Fig. 10 und 10.1 geht eine Ausführungsvariante eines Verbundbauteiles hervor, welches einer Sandwichbauweise entspricht. Derartige Profile zeichnen sich durch hohe Biegesteifigkeit aus.

Die in Fig. 10 dargestellten Komponenten des Verbundbauteiles, welches in Fig. 10.1 in seinem gefügten Zustand gezeigt ist, umfassen an Ober- und Unterseite jeweils einen metallischen, flächigen Körper 35 bzw. 40. Die metallischen flächigen Körper 35 bzw. 40 sind in dem Bereich, an welchem sie auf den Öffnungen 30.1 domförmiger Erhebungen 30 der Kunststoffstruktur 37 aufliegen, mit Öffnungen versehen, so daß das Fügewerkzeug in die hohlzylindrisch ausgeführten domförmigen Erhebungen 30 der Kunststoffstruktur 37 einzufahren vermag. Die metallischen flächigen Körper 35 und 40, die als Deckel bzw. als Boden eines Verbundbauteiles fungieren, sind im Bereich der Öffnungen 44 in den Seitenwänden 43 des spritzgegossenen Bauteiles 37 mit Ausnehmungen 42 versehen. Die Ausnehmungen 42 sind in der Oberseite 35 bzw. der Unterseite 40 der metallischen Flächen so ausgeführt, dass jeweils die Zugänge zu den einander gegenüberliegenden Ausnehmungen 44 in den Seitenwänden 43 des spritzgegossenen Kunststoffbauteiles 37 an der Oberseite geöffnet sind.

Aus der Darstellung gemäß Fig. 10.1 geht hervor, dass die einzelnen nebeneinander liegenden Ausnehmungen 44 in den Seitenwänden 43 des spritzgegossenen Bauteiles 37 gemäß Fig. 11 entweder von der Oberseite oder von der Unterseite des Verbundbauteils gemäß 11.1 zugänglich sind.

Durch mittig am spritzgegossenen Bauteil 37 ausgeführte domförmige Erhebungen 30, wird neben der Höhe der Seitenwände 43 der Abstand zwischen der oberen metallischen Fläche 35 und der unteren metallischen Fläche 40 am Verbundbauteil gemäß Fig. 10.1 festgelegt. Beim Fügen der Metallbleche 35, 40 und der Kunststoffstruktur 37 entstehen an den Fügestellen 34 die vorstehend beschriebenen Verbindungen gemäß der Fig. 1- 6 durch welche die grundlegende Steifigkeit und Festigkeit des Verbundbauteiles erzielt wird.

Der metallische Grundkörper 4 gibt dem gemäß der verschiedenen Ausführungsvarianten gestalteten Verbundbauteil die grundlegende Steifigkeit und Festigkeit. Die Kunststoffstruktur, welche gemäß den in den vorstehenden Beispielen zugrundeliegenden Ausführungsvarianten beschaffen sein kann, dient zum einen der weiteren Erhöhung der Steifigkeit und Festigkeit und zum anderen der Funktionsintegration im Sinne einer System- bzw. Modulbildung.

Die vorgestellten Verbundbauteile haben gegenüber den bekannten, andersartig gemäß EP 0 370 342 B1 hergestellten Hybridbauteilen den Vorteil, daß die Kunststoffstruktur hier weitgehend frei von Restriktionen gestaltet werden kann, da die Kunststoffstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung in einem separaten Produktionsschritt gefertigt werden kann. Im Unterschied dazu wird die Kunststoffstruktur gemäß EP 0 370 342 B1 an den metallischen, schalenförmigen Grundkörper angespritzt, wodurch die Freiheitsgrade bezüglich der Entformung der spritzgegossenen Kunststoffstruktur deutlich herabgesetzt werden. In der Folge kann die Kunststoffstruktur gemäß dieser Erfindung belastungsgerechter gestaltet werden. Dieser Vorteil drückt sich im erhaltenen Verbundbauteil durch höhere Steifigkeit bzw. Festigkeit bei vergleichbarem Bauteilgewicht aus.

Bezugszeichenliste

1

Kunststoffstruktur

1.1

Wanddicke

2

Oberseite

3

Unterseite

4

Metallkörper/Metallblech

5

Fügestelle

6

Durchbruch

7

stanzkragenartige Erhebung

7.1

Höhe des Vorsprungs

8

Umlaufkante

9

Kragenende

10

Mittellinie

11

oberes Fügewerkzeug

12

Auftrefffläche

13

unteres Fügewerkzeug

14

Auftrefffläche

15

Versteifungsfläche

17

Krümmung

18

Aufweitung mittig

19

Einengung oben

20

Aufweitung oben

21

Einengung mittig

22

Ausnehmung oberes Fügewerkzeug

11

23

überstehende Partie

24

schalenförmiger Metallkörper

25

Kunststoff körper

26

Auflagezungen

27

Kreuzungspunkt

28

Fügebereich

29

Verrippung

29.1

Ausnehmung bzw. Aussparung

30

domförmige Erhebung

30.1

Öffnung

30.2

Bodenfläche

30.3

Wanddicke

31

verrippte Plattenstruktur

31.1

Deckelfläche

32

Auflage schalenförmiger Metallkörper

33

Abstandshalter

34

Fügestelle

35

Metallplatte oben

37

Kunststoffstruktur

39

Öffnung Metallkörper

40

Metallplatte unten

41

Rippe

42

Ausnehmung

43

Seitenwand

44

gegenläufige Ausnehmung

Claims

1. Verfahren zur Herstellung eines Verbundbauteiles aus einer Kunststoffstruktur (1, 25, 31, 37) und einem metallischen Körper (4, 24, 35, 40) durch schnelles Zusammenfahren von Fügewerkzeugen (11, 13) mit nachfolgenden Verfahrens schritten:

- dem Fügen von spritzfrischer Kunststoffstruktur (1, 25, 31, 37) und Metall körper (4, 24, 35, 40),
- durch das beim Zusammenfahren von Auftreffflächen (12, 14) der Fügewerk zeuge (11, 13) erfolgendem Verformen (18, 19, 20, 21) von Randbereichen von Durchbrüchen (6) im metallischen Körper (4, 24, 35, 40) durch Einpres sung der Randbereiche in die Kunststoffstruktur (1, 25, 31, 37) und der dabei erfolgenden gleichzeitigen Verformung der Randbereiche derart, daß eine dauerhafte, form- und kraftschlüssige Verbindung (34) entsteht.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchbrüche (6) in den metallischen Körpern (4, 24, 35, 40) kreisrund oder oval oder rechtec kig mit runden Ecken beschaffen sind.

3. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchbrüche (6) in ihren Randbereichen als stanzkragenartige Erhebungen (7) konfiguriert sind.

4. Verfahren gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe (7.1) der Erhebungen (7) die Wanddicke (1.1) der Kunststoffstruktur (1, 25, 31, 37) um bis zu 35% übersteigt.

5. Verfahren gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Wanddicke (1.1) der Kunststoffstruktur (1, 25, 31, 37) zwischen 2 und 8 mm liegt.

6. Verfahren gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe (7.1) der Erhebungen (7) unterhalb der Wanddicke (1.1) der Kunststoffstruktur (1, 25, 31, 37) liegt oder gleich der Wanddicke (1.1) der Kunststroffstruktur (1, 25, 31, 37) ist.

7. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an der Kunststoffs truktur (1, 25, 31, 37) eine versteifende Verrippung (29) ausgebildet wird, die Kreuzungspunkte (27) umfaßt, welche als offene, domförmige Erhebungen (30) mit einer dem Metallkörper (4, 24, 35, 40) zuweisenden Bodenfläche (30.2) ver sehen sind.

8. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an der Kunststoff struktur (1, 25, 31, 37) eine versteifende Verrippung (29) ausgebildet ist, an de ren Rippen zwischen Kreuzungspunkten (27) offene domförmige Erhebungen (30) mit einer dem Metallkörper (4, 24, 35, 40) zuweisenden Bodenfläche (30.2) ausgebildet werden.

9. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoff struktur (1, 25, 31, 37) mit senkrecht zur Verrippung (29) verlaufenden, verstei fenden Flächen (16) versehen ist.

10. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die versteifende Verrippung (29) der Kunststoffstruktur Ausnehmungen bzw. Aussparungen (29.1) besitzt, die dem Leichtbauprinzip Rechnung tragen und eine Einbuße von Steifigkeit und Festigkeit verhindern.

11. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verformungen (7) unter einem Anstellwinkel aus der Ebene (4) der Durchbrüche (6) im metalli schen Körper (4, 24, 35, 40) vorstehen.

12. Verfahren gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Anstellwinkel zwischen 70° und 110° beträgt.

13. Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser der Durchbrüche (6) zwischen 2 mm und 50 mm liegt.

14. Verfahren gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass durch den An stellwinkel der stanzkragenartigen Erhebungen (7) in bezug auf den metallischen Körper (4, 24, 35, 40) die sich ergebende Verformungskontur (19, 20, 21, 22) der stanzkragenartigen Erhebungen (7) zwischen metallischem Körper (4, 24, 35, 40) und Kunststoffstruktur (1, 25, 31, 37) beeinflusst wird.

15. Verfahren gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Verformungs kontur (19, 20, 21, 22) der Fügestelle (5) vom metallischen Körper (4, 24, 35, 40) und Kunststoffstruktur (1, 25, 31, 37) durch die Konfiguration der Auf trefffläche (12, 22) des oberen Fügewerkzeuges (11) beeinflusst wird.

16. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass während des Füge vorganges von metallischem Körper (4, 24, 35, 40) und Kunststoffstruktur (1, 25, 31, 37) diese an den Auftreffflächen (12, 14) der jeweils zusammenfahrbaren Fügewerkzeuge (11, 13) spielfrei anliegen.

17. Verbundbauteil hergestellt durch ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass ein schalenförmiger Metallköper (24) mit ei ner Kunststoffstruktur (25) im Bereich von Auflagezungen (26) mit stanzkra genartigen Erhebungen (7) im Metallkörper (24) in der Wandung (1.1) und an offenen, domförmigen Erhebungen (30) mit einer Bodenfläche (30.2) der Kunst stoffverrippung (25) verkrallt ist.

18. Verbundbauteil hergestellt durch ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass ein schalenförmiger Metallkörper (24) entlang längsverlaufenden Auflagebereiche (32) mit einer als Deckelfläche (31.1) die nenden, verrippten Kunststoffstruktur (31) an stanzkragenartigen Erhebungen (7) gefügt und als Hohlprofil ausgebildet ist.

19. Verbundbauteil hergestellt durch ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass eine mit gegenläufig zueinander verlaufenden Öffnungen (44) versehene Kunststoffstruktur (37) mit metallischen Flächen (35, 40), welche Ausstanzungen (42) umfassen, die den wechselseitigen Zugang zu den Öffnungen (44) ermöglichen, in Sandwichbauweise an Ober- und Unterseite gefügt ist, wobei an der Kunststoffstruktur (37) Abstandhalter (33) vorgesehen sind und die Kunststoffstruktur (37) und die metallischen Flächen (35, 40) an Fügestellen (34) gefügt werden.