DE102012021820A1 - Composite component for body of motor car i.e. passenger car, has individual components made of steel material, and intermediate regions featured with high strength and ductility with respect to material properties at connection parts - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Bauteilverbund für ein Kraftfahrzeug und insbesondere für eine Kraftfahrzeugkarosserie, welcher wenigstens zwei Einzelkomponenten umfasst, von denen wenigstens eine aus einem höherfesten Stahlmaterial gebildet ist, wobei die Einzelkomponenten mit Fügeflanschen ausgebildet und entlang dieser Fügeflansche an mehreren Verbindungspunkten fest miteinander verbunden sind.The invention relates to a component assembly for a motor vehicle and in particular for a motor vehicle body, which comprises at least two individual components, of which at least one is formed of a high-strength steel material, wherein the individual components are formed with Fügeflanschen and fixedly connected together at several connection points along these Fügeflansche.
Die Erfindung betrifft ferner eine Fahrzeugkarosserie, insbesondere für einen Personenkraftwagen, die wenigstens einen solchen Bauteilverbund umfasst.The invention further relates to a vehicle body, in particular for a passenger car, comprising at least one such composite component.
Eine aus einem pressgehärteten Stahlblechmaterial gebildete Einzelkomponente zur Herstellung eines betreffenden Bauteilverbunds ist aus der
Die Aufgabe der Erfindung ist es, einen Bauteilverbund der eingangs genannten Art anzugeben, bei dem die über die Fügeflansche herbeigeführte Verbindung den widersprüchlichen Anforderungen nach hoher Festigkeit und guter Duktilität in verbesserter Weise gerecht wird, um dadurch insbesondere die Crasheigenschaften des Bauteilverbunds zu verbessern.The object of the invention is to provide a composite component of the type mentioned, in which the brought about the Fügeflansche connection meets the contradictory requirements for high strength and good ductility in an improved manner, thereby improving in particular the crash properties of the composite component.
Diese Aufgabe wird gelöst durch einen erfindungsgemäßen Bauteilverbund mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Mit einem nebengeordneten Anspruch erstreckt sich die Lösung der Aufgabe auch auf eine Kraftfahrzeugkarosserie, insbesondere für einen Personenkraftwagen, die wenigstens einen erfindungsgemäßen Bauteilverbund umfasst. D. h der erfindungsgemäße Bauteilverbund ist bevorzugt Bestandteil einer übergeordneten Fahrzeugkarosserie und entsprechend in diese Fahrzeugkarosserie eingebunden. Bevorzugte Weiterbildungen und Ausgestaltungen ergeben sich analog für beide Erfindungsgegenstände sowohl aus den abhängigen Ansprüchen als auch aus den nachfolgenden Erläuterungen.This object is achieved by a composite component according to the invention with the features of claim 1. With a sibling claim, the solution of the problem extends to a motor vehicle body, in particular for a passenger car, comprising at least one component composite according to the invention. D. h the component composite according to the invention is preferably part of a parent vehicle body and incorporated accordingly in this vehicle body. Preferred developments and refinements emerge analogously for both subject matters of the invention both from the dependent claims and from the following explanations.
Ein erfindungsgemäßer Bauteilverbund umfasst wenigstens zwei Einzelkomponenten, wobei wenigstens eine dieser Einzelkomponenten aus einem höherfesten Stahlmaterial gebildet ist und wobei die Einzelkomponenten mit Fügeflanschen ausgebildet und entlang dieser Fügeflansche an mehreren Verbindungspunkten fest miteinander verbunden sind. Es ist vorgesehen, dass zumindest der Fügeflansch an der aus einem höherfesten Stahlmaterial gebildeten Einzelkomponente in den Zwischenbereichen zwischen den Verbindungspunkten mit gezielt veränderten Werkstoffeigenschaften ausgebildet ist, derart, dass diese Zwischenbereiche bezüglich der Werkstoffeigenschaften an den Verbindungspunkten (bzw. im Bereich der Verbindungspunkte) eine niedrigere Festigkeit und eine höhere Duktilität aufweisen.An inventive composite component comprises at least two individual components, wherein at least one of these individual components is formed from a high-strength steel material and wherein the individual components are formed with Fügeflanschen and fixedly connected to each other at several connection points along these Fügeflansche. It is provided that at least the joining flange is formed on the individual component formed of a high-strength steel material in the intermediate regions between the connection points with specifically modified material properties, such that these intermediate regions with respect to the material properties at the connection points (or in the region of the connection points) a lower Have strength and higher ductility.
Unter einem Fügeflansch wird ein flächiger Abschnitt oder Bereich einer Einzelkomponente verstanden, der zur Herstellung des Bauteilverbunds mit einem Fügeflansch wenigstens einer anderen Einzelkomponente form- und/oder stoffschlüssig verbunden wird. Eine zu einem erfindungsgemäßen Bauteilverbund gehörende Einzelkomponente kann einen Fügeflansch oder mehrere Fügeflansche aufweisen; demnach können die Einzelkomponenten eines erfindungsgemäßen Bauteilverbunds entlang mehrerer Fügeflansche, wenigstens jedoch entlang eines Fügeflansches, fest miteinander verbunden bzw. gefügt sein. Unter einer festen Verbindung wird eine Verbindung zwischen den Einzelkomponenten verstanden, die auf Dauerhaftigkeit ausgelegt ist.A joining flange is understood to be a planar section or region of an individual component, which is connected in a positive and / or material-locking manner to a component flange with a joining flange of at least one other individual component in order to produce the component composite. A component belonging to a component composite according to the invention may have a joining flange or a plurality of joining flanges; Accordingly, the individual components of a composite component according to the invention along several joining flanges, but at least along a joint flange, be firmly connected or joined together. A fixed connection is understood as meaning a connection between the individual components, which is designed for durability.
Ein erfindungsgemäßer Bauteilverbund umfasst wenigstens zwei Einzelkomponenten. Bei den zu fügenden Einzelkomponenten handelt es sich vorzugsweise um Blechformteile, Blechprofile, Strangpressprofile, Gussteile und dergleichen. Insbesondere handelt es sich um Karosseriebauteile für eine Kraftfahrzeugkarosserie. Die Einzelkomponenten können aus metallischen und nicht metallischen Werkstoffen gebildet sein. In einem erfindungsgemäßen Bauteilverbund können Einzelkomponenten bzw. Bauteile verbunden sein, die aus metallischen Werkstoffen und nicht metallischen Werkstoffen (bspw. CFK), aus unterschiedlichen metallischen Werkstoffen (bspw. Stahl und Aluminium) oder aus im Wesentlichen identischen metallischen Werkstoffen mit unterschiedlicher oder im Wesentlichen gleicher Festigkeit gebildet sind. Letzteres bedeutet, dass alle Einzelkomponenten des erfindungsgemäßen Bauteilverbunds aus einem höherfesten Stahlmaterial gebildet sein können. Unter einem höherfesten Stahlmaterial wird ein Stahlwerkstoff verstanden, dessen Festigkeit mindestens 1000 MPa, bevorzugt mindestens 1200 MPa, insbesondere wenigstens 1400 MPa und insbesondere bevorzugt mehr als 1500 MPa beträgt.An inventive component composite comprises at least two individual components. In the individual components to be joined are preferably sheet metal parts, sheet metal profiles, extruded profiles, castings and the like. In particular, it is a bodywork components for a motor vehicle body. The individual components can be formed from metallic and non-metallic materials. In a component assembly according to the invention, individual components or components may be connected, which consist of metallic materials and non-metallic materials (eg CFRP), of different metallic materials (eg steel and aluminum) or of substantially identical metallic materials with different or substantially the same Strength are formed. The latter means that all the individual components of the component composite according to the invention can be formed from a high-strength steel material. By a high-strength steel material is meant a steel material whose strength is at least 1000 MPa, preferably at least 1200 MPa, in particular at least 1400 MPa, and more preferably more than 1500 MPa.
Die Erfindung sieht vor, dass zumindest die aus einem höherfesten Stahlmaterial gebildete Einzelkomponente einen Fügeflansch aufweist, der in den Zwischenbereichen zwischen den Verbindungspunkten mit gezielt veränderten Werkstoffeigenschaften ausgebildet ist, wobei die Werkstoffeigenschaften in diesen Zwischenbereichen im Vergleich zu den Werkstoffeigenschaften in den Bereichen an den Verbindungspunkten eine niedrigere bzw. herabgesetzte Festigkeit und eine höhere bzw. erhöhte oder verbesserte Duktilität aufweisen. Im Crashfall wird so ein Verformen des betreffenden Fügeflanschs zwischen den Verbindungspunkten begünstigt, ohne dass dies einen nachteiligen Einfluss auf die Verbindungsfestigkeit direkt an den Verbindungspunkten hat. Aufgrund der niedrigeren Festigkeit und der höheren Duktilität in den Zwischenbereichen zwischen den Verbindungspunkten bzw. Fügepunkten findet die plastische Verformung des Fügeflanschs im Wesentlichen in diesen Zwischenbereichen statt, wobei die Fügefestigkeit im Bereich der Verbindungspunkte voll erhalten bleibt. Hierdurch werden die widersprüchlichen Anforderungen nach hoher Festigkeit und guter Duktilität sehr gut erfüllt.The invention provides that at least the individual component formed from a high-strength steel material has a joining flange, which is formed in the intermediate regions between the connection points with specifically modified material properties, the material properties in these intermediate areas compared to the material properties in the areas at the connection points have lower or reduced strength and a higher or improved or improved ductility. In the event of a crash, such a deformation of the relevant joining flange between the connection points is favored, without this having an adverse effect on the connection strength directly at the connection points. Due to the lower strength and the higher ductility in the intermediate regions between the connection points or joining points, the plastic deformation of the joint flange essentially takes place in these intermediate regions, the joint strength being fully retained in the region of the connection points. As a result, the contradictory requirements for high strength and good ductility are very well met.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass der gesamte Fügeflansch mit Bereichen mit niedrigerer Festigkeit und höherer Duktilität ausgebildet ist. Der Fügeflansch kann jedoch auch nur in besonders kritischen Abschnitten (wenigstens jedoch in einem kritischen Abschnitt) derart ausgebildet sein. Bevorzugt ist vorgesehen, dass alle Zwischenbereiche eines betreffenden Fügeflanschs oder des betreffenden kritischen Abschnitts mit niedrigerer Festigkeit und höherer Duktilität ausgebildet sind. Es können jedoch auch nur einzelne Zwischenbereiche (wenigstens jedoch ein Zwischenbereich) derart ausgebildet sein.It is preferably provided that the entire joining flange is formed with regions of lower strength and higher ductility. However, the joining flange can also be designed only in particularly critical sections (but at least in a critical section). It is preferably provided that all intermediate regions of a respective joining flange or the relevant critical section are formed with lower strength and higher ductility. However, it is also possible for only individual intermediate regions (at least, however, an intermediate region) to be formed in this way.
Trotz der Festigkeitsreduzierung in den Zwischenbereichen zwischen den Verbindungspunkten kann die absolute Festigkeit in diesen Zwischenbereichen immer noch hoch bis sehr hoch sein und beträgt bevorzugt mehr als 30%, besonders bevorzugt mehr als 40%, insbesondere mehr als 50% und insbesondere bevorzugt mehr als 60% der Werkstofffestigkeit im Bereich der Verbindungspunkte. Bei einem 22MnB5-Werkstoff kann die Festigkeit (womit die Zugfestigkeit gemeint ist) nach dem Presshärten zwischen 1500 MPa und 1600 MPa liegen und zum Teil auch mehr als 1600 MPa betragen. Dies würde der Werkstofffestigkeit an den Verbindungspunkten entsprechen, wobei die Zwischenbereiche zwischen den Verbindungspunkten eine reduzierte Festigkeit entsprechend den vorausgehend genannten Prozentwerten aufweisen würden. Hierbei kann durchaus der Fall gegeben sein, dass verschiedene Zwischenbereiche mit unterschiedlicher Festigkeit ausgebildet sind.Despite the strength reduction in the intermediate regions between the connection points, the absolute strength in these intermediate regions can still be high to very high and is preferably more than 30%, particularly preferably more than 40%, in particular more than 50% and especially preferably more than 60%. the material strength in the area of the connection points. For a 22MnB5 material, the strength (which means tensile strength) after press hardening may be between 1500 MPa and 1600 MPa, and sometimes more than 1600 MPa. This would correspond to the material strength at the connection points, with the intermediate regions between the connection points having a reduced strength corresponding to the previously mentioned percentage values. This may well be the case that different intermediate regions are formed with different strength.
Die niedrigere Festigkeit und die höhere Duktilität in den Zwischenbereichen zwischen den Verbindungspunkten kann durch eine partielle Wärmebehandlung dieser Zwischenbereiche herbeigeführt sein, wobei diese partielle Wärmbehandlung insbesondere dem Fügen an den Verbindungspunkten vorausgeht. Prinzipiell kann die partielle Wärmbehandlung auch nach dem Fügen durchgeführt werden. Aus dem Stand der Technik sind verschiedene grundsätzlich für die Erfindung geeignete Möglichkeiten zum partiellen Wärmebehandeln bekannt.The lower strength and the higher ductility in the intermediate regions between the connection points can be brought about by a partial heat treatment of these intermediate regions, this partial heat treatment preceding in particular the joining at the connection points. In principle, the partial heat treatment can also be carried out after the joining. From the prior art, various possibilities for partial heat treatment which are fundamentally suitable for the invention are known.
Trotz der unterschiedlichen Werkstoffeigenschaften sollen sich bevorzugt die Werkstoffeigenschaften entlang des betreffenden Fügeflansches nicht abrupt verändern. Hiermit ist gemeint, das die Festigkeits- und Duktilitätsunterschiede sanft bzw. graduell oder allmählich verlaufen bzw. ineinander übergehen. Bevorzugt ist vorgesehen, dass an den Verbindungspunkten die Festigkeit am höchsten und die Duktilität am geringsten ist und dass in etwa mittig zwischen zwei benachbarten Verbindungspunkten die Festigkeit am geringsten und die Duktilität am höchsten ist.Despite the different material properties, the material properties should preferably not change abruptly along the relevant joining flange. By this is meant that the differences in strength and ductility are gradual or gradual. Preferably, it is provided that at the connection points, the strength is the highest and the ductility is lowest and that in about the middle between two adjacent connection points the strength is the lowest and the ductility is highest.
Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass es sich bei der aus einem höherfesten Stahlmaterial gebildeten Einzelkomponente um ein pressgehärtetes Blechformteil (insbesondere Tiefziehteil oder Stahlblechprofilteil) handelt. Bei den Zwischenbereichen zwischen den Verbindungspunkten handelt es sich somit quasi um enthärtete Zwischenbereiche. Die wenigstens eine andere Einzelkomponente kann aus einem nicht-metallischen Werkstoff (bspw. CFK) oder aus einem metallischen Werkstoff (bspw. Aluminium) gebildet sein, wobei es sich um ein Blechformteil, ein Blechprofil, ein Strangpressprofil, ein Gussteil oder dergleichen handeln kann. Die wenigstens eine andere Einzelkomponente kann aber auch ein pressgehärtetes Blechformteil sein, wobei dann bevorzugt vorgesehen ist, dass die miteinander gefügten Fügeflansche hinsichtlich ihrer Werkstoffeigenschaften und/oder Geometrie identisch ausgebildet sind, was aber nicht zwingend der Fall sein muss.Particularly preferably, it is provided that the individual component formed from a high-strength steel material is a press-hardened sheet-metal shaped part (in particular deep-drawn part or sheet-steel profile part). The intermediate areas between the connection points are thus virtually softened intermediate areas. The at least one other individual component may be formed from a non-metallic material (eg CFRP) or from a metallic material (eg aluminum), which may be a sheet metal part, a sheet metal profile, an extruded profile, a cast part or the like. However, the at least one other individual component can also be a press-hardened sheet-metal shaped part, wherein it is then preferably provided that the joint flanges joined together are identical in their material properties and / or geometry, but this need not necessarily be the case.
Sämtliche Punktfügeverbindungen sind grundsätzlich für die Erfindung geeignet. Bevorzugter Weise sind die Einzelkomponenten an den Fügeflanschen mit zueinander beabstandeten Schweißpunkten, Widerstandsschweißelementen, Reibschweißelementen, Nieten, Schrauben oder dergleichen oder mittels Durchsetzfügen (Clinchen) fest miteinander verbunden. Ergänzend können die Einzelkomponenten an ihren Fügeflanschen auch miteinander verklebt sein. Je nachdem ist die Fügeverbindung stoffschlüssig und/oder formschlüssig.All Punktfügeverbindungen are basically suitable for the invention. Preferably, the individual components at the joining flanges with spaced welding points, resistance welding elements, Reibschweißelementen, rivets, screws or the like or by clinching are firmly connected. In addition, the individual components can also be glued to one another at their joining flanges. Depending on the joint is cohesive and / or positive.
Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass zumindest an der aus einem höherfesten Stahlmaterial gebildeten Einzelkomponente die Flanschaußenkante in den Zwischenbereichen zwischen den Verbindungspunkten mit einer einwärts gerichteten bzw. einwärts weisenden bogenförmigen bzw. konkaven Ausnehmung ausgebildet ist. D. h. die Flanschaußenkante weist in den Zwischenbereichen jeweils wenigstens eine bogenförmige Einbuchtung auf. Durch diese bogenförmigen Ausnehmungen zwischen den Verbindungspunkten ist die Flanschbreite in den betreffenden Zwischenbereichen reduziert. Dadurch werden im Belastungsfall bzw. Crashfall in diesen Zwischenbereichen gezielt frühe Plastifizierungen des Werkstoffs bzw. Flanschwerkstoffs herbeigeführt, die quasi auf eine niedrigere Festigkeit und eine höhere Duktilität des Flanschwerkstoffs in diesen Zwischenbereichen treffen, so dass gezielte lokale Werkstoffverformungen innerhalb der Zwischenbereiche herbeiführbar sind. Die Crashrobustheit wird bei gezielter Plastifizierung in den Zwischenbereichen insbesondere auch dadurch verbessert, indem dort im Wesentlichen keine von einer Punktfügeverbindung ausgehenden Kerbwirkungen auftreten. It is particularly preferred that at least on the individual component formed from a high-strength steel material, the flange outer edge is formed in the intermediate regions between the connection points with an inwardly directed or inwardly pointing arcuate or concave recess. Ie. the flange outer edge has in each case at least one arcuate recess in the intermediate regions. These arcuate recesses between the connection points, the flange is reduced in the respective intermediate areas. As a result, early plasticizations of the material or flange material are brought about in the load case or crash case in these intermediate areas, which virtually meet a lower strength and higher ductility of the flange material in these intermediate areas, so that targeted local material deformations within the intermediate areas can be brought about. The crash robustness is also improved in the case of targeted plasticization in the intermediate regions in that substantially no notch effects arising therefrom from a point joining connection occur there.
Die bogenförmigen Ausnehmungen sollen nur in jenen Zwischenbereichen zwischen benachbarten Verbindungspunkten vorgesehen sein, in denen der Flanschwerkstoff eine niedrigere Festigkeit und eine höhere Duktilität aufweist. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die bogenförmigen Ausnehmungen nur in besonders kritischen Abschnitten (wenigstens jedoch in einem kritischen Abschnitt) quasi als Ergänzung zu den veränderten Werkstoffeigenschaften vorgesehen sind. Ferner kann vorgesehen sein, dass nicht jeder Zwischenbereich, sondern bspw. nur jeder zweite oder dritte Zwischenbereich mit veränderten Werkstoffeigenschaften ergänzend mit einer solchen bogenförmigen Ausnehmung in der Flanschaußenkante versehen ist.The arcuate recesses should be provided only in those intermediate regions between adjacent connection points, in which the flange material has a lower strength and a higher ductility. However, it can also be provided that the arcuate recesses are provided, as it were, only in particularly critical sections (but at least in a critical section) as a supplement to the modified material properties. Furthermore, it can be provided that not every intermediate region but, for example, only every second or third intermediate region with modified material properties is additionally provided with such an arcuate recess in the flange outer edge.
Besonders bevorzugt ist hierbei vorgesehen, dass der Fügeflansch seine maximale Breite (Maximum) in den Bereichen der Verbindungspunkte und seine minimale Breite (Minimum) in den Zwischenbereichen und zwar in etwa mittig zwischen zwei benachbarten Verbindungspunkten aufweist, wobei die minimale Breite insbesondere mit der an dieser Stelle ausgebildeten geringsten Festigkeit und höchsten Duktilität des Flanschswerkstoffs zusammentrifft.Particularly preferably, it is provided that the joining flange has its maximum width (maximum) in the regions of the connection points and its minimum width (minimum) in the intermediate regions and approximately centrally between two adjacent connection points, wherein the minimum width in particular with the at this The lowest possible strength and highest ductility of the flange material meet.
In besonders bevorzugter Weise ist vorgesehen, dass die bogenförmige Ausnehmungen der Flanschaußenkante zwischen den benachbarten Verbindungspunkten so ausgebildet sind, dass sich im Belastungsfall eine gleichmäßige plastische Verformung der betreffenden Zwischenbereiche ergibt. Genau genommen soll eine gleichmäßige plastische Verformung des Flanschswerkstoffs zwischen den benachbarten Verbindungspunkten, und zwar sowohl in Flanschlängsrichtung als auch in Flanschbreitenrichtung, erzielt werden. Eine übermäßige nur lokale oder punktuelle Verformung soll im Hinblick auf eine lokale Rissbildung vermieden werden. Ein optimaler bogenförmiger Verlauf kann unter Berücksichtigung diverser Belastungsfälle z. B. durch Computer-Simulation ermittelt werden. Hierbei kann sich durchaus ergeben, dass der bogenförmige Verlauf der Flanschaußenkante in verschiedenen Zwischenbereichen unterschiedlich zu gestalten ist.In a particularly preferred manner, it is provided that the arcuate recesses of the flange outer edge between the adjacent connection points are formed so that in the case of load, a uniform plastic deformation of the respective intermediate areas results. Strictly speaking, a uniform plastic deformation of the flange material between the adjacent connection points, both in the flange longitudinal direction and in the flange width direction, can be achieved. Excessive local or punctiform deformation should be avoided for localized cracking. An optimal arcuate course, taking into account various load cases z. B. be determined by computer simulation. This may well result that the arcuate profile of the flange outer edge is to be designed differently in different intermediate areas.
Der Fügeflansch kann eine wellenförmige Flanschaußenkante aufweisen, wobei sich die Wellenberge im Bereich der Verbindungspunkte und die Wellentäler in den Zwischenbereichen zwischen den Verbindungspunkten befinden, wie nachfolgend noch näher erläutert.The joining flange may have a wave-shaped flange outer edge, wherein the wave crests are located in the region of the connection points and the wave troughs in the intermediate regions between the connection points, as explained in more detail below.
Die Erfindung wird nachfolgend beispielhaft und in nicht einschränkender Weise anhand der schematischen und nicht maßstabsgetreuen Figuren näher erläutert. Die in den Figuren gezeigten und/oder nachfolgend erläuterten Merkmale können, unabhängig von konkreten Merkmalskombinationen, allgemeine Merkmale der Erfindung sein.The invention is explained in more detail below by way of example and not by way of limitation with reference to the schematic and not to scale figures. The features shown in the figures and / or explained below may, regardless of specific feature combinations, be general features of the invention.
Der Bauteilverbund
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Fügeflansch
Ferner ist vorgesehen, dass die Flanschaußenkante bzw. Flanschlängskante
In der in
Wird der Bauteilverbund
Eine Plastifizierung des Flanschwerkstoffs in den Zwischenbereichen zwischen den Verbindungspunkten
Eine Verbesserung des Verformungsverhaltens und der Crasheigenschaften des gefügten Flanschabschnitts
Die beiden Fügeflansche
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102014011263A1 (en) * | 2014-07-28 | 2016-01-28 | GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) | Multi-part structure |
| DE102015008008A1 (en) | 2015-06-22 | 2016-12-22 | Audi Ag | Method for manufacturing a cast component and heat treatment device |
| CN108026953A (en) * | 2015-09-30 | 2018-05-11 | 标致雪铁龙汽车股份有限公司 | Include the assembly of element made of the sheet metal of flange |
| DE102020211836A1 (en) | 2020-09-22 | 2022-03-24 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Process for the production of a joint compound and body with a joint compound produced in this way |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2117001C3 (en) * | 1971-04-07 | 1976-09-23 | Volkswagen werk AG, 3180 Wolfsburg | Connection of two metal sheets, each provided with a flange |
| DE19743802A1 (en) * | 1996-10-07 | 1999-03-11 | Benteler Werke Ag | Press forming of a low alloy steel part with an increased ductility region |
| DE102004040569A1 (en) * | 2004-08-21 | 2006-03-09 | Daimlerchrysler Ag | Joint flange for vehicle body part has spot weld seam and narrowing of thickest sheet region at least in vicinity of welding points caused by stamping during shaping process |
| DE102006047582A1 (en) * | 2006-10-05 | 2008-04-10 | GM Global Technology Operations, Inc., Detroit | Structural member e.g. B-column for passenger car, has flange formed from spot welding together three sheet metals, with one of sheet metals made from hardened steel and having edges raised out from between spot welds |
| DE102007043154A1 (en) * | 2007-09-11 | 2009-04-02 | Voestalpine Krems Gmbh | Method and device for hardening profiles |
| DE102010012832A1 (en) | 2010-03-25 | 2011-09-29 | Benteler Automobiltechnik Gmbh | Automotive column |
| DE102011101991B3 (en) * | 2011-05-19 | 2012-08-23 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Heat treatment of hardenable sheet metal components |
-
2012
- 2012-11-07 DE DE102012021820.6A patent/DE102012021820B4/en active Active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2117001C3 (en) * | 1971-04-07 | 1976-09-23 | Volkswagen werk AG, 3180 Wolfsburg | Connection of two metal sheets, each provided with a flange |
| DE19743802A1 (en) * | 1996-10-07 | 1999-03-11 | Benteler Werke Ag | Press forming of a low alloy steel part with an increased ductility region |
| DE102004040569A1 (en) * | 2004-08-21 | 2006-03-09 | Daimlerchrysler Ag | Joint flange for vehicle body part has spot weld seam and narrowing of thickest sheet region at least in vicinity of welding points caused by stamping during shaping process |
| DE102006047582A1 (en) * | 2006-10-05 | 2008-04-10 | GM Global Technology Operations, Inc., Detroit | Structural member e.g. B-column for passenger car, has flange formed from spot welding together three sheet metals, with one of sheet metals made from hardened steel and having edges raised out from between spot welds |
| DE102007043154A1 (en) * | 2007-09-11 | 2009-04-02 | Voestalpine Krems Gmbh | Method and device for hardening profiles |
| DE102010012832A1 (en) | 2010-03-25 | 2011-09-29 | Benteler Automobiltechnik Gmbh | Automotive column |
| DE102011101991B3 (en) * | 2011-05-19 | 2012-08-23 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Heat treatment of hardenable sheet metal components |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102014011263A1 (en) * | 2014-07-28 | 2016-01-28 | GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) | Multi-part structure |
| US9550534B2 (en) | 2014-07-28 | 2017-01-24 | GM Global Technology Operations LLC | Multi-part framework |
| DE102015008008A1 (en) | 2015-06-22 | 2016-12-22 | Audi Ag | Method for manufacturing a cast component and heat treatment device |
| DE102015008008B4 (en) * | 2015-06-22 | 2020-11-12 | Audi Ag | Method for producing a cast component and heat treatment device |
| CN108026953A (en) * | 2015-09-30 | 2018-05-11 | 标致雪铁龙汽车股份有限公司 | Include the assembly of element made of the sheet metal of flange |
| DE102020211836A1 (en) | 2020-09-22 | 2022-03-24 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Process for the production of a joint compound and body with a joint compound produced in this way |
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