DE102017119186A1

DE102017119186A1 - Domelement für eine Kraftfahrzeugkarosserie

Info

Publication number: DE102017119186A1
Application number: DE102017119186.0A
Authority: DE
Inventors: Jochem Grewe; Stefan Schmitz
Original assignee: Benteler Automobiltechnik GmbH
Current assignee: Benteler Automobiltechnik GmbH
Priority date: 2017-08-22
Filing date: 2017-08-22
Publication date: 2019-02-28

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Domelement (1) für eine Kraftfahrzeugkarosserie, welches einen Abstützbereich (2) zum mittelbaren oder unmittelbaren Abstützen eines Feder- und/oder Dämpferelementes aufweist, wobei das Domelement (1) als Strangpressprofile (3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10) ausgebildet ist, welches nach dem Strangpressen beschnitten und umgeformt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Domelement für eine Kraftfahrzeugkarosserie nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Derartige Domelemente für eine Kraftfahrzeugkarosserie werden beispielsweise bei Personenkraftwagenkarosserien als Federbeindom verwendet und weisen dabei einen Abstützbereich zum mittelbaren oder unmittelbaren Abstützen eines Feder- und/oder Dämpferelementes auf.
Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, derartige Domelemente aus Aluminiumguss in Aluminiumfahrzeugstrukturen oder auch in Stahlfahrzeugstrukturen zu verbauen. Weiterhin ist es auch bekannt, Domelemente aus Aluminiumpressteilbaugruppen zu realisieren, wobei einzelne Aluminiumpressteile mit Fügetechniken zu einem Domelement zusammengesetzt werden.
Der Federbeindom bietet sich als Gussbauteil an, da er einen dreidimensionalen Knoten mit mehreren Verbindungen zum übrigen Vorder- und Hinterwagen darstellt und zur Einleitung der Kräfte aus der Federung und Dämpfung über eine hohe Energiesteifigkeit verfügen muss. Ein derartiges Domelement nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 ist beispielsweise aus der DE 10 2011 109 466 A1 bekannt. Um dabei eine Verstärkung und hohe Steifigkeit beziehungsweise hohe Energiesteifigkeit des gegossenen Federbeindoms zu realisieren, ist hier ein stranggepresstes Verstärkungsprofil vorgesehen, welches zusätzlich an dem Federbeindom angeordnet wird. Problematisch ist dabei allerdings, dass das Herstellen des Federbeindoms als Gussbauteil technisch aufwendig und energieintensiv ist und das stranggepresste Verstärkungselement nach Fertigstellung des gegossenen Federbeindoms an diesem separat in einem zusätzlichen Arbeitsschritt angeordnet werden muss. Unabhängig davon, dass hierbei zwei einzelne Bauteile in einem zusätzlichen Arbeitsschritt miteinander verbunden werden müssen, ergibt sich durch die Verwendung von zwei einzelnen Bauteilen auch ein erhöhter logistischer Aufwand. Die DE 10 2014 104 838 A1 offenbart eine ähnliche, mit derselben Problematik behaftete Federbeindomstruktur.
Weiterhin ist es aus der WO 2014/195269 A1 bekannt, einen Federbeindom mit einem Domelement bereit zu stellen, welches mittels einer Massivumformung eines Halbzeuges hergestellt wird. Das Domelement dieses Federbeindomes ist dabei aus einem massiven Halbzeug geformt, sodass durch die Massivumformung im Domelement verschiedene Wanddicken realisiert werden können, welche die Energiesteifigkeit des Domelementes und damit des Federbeindomes beeinflussen. Durch die Massivumformung erfolgt eine Änderung der Querschnittsform sowie eine Reduktion und/oder Erhöhung der Wandstärke des Halbzeuges. Dabei kann das Halbzeug durch walzen, schmieden, stauchen und/oder pressen umgeformt werden. Allerdings ist auch bei der Herstellung dieses Domelementes notwendig, eine Vielzahl von Arbeitsschritten durchzuführen, die zu dem Federbeindom führen.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Domelement nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 derart weiter zu entwickeln, dass die Herstellung des Domelementes in einfacher und kostengünstiger Weise mit einer reduzierten Anzahl von Arbeitsschritten hergestellt werden kann und dabei den Anforderungen hinsichtlich der Stabilität an ein derartiges Domelement gerecht wird.
Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Domelement für eine Kraftfahrzeugkarosserie mit allen Merkmalen des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung finden sich in den Unteransprüchen.
Das erfindungsgemäße Domelement für eine Kraftfahrzeugkarosserie weist dabei einen Abstützbereich zum mittelbaren oder unmittelbaren Abstützen eines Feder- und/oder Dämpferelementes auf. Erfindungsgemäß zeichnet sich das Domelement nun dadurch aus, dass es als Strangpressprofil ausgebildet ist, welches nach dem Strangpressen beschnitten und umgeformt wird. Hierbei ist zu beachten, dass das Beschneiden sowohl vor als auch nach dem Umformen des Strangpressprofils erfolgen kann. Aufgrund der geringen Herstellungskosten für Strangpressprofile und der geringen Fertigungskosten für Umformung und Beschnitt in einer Linienfertigung sowie der hoch variablen Material- und Wandstärkenwahl und der später detailliert beschriebenen zusätzlichen Möglichkeit zur Einbringung lokaler Versteifungen durch Hohlkammern und Stege bereit in dem zur Domelementherstellung dienenden Strangpressprofil, lassen sich erfindungsgemäß in wenigen Arbeitsschritten kostengünstig Federbeindome aus Strangpressprofilen fertigen. Darüber hinaus haben derartig umgeformte und beschnittene Strangpressprofile überlegene Produkteigenschaften, wie beispielsweise sehr gute Fügbarkeit für gängige Fügeverfahren wie beispielsweise Schweißen, Kleben, Nieten und dergleichen mehr, wobei auch sehr gute Crash- und Kollisionseigenschaften und eine hohe Steifigkeit, insbesondere einehohe Energiesteifigkeit gegeben ist.
Das Umformen erfolgt dabei vorzugsweise durch ein Warmumformen, um die für das Domelement gewünschten Umformgrade und Geometrieeigenschaften zu realisieren. Allerdings ist es natürlich auch möglich, dass Strangpressprofil mehrstufig durch Kaltumformen umzuformen. Auch hierbei erhält das Domelement für seinen Einsatz als Federbeindom innerhalb einer Personenkraftwagenkarosserie die erforderlichen Produkteigenschaften insbesondere hinsichtlich der Stabilität und Steifigkeit.
Nach einer ersten vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass das Stangpressprofil mittels Biegen, Tiefziehen, Pressformen und/oder lokales Freischneiden umgeformt wird. Derartige Umformtechniken haben sich im Automotivebereich ausreichend bewährt, sodass technisch ausgereifte Umformverfahren zum Herstellen eines erfindungsgemäßen Domelementes verwendet werden und somit Ausschuss vermieden werden kann. Insbesondere können durch die verschiedenen Umformtechniken Zwischenformen hergestellt werden, die eine bessere Formbarkeit des erfindungsgemäßen Domelementes gewährleisten. Beispielsweise kann das Strangpressprofil vor dem endgültigen Formen des Domelementes lokal in späteren umgeformten Bereichen abgeflacht werden, sodass Kammern und Stege besser biegbar werden und so der Umformgrad erhöht sowie Spannungen im fertigen Domelement vermieden werden. In die gleiche Richtung zielt das lokale Freischneiden des Strangpressprofils. Auch hierdurch wird die weitere Umformbarkeit des Strangpressprofils verbessert und Spannungen im fertigen Domelement vermieden.
Besonders vorteilhaft ist es dabei, dass das Strangpressprofil mehrstufig umgeformt wird, insbesondere durch Biegen und/oder Tiefziehen. Hierdurch ist es möglich, verschiedene Umformverfahren sequenziell einzusetzen und dabei für die jeweiligen Umformbereiche die entsprechenden Vorzüge der verschiedenen Umformverfahren für das erfindungsgemäße Domelement zu nutzen.
Vorteilhaft ist weiterhin, dass das Strangpressprofil aus einem Metall, insbesondere einer Metalllegierung und besonders bevorzugt aus einer Aluminiumlegierung, vorzugsweise einer Aluminiumlegierung der 6000er und 7000er Gruppe nach DIN EN 573-3/4, besteht. Solche Metalle, insbesondere die Aluminiumlegierungen nach vorgenannter DIN EN Norm eignen sich besonders gut zur Herstellung von Strangpressprofilen, wobei bei der nachfolgenden Weiterverarbeitung die gewünschten Produkteigenschaften hinsichtlich der Stabilität und Steifigkeit des erfindungsgemäßen Domelementes erzielt werden.
Dabei hat es sich weiterhin bewährt, dass das umgeformte Strangpressprofil nach einer Wärmeauslagerung eine 0,2 % - Dehngrenze oder Elastizitätsgrenze R_p0,2 von größer 250 MPa, insbesondere von größer 300 MPa, aufweist. Derartige Dehn- oder Elastizitätsgrenzen werden bei den eingangs genannten Aluminiumlegierungen nach einer Wärmeauslagerung in einfacher Weise erreicht und führen zu den für das Domelement notwendigen Produkteigenschaften hinsichtlich der Stabilität und Steifigkeit des erfindungsgemäßen Domelementes.
Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung hat es sich dabei bewährt, dass das Strangpressprofil innerhalb von 48 Stunden nach seiner Herstellung umgeformt, insbesondere pressgeformt, wird. Durch die Umformung beziehungsweise Pressformung innerhalb von 48 Stunden nach Herstellung des Strangpressprofils wird erreicht, dass eine Kaltauslagerung die Umformbarkeit des Strangpressprofils nicht beeinträchtigt und damit keine nachteiligen Produkteigenschaften hinsichtlich der Stabilität und Steifigkeit des erfindungsgemäßen Domelementes auftreten.
Um die entsprechenden Produkteigenschaften hinsichtlich Stabilität, Steifigkeit, Elastizität und Crasheigenschaften für das erfindungsgemäße Domelement zu realisieren, hat es sich zudem bewährt, dass das Strangpressprofil nach dem Umformen über mehrere Stunden warmausgelagert wird.
Nach einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung hat es sich als vorteilhaft erwiesen, dass das Strangpressprofil bereits vor dem Umformen den Abstützbereich zum unmittelbaren oder mittelbaren Abstützen eines Feder- und/oder Dämpferelementes sowie zwei Seitenbereiche aufweist. Vorteilhafterweise erstrecken sich die beiden Seitenbereiche dabei in die gleiche Richtung vom Abstützbereich weg, sodass ein Umformen zum erfindungsgemäßen Domelement nur in geringer Ausmaß erfolgen muss. Hierdurch wird nicht nur eine Materialschonung während des Umformens erreicht, vielmehr ist dabei auch der energetische Aufwand für das Umformen des Strangpressprofils zum erfindungsgemäßen Domelement minimiert.
Nach einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist das Strangpressprofil wenigstens im Abstützbereich mehrere, sich über die Längserstreckung des Strangpressprofils ausdehnende Kammern auf. Derartige Kammern dienen bei dem erfindungsgemäßen Domelement dazu, dass keine zusätzlichen Verstärkungs- und/oder Versteifungselemente verbaut werden müssen, um die für das Domelement notwendigen Produkteigenschaften hinsichtlich der Stabilität und Steifigkeit zu erzielen.
Dabei hat es sich weiterhin bewährt, dass die Kammern mittels Stegen voneinander getrennt sind, welche eine Oberseite mit einer Unterseite der Kammern beziehungsweise des Strangpressprofils miteinander verbinden. Weiterhin weisen die beiden äußeren Kammern Außenstege auf, sodass auch die äußeren Kammern in Querrichtung des Strangpressprofils geschlossen ausgebildet sind. Durch die Ausbildung des Strangpressprofils mit derartigen durch Stege getrennten Kammern wird eine erhöhte Stabilität und Steifigkeit des erfindungsgemäßen Domelementes erreicht, ohne zusätzliche Verstärkungs- und/oder Versteifungselemente verbauen zu müssen.
Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass wenigstens eine der Kammern eine Unterseite und/oder eine Oberseite aufweist, deren Wandstärke unterschiedlich zu den Unterseiten und/oder Oberseiten der anderen Kammern ist. Auch hierdurch ist es möglich, die Stabilität und Steifigkeit des erfindungsgemäßen Domelementes positiv zu beeinflussen, ohne separate Verstärkungs- und/oder Versteifungselemente verbauen zu müssen.
Dabei kann es vorgesehen sein, dass die Stege über die Längserstreckung des Strangpressprofils einheitliche konstante Wandstärken oder unterschiedliche konstante Wandstärken aufweisen. Auch hierdurch ist die Stabilität und Steifigkeit des erfindungsgemäßen Domelementes in gewünschter Weise positiv beeinflussbar.
In die gleiche Richtung zielt die Ausgestaltung der Erfindung, wonach das Strangpressprofil wenigstens in einem Bereich außerhalb des Abstützbereiches, insbesondere in den Verbindungsbereichen zwischen den Seitenbereichen und dem Abstützbereich als Tailored Sheet ausgebildet ist. Hierdurch kann bereits bei der Herstellung des Strangpressprofils die gewünschte Stabilität und Steifigkeit durch belastungsgerechtes Einstellen der Wandstärke und/oder Dehngrenze des erfindungsgemäßen Domelementes eingestellt werden.
Weiterhin hat es sich zur Verbesserung der Stabilität und Steifigkeit ohne zusätzliche Verbauung separater Verstärkungselemente als vorteilhaft erwiesen, dass die Stege über die Längserstreckung des Strangpressprofils bauchig, sich zu ihrer Mitte verjüngend, kegelförmig oder trapezförmig ausgebildet sind.
Um abermals die Stabilität und Steifigkeit des erfindungsgemäßen Domelementes positiv zu beeinflussen, ist es vorgesehen, dass das Strangpressprofil nach innen und/oder nach außen weisende Stege beziehungsweise Rippen aufweist. Hierbei soll unter „innen“ der Bereich des Strangpressprofils verstanden werden, der sich zwischen den Seitenbereichen des Strangpressprofils befindet, während unter „außen“ der diesem Innen-Bereich gegenüber liegende Bereich zu verstehen ist.
Um abermals die gewünschten Stabilitätseigenschaften des erfindungsgemäßen Domelementes positiv in gewünschter Weise zu beeinflussen, ist es nach einem weiteren Gedanken der Erfindung vorgesehen, dass das Strangpressprofil über seine Quererstreckung unterschiedliche Wandstärken aufweist.
Um abermals die Stabilitätseigenschaften des erfindungsgemäßen Domelements zu verbessern, ist in einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass zwischen den Seitenbereichen ein Hohlraum gebildet ist, der vorzugsweise direkt unter dem Abstützbereich angeordnet ist beziehungsweise den Abstützbereich vollständig umgibt. Zudem kann in diesem Hohlraum ein Feder- und/oder Dämpferelementes vor äußeren Einflüssen besonders geschützt untergebracht werden.
Weitere Ziele, Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Figuren. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger sinnvoller Kombination den Gegenstand der vorliegenden Erfindung, auch unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.
Es zeigen:

1 bis 8: verschiedene Ausführungsbeispiele von Strangpressprofilen zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Domelementes,
9: ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Domelementes in einer perspektivischen Darstellung,
10: das Domelement gemäß 9 in einer Draufsicht von oben,
11: eine Querschnittdarstellung des Domelementes gemäß 10 entlang der dortigen Längsebene A-A,
12: eine Querschnittdarstellung des Domelementes gemäß 10 entlang der dortigen Querebene B-B,
13: eine Querschnittsdarstellung des Domelementes gemäß 10 entlang der dortigen Querebene C-C und
14: ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Domelementes in einer perspektivischen Darstellung von unten.

In der 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel eines Strangpressprofils 3 für ein erfindungsgemäßes Domelement für eine Kraftfahrzeugkarosserie dargestellt. Das Strangpressprofil 3 weist dabei einen Abstützbereich 2 auf, der zwischen zwei Seitenbereichen 20 und 21 angeordnet ist, wobei der Seitenbereich 20 mittels eines Verbindungsbereichs 22 und der Seitenbereich 21 mittels eines Verbindungsbereiches 23 mit dem Abstützbereich 2 des Strangpressprofils 3 verbunden ist. Die Seitenbereiche 20,21 und Verbindungsbereiche 22, 23 umschließen einen Hohlraum H. Die beiden Seitenbereiche 20 und 21 sind dabei hinsichtlich ihrer Orientierung bezüglich des Abstützbereiches 2 in die gleiche Richtung gerichtet, sodass der Bereich zwischen den beiden Seitenbereichen 20 und 21 als Innenbereich des Strangpressprofils 3 beziehungsweise des nachfolgend herzustellenden erfindungsgemäßen Domelementes zu bezeichnen ist. Dieser Innenbereich liegt auf der gleichen Seite des Strangpressprofils 3 wie eine Unterseite 17 des Strangpressprofils 3 beziehungsweise des Abstützbereiches 2. Im Abstützbereich 2 sind in dem Strangpressprofil 3 drei Kammern 11, 12 und 13 angeordnet, welche sich über die gesamte Längserstreckung des Strangpressprofils 3 erstrecken. Die Kammer 11 weist dabei einen Außensteg 31 auf, der die Unterseite 17 des Abstützbereiches 2 mit einer Oberseite 16 des Abstützbereiches verbindet. Weiterhin weist die Kammer 11 einen Steg 14 auf, welcher sich ebenfalls über die gesamte Längserstreckung des Strangpressprofils 3 erstreckt, der ebenfalls die Unterseite 17 mit der Oberseite 16 des Abstützbereichs 2 verbindet und die Kammer 11 von der Kammer 12 trennt. Die Kammer 12 weist nunmehr ebenfalls einen die Unterseite 17 und die Oberseite 16 des Abstützbereichs 2 verbindenden Steg 15 auf, der zudem die Kammer 12 von der Kammer 13 trennt. Die Kammer 13 weist einen Außensteg 30 auf, welcher ebenfalls die Unterseite 17 mit der Oberseite 16 des Abstützbereichs 2 verbindet und die Kammer 13 gegenüber der Umgebung abschließt.
Ferner sind an der Unterseite 17 des Abstützbereichs 2 noch zwei Stege 24 und 25 ausgebildet, die sich ebenfalls über die gesamte Längserstreckung des Strangpressprofils 3 erstrecken. Das Strangpressprofil 3 dient hierbei nun als Ausgangsprofil zur Herstellung des erfindungsgemäßen Domelementes, wie es in den 9 bis 13 dargestellt und mit Bezugszeichen 1 angezogen ist. Zur Herstellung des Domelementes 1 der 9 bis 13 wird das Strangpressprofil 3 nun umgeformt und entsprechend zugeschnitten. Das Umformen kann dabei beispielsweise durch eine Pressumformung erfolgen. Das Strangpressprofil 3 besteht dabei aus einer Aluminiumlegierung, die nach einer Warmauslagerung zu einer 0,2 %-Dehngrenze oder Elastizitätsgrenze R_p0,2 von größer 250 MPa, insbesondere von größer 300 MPa führt. Die Warmauslagerung erfolgt dabei nach dem Umformen, sodass das Strangpressprofil 3 vorher noch gut umformbar ist. Zwischen der Herstellung des Strangpressprofils und dem Umformen soll dabei eine Zeitgrenze von 48 Stunden nicht überschritten werden, damit eine Kaltauslagerung die Umformbarkeit nicht nachteilig beeinträchtigt.
In der 2 ist nun ein zweites Ausführungsbeispiel eines Strangpressprofils 4 zur Herstellung eines Domelements für eine Kraftfahrzeugkarosserie dargestellt. Dieses Strangpressprofil 4 unterscheidet sich von dem Strangpressprofil 3 der 1 im Wesentlichen dadurch, dass zum einen keine Stege 24 und 25 an der Unterseite 17 des Abstützbereiches 2 vorgesehen sind. Zum anderen weist die Unterseite 17 aber auch im Bereich der Kammer 12 eine zu der Unterseite 17 im Bereich der Kammern 11 und 13 reduzierte Wandstärke auf. Ansonsten unterscheidet sich das Strangpressprofil 4 nicht von dem Strangpressprofil 3, sodass auch aus diesem Strangpressprofil 4 ein erfindungsgemäßes Domelement für eine Kraftfahrzeugkarosserie hergestellt werden kann.
In den 3 und 4 sind nun weitere Strangpressprofile 5 und 6 dargestellt, die zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Domelementes für eine Kraftfahrzeugkarosserie dienen können. Im Vergleich zu dem Strangpressprofil 4 der 2 weisen diese Strangpressprofile 5 und 6 nunmehr wieder eine konstante Wandstärke bezüglich der Unterseite 17 des Abstützbereiches 2 auf, wie auch das Strangpressprofil 3 der 1. Allerdings sind die Stege 14 und 15, welche die Kammern 11, 12 und 13 voneinander trennen, hier nicht mit einer konstanten Wandstärke versehen.
Die Stege 14 und 15 des Strangpressprofils 5 der 3 sind dabei bauchig ausgebildet, während die Stege 14 und 15 des Strangpressprofils 6 der 4 zu ihrer Mitte hin verjüngend ausgebildet sind. Durch derartige Ausgestaltungen der Stege 14 und 15 lassen sich die Verstärkungs- und Stabilitäts- sowie Steifigkeitseigenschaften des herzustellenden erfindungsgemäßen Domelementes für eine Kraftfahrzeugkarosserie in gewünschter Weise beeinflussen.
In die gleiche Richtung zielt die kegelförmige beziehungsweise trapezförmige Ausbildung der Stege 14 und 15 des Verstärkungselementes 8 der 6, welche sich ansonsten von den Verstärkungselementen 5 und 6 der 3 und 4 nicht unterscheiden.
In der 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Strangpressprofils 7 zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Domelementes für eine Kraftfahrzeugkarosserie dargestellt, das sich von dem Strangpressprofil 3 der 1 zum einen dadurch unterscheidet, dass an der Unterseite 17 hier ebenfalls keine Stege 24 und 25 vorgesehen sind. Ferner sind die Verbindungsbereiche 22 und 23, welche die Seitenbereiche 20 und 21 mit dem Abstützbereich 2 verbinden, in diesem Ausführungsbeispiel als Tailored Sheets 18 und 19 hergestellt. Auch durch eine derartige Ausgestaltung lassen sich die Verstärkungs- und Stabilitäts- sowie Steifigkeitseigenschaften des herzustellenden erfindungsgemäßen Domelementes in gewünschter Weise beeinflussen.
Die 7 und 8 zeigen weitere Ausführungsbeispiele von Strangpressprofilen 9 und 10, welche zur Herstellung erfindungsgemäßer Domelemente für Kraftfahrzeugkarosserien verwendet werden können. Die dortigen Strangpressprofile 9 und 10 weisen aber keine Kammern 11, 12 und 13 auf. Die Verstärkungs-, Steifigkeits- und Stabilitätseigenschaften für das herzustellende erfindungsgemäße Domelement werden hierbei durch andere Elemente erreicht.
Bei dem Strangpressprofil der 7 geschieht dies dadurch, dass das Strangpressprofil 9 über seine Quererstreckung unterschiedliche Wandstärken aufweist, welche die gewünschten Verstärkungs-, Steifigkeits- und Stabilitätseigenschaften bei der Umformung zu dem erfindungsgemäßen Domelement für eine Kraftfahrzeugkarosserie gewährleisten.
Bei dem Ausführungsbeispiel des Strangpressprofils 10 der 8 werden derartige Verstärkungs-, Steifigkeits- und Stabilitätseigenschaften durch die Anordnung von vier Stegen 26, 27, 28 und 29 im Abstützbereich 2 erreicht, wobei diese Stege 26 bis 29 als Rippen ausgebildet sind und nach der oben genannten Definition nach außen weisen, beziehungsweise an der Oberseite 16 des Abstützbereichs 2 angeordnet sind.
In der 9 ist nunmehr eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Domelementes 1 dargestellt, welches aus einem Strangpressprofil 3 gemäß der 1 hergestellt wurde. Deutlich zu erkennen sind hierbei die Seitenbereiche 20 und 21 des ursprünglichen Strangpressprofils 3, welche über Verbindungsbereiche 22 und 23 mit dem Abstützbereich 2 des Domelementes 1 verbunden sind und innenseitig einen Hohlraum H ausbilden beziehungsweise umgreifen. Weiterhin deutlich zu erkennen sind auch die Außenstege 30 und 31 der Kammern 11 und 13 sowie die Stege 14 und 15, welche die Kammern 11, 12 und 13 voneinander trennen und die Unterseite 17 und die Oberseite 16 der Kammern 11, 12 und 13 miteinander verbinden.
Weiterhin zu erkennen sind auch die Stege 24 und 25 der 1, welche in dem Domelement 1 der 9 allerdings schon entsprechend zugeschnitten beziehungsweise lokal entfernt sind.
Wie aus der 9 auch deutlich zu erkennen ist, wurde das ursprünglich lineare Strangpressprofil 3 der 1 mittels eines Umformverfahrens, insbesondere eines Pressumformungsverfahrens zu dem entsprechenden Domelement 1 der 9 umgeformt, wobei neben dem Umformen auch ein Zuschnitt bestimmter Elemente, beispielsweise der Stege 24 und 25 erfolgt ist. Die Stege 24 und 25dienen der Anbindung beispielsweise oberer Radführungslager mittels Verbindungsstreben. Hierdurch ist eine Krafteinleitung vom Rad in Fahrzeugquer und - längsrichtung in einfacher Weise ermöglicht.
Zur besseren Stabilitätsausbildung sind an der Oberseite 16 Stege 34, 35 ausgebildet, welche als nach außen gerichtete Ausformungen hergestellt sind. Ähnliche Ausformungen beziehungsweise Stege können auch an der Unterseite ausgebildet sein, insbesondere quer verlaufend zur Strangpressrichtung des Strangpressprofils.
In der 10 ist eine Draufsicht von oben auf das Domelement der 9 gezeigt. Deutlich zu erkennen sind hier wiederum der Abstützbereich 2 sowie die Seitenbereiche 20 und 21, welche mittels Verbindungsbereichen 22 und 23 mit dem Abstützbereich 2 verbunden sind. Ferner sind auch die Kammern 11, 12 und 13 deutlich mit ihren Stegen 14 und 15 sowie den Außenstegen 30 und 31 zu erkennen.
In der 11 ist eine Querschnittdarstellung durch die Kammer 11 des Domelementes 1 der 10 entsprechend der dortigen Längsebene A-A dargestellt. Deutlich zu erkennen ist hierbei, dass das ursprünglich lineare Strangpressprofil 3 an seinen beiden Enden der Längserstreckung nach der oben genannten Definition beim Umformen nach unten umgeformt wurde, sodass der Abstützbereich 2 nunmehr auch den höchsten Punkt beziehungsweise höchsten Bereich des Domelementes bildet.
In der 12 ist eine Querschnittdarstellung entlang der Querebene B-B der 10 dargestellt. Deutlich zu erkennen sind hier wieder die gegenüber liegenden Seitenbereiche 20 und 21 des Domelementes beziehungsweise des ursprünglichen linearen Strangpressprofils 3 der 1, welche über die Verbindungsbereiche 22 und 23 mit dem Abstützbereich 2 verbunden sind.
Weiterhin sind auch die auf der Unterseite 17 des Abstützbereiches 2 angeordneten Stege 24 und 25 deutlich sichtbar, die zu einer Verstärkung und Erhöhung der Steifigkeit und Stabilität des erfindungsgemäßen Domelementes 1 führen. In die gleiche Richtung zielt natürlich die Ausgestaltung des Abstützbereiches 2 mit den Hohlkammern 11, 12 und 13, die mittels den Stegen 14 und 15 voneinander getrennt sind und im Außenbereich durch Stege 30 und 31 begrenzt sind. Sowohl die Stege 14 und 15 als auch die Außenstege 30 und 31 verbinden dabei die Unterseite 17 mit der Oberseite 16 des Abstützelementes 2.
In der 13 ist nunmehr eine Querschnittdarstellung im Außenbereich des Domelementes 1 der 10 entlang der dortigen Ebene C-C gezeigt. Deutlich zu erkennen ist dabei, dass in diesem Bereich eine wesentlich geringere Umformung des ursprünglichen Strangpressprofils 3 der 1 im Vergleich zu dem Bereich entlang der Querebene B-B gemäß der Darstellung in 12 stattgefunden hat. Dieser Bereich wurde bei der Umformung im Wesentlichen nur nach unten gebogen, wobei die dafür notwendige Umformung nicht in diesem Bereich stattgefunden hat. Ferner ist auch zu erkennen, dass das Domelement 1 in diesem Bereich entsprechend zugeschnitten wurde.
In der 14 ist nunmehr eine perspektivische Ansicht von unten eines zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Domelementes 1 dargestellt. Im Gegensatz zu dem Domelement der 9 weist dieses Domelement 1 nunmehr nur zwei Kammern 11 und 12 anstatt drei auf. Ferner sind noch Anbindungen 32, 33 zu erkennen, welche in diesem Ausführungsbeispiel an separaten Stegen 24,25 angeordnet sind und zum Anbinden beispielsweise oberer Radführungslager mittels Verbindungsstreben dienen. Hierdurch ist eine Krafteinleitung in das Domelement 1 vom Rad in Fahrzeugquer und -längsrichtung in einfacher Weise ermöglicht.
Bezugszeichenliste

1: Domelement
2: Abstützbereich
3: Strangpressprofil
4: Strangpressprofil
5: Strangpressprofil
6: Strangpressprofil
7: Strangpressprofil
8: Strangpressprofil
9: Strangpressprofil
10: Strangpressprofil
11: Kammer
12: Kammer
13: Kammer
14: Steg
15: Steg
16: Oberseite
17: Unterseite
18: Tailored Sheet
19: Tailored Sheet
20: Seitenbereich
21: Seitenbereich
22: Verbindungsbereich
23: Verbindungsbereich
24: Steg
25: Steg
26: Steg
27: Steg
28: Steg
29: Steg
30: Außensteg
31: Außensteg
32: Anbindung
33: Anbindung
34: Steg
35: Steg
H: Hohlraum

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102011109466 A1 [0004]
DE 102014104838 A1 [0004]
WO 2014/195269 A1 [0005]

Claims

Domelement (1) für eine Kraftfahrzeugkarosserie, welches einen Abstützbereich (2) zum mittelbaren oder unmittelbaren Abstützen eines Feder- und/oder Dämpferelementes aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Domelement (1) als Strangpressprofile (3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10) ausgebildet ist, welches nach dem Strangpressen beschnitten und umgeformt wird.
Domelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Stangpressprofil (3) mehrstufig umgeformt wird, insbesondere durch Biegen und/oder Tiefziehen.
Domelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Strangpressprofil (3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10) aus einem Metall, insbesondere einer Metalllegierung und besonders bevorzugt aus einer Aluminiumlegierung, vorzugsweise einer Aluminiumlegierung der 6000er oder 7000er Gruppe nach DIN EN 573-3/4, besteht.
Domelement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das umgeformte Strangpressprofil (3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10) nach einer Wärmeauslagerung eine 0,2%-Dehngrenze oder Elastizitätsgrenze R_p0,2 von größer 250 MPa, insbesondere von größer 300 MPa, aufweist.
Domelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Strangpressprofil (3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10) innerhalb von 48 Stunden nach seiner Herstellung umgeformt, insbesondere pressgeformt, wird.
Domelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Strangpressprofil (3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10) nach dem Umformen über mehrere Stunden warmausgelagert wird.
Domelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Strangpressprofil (3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10) bereits vor dem Umformen den Abstützbereich (2) zum mittelbaren oder unmittelbaren Abstützen eines Feder- und/oder Dämpferelementes sowie zwei Seitenbereiche (20, 21) aufweist.
Domelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Strangpressprofil (3, 4, 5, 6, 7, 8) wenigstens im Abstützbereich (2) mehrere, sich über die Längserstreckung des Strangpressprofils (3, 4, 5, 6, 7, 8) ausdehnende Kammern (11, 12, 13) aufweist.
Domelement nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammern (11, 12, 13) mittels Stegen (14, 15) voneinander getrennt sind und eine Oberseite (16) mit einer Unterseite (17) der Kammern (11, 12, 13) beziehungsweise des Strangpressprofils (3, 4, 5, 6, 7, 8) miteinander verbinden.
Domelement nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Kammern (11, 12, 13) eine Unterseite (17) und/oder eine Oberseite (16) aufweist, deren Wandstärke unterschiedlich zu den Unterseiten (17) und/oder Oberseiten (16) der anderen Kammern (11, 12, 13) ist.
Domelement nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Stege (14, 15) über die Längserstreckung des Strangpressprofils (3, 4, 5, 6, 7, 8) einheitliche konstante Wandstärken oder unterschiedliche konstante Wandstärken aufweisen.
Domelement nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Stege (14, 15) über die Längserstreckung des Strangpressprofils (3, 4, 5, 6, 7, 8) bauchig, sich zur ihrer Mitte verjüngend, kegelförmig oder trapezförmig ausgebildet sind.
Domelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Strangpressprofil (7) wenigstens in einem Bereich außerhalb des Abstützbereichs (2), insbesondere in den Verbindungsbereichen (22, 23) zwischen den Seitenbereichen (20, 21) und dem Abstützbereich (2), als Tailored Sheet (18, 19) ausgebildet ist.
Domelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Strangpressprofil (3, 10) nach innen und/oder nach außen weisende Stege (24, 25, 26, 27, 28, 29) aufweist.
Domelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Strangpressprofil (9) über seine Quererstreckung unterschiedliche Wandstärken aufweist.
Domelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Seitenbereichen (20, 21) ein Hohlraum (H) gebildet ist, der vorzugsweise direkt unter dem Abstützbereich (2) angeordnet ist.
Domelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Anbindungen (32, 33) vorgesehen sind, mit welchen weitere Fahrzeugelemente, wie beispielsweise Radführungslager angebunden werden können.