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    • 专利摘要:
    Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine wirtschaftliche Vorrichtung zur positionsgenauen modularen Herstellung von einer Rohbauzellenordnung 10 bereitzustellen sowie ein Verfahren zur Verbesserung der Wirtschaftlichkeit der Herstellung von einer Rohbauzellenordnung 10 anzugeben. DOLLAR A Diese Aufgabe wird von einem Verfahren und einer Vorrichtung zur Herstellung einer Rohbauzellenordnung 10 für ein Fahrzeug mit mindestens zwei Rohbaumodulen gelöst, bei denen zunächst ein Umformen mindestens zweier Rohlinge zu Walzprofilen und ein Weiterverarbeiten der Walzprofile stattfindet, wobei DOLLAR A - das Umformen der Rohlinge in mindestens zwei parallel geschalteten Vorrichtungen zur Herstellung eines Walzprofils erfolgt, DOLLAR A - das Weiterverarbeiten der Walzprofile in mindestens zwei parallel geschalteten Fertigungseinrichtungen erfolgt, DOLLAR A - eine mit den mindestens zwei Vorrichtungen zur Herstellung eines Walzprofils und mit den mindestens zwei Fertigungseinrichtungen und einer weiteren Fertigungseinrichtung verbundene Regeleinrichtung diese derart regelt, dass zeitlich und räumlich abgestimmt jeweils die Rohbaumodule in der weiteren Fertigungseinrichtung zu der Rohbauzellenordnung 10 verbunden werden.
    公开号:DE102004016460A1
    申请号:DE200410016460
    申请日:2004-03-31
    公开日:2006-02-16
    发明作者:Alexander Egidi；Karl-Heinz FÜLLER
    申请人:DaimlerChrysler AG；
    IPC主号:B21B27-06
    专利说明:
    [0001] DieErfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung einer Rohbauzellanordnunggemäß dem Oberbegriffdes Patentanspruchs 1 und ein Verfahren zur Herstellung einer Rohbauzellanordnunggemäß dem Oberbegriffdes Patentanspruchs 6.
    [0002] Ausdem Kraftfahrzeugbau, insbesondere Nutzfahrzeugbau, ist bekannt,dass eine Rohbauzellanordnung fürein Fahrzeug vorgesehen wird, um verschiedene Fahrzeugteile zu montieren,wie beispielsweise Karosserie, Motor, Aufhängungssystem usw.. Typischerweiseumfasst die Rohbauzellanordnung in Längsrichtung ein Paar parallelerLängsträger, diesich in der Regel entlang der gegenüberliegenden Seiten des Fahrzeugserstrecken, mehrere transversale Querträger, welche die Längsträger an diesenentlang in beabstandeten Positionen miteinander verbinden und mehrereSeitenschweller, die mit den parallelen Längsträgern verbunden sind. Die Rohbauzellanordnungwirkt wie das die Hauptbelastung gegenüber Steifigkeit und Festigkeittragende Bauteil, anstelle von Karosserieteilen, die typischerweisein herkömmlichenPersonenkraftfahrzeugen verwendet werden.
    [0003] Beider Herstellung einer Rohbauzellanordnung für Fahrzeuge verwenden die Herstellertypischerweise Tiefzieh- oder Walz verfahren, in denen Stähle, wiebeispielsweise Tiefziehstähle,zu den gewünschtenTrägerstrukturenumgeformt werden.
    [0004] Ausder Druckschrift DE695 04 857 T2 ist ein Verfahren zur Herstellung von einerRohbauzellanordnung fürein Fahrzeug mittels unterschiedlicher Umformprozesse, wie z.B.Innenhochdruckumformen (IHU), Prägenund Walzen bekannt. Die Rohbauzellanordnung besteht aus 3 Teilen:dem vorderen Rahmenmodul, hergestellt mittels Innenhochdruckumformen(IHU), dem mittleren Rahmenmodul, hergestellt mittels Walzen, demhinteren Rahmenmodul, hergestellt mittels Prägen. Diese einzelnen Rahmenmodulewerden in mehreren Umformprozessen hergestellt, da es schwierigist unterschiedliche Rahmenmodulgeometrien und – abmessungen nur mittels Walzprofilierenin einem Arbeitsgang zu erzeugen. Die Verbindung der Rahmenmodulezu einer Rohbauzellanordnung erfolgt später und separat. Der Einsatzvon mehreren Umformwerkzeugen begrenzt die Wirtschaftlichkeit desUmformprozesses, da erhöhteInvestitionskosten fürWerkzeug- und Maschinen,für Personalund fürdie Absicherung der Fertigungsqualität anfallen. Zusätzlich fallenaufgrund einer nicht aufeinander abgestimmten Fertigung der Walzprofilebei den einzelnen Umformprozessen unnötige Logistik- und Transportkostenfür dieeinzelnen Walzprofile an. Ferner ist bei dieser Rohbauzellanordnungproblematisch, dass diese aus mehreren Rahmenmodulen besteht, weswegendie Walzprofile, insbesondere die Längsträger, Steifigkeitsreduzierungenim Fügebereichaufweisen und die Torsions- und Biegesteifigkeit negativ beeinflussen.
    [0005] DerErfindung liegt ausgehend von diesem Stand der Technik die Aufgabezugrunde, eine wirtschaftliche Vorrichtung zur modularen Herstellung voneiner Rohbauzellanordnung bereitzustellen sowie ein wirtschaftlichoptimiertes Verfahren zur Herstellung von einer Rohbauzellanordnunganzugeben.
    [0006] DieseAufgabe wird in Bezug auf die erfindungsgemäße Vorrichtung mit den Merkmalendes Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 durch dessen kennzeichnendeMerkmale gelöstund in Bezug auf das zu schaffende Verfahren mit den Merkmalen des Oberbegriffsdes Patentanspruchs 6 durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst. Weiterevorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung gehenaus den Unteransprüchenund der Beschreibung hervor.
    [0007] Dieerfindungsgemäße Lösung istgegeben durch eine Vorrichtung zur Herstellung einer Rohbauzellanordnungfür einFahrzeug mit: – einer Vorrichtung zur Herstellungvon Walzprofilen und – einerFertigungseinrichtung zur Weiterverarbeitung der Walzprofile zuRohbaumodulen, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtungzur Herstellung einer Rohbauzellanordnung ferner umfasst: – mindestenseine zweite parallel zu der ersten geschaltete Vorrichtung zur Herstellungvon Walzprofilen, – mindestenseine zweite parallel zu der ersten geschaltete Fertigungseinrichtungzur Weiterverarbeitung, – mindestenseine weitere Fertigungseinrichtung zum Verbinden der Rohbaumodulezur Rohbauzellanordnung, – mindestenseine Regeleinrichtung zum Regeln des Zuführens und/oder Verbindens mindestens zweierRohbaumodule zu einer Rohbauzellanordnung.
    [0008] EinVorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtungzur Herstellung einer Rohbauzellanordnung besteht darin, dass alleVerfahrensschritte auf einer einzigen Vorrichtung durchführbar sind,die mehrere Vorrichtungen zur Herstellung von Walzprofilen und Fertigungseinrichtungenumfasst, wobei die Vorrich tungen zur Herstellung von Walzprofilenund die Fertigungseinrichtungen aufeinander abgestimmt sind, wodurches zu einer Erhöhungder Ausbringung und zu einer Zeiteinsparung kommt. Eine hohe Ausbringungsmengepro Zeit ergibt eine hohe Wirtschaftlichkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtungzur Herstellung einer Rohbauzellanordnung.
    [0009] Erfindungsgemäß entfällt derTransport der Walzprofile beispielsweise zu einer separaten Fertigungseinrichtungoder einer Umformstraße.Das bekannte Logistikproblem, das mit konventionellen Vorrichtungenzur Herstellung von Walzprofilen verbunden ist, ist mit dieser Erfindunggelöst.
    [0010] Einweiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin,dass dadurch eine bessere Positioniergenauigkeit der Walzprofile,der Rohbaumodule und deren Komponenten gewährleistet wird, da das Positionierenauf einer neuen, separaten Vorrichtung entfällt. Dadurch weist die Rohbauzellanordnungeine erhöhteMaßhaltigkeitund -genauigkeit auf.
    [0011] Einanderer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung liegt darin,dass ähnlicheWalzprofile, welche sich beispielsweise nur in der Länge unterscheidenohne Rüstvorgänge undseparate Werkzeugsätzedurch entsprechendes Ablängenam Ende der Vorrichtung zur Herstellung von einer Rohbauzellanordnungmodular herstellbar sind. Dabei sind Längsträger, Querträger und Seitenschweller typisiertund unterscheiden sich in der Längein Abhängigkeitvon der Fahrzeugausführung,wobei die Walzprofilquerschnitte der einzelnen Träger- undSchwellerstrukturen die gleiche Form aufweisen.
    [0012] Ineiner vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Vorrichtungzur Herstellung eines Walzprofils mindestens eine integrierte Fertigungseinrichtungzum Umformen, wobei die Fertigungseinrichtung geeignet ist, denWalzprofilquerschnitt zu verändern.
    [0013] DerVorteil dieser Ausgestaltung besteht darin, dass Walzprofile mitstark voneinander abweichenden Walzprofilquerschnitten in einerder Vorrichtungen zur Herstellung eines Walzprofils mittels einer indieser Vorrichtung zur Herstellung eines Walzprofils integriertenFertigungseinrichtung zum Umformen, insbesondere eine Tiefziehfertgigungseinrichtungund/oder eine Fertigungseinrichtung zum Sicken, lokal umgeformtwerden können,ohne dabei teure Umrüstvorgänge undVorrichtungswechsel vorzunehmen.
    [0014] Somitkönnenin dieser Ausgestaltung der Erfindung in der Vorrichtung zur Herstellungeiner Rohbauzellanordnung parallel Walzprofile hergestellt werden,die stark voneinander abweichende Walzprofilquerschnittsänderungenaufweisen, diese zu Rohbaumodulen weiterverarbeitet und anschließend zueiner Rohbauzellanordnung verbunden werden. Dabei entfällt derTransport der Walzprofile zu einer separaten Umformstrasse, da alleVerfahrensschritte auf einer einzigen Vorrichtung zur Herstellungeiner Rohbauzellanordnung durchgeführt werden und damit eine Erhöhung derAusbringungsmenge pro Zeiteinheit erzielt wird.
    [0015] Esist auch möglichmit diesen Vorrichtungen zur Herstellung eines Walzprofils Walzprofilemit gleichen Walzprofilquerschnitten herzustellen um diese mit anderenzu Rohbaumodulen zu verbinden.
    [0016] Ineiner weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind mindestens zweiVorrichtungen zur Herstellung eines Walzprofils synchron geschaltet.
    [0017] DerVorteil einer Synchron-Schaltung besteht darin, dass die beidenVorrichtungen zur Herstellung eines Walzprofils, gleichzeitig Walzprofilemit gleichen oder mit stark voneinander abweichenden Walzprofilquerschnittenherstellen können.Durch die damit erzielte Zeiteinsparung wird die Ausbringungsmengeerhöht.
    [0018] Alternativdazu könnendie Vorrichtungen zur Herstellung eines Walzprofils asynchron undsomit diskontinuierlich geschaltet werden. Dieser diskontinuierlicheBetrieb ermöglichtdie parallele zeitgleiche Herstellung von Walzprofilen, die miteiner geringen Anzahl und mit einer erhöhten Anzahl von Arbeitsgängen inverschiedenen Vorrichtungen herstellbar sind und zu einem bestimmtenZeitpunkt miteinander zu Rohbaumodulen verbunden werden.
    [0019] Ineiner anderen Ausgestaltung der Erfindung sind mindestens zwei Fertigungseinrichtungen synchronzueinander oder zu den Vorrichtungen zur Herstellung des Walzprofilsgeschaltet.
    [0020] EinVorteil der Synchron-Schaltung von Fertigungseinrichtungen bestehtdarin, dass die Fertigungseinrichtungen gleichgetaktet mit den Vorrichtungenzur Herstellung eines Walzprofils in einem kontinuierlichen Betriebregelbar sind. Somit sind die Walzprofile in einem Arbeitsgang zeitsparendohne Zwischenlagerung und die damit verbundenen Logistik- und Transportkostenherstellbar.
    [0021] Alternativoder additiv könnenmindestens zwei Fertigungseinrichtungen asynchron geschaltet werden.Dieser diskontinuierliche Betrieb ermöglicht das Anbringen komplexerWalzprofilquerschnittsvariationen an dafür vorgesehenen Bereichen desWalzprofils.
    [0022] Ineiner weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist die Vorrichtungzur Herstellung eines Walzprofils zusätzlich mindestens eine verkettete Fertigungseinrichtungzum Richten und/oder eine verkettete Fertigungseinrichtung zum Markieren und/odereine verkettete Fertigungseinrichtung zum Fügen und/oder eine verketteteFertigungseinrichtung zum Sicken und/oder verkettete Fertigungseinrichtungzum Zug- oder Druckumformen und/oder eine verkettete Fertigungseinrichtung zumLochen und/oder eine verkettete Fertigungseinrichtung zum Waschenauf.
    [0023] EinVorteil dieser speziellen Vorrichtung zur Herstellung eines Walzprofils,liegt darin, dass mittels dieser verketteten Fertigungseinrichtungender Walzprofilquerschnitt stufenweise umgeformt werden kann, damitein umformgünstigerGefügezustand über demWalzprofilquerschnitt einstellbar ist. Zusätzlich ermöglicht die Synchron- und/oderAsynchron-Schaltung der Fertigungseinrichtungen eine stufenweiseUmformung eines Rohlings zu einem Walzprofil oder beispielsweiseeine Umformung des Rohlings zu einem Walzprofil in einem Arbeitsgang.
    [0024] Alternativoder additiv zu dieser Ausgestaltung kann die Fertigungseinrichtungzum Waschen separat nach der Fertigungseinrichtung zur Weiterverarbeitungder Walzprofile zu Rohbaumodule angeordnet sein.
    [0025] Einweiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahrenzur Herstellung einer Rohbauzellanordnung für ein Fahrzeug mit mindestenszwei Rohbaumodulen, mit den aufeinander abgestimmten Schritten:
    [0026] EinVorteil des erfindungsgemäßen Verfahrensbesteht darin, dass aus Walzprofilen Rohbaumodule hergestellt werden,die zu einer Rohbauzellanordnung verbunden werden, da das Positionieren aufeiner neuen, separaten Vorrichtung entfällt. Dadurch wird die Maßhaltigkeitund die Maßgenauigkeit derRohbauzellanordnung erhöht.
    [0027] Einweiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die modulareHerstellung von Walzprofilen, die in der Höhe und in der Breite unterschiedlicheWalzprofilquerschnitte aufweisen und mittels kontinuierlichem oderdiskontinuierlichem Walzprofilieren auf einer Vorrichtung zeitersparendhergestellt werden. Dabei entfallen Logistik- und Transportkosten,wodurch die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens erhöht wird.
    [0028] Einweiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin,dass durch die ununterbrochenen Walzprofile, insbesondere Träger Steifigkeitsreduzierungenim Fügebereichdurch die Konstruktion vermieden werden. Deswegen zeichnet sicheine erfindungsgemäß hergestellteRohbauzellanordnung durch hohe Torsions- und Biegesteifigkeit aus.
    [0029] Eineandere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die Herstellungvon einer Rohbauzellanordnung aus hoch- und höherfesten Stählen, vorzugsweisemit einer Zugfestigkeit bis 1700 N/mm2,die den Sicherheitsanforderungen im Kraftfahrzeugbau gerecht werden.Insbesondere Walzprofile, die zu Rohbaumodulen, aus welchen die Rohbauzellanordnungbesteht, verbunden werden, müssenhäufigan die Einbaustelle zur Anpassung an die Schweissverbindungsstelle,im Walzprofilquer schnitt angepasst werden, so dass diese durch hohe Maßgenauigkeitgekennzeichnet sind und überihren Längsverlaufkeinen gleichbleibenden Walzprofilquerschnitt aufweisen. Mittelsdes erfindungsgemäßen Verfahrenswird sehr wirtschaftlich eine Rohbauzellanordnung aus derartigenWalzprofilen hergestellt, deren Walzprofilquerschnitt veränderbarist.
    [0030] Ineiner vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrenswerden mindestens zwei Vorrichtungen zur Herstellung eines Walzprofils synchronbetrieben.
    [0031] DieSynchron-Schaltung mindestens zweier Vorrichtungen zur Herstellungeines Walzprofils hat den Vorteil, dass parallel Walzprofile aufgleich getakteten Vorrichtungen hergestellt werden können, was zueiner Zeitersparnis und erhöhterWirtschaftlichkeit der Anlage führt.
    [0032] Esist weiterhin möglichohne Umrüstvorgänge Walzprofilemit stark voneinander abweichenden Walzprofilquerschnitten auf beispielsweisezwei parallel geschalteten Vorrichtungen zur Herstellung eines Walzprofilsherzustellen, wobei diese in der Vorrichtung zur Herstellung einerRohbauzellanordnung zu Rohbaumodulen verbunden werden. Somit wird eineZeiteinsparung erzielt und die Ausbringungsmenge erhöht.
    [0033] Alternativoder additiv dazu könnendie Vorrichtungen zur Herstellung eines Walzprofils asynchron undsomit in einem diskontinuierlichen Betrieb geschaltet werden.
    [0034] Ineiner weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden mindestenszwei Fertigungseinrichtungen synchron betrieben.
    [0035] DerVorteil der Synchron-Fertigungseinrichtungen besteht darin, dassdie Fertigungseinrichtungen gleich getaktet mit den Vorrichtungenzur Herstellung eines Walzprofils in einem kontinuierlichen Betriebgeschaltet werden können.Dies führtzu einer Einsparung der Zwischenlagerung und den damit verbundenenLogistik- und Transportkosten.
    [0036] Alternativoder additiv dazu könnenmindestens zwei Fertigungseinrichtungen asynchron betrieben werden,um komplexe Walzprofilquerschnittsvariationen an den dafür vorgesehenenBereichen am Walzprofil anzubringen.
    [0037] Ineiner anderen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird in mindestenseiner Fertigungseinrichtung zur Weiterverarbeitung von Walzprofilenmindestens ein Querträgermodul und/odermindestens ein Seitenschwellermodul und/oder mindestens ein Längsträgermodulund/oder mindestens ein Dachrahmenmodul gefertigt.
    [0038] DerVorteil dieser Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin,dass eine oder mehrere Fertigungseinrichtungen derart ausgestaltetwerden können,dass sie Walzprofile zu Trägerstrukturenund Rahmenmodulen mit variierender Länge und/oder Breite verbindenkönnen.Somit könnenauf einer Fertigungseinrichtung beispielsweise Querträgermoduleverschiedener Längeund/oder Breite und mit unterschiedlichen Walzprofilquerschnittenhergestellt werden. Dies ermöglichteine Einsparung von komplizierten Umrüstvorgängen und erhöht die Wirtschaftlichkeitdes Verfahrens.
    [0039] Ineiner weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Rohlingkalt und/oder warm umgeformt.
    [0040] DerVorteil dieser Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin,dass die Herstellung von Walzprofilen mittels Kaltumformung desRohlings eine sehr hohe Maßhaltig keitder Walzprofile gewährleistet.Somit könnenRohbaumodule in hoher Qualitätund Maßgenauigkeit,in hoher Stückzahlsehr wirtschaftlich hergestellt werden.
    [0041] Alternativoder additiv dazu kann der Rohling auch warm umgeformt werden. Dieshat den Vorteil, dass ein an die Einsatzbedingungen über demWalzprofilquerschnitt angepasster Gefügezustand eingestellt werdenkann.
    [0042] Ineiner weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird in derVorrichtung zur Herstellung eines Walzprofils der Rohling in zwei voneinandergetrennten Arbeitsgängenumgeformt.
    [0043] DerVorteil dieser Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin,dass zwischen den zwei voneinander getrennten Arbeitsgängen desWalzprofilierens ein Umformprozess, wie beispielsweise Tiefziehenund/oder Sicken und/oder Zug-/Druckumformen, stattfinden kann. Somitwird in dem Verfahrensschritt Walzprofilieren ein anderer Umformprozessintegriert. Mittels diesem Verfahren können Walzprofile mit unterschiedlichenBreiten, Längenund Walzprofilquerschnitten hergestellt werden. Dadurch können Walzprofilehergestellt werden, die exakt an den späteren Verwendungszweck und denAbmessungen der Rohbaumodule angepasst sind.
    [0044] Beidieser vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrenserfolgt die Herstellung des Walzprofils und die Herstellung desverändertenWalzprofilquerschnitts ohne Zwischenlagerung und die damit verbundenenLogistik- und Transportkosten.
    [0045] Esist auch möglich,den Rohling in der Vorrichtung zur Herstellung eines Walzprofilsin einem Arbeitsgang umzuformen.
    [0046] Dieskann mittels konventionellem oder mittels flexiblem Walzprofilierenim Sinne von DE 10011 755 A1 erfolgen. Der Vorteil der Anwendung des konventionellenWalzprofilierens besteht darin, dass in der Praxis viel Erfahrungvorliegt.
    [0047] Ineiner anderen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden als Ausgangsmaterialfür denRohling höherfesteStähleund/oder Tiefziehstähleund/oder Ti-Legierungen und/oder Ni-Legierungen und/oder Leichtbaustähle und/oder metallhaltigeKompositwerkstoffe verwendet.
    [0048] Mittelsdieses Verfahrens wird eine Gewichtsreduzierung erzielt, die aufgrundder Steifigkeitserhöhungdes Walzprofils, des Rohbaumoduls und der Rohbauzellanordnung möglich wird.Neben einer Gewichtsreduzierung haben diese Werkstoffe den Vorteil,dass weniger Einbauraum benötigtwird und andererseits die steigenden Sicherheitsanforderungen imKraftfahrzeugbau im Bereich von Struktur- und Sicherheitsbauteilenerfülltwerden können.
    [0049] InsbesonderehöherfesteStähle(s.g. Leichtbaustähle),vorzugsweise aus der Gruppe der Mehrphasenstähle, wie beispielsweise Dualphasenstähle (DP-Stähle), Complexphasenstähle (CP-Stähle), Materialphasenstähle (MP-W-Stähle), LiP-Stähle (Light Steelwith induced Plasticity) oder TRIP-Stähle (Transformation inducedplasticity), eignen sich gut fürdas erfindungsgemäße Verfahren.
    [0050] DieseStähleweisen besonders günstige Verfestigungseigenschaftenauf, die sich in einem günstigenUmformbarkeits/Festigkeitsverhältniswiderspiegelt. Die sehr hohe Verfestigung dieser Stähle beihoher Ausgangsfestigkeit erweist sich besonders vorteilhaft für das Crash-Verhalten.Somit wird eine Steigerung der Festigkeit in gewünschten Walzprofilberei chenerzielt, ohne dass beispielsweise eine kostenintensive Wärmebehandlungbenötigtwird.
    [0051] Alternativoder additiv dazu könnenerfindungsgemäß Tiefziehstähle in Walzprofilen,zum Einsatz kommen, da sie neben einem niedrigen Kohlenstoffgehaltauch überein feinkörniges,texturarmes Gefügeverfügenund eine Dehngrenze ohne Fließbereichaufweisen.
    [0052] AuchTi-Legierungen, welche übereinen höherenE-Modul als Stähleverfügen,könnenumformtechnisch mittels Walzprofilieren zu einer formsteifen Rohbauzellanordnungverarbeitet werden. Der höhereE-Modul wirkt sich positiv auf die Torsions- und Biegesteifigkeit des umformtechnischhergestellten Walzprofil aus.
    [0053] Esist vorteilhaft metallhaltige Kompositwerkstoffe für Walzprofilein einer Rohbauzellanordnung einzusetzen. Der Vorteil dieser Werkstoffebesteht darin, dass sie "maßgeschneidert" an den jeweiligen Einsatzzweckangepasst und eingesetzt werden können. So sind Verstärkungenbeispielsweise nur in den hochbeanspruchten Walzprofilbereichen,wie z.B. den Anbindungsstellen notwendig.
    [0054] Nachfolgendwerden die erfindungsgemäßen Gegenstände anhandvon zwei Ausführungsbeispielenund der 1 näher erläutert. Dabei zeigt:
    [0055] 1 SchematischeDarstellung der Komponenten einer Rohbauzellanordnung
    [0056] Die 1 stelltschematisch eine beispielhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Rohbauzellanordnung 10 dar.Sie weist Seitenschwellermodul 1, Längsträgermodul 2 und Querträgermodul 3 auf.Als Ausgangsmaterial (Blech) füreinen Rohling werden TRIP-Stähleaus einer Abwickelstation (Coil) verwendet. Die TRIP-Stähle zeichnensich durch eine hohe Festigkeit bei erhöhter Duktilität aus und sinddurch das erfindungsgemäße Verfahrengut verformbar.
    [0057] Ineinem ersten Verfahrensschritt werden drei Rohlinge parallel indrei Vorrichtungen zur Herstellung eines Walzprofils gerichtet,danach in einem nächstenVerfahrensschritt markiert. Anschließend werden die Rohlinge ineinem dritten Verfahrensschritt mit jeweils einem ersten Walzprofil,das in einer separat angeordneten weiteren Fertigungseinrichtungzum Herstellen von Komponenten hergestellt wird, unlösbar durchschweißengefügt.Dabei liegen die Fügestellenzentral auf den Rohlingen, derart, dass der seitlich der Fügestelleliegende Bereich der Rohlinge in einem Folgeschritt walzprofiliertwerden kann. In der ersten Vorrichtung zur Herstellung eines Walzprofilswird der erste Rohling zu einem Walzprofil aus der Querträgerfamilie,in der zweiten Vorrichtung zur Herstellung eines Walzprofils wird derzweite Rohling zu einem Walzprofil aus der Schwellerfamilie undin der dritten Vorrichtung zur Herstellung eines Walzprofils wirdder dritte Rohling zu einem Walzprofil aus der Dachrahmenfamilie walzprofiliert.Nach dem ersten Walzprofilierschritt werden die aus den Rohlingenwalzprofilierten Walzprofile in einer integrierten Fertigungseinrichtung zumUmformen tiefgezogen, gesickt und anschließend jeweils in den Vorrichtungenzur Herstellung eines Walzprofils in einem zweiten Walzprofilierschritt walzprofiliert.Dabei kann auf den drei Vorrichtungen zur Herstellung eines Walzprofilsjeweils ein Rohling zu einem Walzprofil mit einem stark von denanderen Walzprofilen abweichenden Walzprofilquerschnitt kontinuierlichwalzprofiliert werden. Um die gewünschte Länge des einzelnen Walzprofilszu gewährleisten,werden die Walzprofile, die in den drei Vorrichtungen zur Herstellungeines Walzprofils aus Roh lingen zu Walzprofilen walzprofiliert wurden, nachdem Walzprofilieren in einer verketteten Fertigungseinrichtung zumTrennen getrennt. Anschließendwerden die Walzprofile mit hoher Maßgenauigkeit jeweils in einerverketteten Fertigungseinrichtung zum Lochen, die in Reihe nachder Fertigungseinrichtung zum Trennen angeordnet ist, gelocht, umeine verbesserte Verbaubarkeit zu erreichen. In einem nächsten Verfahrensschrittwerden weitere Komponenten, wie beispielsweise Schrauben, Mutternund Nieten auf dem Walzprofil lösbaroder mit weiteren Komponenten unlösbar in einer Fertigungseinrichtungzur Weiterverarbeitung der Walzprofile zu Rohbaumodulen befestigt.Diese Fertigungseinrichtung zur Weiterverarbeitung der Walzprofilezu Rohbaumodulen ist in Reihe zu der Fertigungseinrichtung zum Lochenund unmittelbar nach der Fertigungseinrichtung zum Walzprofilierenangeordnet. AnschließendDurchlaufen die parallel hergestellten Rohbaumodule eine Fertigungseinrichtungzum Waschen, um diese füreine folgende Weiterverarbeitung vorzubereiten. In einer weiterenFertigungseinrichtung, die der Fertigungseinrichtung zum Waschennachgeschaltet ist, werden die einzelnen Rohbaumodule zu einer Rohbauzellanordnung 10 verbunden.
    [0058] EineRegeleinrichtung regelt das Zuführen undVerbinden der drei Rohbaumodule zu einer Rohbauzellanordnung 10,indem sie die Vorrichtungen zur Herstellung von Walzprofilen unddie Fertigungseinrichtungen zur Weiterverarbeitung der Walzprofile zuRohbaumodulen bedarfsabhängigsynchron oder asynchron regelt. Durch die Synchron-Schaltung der Vorrichtungenund der Fertigungseinrichtungen wird eine zeitgenaue Herstellungder Rohbaumodule gewährleistet,die das sofortige Verbinden der Rohbaumodule zu der Rohbauzellanordnung 10 ohneeine unnötigeZeitverzögerungerlaubt.
    [0059] Ineinem zweiten Ausführungsbeispielkönnenauf jeder der drei Vorrichtungen zur Herstellung von einem WalzprofilWalzprofile mit stark voneinander abweichenden Walzprofilquerschnittenund -längenhergestellt werden. Dabei weisen die Walzprofile in der Höhe und inder Breite veränderteWalzprofilquerschnitte auf, die mittels diskontinuierlichem Walzprofilierenhergestellt werden. Durch die Regeleinrichtung wird das Zuführen undVerbinden der drei unterschiedlichen Rohbaumodule zu einer Rohbauzellanordnung 10 asynchrongeregelt. Die Asynchron-Schaltung der Vorrichtungen zur Herstellung vonWalzprofilen zum einen, sowie der Fertigungseinrichtungen zum anderen,gewährleisteteine zeitlich aufeinander abgestimmte Herstellung von Walzprofilen,unabhängigvon der Anzahl der Arbeitsgängein den drei Vorrichtungen zur Herstellung von einem Walzprofil undder drei Fertigungseinrichtungen zur Weiterverarbeitung der Walzprofilezu Rohbaumodulen. Damit erfolgt das Verbinden der Walzprofile zuRohbaumodulen und die Rohbaumodule zu einer Rohbauzellanordnung 10 wirtschaftlichund maßgenau.
    [0060] DieErfindung ist nicht auf die zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen,insbesondere auf die beschriebene Anzahl der Vorrichtungen zur Herstellungvon einem Walzprofil und der Anzahl der Fertigungseinrichtungenzur Weiterverarbeitung der Walzprofilen zu Rohbaumodulen beschränkt. Esist auch denkbar, zwei oder mehr als drei Vorrichtungen zur Herstellungvon einem Walzprofil und zwei oder mehr als drei Fertigungseinrichtungenzur Weiterverarbeitung der Walzprofile zu Rohbaumodulen parallel anzuordnen.So ist es beispielsweise möglich,die Arbeitsgängein den Vorrichtungen zur Herstellung von einem Walzprofil in geänderterAbfolge durchzuführenoder kein zusätzlichesWalzprofil mit dem Rohbaumodul vor dem ersten Walzprofilierschrittzu fügen,sondern lediglich den Rohling in einem Arbeitsgang zu walzprofilieren.
    [0061] Außerdem istdenkbar fürdie Herstellung von Walzprofilen ein anderes Ausgangsmaterial einzusetzen.Beispielsweise könnenanstatt von TRIP-Stählen,andere beispielsweise TWIP-Stähle verwendetwerden, die bei erhöhterFestigkeit hohe Verformbarkeit besitzen. Es ist auch möglich alsAusgangsmaterial fürden Rohling Al- oder Mg-Basislegierungen zu verwenden.
    [0062] Mitdem erfindungsgemäßen Verfahrenist es auch möglich,andere Arten von Rohbauzellanordnungen herzustellen.
    权利要求:
    Claims (12)
    [1] Vorrichtung zur Herstellung einer Rohbauzellanordnung(10) fürein Fahrzeug mit: – einerVorrichtung zur Herstellung eines Walzprofils und – einerFertigungseinrichtung zur Weiterverarbeitung der Walzprofile zuRohbaumodulen, dadurch gekennzeichnet, dass dieVorrichtung zur Herstellung einer Rohbauzellanordnung (10)ferner umfasst: – mindestenseine zweite parallel zu der ersten geschaltete Vorrichtung zur Herstellungeines Walzprofils, – mindestenseine zweite parallel zu der ersten geschaltete Fertigungseinrichtungzur Weiterverarbeitung, – mindestenseine weitere Fertigungseinrichtung zum Verbinden der Rohbaumodulezur Rohbauzellanordnung (10), – mindestens eine Regeleinrichtungzum Regeln des Zuführensund/oder Verbindens mindestens zweier Rohbaumodule zu einer Rohbauzellanordnung(10).
    [2] Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass die Vorrichtung zur Herstellung eines Walzprofils mindestenseine integrierte Fertigungseinrichtung zum Umformen umfasst.
    [3] Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,dass mindestens zwei Vorrichtungen zur Herstellung eines Walzprofilssynchron geschaltet sind.
    [4] Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,dass mindestens zwei Fertigungseinrichtungen synchron geschaltetsind.
    [5] Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Herstellung eines Walzprofilszusätzlich mindestenseine verkettete Fertigungseinrichtung zum Richten und/oder eineverkettete Fertigungseinrichtung zum Markieren und/oder eine verketteteFertigungseinrichtung zum Fügenund/oder eine verkettete Fertigungseinrichtung zum Sicken und/oderverkettete Fertigungseinrichtung zum Zug- oder Druckumformen und/odereine verkettete Fertigungseinrichtung zum Lochen und/oder eine verkettete Fertigungseinrichtungzum Waschen aufweist.
    [6] Verfahren zur Herstellung einer Rohbauzellanordnung(10) fürein Fahrzeug mit mindestens zwei Rohbaumodulen, mit den aufeinanderabgestimmten Schritten: – Umformenmindestens zweier Rohlinge zu Walzprofilen, – Weiterverarbeitender Walzprofile zu Rohbaumodulen, dadurch gekennzeichnet, – dass dasUmformen der Rohlinge zu Walzprofilen in mindestens zwei parallelgeschalteten Vorrichtungen zur Herstellung eines Walzprofils erfolgt, – dass dasWeiterverarbeiten der Walzprofile zu Rohbaumodulen in mindestenszwei parallel geschalteten Fertigungseinrichtungen erfolgt, – dass einemit den mindestens zwei Vorrichtungen zur Herstellung eines Walzprofilsund mit den mindestens zwei Fertigungseinrichtungen und mindestenseiner weiteren Fertigungseinrichtung verbundene Regeleinrichtungdiese derart regelt, dass zeitlich und räumlich abgestimmt jeweils dieRohbaumodule in der weiteren Fertigungseinrichtung zu der Rohbauzellanordnung(10) verbunden werden.
    [7] Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,dass mindestens zwei Vorrichtungen zur Herstellung eines Walzprofilssynchron betrieben werden.
    [8] Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet,dass mindestens zwei Fertigungseinrichtungen synchron betriebenwerden.
    [9] Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet,dass in mindestens einer Fertigungseinrichtung zur Weiterverarbeitungvon Walzprofilen mindestens ein Querträgermodul (3) und/odermindestens ein Seitenschwellermodul (1) und/oder mindestensein Längsträgermodul(2) und/oder mindestens ein Dachrahmenmodul gefertigt wird.
    [10] Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet,dass der Rohling kalt und/oder warm umgeformt wird.
    [11] Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet,dass in der Vorrichtung zur Herstellung eines Walzprofils der Rohlingin zwei voneinander getrennten Arbeitsgängen umgeformt wird.
    [12] Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,dass als Ausgangsmaterial fürden Rohling höherfesteStähleund/oder Tiefziehstähle und/oderTi-Legierungen und/oder Ni-Legierungen und/oder Leichtbaustähle und/odermetallhaltige Kompositwerkstoffe verwendet werden.
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
    DE102004016460B4|2007-01-04|
    US20050217099A1|2005-10-06|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    2006-02-16| OP8| Request for examination as to paragraph 44 patent law|
    2007-05-03| 8327| Change in the person/name/address of the patent owner|Owner name: DAIMLERCHRYSLER AG, 70327 STUTTGART, DE |
    2007-06-28| 8364| No opposition during term of opposition|
    2008-01-17| 8327| Change in the person/name/address of the patent owner|Owner name: DAIMLER AG, 70327 STUTTGART, DE |
    2008-12-04| 8320| Willingness to grant licenses declared (paragraph 23)|
    2011-01-20| 8339| Ceased/non-payment of the annual fee|
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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    US11/096,000| US20050217099A1|2004-03-31|2005-03-31|Devic and process for producing a pre-form assembly|
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