專利名稱：用于制造最大程度面狀的組合構(gòu)件的方法以及與此對應(yīng)的最大程度面狀的組合構(gòu)件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分的用于制造最大程度(weitestgehend)面狀的(flschenformig)組合構(gòu)件(Bauteileverbund)的方法以及與此對應(yīng)的根據(jù)權(quán)利要求 7的前序部分的最大程度面狀的組合構(gòu)件。
背景技術(shù)：
從文件DE 198 57 565 1中已知一種用于制造機(jī)動車的帶有側(cè)梁(Seitenholm) 的白車身的頂蓋結(jié)構(gòu)(Dachaufbau)的方法，該側(cè)梁由內(nèi)型材(Innenprofil)和外型 材(Au β enprofil)所形成并且為頂蓋框架(Dachrahmen)的組成部分。內(nèi)型材和外 型材通過電阻點(diǎn)焊(Widerstandspunktschwei β ung)相應(yīng)地連接在近似水平地向內(nèi)
指向的內(nèi)縱向凸緣(Innenlangsflansch)處以及連接在向上限制車門和/或車窗切 口(Fensterausschnitt)的外縱向凸緣(AuBenlangsflansch)處。在將頂蓋框架裝配
(anbringen)在下部結(jié)構(gòu)(Unterbau)處之后，帶有頂蓋縱向凸緣(Dachlmigsflansch)的頂 蓋部件(Dachteil)從上方安放(aufsetzen)到側(cè)梁或外型材上并且在該處在所選取的區(qū) 域中通過激光焊接而連接。緊接著在側(cè)向上安置相關(guān)聯(lián)的帶有上側(cè)圍板(Seitenteil)的 側(cè)壁框架(Seitenwandrahmen)，其中，帶有縱向凸緣的側(cè)圍板貼靠在外縱向凸緣處并且在 該處通過電阻點(diǎn)焊而連接。在實(shí)際中，尤其關(guān)于機(jī)動車車身處的側(cè)圍板，使用形狀強(qiáng)化的(formgehartet)高 強(qiáng)度的構(gòu)件，以為了可應(yīng)對由碰撞事件、尤其為側(cè)面碰撞所引起的可能的高應(yīng)力。傳統(tǒng)上 偏愛的接合方法(FUgeverfahren)(即電阻點(diǎn)焊)以截面來看取決于相對長的凸緣，因為 前述的電阻點(diǎn)焊伴隨著增加的熱輸入(Warmeeintrag)，該熱輸入在所選擇的凸緣太短時 可引起鋼材料的不利的組織變化。另一方面，由于相對長的凸緣導(dǎo)致由變小的車門切口 (Turausschnitt)引起的進(jìn)入車門舒適度的降低以及由于尺寸待確定為較大的車門密封件 和/或可能的車窗密封件所引起的成本增加。另一方面，文件DE 199 27 208 B4公開了高成本的方法以及與此對應(yīng)的裝置， 以用于板件的、尤其為汽車制造中的車身板件的邊緣側(cè)的連接，其中，外板件的邊緣通過 內(nèi)板件的邊緣而咬接(falzen)，這些邊緣被壓合，并且在咬接之前至少其中一個板件的邊 緣設(shè)有沖壓的(eingeprSgt)凸出部，并且其中，凸出部在壓合期間通過布置在卷邊爪形部 (BOrdelbacke)處的電極通過電阻凸焊(Widerstandsbuckelschwei β ung)與相應(yīng)的另一 板件相連接。雖然通過電阻凸焊可實(shí)現(xiàn)(verzeichnen)降低進(jìn)入到鋼材中的熱輸入，然而 這種措施與高成本的咬接措施相結(jié)合。

發(fā)明內(nèi)容
由于這種背景本發(fā)明的目的是，提供一種用于制造機(jī)動車車身的最大程度面狀的 組合構(gòu)件的方法，該組合構(gòu)件帶有內(nèi)部件、外部件以及至少一個布置在內(nèi)部件和外部件之 間的加強(qiáng)部件，該方法以改進(jìn)傳統(tǒng)方法的方式有利地將降低其自身的制造費(fèi)用與降低尤其 到形狀強(qiáng)化的高強(qiáng)度的構(gòu)件的鋼材中的熱輸入相結(jié)合。本發(fā)明的目的還在于，實(shí)現(xiàn)與此對 應(yīng)的最大程度面狀的組合構(gòu)件?；谟糜谥圃鞕C(jī)動車車身的最大程度面狀的組合構(gòu)件(該組合構(gòu)件帶有內(nèi)部件、 外部件以及至少一個布置在內(nèi)部件和外部件之間的加強(qiáng)部件，內(nèi)部件和外部件以及加強(qiáng)部 件在彼此相對應(yīng)的固定凸緣的區(qū)域中彼此重疊地安放并且通過焊接牢固地相連接成為前 述的組合構(gòu)件)的方法，所提出的目的由以下方式實(shí)現(xiàn)，即，首先將內(nèi)部件與加強(qiáng)部件在前 述的固定凸緣的區(qū)域中通過電阻點(diǎn)焊牢固地相連接成為焊接組，并且隨后外部件在該固定 凸緣的區(qū)域中安放到所產(chǎn)生的焊接組上以及至少在與碰撞相關(guān)的關(guān)鍵凸緣區(qū)段中通過電 阻凸焊與焊接組牢固地相連接。通過這種措施允許，將尤其形狀強(qiáng)化的構(gòu)件的固定凸緣構(gòu)造成相對短，因為相比 于在傳統(tǒng)上所實(shí)行的電阻點(diǎn)焊的情況下在電阻凸焊的情況下可實(shí)現(xiàn)更少的熱輸入。相應(yīng) 地，不需要散發(fā)同樣多的熱量，以避免鋼材中的不利的組織變化?？紤]到開始所評價的現(xiàn)有 技術(shù)，由此導(dǎo)致除了降低制造成本之外尤其還降低材料成本。從屬權(quán)利要求描述了本發(fā)明的優(yōu)選的改進(jìn)方案或設(shè)計方案。對此，在制造以機(jī)動車車身的側(cè)圍板的形式的最大程度面狀的組合構(gòu)件的 情況下，根據(jù)本發(fā)明的方法已證明為尤其有利，該側(cè)圍板還可具有至少一個車門開口
(Ttirijffiiung)和/或車窗開口(Fenster0ffiiung)。在電阻凸焊的準(zhǔn)備中一方面可提供
帶有焊接凸起(Schwei β buckel)的外部件或加強(qiáng)部件。另一方面可還合適的是，提供接 合配對件(FUg印artner)，這兩個接合配對件具有焊接凸起。因此，在既應(yīng)用帶有焊接凸 起的外部件又應(yīng)用帶有焊接凸起的加強(qiáng)部件的情況下，這兩個接合配對件通過電阻凸焊 如此地相互焊接在一起，即，接合配對件的焊接凸起以直接互相觸碰(stoiiend)或并排 (nebeneinander)布置的方式而與鄰近的構(gòu)件相焊接。在此，主要應(yīng)用這樣的外部件和/或 加強(qiáng)部件，即，該外部件和/或加強(qiáng)部件具有帶有約2mm至約4mm的直徑、優(yōu)選帶有約3mm 的直徑的焊接凸起。機(jī)動車車身的最大程度面狀的組合構(gòu)件(該組合構(gòu)件帶有內(nèi)部件、外部件以及至 少一個布置在內(nèi)部件和外部件之間的加強(qiáng)部件，內(nèi)部件和外部件以及加強(qiáng)部件在彼此相對 應(yīng)的固定凸緣的區(qū)域中彼此重疊地安放并且通過焊接牢固地相連接成為前述的組合構(gòu)件) 尤其由以下方式而出眾，即，將內(nèi)部件與加強(qiáng)部件在前述的固定凸緣的區(qū)域中通過電阻點(diǎn) 焊牢固地相連接成為焊接組，并且外部件在該固定凸緣的區(qū)域中安放到所產(chǎn)生的焊接組上 以及至少在與碰撞相關(guān)的關(guān)鍵的凸緣區(qū)段中通過電阻凸焊與焊接組牢固地相連接。有利 地，面狀的組合構(gòu)件可通過機(jī)動車車身的側(cè)圍板而形成并且必要時具有至少一個車門開口 和/或車窗開口，其中，與碰撞相關(guān)的關(guān)鍵的凸緣區(qū)段至少通過鄰近車身柱的車門開口和/ 或車窗開口的拐角區(qū)域而形成。例如，車身柱可通過B柱而形成。在電阻凸焊的準(zhǔn)備中，夕卜 部件和/或加強(qiáng)部件構(gòu)造成帶有焊接凸起，其中，在這種情況中外部件和加強(qiáng)部件具有焊 接凸起，如此地布置外部件和加強(qiáng)部件，即，使得焊接凸起以直接互相觸碰或并排布置的方式而與鄰近的構(gòu)件相焊接。至于焊接凸起，其可具有約2mm至約4mm的直徑、優(yōu)選約3mm的直徑。


在下文中根據(jù)在附圖中示意性示出的實(shí)施例來進(jìn)一步解釋本發(fā)明。其中圖1顯示了以機(jī)動車車身的側(cè)圍板的形式的最大程度面狀的組合構(gòu)件的透視的分解圖，該側(cè)圍板包括內(nèi)部件、外部件以及加強(qiáng)部件，并且根據(jù)傳統(tǒng)的方法(現(xiàn)有技術(shù))而 加以制造，圖2顯示了在頂蓋聯(lián)接區(qū)域中的根據(jù)圖1的組合構(gòu)件的截面圖，圖3顯示了用于產(chǎn)生包括內(nèi)部件和加強(qiáng)部件的焊接組的第一接合次序 (FUgefolge)，以用于與外部件的進(jìn)一步配套(Komplettierimg)以及用于在第二接合次序 的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)以機(jī)動車車身的側(cè)圍板的形式的面狀的組合構(gòu)件，圖4顯示了在頂蓋聯(lián)接區(qū)域中的根據(jù)圖3的焊接組的截面圖，圖5顯示了用于制造根據(jù)本發(fā)明的面狀的組合構(gòu)件的第二接合次序，圖6顯示了在頂蓋聯(lián)接區(qū)域中的根據(jù)圖5的根據(jù)本發(fā)明的面狀的組合構(gòu)件的截面 圖，以及圖7顯示了根據(jù)圖6的根據(jù)本發(fā)明的面狀的組合構(gòu)件的截面圖。
具體實(shí)施例方式根據(jù)圖1和圖2，顯示了以機(jī)動車車身的側(cè)圍板的形式的最大程度面狀的組合構(gòu) 件1，該側(cè)圍板基本上包括內(nèi)部件2、外部件3以及至少一個布置在內(nèi)部件2和外部件3之 間的加強(qiáng)部件4，這些部件自身在彼此相對應(yīng)的固定凸緣5，6，7的區(qū)域中彼此重疊地安放 并且通過焊接牢固地相連接成為前述的組合構(gòu)件1。此處，以側(cè)圍板的形式的組合構(gòu)件1具 有兩個車門開口 8，9或車門切口。此外，顯示了頂蓋板件10 (圖2)，該頂蓋板件10通過焊 接和/或其它的已知的接合措施可與前述的組合構(gòu)件1牢固地相連接。傳統(tǒng)上根據(jù)第一接合次序首先將內(nèi)部件2與加強(qiáng)部件4相連接成為焊接組11，更 確切地說通過在多個接合部位的區(qū)域中的已知的電阻點(diǎn)焊12，其中，借助于電流在最短的 時間內(nèi)將高的熱能集中到接合配對件的較小的面上，并且在施加一定的壓力到接合部位上 的情況下可實(shí)現(xiàn)不可分離的接合連接(圖3和圖4)?？紤]到這種引入到接合部位中的相對高的熱能，從截面來看需要將固定凸緣5，7 相應(yīng)地構(gòu)造成較長。因此，固定凸緣5，7的長度"L1 ”在實(shí)際中為約18mm至約20mm，以使得 可保證足夠的散熱并因此可避免所使用的鋼材料的可能的不利的組織變化和/或不利的 構(gòu)件變形(圖4)。緊接著在第二接合次序的過程中，外部件3利用其固定凸緣6在內(nèi)部件2和加強(qiáng) 部件4的已經(jīng)牢固地相連接的固定凸緣5，7的區(qū)域中安放到已產(chǎn)生的焊接組11上，并且同 樣通過電阻點(diǎn)焊12與焊接組11牢固地相連接。同樣，外部件3 (該外部件3通常構(gòu)造成形狀強(qiáng)化的高強(qiáng)度的構(gòu)件)的固定凸緣6 由于增加的熱輸入必須相應(yīng)地構(gòu)造成較長并且在構(gòu)造有引導(dǎo)凸緣區(qū)段13時，此處在車門 開口 8，9的高度上，具有約19mm至約20mm的長度"L2”，并且在無引導(dǎo)凸緣區(qū)段13的情況下具有約ISmm至約igmm的長度“L/，(圖2)。尤其地，固定凸緣6的大的長度"L2”或“L/’導(dǎo)致材料消耗量的增加以及相應(yīng)的重 量的增加。此外，如上文已經(jīng)提及的，由于變小的車門開口 8，9或車門切口引起進(jìn)入車門舒 適度的降低以及由于尺寸待確定為較大的車門密封件而引起成本的增加。為了應(yīng)對這種不利的狀況，根據(jù)本發(fā)明的制造方法基本上由以下方式而不同于上 文所描述的傳統(tǒng)的方法，即，使得由內(nèi)部件2和加強(qiáng)部件4通過電阻點(diǎn)焊12所制造的焊接 組11從現(xiàn)在起在第二接合次序的過程中通過已知的電阻凸焊14而與外部件3配套或者牢 固地相連接(圖5和圖6)。在此優(yōu)選地，應(yīng)用這樣的外部件3，S卩，該外部件3相應(yīng)于所期望的接合部位的數(shù) 目而具有所謂的未進(jìn)一步顯示的焊接凸起，這些焊接凸起自身預(yù)先被沖壓到外部件3的固 定凸緣6中，更確切地說是以此方式，S卩，焊接凸起在加強(qiáng)部件4的固定凸緣7的方向上指 向。與電阻點(diǎn)焊12相比較，此處用于焊接所必要的電流密度不是通過電極而是通過構(gòu)件形 狀(即，通過焊接凸起)而產(chǎn)生。電極僅用來電流輸送以及力的作用(Krafteinwirkimg)。 因此，可實(shí)現(xiàn)降低的局部熱輸入，該熱輸入允許選擇更短的固定凸緣6。另一方面，同樣存在這樣的可能性，即，代替外部件3而將加強(qiáng)部件4設(shè)成帶有指 向外部件3的焊接凸起或甚至將兩個構(gòu)件設(shè)成帶有互相指向的焊接凸起的兩個構(gòu)件，這些 焊接凸起在實(shí)際的焊接過程中以直接互相觸碰或并排布置的方式而與鄰近的構(gòu)件相焊接。在大量的試驗的范圍內(nèi)，帶有約2mm至約4mm的直徑的、優(yōu)選帶有約3mm的直徑的 焊接凸起已證明為特別地適宜。尤其是可應(yīng)用在約15mm和約16mm之間的用于外部件3的固定凸緣6的長度“L4”， 由此可實(shí)現(xiàn)由更小的密封件和更短的固定凸緣6而引起的節(jié)約材料、節(jié)約重量以及相應(yīng)的 節(jié)約成本。此外，由此造成由于變大的車門開口 8，9或變大的車門切口而引起的進(jìn)入車門 舒適度的提升，這尤其有利得可在以平整的方式構(gòu)造機(jī)動車的方面出眾。參看根據(jù)圖7的帶有車門開口 8，9和/或車窗開口的側(cè)圍板，前述的電阻凸焊14 已證明尤其適用于在鄰近車身柱16 (此處為機(jī)動車車身的B柱)的車門開口 8，9和/或車 窗開口的拐角區(qū)域中的、與碰撞相關(guān)的關(guān)鍵的凸緣區(qū)段15，該B柱在側(cè)面碰撞期間承受特 別高的負(fù)荷。相反地，與碰撞無關(guān)的或輕度相關(guān)的凸緣區(qū)段17習(xí)慣上可通過電阻點(diǎn)焊12 而接合。盡管如此，然而同樣允許并且相應(yīng)地通過本發(fā)明也理解的是，在第二接合次序的 期間通過電阻凸焊14接合所有的凸緣區(qū)段15，17 (未進(jìn)一步示出)。參考標(biāo)號列表1 組合構(gòu)件2 內(nèi)部件3 外部件4 加強(qiáng)部件5 固定凸緣(內(nèi)部件2)6 固定凸緣(外部件3)7 固定凸緣(加強(qiáng)部件4)8 車門開口
9車門開口
10頂蓋板件11焊接組12電阻點(diǎn)焊13引導(dǎo)凸緣區(qū)段14電阻凸焊15與碰撞相關(guān)的關(guān)鍵的凸緣區(qū)段16車身柱(B柱)17與碰撞無關(guān)的凸緣區(qū)段
權(quán)利要求
一種用于制造機(jī)動車車身的最大程度面狀的組合構(gòu)件(1)的方法，所述組合構(gòu)件(1)帶有內(nèi)部件(2)、外部件(3)以及至少一個布置在所述內(nèi)部件(2)和所述外部件(3)之間的加強(qiáng)部件(4)，這些部件在彼此相對應(yīng)的固定凸緣(5，6，7)的區(qū)域中彼此重疊地安放，并且通過焊接牢固地相連接成為前述組合構(gòu)件(1)，其特征在于，首先所述內(nèi)部件(2)與所述加強(qiáng)部件(4)在前述固定凸緣(5，7)的區(qū)域中通過電阻點(diǎn)焊(12)牢固地相連接成為焊接組(11)，并且隨后所述外部件(3)在所述固定凸緣(5，7)的區(qū)域中安放到所產(chǎn)生的焊接組(11)上以及至少在與碰撞相關(guān)的關(guān)鍵的凸緣區(qū)段(15)中通過電阻凸焊(14)與所述焊接組(11)牢固地相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，以機(jī)動車車身的側(cè)圍板的形式制造最大 程度面狀的組合構(gòu)件(1)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，面狀的組合構(gòu)件(1)被制造成帶有至少一 個車門開口(8，9)和/或車窗開口。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的方法，其特征在于，在所述電阻凸焊(14)的準(zhǔn) 備中提供帶有焊接凸起的外部件(3)和/或加強(qiáng)部件(4)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，在既應(yīng)用帶有焊接凸起的外部件(3)又應(yīng) 用帶有焊接凸起的加強(qiáng)部件(4)的情況下，兩個接合配對件通過電阻凸焊(14)如此地相互 焊接，即，使得所述兩個接合配對件的焊接凸起以直接互相觸碰或并排布置的方式而與鄰 近的構(gòu)件相焊接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的方法，其特征在于，應(yīng)用這樣的外部件(3)和/ 或加強(qiáng)部件(4)，即，所述外部件(3)和/或所述加強(qiáng)部件(4)具有帶有約2mm至約4mm的 直徑、優(yōu)選帶有約3mm的直徑的焊接凸起。
7.一種機(jī)動車車身的最大程度面狀的組合構(gòu)件(1)，所述組合構(gòu)件(1)帶有內(nèi)部件(2)、外部件(3)以及至少一個布置在所述內(nèi)部件(2)和所述外部件(3)之間的加強(qiáng)部件 (4)，這些部件在彼此相對應(yīng)的固定凸緣(5，6，7)的區(qū)域中彼此重疊地安放，并且通過焊接 牢固地相連接成為前述組合構(gòu)件(1)，其特征在于，所述內(nèi)部件(2)與所述加強(qiáng)部件(4)在 前述固定凸緣(5，7)的區(qū)域中通過電阻點(diǎn)焊(12)牢固地相連接成為焊接組(11)，并且所述 外部件(3)在所述固定凸緣(5，7)的區(qū)域中安放到所產(chǎn)生的焊接組(11)上以及至少在與 碰撞相關(guān)的關(guān)鍵的凸緣區(qū)段(15)中通過電阻凸焊(14)與所述焊接組(11)牢固地相連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的面狀的組合構(gòu)件(1)，其特征在于，所述組合構(gòu)件(1)通過機(jī) 動車車身的側(cè)圍板而形成。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的面狀的組合構(gòu)件(1)，其特征在于，所述組合構(gòu)件(1)具有至 少一個車門開口(8，9)和/或車窗開口。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的面狀的組合構(gòu)件(1)，其特征在于，所述與碰撞相關(guān)的關(guān)鍵 的凸緣區(qū)段(15)至少通過鄰近車身柱(16)的所述車門開口(8，9)和/或車窗開口的拐角 區(qū)域而形成。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的面狀的組合構(gòu)件(1)，其特征在于，所述車身柱(16)通過 B柱而形成。
12.根據(jù)權(quán)利要求7至11中任一項所述的面狀的組合構(gòu)件(1)，其特征在于，在所述電 阻凸焊(14)的準(zhǔn)備中將所述外部件(3)和/或所述加強(qiáng)部件(4)構(gòu)造成帶有焊接凸起。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的面狀的組合構(gòu)件(1)，其特征在于，在這種情況中所述外 部件(3)和所述加強(qiáng)部件(4)具有焊接凸起，如此地布置所述外部件(3)和所述加強(qiáng)部件 (4)，即，使得所述外部件(3)和所述加強(qiáng)部件(4)的焊接凸起以直接互相觸碰或并排布置 的方式而與鄰近的構(gòu)件相焊接。
14.根據(jù)權(quán)利要求7至13中任一項所述的面狀的組合構(gòu)件(1)，其特征在于，所述焊接 凸起具有約2mm至約4mm的直徑、優(yōu)選約3mm的直徑。
全文摘要
本發(fā)明的目的是，提供一種用于制造機(jī)動車車身的最大程度面狀的組合構(gòu)件(1)的方法，該組合構(gòu)件(1)帶有內(nèi)部件(2)、外部件(3)以及至少一個布置在內(nèi)部件(2)和外部件(3)之間的加強(qiáng)部件(4)，該方法以改進(jìn)傳統(tǒng)方法的方式有利地將降低其自身的制造費(fèi)用與降低尤其到形狀強(qiáng)化的高強(qiáng)度的構(gòu)件的鋼材中的熱輸入相結(jié)合。所提出的目的基本上由以下方式而實(shí)現(xiàn)，即，使得首先將內(nèi)部件(2)與加強(qiáng)部件(4)在彼此相對應(yīng)的固定凸緣(5，7)的區(qū)域中通過電阻點(diǎn)焊(12)牢固地相連接成為焊接組(11)，并且隨后外部件(3)在固定凸緣(5，7)的區(qū)域中安放到所產(chǎn)生的焊接組(11)上，以及至少在與碰撞相關(guān)的關(guān)鍵的凸緣區(qū)段(15)中通過電阻凸焊(14)與焊接組(11)牢固地相連接。
文檔編號B62D21/15GK101808881SQ200880110407
公開日2010年8月18日 申請日期2008年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月1日
發(fā)明者B·加文斯, B·洛曼 申請人:大眾汽車有限公司