用于连接的方法和冲压装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于借助咬边凸缘(12)连接钢制内板(14，14a)和软金属外板(16)的方法。其中规定，在折叠外板(16)之后在咬边凸缘(12)的咬边卷(20)的范围内进行冲压，从而阻止外板(16)沿内板(14，14a)的方向(Y)的上滑。本发明专利技术还涉及一种用于冲压钢制内板(14)和软金属外板(16)的咬边凸缘(12)的冲压装置(30)。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于借助咬边凸缘连接钢制内板和软金属外板的方法和一种用 于冲压咬边凸缘的冲压装置。
技术介绍
在汽车工业和其他领域中出于减重的目的越来越多的使用由高强度和极高强度 的钢制内板和例如铝外板的软金属外板构成的混合结构形式。这要求全新的或者说优化的 连接技术。一种可能的方案是铆钉连接，但是仅仅可以借助柔软的金属和很宽的凸缘才能 实现。另一种可能的方案是折叠，特别是滚动折叠。这里在热成型的钢制内板或者类似的 极高强度的内板上设计一个铝制的外板。为了封闭的连接两个板，在两块板之间使用一种 胶粘剂，例如环氧树脂胶粘剂。这种环氧树脂胶粘剂在接下来的阴极电泳涂漆过程中在大 约170°C下硬化。由于铝和钢的不同热膨胀系数，在阴极电泳涂漆过程的烘干装置中铝移动 至钢制内板上的咬边中。胶粘剂在这种状态下硬化，从而使移动的位置固定。这导致部件 之间的弯曲变形，此外由于胶粘剂的硬化该变形不可逆。这种弯曲变形使这种方法不易实 现或者使其不可能应用在某一些使用情况，例如门框凸缘。 DE 10 2004 047 229 Al公开一种支承型材的两个相邻的相同部件之间的连接方 式。为了使这种部件连接方式可以同时传递很大的力和转矩，部件部分的和形状配合的互 相环绕。此外部件在重叠区域内通过冲压至少部分力配合或摩擦配合的相连。这里未涉及 钢制内板和软金属外板之间的特殊连接情况。
技术实现思路
本专利技术的所要解决的技术问题在于，对钢制内板和软金属外板之间的连接方式进 行改进。 所述技术问题通过一种用于借助咬边凸缘连接钢制内板和软金属外板的方法解 决，其中，在折叠外板之后在咬边凸缘的咬边卷的范围内进行冲压，从而阻止外板在内板的 方向上的上滑。所述技术问题还通过一种冲压装置解决。 根据专利技术的用于借助咬边凸缘连接钢制内板与软金属外板的方法包括，在折叠外 板之后在咬边凸缘的咬边卷区域内进行冲压，从而避免外板在内板方向上的上滑。借助 根据专利技术的方法现在可以实现例如用于汽车侧围的钢制内板与软金属外板之间的连接。 铝-钢制造技术的成本在这里可以通过取消铆接操作得到降低。此外通过例如使用12_ 的宽度取代15_的宽度可以减少咬边凸缘。这可以减轻重量并提高舒适性。此外借助在 折叠之后定位的冲压可以得到一种高效的工具，从而通过很短的质量控制环抵消热弯曲变 形。 通过冲压过程可以精确的锁定六个自由度中的一个，该自由度防止外板在内板方 向上发生不期望的上滑（Aufgleiten)或者上移（Aufschieben)。此外其他的在制造过程中 更确切的说为了抵消公差所需的运动也是可能的。这可能是在内板的端面上向侧面方向的 运动，或者在内板的端面上在垂直方向的运动，以及远离内板的端面的运动。因此锁定了唯 --个不期望的运动方向，而除此之外允许其余的五个运动方向。 在本专利技术的优选结构中规定，冲压在内板的端面和咬边卷的弯曲部之间进行。在 该位置进行冲压所具有的优点是，一方面不损伤或者几乎不损伤内板，另一方面同样不损 伤咬边卷的部分可视的弯曲部。 在此规定，设置至少两个在端面区域内平坦的上下叠置的内板。根据专利技术的方法 特别适合用于制造多个钢制内板和一个软金属外板之间的连接，该制造方式至今为止还非 常困难。移动或者说上滑的可能的运动自由度随着内板数量一起增加。借助有目的的对外 板进行冲压现在也可以连接多个，优选的两个至四个内板与由软金属，例如铝制成的外板。 在本专利技术的另一种优选的结构中规定，内板具有极高强度的钢。极高强度的钢，例 如淬透的热成型刚特别适合根据专利技术的方法，因为至今为止还几乎不可能使它与一种软金 属的外板连接。 在本专利技术的再另一种优选的结构中规定，外板具有铝或铝合金材料。同样也可以 有利的使用其他的软金属，例如镁或钛。虽然在汽车制造领域内出于减轻质量的目的对铝 材料的使用需求显著增大，但是至今为止这种期望背后的制造技术却毫无进展。借助本发 明现在可以成本有利的和高效的制造铝-钢混合结构。 有利的规定，在两种板的抗拉强度之间形成从2至6,优选从3至4的因数。根 据专利技术的方法特别适合用于抗拉强度显著不同的板，因为它们也具有显著不同的热膨胀系 数。至今为止内板和外板之间的连接还不容易实现。根据专利技术的方法通过有目的的进行冲 压被用于连接不同的材料。 冲压装置可以具有在咬边卷的尺寸或规格或范围(；Gr0fienordnung)内的延伸。 冲压装置的理想尺寸可以取决于内板的材料和数量、外板的材料、应用情况和其他的因素。 业已表明的是，在咬边卷的尺寸内，即咬边卷的高度内的压印实现了很好的效果。咬边卷的 高度在这里基本等于单块板的总高度。同样可能的是，压印具有在单块板的高度或者厚度 范围内的延伸。 在本专利技术的优选结构中规定，沿着咬边凸缘以三至十倍、优选四至六倍咬边卷尺 寸的间距设置多个压印。压印的数量和位置能够对热弯曲变形产生影响。由此可以例如在 一个控制回路中在加工过程中也能调整压印的位置和/或数量。这可以使加工过程更稳 定。 在本专利技术的另一种优选的结构中规定，借助滚动折叠（Rollfalzen)形成咬边凸 缘。滚动折叠是一种快速以及由此成本有利的连接方法，它可以很好的匹配所建议的冲压 过程。滚动折叠和之后的对滚动咬边凸缘进行冲压可以实现一种快速和多样的制造方法。 根据专利技术的用于冲压钢制内板和软金属外板的咬边凸缘的冲压装置包括，冲压 装置包括一个具有用于对准内板的端面的平坦或缓斜（flach)的侧面和用于对准咬边凸 缘的咬边卷的弯曲部的倾斜侧面的冲头，其中冲头被设计用于冲压的嵌入端面和弯曲部之 间，从而避免外板朝向内板上滑。相同的优点和修改同样如上所述。冲压装置以及冲头可 以实现有目的的进行冲压而不对内板和咬边卷造成损伤。平坦的侧面提高了冲压装置中的 公差和灵敏性，而倾斜侧面保证对咬边卷的影响为最小。 本专利申请中所提及的本专利技术的不同结构形式只要在个别情况下不作其他说明， 都可以有利的互相结合。【附图说明】 下文的结构示例中将借助所附的图示阐述本专利技术： 图1示出汽车车身的侧部的示意图； 图2示出侧部的经过折叠并且紧接着经过冲压的咬边凸缘的截面图； 图3示出被冲压的咬边凸缘的示意立体图； 图4示出冲压过程的示意图； 图5示出冲压过程的另一个示意图以及 图6示出冲压工具的详细视图。【具体实施方式】 图1中示意性的展示汽车的侧部10,这里采用用于借助咬边凸缘连接钢制内板与 软金属外板的方法。咬边凸缘中的胶粘剂可以在冲压之后进行硬化处理，但是对于根据发 明的方法来说不是必须的。侧部10在门框的区域内具有一个或者多个咬边凸缘12。该咬 边凸缘12可以借助一个滚动折叠装置制造，这里的滚动折叠装置由一个机器人引导或者 侧部由一个自动机器或者类似的设备被输送至滚动折叠装置。 咬边凸缘12在内板的端面上具有六个自由度。包括两个在切向X上的切向运动。 该运动是被允许的并且不被根据专利技术的方法固定。垂直方向Z上的两个运动自由度通常由 咬边确定并且同样不受妨碍。内板端面的平面法线方向Y上的运动则被区别对待。当滚动 折叠上滑到位于其下方的位置不被允许并通过压印进行阻止时，从位于下方的位置下滑不 会出现并以此也不需要进行阻止。上滑根据图1从纸面向内，而下滑根据图1从纸面向本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于借助咬边凸缘(12)连接钢制内板(14，14a)和软金属外板(16)的方法，其特征在于，在折叠外板(16)之后在咬边凸缘(12)的咬边卷(20)的范围内进行冲压，从而阻止外板(16)在内板(14，14a)的方向(Y)上的上滑。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：F·皮萨尼，R·瓦格纳，C·博罗韦茨，S·克鲁尔，S·恩格尔，
申请(专利权)人：大众汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE