制造个性化汽车外壳件的方法及按此方法制造的外壳件技术

本发明专利技术涉及一种用于制造汽车零件特别是汽车用的外壳件的方法，其中，由一种原材料制造一个用于批量生产的车型的三维预成型的半成品或成品标准件，特别是标准外壳件。接着，由预成型的标准件制造一种个性化的零件，其方式是，借助于一个芯轴状的成型工具将一个三维轮廓事后压制到标准件内，该成型工具从一侧压向标准件并且同时相对于标准件移动。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种按权利要求1的前序部分所述的制造用于汽车的外壳件的方法以及一种按权利要求31的按此方法制造的外壳件。
技术介绍
汽车车身件，如发动机盖、车顶、翼子板、侧围件、行李舱盖等等，通常通过拉深方式由平的原料板材制成。拉深压力机的模具众所周知是非常昂贵的，并且因此只能在相对大件数的情况下使用才是有利可图的。此外在其复杂性方面用传统的拉深压力机可制造的板材几何形状是有限的。然而汽车设计人员要求越来越广阔的设计空间，这些不能一直用传统的拉深模具得到满足。现代的汽车设计例如以在凸形的和凹形的构件区段之间的过渡以及以强烈突出的(stark akzenturieren)特征线或带有部分非常小的曲率半径的棱边为荣。在这点上用传统的拉深方法人们可能已经碰到了制造技术的极限。所谓的“无模-成型-工艺”是一种完全不同的方法，它例如由US6,216,508 B1已知。顾名思义，板材成型是“无模”进行的，也就是说，没有一个传统意义上的型模。在无模-成型中，如在US 6,216,508 B1中描述的，一块平的板坯在其边缘区域内夹紧到一个夹持装置内。使用一个成型芯轴用于加工，该芯轴基本上垂直于夹紧的板坯设置，并且在X和Y方向可移动。在Z方向的进给运动或可以通过进给芯轴的移动或可以通过在夹持装置内夹紧的板坯的垂直移动。无模成型的基本原理在于，如由US 6,216,508 B1已知的，一块平的板坯也就是说一块未预成型的板材借助于成型芯轴成型成一个三维的构件。为此成型芯轴被压向板坯。通过回形或螺旋形地压过整个钢板，由平的板坯通过成型芯轴的增量进给的方式制造出一个三维的构件。与传统的拉深方法相比无模成型方法的优点在于，非常复杂的构件几何形状也能制造出来。然而在US 6,216,508 B1中描述的无模成型方法的一个显著弱点是非常长的生产时间。如果想由一块平的板坯用无模成型方法制造出一个大的复杂的板件，例如汽车用的一个车身件，这是极其耗时的。在由US6,216,508 B1描述的无模成型方法中，成型芯轴必须一个轮廓接着一个轮廓地回形或螺旋形地压过整个板坯，这与传统的拉深相比持续非常长的时间。制造一个汽车车身件，例如一个发动机盖，用传统的拉深方法持续几秒钟或几分之一秒。如果尝试将一个这样的车身件完全根据如在US6,216,508 B1中描述的无模成型方法来制造，那么这将持续很多分钟，根据构件的不同情况甚至持续几个小时。通过使用无模成型方法制造整个构件时出现的一个另外的问题在于，在板材的增量变形时，也就是在“一条曲线接着一条曲线”成型时，在板材的晶体结构内出现非常强烈的变化。试验表明，在由平的也就是未预成型的原料板材完全通过“无模成型”来制造复杂的车身件时会产生非常强烈的表面粗糙度。构件表面的粗糙度经常是如此强烈，以至于板件在制造出来后一般不能直接涂漆，而是必须在涂漆之前耗时地进行精整，例如刮抹和打磨表面或通过其他的“平整处理”。总之直到现在对于无模成型工艺，还将面对无数未解决的问题。因此无模成型方法在汽车制造业中，特别是在批量生产车身件时直到现在都不能实施。如上面已经提到过的，存在两难选择，用传统的拉深方法不能进行任意复杂的车身设计。一个另外的问题在于，拉深方法由于昂贵的模具仅在大批量生产时，也就是从确定的最小批量起，才是有利可图的。特别是在高档汽车中，许多客户有十分特殊的装备需求，这些装备需求不能一直用通常提供的特种装备程序(Sonderausstattungsprogramm)来满足。因此目前许多汽车制造商已经为单个车型提供所谓的“个性化或小批量汽车”。但是在车身范围内这些个性化或小批量汽车与正常的批量汽车经常没有区别或仅有少量区别。对此的原因是，车身外壳的个性化设计到目前为止不能满足成本。目前在这样的汽车中的“个性化”与传统的批量汽车相比经常局限在提供用于内室的已取消(ausgefallener)的材料以及已取消的颜色。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种方法，用该方法可以按照客户需求地个性化地并且同时廉价地制造构件、特别是用于汽车的外壳件以及特别是那些用于小批量或极小批量汽车的外壳件，以及提出一种满足这些要求的外壳件。这个目的通过权利要求1或权利要求31的特征来解决。本专利技术的有利的结构和进一步拓展在从属权利要求中给出。无模成型方法的基本原理本身是已知的，如已经提到过的，并且例如在开头提到过的US 6,216,508 B1中描述的。明确指出的是，US6,216,508 B1中的全部
技术实现思路
应该包含于本专利申请的内容，即使本专利技术在核心上并不是指在US 6,216,508 B1中描述的方法。所以在本专利技术申请的审查程序中，需要时应该可追溯到所有在US 6,216,508 B1中公开的特征，这些特征单独提出或与US 6,216,508 B1或本文的其它特征相结合。因此无模成型的方法本身不必在本文中用所有的细节详尽地进行解释。同样虽然后面本专利技术的描述主要涉及由板材制成的标准外壳件，但明确指出的是，本专利技术不局限于由板材制成的工件。本专利技术原则上可应用于所有类型的构件，例如结构件。本专利技术也不局限于由板材制成的构件。更确切的说，本专利技术也可应用于由塑料制成的工件，特别是由热塑性塑料或其他材料制成的零件。本专利技术的核心主要在于，通过用一个“成型工具”进行精整，对一个批量生产的“标准外壳件(Serienauβenhautteil)”进行“个性化”加工，该成型工具压向标准外壳件并且相对于标准外壳件移动，来满足个性化的客户需求。与US 6,216,508 B1的一个本质区别在于，精整在一个“预成型的标准件”上进行，该标准件在其整体上完全不是根据在US 6,216,508 B1中描述的方法制造的，而是通过一种完全不同的制造方法例如拉深方法制造的。这个预成型的标准件只有一个分区域或多个分区域但不是整个标准件用上面提到过的成型工具精整。预成型的“标准件(Serienteil)”，该标准件本身可以已经就是一个半成品或成品白车身件，在安装到白车身内之前通过“精整”附加地压制一个不同于传统批量汽车的“几何形状”或“轮廓”。半成品或成品白车身件如前盖、后盖、车门、侧围件、翼子板、车顶等等可以用这种方式压制特征线、字标或诸如此类的。此外已经在标准件内存在的特征线或构件棱边可以再拉深或加深，并且从而比在用于传统的批量汽车的标准外壳件中的特征线或构件棱边能更清楚地显示出来，通过用一个成型工具进行这样的精整由传统的标准外壳件可以制造出无穷多的设计变化，而且如此廉价，人们直至今还认为这是不可能的。通过以小批量的形式或作为个性化汽车提供类似批量的汽车，人们能更好地满足特别是在高级汽车中存在的客户对个性化的需求。汽车通过一种这样的差别获得一种个性化的“设计-特点”，并且因此从视觉上明显地显露出与相应车型的其余汽车的不同。试验表明，与通过如在US 6,216,508 B1中描述的无模成型方式由平的原料板材制造整个板件不同，在仅仅精整已经“预成型”的板件(标准外壳件)的情况下不会出现开头所述的表面问题。特别是在“轻微地”精整的情况下，例如在制造特征线或突出已有的构件结构的情况下，即在板材的晶体结构中仅出现较小的变化。在这样的按本专利技术通过精整来制造的特征线区域内的表面质量是足本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造汽车零件特别是用于汽车的外壳件的方法，其中，由一种原材料制造一个用于批量生产的车型的三维预成型的半成品或成品标准件（１），特别是标准外壳件，其特征在于：由预成型的标准件（１）制造一种个性化的零件，其方式是，借助于一个芯轴状的成型工具（４）将一个三维轮廓（２）事后压制到标准件（１）内，该成型工具从一侧压向标准件（１）并且同时相对于标准件（１）移动。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：S巴切尔，G肯普夫，M哈默，T勒贝尔，
申请(专利权)人：宝马股份公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]