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DE102012005986A1 - Längsträger für ein Kraftfahrzeug und Verfahren zur Herstellung eines Längsträgers - Google Patents

Längsträger für ein Kraftfahrzeug und Verfahren zur Herstellung eines Längsträgers Download PDF

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DE102012005986A1
DE102012005986A1 DE201210005986 DE102012005986A DE102012005986A1 DE 102012005986 A1 DE102012005986 A1 DE 102012005986A1 DE 201210005986 DE201210005986 DE 201210005986 DE 102012005986 A DE102012005986 A DE 102012005986A DE 102012005986 A1 DE102012005986 A1 DE 102012005986A1
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DE
Germany
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light metal
longitudinal
longitudinal beam
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forging
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Withdrawn
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DE201210005986
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English (en)
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Michael Bendiks
Konrad Eipper
Lutz Storsberg
Eberhard Benz
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Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
Daimler AG
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Abstract

Es wird ein Längsträger (1) für ein Kraftfahrzeug, insbesondere zur Anordnung über einer Hinterachse des Kraftfahrzeugs, mit mindestens einem ersten Längsträgerelement (3), das als Profilbauteil ausgebildet ist und ein Leichtmetall umfasst, vorgeschlagen. Der Längsträger (1) zeichnet sich dadurch aus, dass das Längsträgerelement (3) durch Massivumformung, vorzugsweise durch Schmieden, hergestellt ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Längsträger für ein Kraftfahrzeug gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Längsträgers für ein Kraftfahrzeug gemäß Oberbegriff des Anspruchs 7.
  • Längsträger für Kraftfahrzeuge und Verfahren zu deren Herstellung sind bekannt. Aus der DE 10 2004 019 750 A1 geht ein Längsträger hervor, der aus Stahlblech gefertigt ist. Dieser ist mit Knotenelementen verbunden, welche beispielsweise als Aluminiumgussteil oder als Aluminiumschmiedeteil ausgebildet sind. Alternativ sind Längsträger bekannt, welche ein Leichtmetall umfassen beziehungsweise aus einem Leichtmetall bestehen. Nachteilig an Längsträgern, welche aus Stahlblech gebildet sind, ist, dass diese ein vergleichsweise hohes Gewicht aufweisen. Längsträger, welche Leichtmetall umfassen, sind üblicherweise als Gussbauteile ausgebildet. Diese weisen eine relativ geringe Festigkeit auf und müssen daher mit einer entsprechend hohen Wandstärke ausgebildet sein, um die in sie eingeleiteten Kräfte aufnehmen zu können. Insbesondere müssen hochbelastete Bereiche der Längsträger entsprechend dickwandig ausgebildet sein. An diesen Stellen tritt häufig Lunker auf, sodass ein erhöhter Aufwand für eine Qualitätsprüfung nötig ist, wobei ein hoher Anteil an Ausschuss anfällt. Qualitativ hochwertige Gussbauteile, welche die gewünschten Eigenschaften aufweisen, sind darüber hinaus teuer. Die insbesondere in hochbelasteten Bereichen notwendigen hohen Wandstärken führen auch zu einem entsprechend erhöhten Gewicht der Bauteile.
  • Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen Längsträger und ein Verfahren zu dessen Herstellung zu schaffen, mit deren Hilfe die genannten Nachteile vermieden werden. Insbesondere soll der mithilfe des Verfahrens herstellbare Längsträger mechanisch hochbelastbar sein, ohne deswegen schwer und teuer zu sein beziehungsweise aufwendige Qualitätsprüfungen zu erfordern.
  • Die Aufgabe wird gelöst, indem ein Längsträger mit den Merkmalen des Anspruchs 1 geschaffen wird. Der Längsträger für ein Kraftfahrzeug, der insbesondere zur Anordnung über eine Hinterachse des Kraftfahrzeugs bestimmt ist, umfasst mindestens ein erstes Längsträgerelement, das als Profilbauteil ausgebildet ist und ein Leichtmetall, vorzugsweise eine Leichtmetalllegierung, besonders bevorzugt Aluminium oder eine Aluminiumlegierung umfasst. Er zeichnet sich dadurch aus, dass das Längsträgerelement durch Massivumformung, vorzugsweise durch Schmieden, hergestellt ist. Massivumgeformte Teile und insbesondere Schmiedebauteile weisen gegenüber Gussbauteilen oder Blechbauteilen eine erhöhte mechanische Belastbarkeit auf. Dies liegt wesentlich daran, dass beim Massivumformen, insbesondere beim Schmieden, ein Faserverlauf in dem Bauteil geeignet gestaltet beziehungsweise beeinflusst werden kann, wobei sich die Fasern insbesondere in bestimmten Bereichen sammeln, die dann mechanisch besonders hoch belastbar sind. Insbesondere an Stellen, die eine größere Wandstärke aufweisen, sind massivumgeformte, insbesondere geschmiedete Bauteile gegenüber Gussbauteilen vorteilhaft, weil die Wahrscheinlichkeit eines Einschlusses von Lunkern in einem Gussbauteil mit steigender Wandstärke steigt. Demgegenüber existiert dieses Problem bei massivumgeformten Bauteilen nicht. Da außerdem massivumgeformte, insbesondere geschmiedete Bauteile eine höhere mechanische Belastbarkeit aufweisen, ist es möglich, deren Wandstärke im Vergleich zu Gussbauteilen, aber auch im Vergleich zu tiefgezogenen Bauteilen zu reduzieren, sodass ein geschmiedeter Längsträger eine geringere Wandstärke und damit ein geringeres Gewicht aufweist als ein Längsträger, der als Gussbauteil oder als tiefgezogenes Bauteil ausgebildet ist. Dies trägt dem Leichtbaugedanken Rechnung. Durch die Möglichkeit, den Faserverlauf in dem Längsträger beim Massivumformen, insbesondere beim Schmieden in geeigneter Weise auszubilden, ist es möglich, den Längsträger belastungsgerecht maßzuschneidern. Insbesondere ist es möglich, dessen mechanische Belastbarkeit lokal differenziert einzustellen, wobei zugleich eine möglichst große Gewichtseinsparung erhalten wird. Der Längsträger ist bevorzugt für ein offenes Kraftfahrzeug, insbesondere für ein Cabriolet, vorgesehen.
  • Es ist möglich, dass der Längsträger nur ein erstes Längsträgerelement umfasst beziehungsweise aus dem ersten Längsträgerelement besteht. Er ist dann einteilig ausgebildet. Dies ist vorteilhaft, weil die Herstellung des Längsträgers dann in einem einzigen Herstellungsprozess erfolgen kann, ohne dass verschiedene Längsträgerelemente anschließend miteinander gefügt werden müssen. Dabei verringern sich ein apparative Aufwand und eine Taktzeit zur Herstellung des Längsträgers, wobei zugleich die Präzision des Bauteils, insbesondere auch in Hinblick auf eine exaktere Reproduzierbarkeit, erheblich höher ist, als wenn der Längsträger aus mehreren Teilen gefügt wird. Nachteilig ist allerdings, dass hohe Umformgrade schwieriger zu bewirken sind, wobei eine typische Schalenform des Längsträgers häufig gerade hohe Umformgrade erfordert. Zudem ist die erreichbare Komplexität in der Ausformung des Längsträgers eingeschränkt. Bevorzugt ist es daher auch möglich, dass der Längsträger mehr als ein Längsträgerelement umfasst, wobei die Längsträgerelemente bevorzugt miteinander gefügt sind.
  • Es wird ein Längsträger bevorzugt, der sich dadurch auszeichnet, dass das Längsträgerelement aus Leichtmetall, beispielsweise Aluminium, besteht. Besonders bevorzugt besteht das Längsträgerelement aus einer Leichtmetalllegierung. Beispielsweise kann es sich dabei um eine Aluminiumlegierung handeln.
  • Es wird ein Längsträger bevorzugt, der sich dadurch auszeichnet, dass das Längsträgerelement durch Halbwarmschmieden hergestellt ist. Dies spricht an, dass die Arbeitstemperatur bei der Umformung vorzugsweise unterhalb einer Rekristallisationstemperatur des bearbeiteten Materials liegt. Ein Vorteil ist hierbei, dass sich kein oder nur ein geringes Maß an Aluminiumoxid (Al2O3) an der Oberfläche des Materials ausbildet. Es sind vergleichsweise enge Maßtoleranzen darstellbar. Alternativ ist bevorzugt, dass das Längsträgerelement durch Warmschmieden hergestellt ist. Dies spricht an, dass die Arbeitstemperatur bei der Umformung vorzugsweise oberhalb einer Rekristallisationstemperatur des Materials liegt. Vorteilhaft hierbei ist, dass vergleichsweise geringe Umformkräfte erforderlich sind.
  • Es wird auch ein Längsträger bevorzugt, der sich dadurch auszeichnet, dass er mindestens ein zweites Längsträgerelement aufweist. Der Längsträger ist in diesem Fall mindestens zweiteilig ausgebildet, wobei er zumindest das erste und zumindest das zweite Längsträgerelement umfasst. In diesem Fall sind die mindestens zwei Längsträgerelemente bevorzugt miteinander gefügt, besonders bevorzugt miteinander verschweißt. Auch andere Verbindungen der mindestens zwei Längsträgerelemente sind möglich: Diese können kraft-, form- und/oder stoffschlüssig miteinander verbunden sein, insbesondere miteinander verschraubt, vernietet, verklebt, verlötet, geclincht oder auf andere, geeignete Weise verbunden. Das mindestens eine zweite Längsträgerelement umfasst vorzugsweise ein Leichtmetall und besteht besonders bevorzugt aus diesem. Ganz besonders bevorzugt umfasst es eine Leichtmetalllegierung beziehungsweise besteht aus dieser. Es ist beispielsweise möglich, dass das zweite Längsträgerelement Aluminium beziehungsweise eine Aluminiumlegierung umfasst, beziehungsweise hieraus besteht.
  • In diesem Zusammenhang wird ein Längsträger bevorzugt, der sich dadurch auszeichnet, dass das mindestens eine zweite Längsträgerelement nicht durch Massivumformung, sondern vorzugsweise durch Tiefziehen oder als Gussteil hergestellt ist. Bei einem solchen Ausführungsbeispiel umfasst der Längsträger mindestens zwei Teile, von denen mindestens eines durch Massivumformung, insbesondere durch Schmieden, hergestellt ist, während mindestens ein anderes durch Tiefziehen oder als Gussteil hergestellt ist. Es ist möglich, dass der Längsträger mehr als zwei Teile umfasst. Dabei kann mehr als ein Teil als massiv umgeformtes, vorzugsweise geschmiedetes Teil hergestellt sein. Ebenso ist es möglich, dass mehr als ein Teil nicht durch Massivumformung und insbesondere als tiefgezogenes Teil oder als Gussteil hergestellt ist.
  • In diesem Zusammenhang wird auch ein Längsträger bevorzugt, der sich dadurch auszeichnet, dass das mindestens eine erste Längsträgerelement mechanisch hochbelastet ist, wobei das mindestens eine zweite Längsträgerelement mechanisch geringer belastet ist. Insgesamt umfasst der Längsträger also bei diesem Ausführungsbeispiel mindestens zwei Längsträgerelemente, wobei ein mechanisch hochbelastetes Längsträgerelement, nämlich das mindestens eine erste Längsträgerelement, durch Massivumformung, vorzugsweise Schmieden, hergestellt ist, und wobei mindestens ein mechanisch geringer belastetes Längsträgerelement, nämlich das mindestens eine zweite Längsträgerelement, nicht durch Massivumformung, sondern bevorzugt durch Tiefziehen oder als Gussteil hergestellt ist. Es ist demnach möglich, nur diejenigen Längsträgerelemente des Längsträgers durch Massivumformung, insbesondere Schmieden herzustellen, welche mechanisch hochbelastet sind, sodass sich dabei die Vorteile dieser Herstellungsart in den Längsträgerelementen verwirklichen. Längsträgerelemente, die mechanisch nicht hochbelastet beziehungsweise mechanisch geringer belastet sind, sind dann vorzugsweise im Tiefziehverfahren oder besonders bei höherer Komplexität als Gussteil hergestellt. Dabei beziehen sich mechanisch höhere Belastungen insbesondere auf Bereiche des Längsträgers, in denen Querträger mit dem Längsträger verbunden, insbesondere mit Toleranzausgleich in Querrichtung in diesen eingesteckt und kraft-, form- und/oder stoffschlüssig mit ihm verbunden, insbesondere verschweißt sind. Insbesondere sind in entsprechenden Bereichen eines Kraftfahrzeug-Rohbaus zwei gegenüberliegende Längsträger durch mindestens einen Querträger miteinander verbunden. In diesem Fall ist das als massivumgeformtes Teil, insbesondere als Schmiedeteil ausgebildete Längsträgerelement bevorzugt innen angeordnet, also an einer Seite des Längsträgers, die dem – in Querrichtung des Fahrzeugs gesehen – gegenüberliegenden Längsträger zugewandt ist. Es ist auch möglich, den Längsträger lokal nur in den Bereichen mit Schmiedebauteilen auszustatten, die ausschließlich zum Fügen mit Querträgern vorgesehen sind. Diese Schmiedebauteile werden dann passungsgerecht mit den übrigen Längsträgerelementen gefügt, insbesondere verschweißt, wobei hier auch ein einziger, nicht als Schmiedeteil ausgebildeter Längsträgerkörper vorgesehen sein kann, mit welchem die Schmiedebauteile gefügt werden.
  • Die Aufgabe wird auch gelöst, indem ein Verfahren zur Herstellung eines Längsträgers für ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 7 geschaffen wird. Der mithilfe des Verfahrens herstellbare Längsträger ist insbesondere zur Anordnung über einer Hinterachse eines Kraftfahrzeugs bestimmt. Besonders bevorzugt wird mithilfe des Verfahrens ein Längsträger nach einem der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele hergestellt. Dabei wird mindestens ein erstes Längsträgerelement als Profilbauteil aus mindestens einem Leichtmetall oder einer Leichtmetalllegierung hergestellt. Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass das Längsträgerelement durch Massivumformen, vorzugsweise durch Schmieden, hergestellt wird. Hierdurch ergeben sich die bereits in Zusammenhang mit dem Längsträger geschilderten Vorteile. Im Übrigen weist ein durch Massivumformen, vorzugsweise durch Schmieden hergestelltes Längsträgerelement bessere mechanische Eigenschaften, insbesondere eine verbesserte Zugfestigkeit, eine höhere Dehngrenze, eine höhere Bruchdehnung und eine höhere Duktilität auf als ein vergleichbares gegossenes, tiefgezogenes oder stranggepresstes Längsträgerelement. Durch gezielte Formgebung und Einstellung des Herstellungsverfahrens ist es möglich, das Längsträgerelement optimal auf Unfallbedingungen hin auszulegen. Es ist demnach möglich, die sogenannte Crashperformance des Längsträgerelements und damit auch des Längsträgers zu verbessern. Insbesondere ist es möglich, bei dem Herstellungsverfahren mechanisch hochbelastete Bereiche des Längsträgers beziehungsweise des Längsträgerelements massiver auszulegen, während mechanisch geringer belastete Bereiche schlanker ausgelegt werden.
  • Ebenso ist es möglich, durch entsprechende Auslegung des Massivumformprozesses beziehungsweise des Schmiedeverfahrens einen optimalen Kraftfluss in dem Längsträger beziehungsweise dem Längsträgerelement zu erreichen, insbesondere indem ein Faserverlauf in dem Bauteil optimiert wird. Dabei wird bevorzugt darauf geachtet, dass sich die Fasern in hochbelasteten Bereichen sammeln. Eine erhöhte Festigkeit und Duktilität ergibt sich auch durch eine Kaltverfestigung des Leichtmetallbauteils.
  • In Zusammenhang mit dem Verfahren zeigt sich außerdem, dass bei einem massiv umgeformten, vorzugsweise geschmiedeten Längsträgerelement ein geringerer Aufwand für die Nachbearbeitung anfällt als beispielsweise bei entsprechenden tiefgezogenen oder gegossenen Teilen.
  • Es ist auch möglich, die Festigkeit des Bauteils durch gezielte Funktionsintegrationen von Kraftflusspunkten, beispielsweise Anschraubpunkten, zu erhöhen. Hierdurch ergeben sich zugleich ein geringeres Gewicht und geringere Kosten in Zusammenhang mit der Herstellung des Längsträgers. Außerdem trägt eine aufgrund der erhöhten Festigkeit mögliche, leichtere Ausbildung des Längsträgers dem Leichtbaugedanken Rechnung.
  • Es wird ein Verfahren bevorzugt, welches sich dadurch auszeichnet, dass das Längsträgerelement durch Halbwarmschmieden oder durch Warmschmieden hergestellt wird. Dabei ergeben sich die bereits in Zusammenhang mit dem Längsträger genannten Vorteile.
  • Es wird auch ein Verfahren bevorzugt, welches sich dadurch auszeichnet, dass mindestens ein zweites Längsträgerelement aus mindestens einem Leichtmetall hergestellt wird, wobei die mindestens zwei Längsträgerelemente, nämlich das erste Längsträgerelement und das zweite Längsträgerelement, miteinander gefügt werden. Bevorzugt werden die Längsträgerelemente miteinander verschweißt. Bei einer anderen Ausführungsform des Verfahrens ist möglich, die Längsträgerelemente auf andere Weise, insbesondere kraft-, form- und/oder stoffschlüssig, besonders durch Schrauben, Nieten, Clinchen, Löten oder Kleben, oder auf sonstige geeignete Weise miteinander zu fügen.
  • Schließlich wird ein Verfahren bevorzugt, welches sich dadurch auszeichnet, dass das mindestens eine zweite Längsträgerelement nicht durch Massivumformen hergestellt wird. In diesem Zusammenhang wird insbesondere mindestens ein hochbelastetes Längsträgerelement des Längsträgers durch Massivumformen, vorzugsweise Schmieden, hergestellt, während ein geringer belastetes Längsträgerelement nicht durch Massivumformen hergestellt wird. Dabei wird das zweite Längsträgerelement vorzugsweise durch Tiefziehen oder als Gussteil hergestellt.
  • Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert.
  • Dabei zeigen:
  • 1 eine isometrische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines Längsträgers;
  • 2 eine Seitenansicht eines Teils einer Kraftfahrzeug-Rohbaustruktur mit zwei Längsträgern gemäß 1, und
  • 3 eine Ansicht von schräg oben auf den Teil einer Kraftfahrzeug-Rohbaustruktur gemäß 2.
  • 1 zeigt eine isometrische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines Längsträgers 1. Dieser ist zur Anordnung über eine Hinterachse eines Kraftfahrzeugs bestimmt. Er ist vorzugsweise für ein offenes Kraftfahrzeug, insbesondere ein Cabriolet vorgesehen. Aufgrund der erhöhten Stabilität des Längsträgers 1 eignet er sich ganz besonders für offene Fahrzeug-Rohbaustrukturen, beispielsweise Rohbauten für Cabriolets.
  • Der Längsträger 1 umfasst ein erstes Längsträgerelement 3. Dieses ist als Profilbauteil ausgebildet und umfasst ein Leichtmetall, insbesondere eine Leichtmetalllegierung, beziehungsweise besteht bevorzugt aus einem Leichtmetall beziehungsweise einer Leichtmetalllegierung.
  • Es ist möglich, dass das Längsträgerelement 3 identisch mit dem Längsträger 1 ist. Dieser besteht dann aus dem Längsträgerelement 3 und umfasst keine weiteren Längsträgerelemente.
  • Das Längsträgerelement 3 ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel durch Schmieden, bevorzugt Halbwarmschmieden oder Warmschmieden, hergestellt.
  • Der Längsträger 1 umfasst hier drei mechanisch hochbelastete Bereiche 5, 7, 9. Dabei bezieht sich die mechanisch hohe Belastung auf eine bestimmungsgemäße Verwendung des Längsträgers 1 im Rohbau eines Kraftfahrzeugs. Die hohe mechanische Belastung tritt also insbesondere dann an dem Längsträger 1 auf, wenn das Fahrzeug bewegt wird. Dabei kann die hohe mechanische Belastung auch eine statische Belastung bei stehendem Fahrzeug umfassen. Insbesondere handelt es sich bei den in 1 dargestellten Bereichen 5, 7, 9 um Bereiche, in denen Querträger mit Toleranzausgleich in Querrichtung des Fahrzeugs eingesteckt und verschweißt werden. Sie verbinden dabei den Längsträger 1 mit einem in 1 nicht dargestellten, gegenüberliegenden Längsträger.
  • Ist der Längsträger 1 insgesamt als Schmiedeteil hergestellt, ergibt sich ohne Weiteres, dass auch die mechanisch hochbelasteten Bereiche 5, 7, 9 als geschmiedete Bereiche beziehungsweise Bereiche eines Schmiedebauteils hergestellt sind.
  • Es ist allerdings möglich, dass der Längsträger 1 mindestens ein zweites Längsträgerelement aufweist. Beispielsweise kann der in 1 dargestellte Längsträger 1 entlang einer gestrichelten Linie L und entlang einer durchgezogen dargestellten Linie L' geteilt werden. Er umfasst dann ein zweites Längsträgerelement 11, das mit dem ersten Längsträgerelement 3 gefügt ist. Vorzugsweise umfasst auch das zweite Längsträgerelement 11 ein Leichtmetall beziehungsweise eine Leichtmetalllegierung, oder es besteht besonders bevorzugt aus einem Leichtmetall beziehungsweise einer Leichtmetalllegierung.
  • Es ist möglich, dass das zweite Längsträgerelement 11 nicht durch Massivumformung hergestellt ist. Es ist insbesondere vorzugsweise durch Tiefziehen oder als Gussteil hergestellt.
  • Dabei zeigt sich, dass das erste Längsträgerelement 3 die mechanisch hochbelasteten Bereiche 5, 7, 9 umfasst, während das zweite Längsträgerelement 11 mechanisch geringer belastete Bereiche umfasst. Dabei können insbesondere in einem Bereich 13 Wandstärken bis zu 12 mm realisiert werden.
  • Es zeigt sich, dass bevorzugt mechanisch hochbelastete Bereiche des Längsträgers 1 als Schmiedeteil ausgebildet sind. Dabei ist es auch möglich, dass der Längsträger 1 ein seine wesentliche Erstreckung umfassendes, quasi als Grundkörper ausgebildetes Längsträgerelement umfasst, welches als tiefgezogenes Teil oder als Gussteil ausgebildet ist. An diesem so gebildeten Längsträgerkörper können dann einzelne Schmiedebauteile vorgesehen sein, die die hochbelasteten Bereiche, beispielsweise die Bereiche 5, 7, 9 bilden.
  • Letztlich ist eine beliebige Kombination verschiedener Längsträgerelemente möglich, wobei vorzugsweise stets die mechanisch hochbelasteten Teile als Schmiedeteile ausgebildet sind, während die mechanisch geringer belasteten Teile als tiefgezogene Teile oder als Gussteile ausgebildet sind.
  • 2 zeigt einen Teil eines Fahrzeugrohbaus 15 in Seitenansicht, wobei der Rohbau 15 zwei Längsträger 1, 1' gemäß dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst. Gleiche und funktionsgleiche Elemente sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, sodass insofern auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen wird. Eine mögliche Teilung des Längsträgerelements 1 ist hier wiederum durch eine durchgezogene Linie L' und eine schräg zu dieser verlaufende durchgezogene Linie L'' dargestellt.
  • Es zeigt sich, dass sich die Längsträger 1, 1' – in Querrichtung des Fahrzeugs gesehen, also in einer Richtung, welche senkrecht auf einer Fahrtrichtung des Fahrzeugs steht und parallel zu einer Fahrbahn orientiert ist – gegenüberliegen. Dabei sind die mechanisch hochbelasteten Bereiche 5, 7, 9 in 2 nicht dargestellt, weil sie quasi innenliegend angeordnet sind. Dies bedeutet, dass die mechanisch hochbelasteten Bereiche 5, 7, 9 des Längsträgers 1 den entsprechenden Bereichen 5', 7', 9' des Längsträgers 1' zugewandt sind.
  • 3 zeigt eine Ansicht von schräg oben auf den Teil des Fahrzeug-Rohbaus 15 gemäß 2. Gleiche und funktionsgleiche Elemente sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, sodass insofern auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen wird. Die Längsträger 1, 1' sind hier nur teilweise dargestellt. Bei dem Längsträger 1' sind die mechanisch hochbelasteten Bereiche 7', 9' dargestellt, außerdem ein zusätzlicher mechanisch hochbelasteter Bereich 17'. Entsprechend sind bei dem Längsträger 1 – zumindest teilweise – die mechanisch hochbelasteten Bereiche 7, 9, 17 dargestellt.
  • In die Bereiche 7, 9, 17, 7', 9', 17' sind in Querrichtung des Fahrzeugs verlaufende Querträger 19, 21, 23 eingesteckt. Vorzugsweise sind sie mit den Längsträger 1, 1' gefügt, insbesondere mit diesen verschweißt. Besonders bevorzugt sind die Querträger 19, 21, 23 mit Toleranzausgleich in Querrichtung in die Bereiche 7, 9, 17, 7', 9', 17' eingesteckt.
  • Damit zeigt sich, dass diese Bereiche der Längsträger 1, 1' mechanisch besonders hoch belastet sind. Sie sind daher bevorzugt als Schmiedeteile ausgebildet oder an mindestens einem Schmiedeteil angeordnet. Dabei ist es, wie bereits ausgeführt, möglich, dass die Längsträger 1, 1' vollständig als Schmiedeteile ausgebildet sind. Insbesondere ist es jedoch bevorzugt, dass die mechanisch hochbelasteten Bereiche 7, 9, 17, 7', 17', 9' und auch die hier nicht dargestellten mechanisch hochbelasteten Bereich 5, 5' von mindestens einem Längsträgerelement umfasst sind, welches als Schmiedebauteil oder auch als massivumgeformtes Bauteil ausgebildet sind.
  • Mindestens ein weiteres Längsträgerelement, welches mechanisch geringer belastet ist, kann als nicht durch Massivumformen, insbesondere nicht durch Schmieden hergestelltes Bauteil ausgebildet sein, wobei es bevorzugt als tiefgezogenes Teil oder als Gussteil ausgebildet ist.
  • Insgesamt zeigt sich, dass der hier vorgeschlagene Längsträger zugleich mechanisch hochbelastbar und in Leichtbauweise ausgebildet ist. Dabei sind seine mechanischen Eigenschaften insbesondere aufgrund des Verfahrens, mit welchem er hergestellt wird, deutlich gegenüber bekannten Längsträgern verbessert. Es ist eine kostengünstige Herstellung des Längsträgers und zugleich dessen optimale Auslegung auf mögliche Unfallbedingungen gewährleistet. Besonders bevorzugt wird der Längsträger als über der Hinterachse gelegener Längsträger eines Kraftfahrzeugs, und ganz besonders bevorzugt eines offenen Kraftfahrzeugs, beispielsweise eines Cabriolets, eingesetzt.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102004019750 A1 [0002]

Claims (10)

  1. Längsträger (1) für ein Kraftfahrzeug, insbesondere zur Anordnung über einer Hinterachse des Kraftfahrzeugs, mit mindestens einem ersten Längsträgerelement (3), das als Profilbauteil ausgebildet ist und ein Leichtmetall umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass das Längsträgerelement (3) durch Massivumformung, vorzugsweise durch Schmieden, hergestellt ist.
  2. Längsträger (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Längsträgerelement (3) aus Leichtmetall besteht.
  3. Längsträger (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Längsträgerelement (3) durch Halbwarmschmieden oder durch Warmschmieden hergestellt ist.
  4. Längsträger (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Längsträger (1) mindestens ein zweites Längsträgerelement (11) aufweist, das vorzugsweise Leichtmetall umfasst, besonders bevorzugt aus Leichtmetall besteht.
  5. Längsträger (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine zweite Längsträgerelement (11) nicht durch Massivumformung sondern vorzugsweise durch Tiefziehen oder als Gussteil hergestellt ist.
  6. Längsträger (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine erste Längsträgerelement (3) mechanisch hochbelastet ist, wobei das mindestens eine zweite Längsträgerelement (11) mechanisch geringer belastet ist.
  7. Verfahren zur Herstellung eines Längsträgers (1) für ein Kraftfahrzeug, insbesondere zur Anordnung über einer Hinterachse des Kraftfahrzeugs, ganz besonders zur Herstellung eines Längsträgers (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei mindestens ein erstes Längsträgerelement (3) als Profilbauteil aus mindestens einem Leichtmetall hergestellt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Längsträgerelement (3) durch Massivumformen, vorzugsweise durch Schmieden, hergestellt wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Längsträgerelement (3) durch Halbwarmschmieden oder durch Warmschmieden hergestellt wird.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein zweites Längsträgerelement (11) aus mindestens einem Leichtmetall hergestellt wird, wobei die mindestens zwei Längsträgerelemente (3; 11) miteinander gefügt, vorzugsweise miteinander verschweißt werden.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine zweite Längsträgerelement (11) nicht durch Massivumformen, sondern vorzugsweise durch Tiefziehen oder als Gussteil hergestellt wird.
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Cited By (2)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013109949A1 (de) * 2013-09-11 2015-03-12 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Querträgeranordnung für eine Kraftfahrzeugkarosserie
CN108044312A (zh) * 2017-12-08 2018-05-18 广东铭利达科技有限公司 一种汽车纵梁加工方法

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DE102004019750A1 (de) 2004-04-23 2005-12-01 Audi Ag Heckseitige Tragstruktur für ein Personenkraftfahrzeug

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