DE202008001900U1

DE202008001900U1 - sheet metal component

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Publication number: DE202008001900U1
Application number: DE200820001900
Authority: DE
Original assignee: Acument GmbH and Co OHG
Current assignee: Automobiltechnik Duerbheim Eine Betriebsstaett De; Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2008-02-12
Filing date: 2008-02-12
Publication date: 2008-04-24
Anticipated expiration: 2018-02-13

Abstract

Blechbauteil (10; 110) zur optimalen Einleitung von Kräften und Momenten von Anschraubpunkten (12, 14) in eine größere Blechkonstruktion, beispielsweise eine Karosserie über eine Grundplatte (16; 116) mit einem aufgebogenen Rand (18; 118), dadurch gekennzeichnet, dass der Rand (18; 118) des Blechteils (10; 110) nahezu rechtwinklig in die Grundplatte (16; 116) übergeht.sheet metal component (10; 110) for optimal introduction of forces and moments of screw points (12, 14) into a larger sheet metal construction, For example, a body over a base plate (16; 116) having a bent edge (18; 118), characterized in that the edge (18; 118) of the sheet metal part (10; 110) merges into the baseplate (16, 116) almost at right angles.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Blechbauteil zur optimalen Einleitung von Kräften und Momenten von Anschraubpunkten in eine größere Blechkonstruktion, beispielsweise eine Karosserie eines Kraftfahrzeuges über eine Grundplatte mit aufgebogenen Rändern. Solche Blechbauteile finden beispielsweise Verwendung zur Befestigung von Türscharnieren an einer Kraftfahrzeugkarosserie. Sie werden dabei an der Rückseite derjenigen Blechteile der Kraftfahrzeugkarosserie verschraubt, an deren Vorderseite das entsprechende Türscharnier angebracht ist. Vorzugsweise sind die Blechteile zu diesem Zweck an den jeweiligen Anschraubpunkten mit Innengewinden versehen, in denen die Schrauben, die zur Befestigung der Türscharniere dienen, eingeschraubt werden. Sinn dieser Blechbauteile ist eine möglichst gleichmäßige Verteilung von Kräften und Momenten, die von der Tür über das Türscharnier auf die Karosserie übertragen werden müssen. Entsprechende Blechbauteile werden auch als „Scharnierplatten" bezeichnet.The The present invention relates to a sheet metal component for optimum initiation of forces and moments of screwing in a larger sheet metal construction, for example a body of a motor vehicle on a base plate with bent Edges. Such sheet metal components are used, for example, for attachment of door hinges on a motor vehicle body. They are doing at the back screwed to those sheet metal parts of the vehicle body the front of which the corresponding door hinge is attached. Preferably, the sheet metal parts are for this purpose to the respective Anschraubpunkten provided with internal threads, in which the screws, the for fastening the door hinges serve, be screwed. Sense of these sheet metal components is one possible even distribution of forces and moments from the door over that door hinge transferred to the body Need to become. Corresponding sheet metal components are also referred to as "hinge plates".

Ganz allgemein stellt sich hier das Problem, dass solche flachen Blechbauteile mit einem Rand normalerweise eine in Querschnitt gewölbte „wannenförmige" Gestalt aufweisen. Der „Boden" einer solchen „Wanne" ist dabei auf die Blechkonstruktion hingewölbt. Wenn nun mittels solcher Blechteile Kräfte oder Momente auf das größere Blechgebilde, also beispielsweise die KFZ-Karosserie, übergeleitet werden sollen, sind dadurch nur geringe Auflageflächen verfügbar, in denen das Blechbauteil beziehungsweise die Scharnierplatte tangential auf dem Karosserieblech aufliegt. Dies kann zu Problemen führen, wenn an einzelnen Stellen, an denen relativ wenig Platz zur Verfügung steht, große Kräfte in das Blechbauteil, also beispielsweise die KFZ-Karosserie übergeleitet werden müssen. Dies ist insbesondere der Fall beim Anbringen von Türscharnieren an einer Kraftfahrzeugkarosserie. Um hier die Kraftüberleitung zu verbessern, wurden bereits solche Tür scharnierplatten verwendet. Diese waren jedoch einerseits recht schwer und nutzten andererseits die zur Kraftübertragung zur Verfügung stehende Blechfläche auf dem Karosserieblech nicht optimal zur Kraftübertragung aus.All Generally, the problem here is that such flat sheet metal components with a rim usually have a curved in cross-section "trough-shaped" shape. The "bottom" of such a "tub" is on the Sheet metal arched. If forces or moments are applied to the larger sheet metal structure by means of such sheet metal parts, So, for example, the car body, to be transferred, As a result, only small contact surfaces are available, in which the sheet metal component or the hinge plate tangentially on the body panel rests. This can lead to problems, if in some places, where relatively little space is available, large forces in the Sheet metal component, so for example, the car body transferred Need to become. This is especially the case when attaching door hinges on a motor vehicle body. To here the force transfer To improve, such door hinge plates have been used already. These were on the one hand quite difficult and used on the other hand for power transmission to disposal standing sheet metal surface on the body panel not optimal for power transmission.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein solches flaches Blechbauteil dergestalt weiterzubilden, dass es einerseits leichter ist, und andererseits bei gleich großem verfügbaren Bauraum eine größere Kraftübertragungsfläche zur Verfügung stellt.task The invention is therefore such a flat sheet metal component to develop that on the one hand it is easier, and on the other hand at the same size available Space for a larger power transmission area for disposal provides.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die Ränder des Blechteils so nachbearbeitet werden, dass sie nahezu rechtwinklig in die Grundplatte des Blechteils übergehen. Besonders bevorzugt ist es dabei, wenn die bisherige „wannenförmige" Form der Scharnierplatten durch ein seitliches Stauchen der Blechteile in eine nahezu rechtwinklige, eckige Form umgewandelt wird. Bei diesem Stauchvorgang verbessert sich zusätzlich die Festigkeit des Randbereiches durch eine Kaltverfestigung des Randes beim Stauchen. Schon dies erlaubt eine Gewichtsreduzierung, indem beispielsweise statt einem 3 mm Blech für eine solche Scharnierplatte nur noch ein 2,5 mm Blech benötigt wird. Alternativ kann eine preisgünstigere Materialqualität eingesetzt werden, die geringere Grundfestigkeit aufweist.According to the invention this Task solved by that the edges of the sheet metal part are reworked so that they are almost at right angles in go over the base plate of the sheet metal part. It is particularly preferred if the previous "trough-shaped" shape of the hinge plates by a lateral compression of the sheet metal parts in a nearly rectangular, angular shape is converted. Improved in this upsetting process in addition the strength of the edge area by a work hardening of the Edge when upsetting. Already this allows a weight reduction, by, for example, instead of a 3 mm sheet for such a hinge plate only a 2.5 mm sheet needed becomes. Alternatively, a cheaper material quality can be used which has lower basic strength.

Besonders bevorzugt ist es dabei zur weiteren Verbesserung der Kraftübertragung von dem erfindungsgemäßen Blechbauteil auf das Karosserieblech, wenn die dem Karosserieblech zugewandte Fläche des Blechteils im unbelasteten Zustand vom Karosserieblech weg gewölbt ausgebildet ist. Diese im unbelasteten Zustand konkave Wölbung des Blechteils führt dazu, dass nach dem Verschrauben durch die Vorspannkräfte eine plane Auflage des Bauteils auf dem Karosserieblech erzwungen wird, was zu einer erheblich besseren Kraftverteilung führt.Especially it is preferred to further improve the power transmission from the sheet metal component according to the invention on the body panel, when the body panel facing the surface of Sheet metal part formed in the unloaded state curved away from the body panel is. This in the unloaded state concave curvature of the sheet metal part leads to that after screwing by the biasing forces a flat support of the component enforced on the body sheet, resulting in a much better Force distribution leads.

Zur weiteren Gewichtsverringerung ist es besonders bevorzugt, entsprechende Ausstanzungen im Mittelbereich des Blechteils vorzusehen.to further weight reduction, it is particularly preferred, corresponding To provide punched in the central region of the sheet metal part.

Zur weiteren Gewichtseinsparung ist es vorzugsweise möglich, den Mittelteil des Blechteils zu verschmälern, sodass das Teil nicht mehr die Form eines Rechtecks mit Halbkreisbögen an jedem Ende aufweist, sondern eine Form, die eher einem „Knochen" entspricht.to further weight saving, it is preferably possible to Narrow the middle part of the sheet metal part so that the part does not more in the form of a rectangle with semicircular arcs at each end, but a form that is more like a "bone".

Weitere Gewichtsreduzierung durch Verringerung der Blechdicke ist möglich, wenn die Festigkeit im Tuben-Flanschbereich durch Aufdickung im Tubenflansch wieder hergestellt wird.Further Weight reduction by reducing the sheet thickness is possible if the strength in the tube flange area due to thickening in the tube flange is restored.

Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand der in den beigefügten Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt:in the The present invention will now be described with reference to the accompanying drawings illustrated embodiments explained in more detail. It shows:

1 ein erstes erfindungsgemäßes Blechbauteil, welches als Scharnierplatte dienen kann, in dreidimensional-räumlicher Darstellung; 1 a first inventive sheet metal component, which can serve as a hinge plate, in three-dimensional spatial representation;

2 das Bauteil der 1 von oben, das heißt mit Blickrichtung auf das Karosserieblech gesehen; 2 the component of 1 from above, that is seen with a view of the body panel;

3 den Schnitt A-A der 2; 3 the cut AA the 2 ;

4 den Schnitt B-B der 2; und 4 the cut BB the 2 ; and

5 ein weiteres erfindungsgemäßes Blechbauteil, welches ebenfalls als Scharnierplatte dienen kann und die besonders zur Gewichtseinsparung bevorzugte „Knochenform" aufweist. 5 Another sheet metal component according to the invention, which also serves as a hinge plate can serve and especially for weight saving preferred "bone shape" has.

1 zeigt ein erfindungsgemäßes Blechbauteil 10 zur optimalen Einleitung von Kräften und Momenten von zwei Anschraubpunkten 12, 14 in eine größere Blechkonstruktion, beispielsweise eine KFZ-Karosserie (die hier nicht dargestellt ist), über eine Grundplatte 16 mit einem umlaufenden aufgebogenen Rand 18. Die Anschraubpunkte 12, 14 sind dabei als verstärkte Durchzüge in dem Blechbauteil 10 ausgebildet und jeweils mit einem Innengewinde versehen. Bei der Montage wird die dargestellte Scharnierplatte 10 an der Rückseite eines Karosseriebleches verschraubt, wenn an der Vorderseite ein Türscharnier angeschraubt wird. Zu diesem Zweck werden entsprechende Schrauben durch das Türscharnier und das Karos serieblech in die Anschraubpunkte 12, 14 eingeschraubt. Das erfindungsgemäße Bauteil 10 dient dann dazu, die sehr starken, von den Türscharnieren ausgehenden Kräfte und Momente möglichst gleichmäßig verteilt in das Karosserieblech einzuleiten, um eine Verformung des Bleches durch punktförmige Überlastung in der Nähe der Anschraubpunkte zu vermeiden. 1 shows a sheet metal component according to the invention 10 for optimum introduction of forces and moments of two screw points 12 . 14 in a larger sheet metal construction, such as a motor vehicle body (which is not shown here), via a base plate 16 with a circumferential bent edge 18 , The screw-on points 12 . 14 are as reinforced passages in the sheet metal component 10 trained and each provided with an internal thread. During assembly, the illustrated hinge plate 10 bolted to the back of a body panel when a door hinge is bolted to the front. For this purpose, appropriate screws through the door hinge and the Karos serieblech in the mounting points 12 . 14 screwed. The component according to the invention 10 then serves to initiate the very strong forces and moments emanating from the door hinges as evenly as possible in the body panel in order to avoid deformation of the sheet by punctiform overload in the vicinity of the screw-on.

Um dieser technischen Aufgabe optimal gerecht zu werden, sollte die Grundplatte 16 des erfindungsgemäßen Bauteils 10 im verschraubten Zustand vollständig plan sein. Um diese Eigenschaft im verschraubten Zustand optimal zu erreichen, ist es erfindungsgemäß besonders bevorzugt, wenn die Grundplatte 16 vor der Montage auf der zur Anlage mit der größeren Blechkonstruktion vorgesehen Seite 20 konkav, also von dieser Seite weg gewölbt, ausgebildet ist. Diese Wölbung wird in 4 besonders deutlich dargestellt.To optimally meet this technical task, the base plate should 16 of the component according to the invention 10 be completely flat in the bolted state. In order to optimally achieve this property in the screwed state, it is particularly preferred according to the invention if the base plate 16 before mounting on the side intended for installation with the larger sheet metal construction 20 concave, so curved away from this side, is formed. This vault will be in 4 shown particularly clearly.

Zur Verringerung des Gewichtes weist die Grundplatte 16 mittig vier nebeneinander angeordnete rechteckige Ausstanzungen 22 auf. Zur weiteren Verstärkung ist die Grundplatte 16 mit einer längs durchlaufenden, die Anschraubpunkte 12, 14 verbindenden, in Richtung des Randes 18 gewölbten Sicke 24 versehen. Die Sicke 24 kann jedoch, wie hier dargestellt, im Bereich der Durchbrechungen 22 unterbrochen sein.To reduce the weight, the base plate 16 in the middle, four rectangular cut-outs arranged side by side 22 on. For further reinforcement is the base plate 16 with a longitudinally passing, the screw-on points 12 . 14 connecting, towards the edge 18 arched bead 24 Mistake. The bead 24 However, as shown here, in the area of the openings 22 be interrupted.

In den Schnittdarstellungen der 3 und 4 wird besonders deutlich, dass erfindungsgemäß der Rand praktisch rechtwinklig in die Grundplatte 16 übergeht. Solche rechtwinkligen Biegungen entstehen normalerweise bei den üblichen Blechumformverfahren nicht. Deshalb wird hier zusätzlich eine seitliche Stauchung während des Blechumformprozesses vorgenommen. Durch diese entsteht diese nahezu rechtwinklige Kante, gleichzeitig verbessert sich bei diesem Stauchvorgang zusätzlich die Festigkeit des Randbereiches durch eine Kaltverfestigung des Randes. Die konkave Wölbung der Grundplatte 16 wird durch einen zusätzlichen Pressschritt mit einem geeigneten, gewölbten Stempel erzielt.In the sectional views of the 3 and 4 It is particularly clear that according to the invention the edge is practically rectangular in the base plate 16 passes. Such right-angle bends do not normally occur in the conventional sheet metal forming processes. Therefore, a lateral compression during the Blechumformprozesses is additionally made here. This creates this almost right-angled edge, at the same time the strength of the edge area is additionally improved in this compression process by work hardening of the edge. The concave curvature of the base plate 16 is achieved by an additional pressing step with a suitable, domed stamp.

5 zeigt eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, nämlich eine Scharnierplatte 110. Auch diese Scharnierplatte 110 weist zwei identische Anschraubpunkte 12, 14 auf, die als verstärkte Durchzüge mit einem Innengewinde ausgebildet sind. Diese Ausführungsform ist hinsichtlich des Gewichtes weiter optimiert, die Grundplatte 116 weist daher im Bereich zwischen den Anschraubpunkten 12, 14 eine verringerte Breite auf, sodass die Grundplatte 116 nicht mehr die Form eines Rechteckes mit Halbkreisbögen an jedem Ende wie die Grundplatte 16 der in den 1 bis 4 dargestellten Ausführungsform aufweist, sondern eine Form, die eher einem „Knochen" entspricht. Der Rand 118 ist hier ebenfalls durch seitliche Stauchung nahezu rechtwinklig aufgebogen und folgt dem knochenförmigen Verlauf der Außenkante der Grundplatte 116. 5 shows a further embodiment of the present invention, namely a hinge plate 110 , Also this hinge plate 110 has two identical attachment points 12 . 14 on, which are designed as reinforced passages with an internal thread. This embodiment is further optimized in terms of weight, the base plate 116 therefore points in the area between the bolting points 12 . 14 a reduced width so that the base plate 116 no longer the shape of a rectangle with semicircular arcs on each end like the base plate 16 in the 1 to 4 but a shape that corresponds more to a "bone." The edge 118 Here is also bent by lateral compression almost at right angles and follows the bone-shaped course of the outer edge of the base plate 116 ,

Zur weiteren Gewichtseinsparung sind hier die beiden mittleren Durchbrechungen, die in der Ausführungsform gemäß 1 bis 4 mit 22 bezeichnet sind, zu einer einzigen wesentlich größeren Durchbrechung 122 verschmolzen, sodass hier weiteres Material eingespart wird. Auch hier ist die längs durchlaufende, die Anschraubpunkte 12, 14 verbindende und in Richtung des Randes 118 gewölbte Sicke 24 vorgesehen, die jedoch auch hier im Bereich der Durchbrechungen 22, 122 unterbrochen ist. Auch bei dieser Ausführungsform ist die Grundplatte 116 im unverschraubten, also unbelasteten Zustand in Richtung des Randes 118, also von der Seite, mit der die Scharnierplatte 110 im montierten Zustand das Karosserieblech berührt, weg gewölbt.To further reduce weight here are the two middle openings, which in the embodiment according to 1 to 4 With 22 are designated, to a single much larger opening 122 fused, so here further material is saved. Again, the longitudinal passing, the screw points 12 . 14 connecting and towards the edge 118 arched bead 24 provided, however, here too in the field of perforations 22 . 122 is interrupted. Also in this embodiment, the base plate 116 in the unscrewed, that is unloaded state in the direction of the edge 118 that is, from the side with which the hinge plate 110 When assembled, the body panel touched, arched away.

Die bisher für solche Zwecke hergestellten Blechteile hatten stets eine „wannenförmige" Querschnittsgeometrie, also eine Wölbung zu dem Karosserieblech hin/konvexe Wölbung.The so far for sheet metal parts produced for this purpose always had a "trough-shaped" cross-sectional geometry, So a vault to the body panel / convex curvature.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird erstmals eine vollständig plane oder sogar konkave Wölbung entsprechender Blechbauteile gelehrt. Dabei entsteht überraschenderweise der zusätzliche Vorteil der Kaltverfestigung des Randes durch das seitliche Stauchen. Schon dies erlaubt die Verwendung dünnerer Bleche oder die Übertragung größerer Kräfte. Weitere Verbesserungen können durch die konkave Wölbung des Blechteils gegenüber dem Karosserieblech und durch eine schmalere Gestaltung des Mittelteils des erfindungsgemäßen Blechbauteils erzielt werden, insbesondere im Hinblick auf die mögliche Gewichtseinsparung.According to the present For the first time, a completely planar or even concave curvature is invented Sheet metal components taught. This surprisingly creates the additional advantage the work hardening of the edge by the lateral upsetting. Nice this allows the use of thinner Sheets or the transfer larger forces. Further Improvements can through the concave curvature the sheet metal part opposite the body panel and a narrower design of the middle section achieved the sheet metal component according to the invention especially with regard to possible weight savings.

Claims

Sheet metal component ( 10 ; 110 ) for optimum introduction of forces and moments of screw points ( 12 . 14 ) in a larger sheet metal construction, such as a body on a base plate ( 16 ; 116 ) with a bent edge ( 18 ; 118 ), characterized in that the edge ( 18 ; 118 ) of the sheet metal part ( 10 ; 110 ) almost at right angles into the base plate ( 16 ; 116 ) passes over.

Sheet metal component ( 10 ; 110 ) according to claim 1, characterized in that the base plate ( 16 ; 116 ) is completely flat.

Sheet metal component ( 10 ; 110 ) according to claim 1, characterized in that the base plate ( 16 ; 116 ) is concavely arched on the side intended for installation with the larger sheet metal construction prior to assembly.

Sheet metal component ( 10 ; 110 ) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the shape of the edge ( 18 ; 118 ) is produced by lateral upsetting during the sheet metal forming process.

Sheet metal component ( 10 ; 110 ) according to claim 3, characterized in that the concave curvature is produced by a pressing step with a suitable domed punch.

Sheet metal component ( 10 ; 110 ) according to one of claims 1 to 5, characterized in that the base plate ( 16 ; 116 ) in their middle area perforations ( 22 . 122 ) having.

Sheet metal component ( 110 ) according to one of claims 1 to 6, characterized in that the width of the base plate ( 116 ) between the attachment points ( 12 . 14 ) is reduced.

Sheet metal component ( 10 ; 110 ) according to one of claims 1 to 7, characterized in that the base plate ( 16 ; 116 ) with a longitudinally passing, the screw-on points ( 12 . 14 ), in the direction of the edge ( 18 ; 118 ) arched beading ( 24 ) is provided.