AT11407U1

AT11407U1 - Profilteil als karosseriekomponente eines kraftfahrzeuges

Info

Publication number: AT11407U1
Application number: AT0073709U
Authority: AT
Inventors: Mike Bachmann; Rolf Heyll; Michael Dukat
Original assignee: Porsche Ag
Priority date: 2009-02-03
Filing date: 2009-11-23
Publication date: 2010-10-15
Also published as: DE202009002575U1; CN201745648U; DE102009007309A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Profilteil als Karosseriekomponente eines Kraftfahrzeuges, das in zumindest zwei Bereiche unterteilt ist, von denen der erste Teilbereich ein ferritisches oder perlitisch-ferritisches Gefüge mit einer Festigkeit unter 850 MPa und der zweite Teilbereich ein martensitisches Werkstoffgefüge und eine Festigkeit über 1400 MPa aufweist. Um die Anwendbarkeit des Profilteils für andere Einsatzgebiete zu verbessern, wird vorgeschlagen, dass die beiden Bereiche entlang einer vertikal und/oder schräg verlaufenden Trennebene unterteilt sind.

Description

österreichisches Patentamt AT 11 407 U1 2010-10-15

Beschreibung

PROFILTEIL ALS KAROSSERIEKOMPONENTE EINES KRAFTFAHRZEUGES

[0001] Die Erfindung betrifft ein Profilteil als Karosseriekomponente eines Kraftfahrzeuges gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

[0002] Im Serienfahrzeugbau ist es üblich, Karosseriekomponenten entsprechend ihrer Belastung auszulegen. Um dies zu erreichen, werden Bleche mit unterschiedlichsten Festigkeiten und Werkstoffgefügen eingesetzt.

[0003] Aus der EP 1 180 470 A1 ist es bekannt, ein Säulenbauteil für eine B-Säule mit einem oberen Längenabschnitt aus überwiegend martensitischem Werkstoffgefüge und einer Festigkeit über 1400 N/mm2 und einem unteren Längenabschnitt höherer Duktilität mit einem überwiegend ferritisch-perlitischen Werkstoffgefüge und einer Festigkeit unter 850 N/mm2 auszugestalten. Das sich daraus ergebende im oberen und unteren Längenabschnitt unterschiedliche plastische Steifigkeitsverhalten wirkt sich positiv auf das Crashverhalten der B-Säule aus. Dabei können zusätzlich die Herstellungskosten sowie das Gewicht reduziert werden. Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein gattungsgemäßes Profilteil für weitere Anwendungen im Karosseriebau zu optimieren.

[0004] Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

[0005] Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Merkmalen der abhängigen Ansprüche.

[0006] Die Erfindung betrifft ein Profilteil als Karosseriekomponente eines Kraftfahrzeuges, das anforderungsgerecht in verschiedene vertikal und/oder schräg getrennte Bereiche unterteilt ist. Ein erster Bereich besteht aus höchstfestem Stahl mit martensitischem Werkstoffgefüge und einer Festigkeit über 1400 MPa. Ein zweiter Bereich mit höherer Duktilität besteht aus einem ferritisch oder perlitisch/ferritischen Werkstoffgefüge mit einer Festigkeit unter 850 MPa. Die verschiedenen Festigkeitsbereiche dienen auch dazu, eine Fügbarkeit mittels mechanischer bzw. formschlüssiger Fügeverfahren wie z.B. Stanznieten, Clinchen usw. zu ermöglichen und gleichzeitig eine Crash- und Gewichtsoptimierung durchzuführen. Der duktile Bereich eignet sich für mechanische bzw. formschlüssige Fügeverfahren, während der höchstfeste Bereich eine Versteifung des Profilteils bewirkt.

[0007] Das Profilteil kann in einem Warmumformprozess im direkten oder indirekten Herstellverfahren gefertigt und einer Wärmebehandlung unterzogen werden, um die entsprechenden Festigkeitswerte zu erreichen. Dabei können die Festigkeitsunterschiede sowohl durch die gezielte Wärmebehandlung einzelner Bauteilbereiche als auch über den Einsatz unterschiedlicher Stahlqualitäten mitTailor-Welded-Blank - Platinen erreicht werden.

[0008] Der Kern der Erfindung ist darin zu sehen, dass Profilteile, die eine wesentlich größere Längserstreckung als Quererstreckung aufweisen, mit einer Trennebene entlang ihrer Längserstreckung in die oben genannten Teilbereiche unterteilt ist.

[0009] Der zweite Bereich kann aufgrund seiner Duktilität mittels formschlüssiger Fügemethoden, wie Stanznieten oder Clinchen an benachbarte Bauteile gefügt sein.

[0010] Der erste Bereich kann aus höchstfestem Stahl gefertigt sein, so dass die Steifigkeit der gesamten Karosseriekomponente verbessert ist.

[0011] In Abhängigkeit des Herstellungsverfahrens kann sich zwischen dem ersten und dem zweiten Bereich ein Übergangsbereich erstrecken. Die Breite des Übergangsbereichs kann beispielsweise bei Einsatz von Tailored-Welded-Blank - Platinen relativ gering sein.

[0012] Bei gezielter Wärmebehandlung während des Umformens ergibt sich herstellungsbe-dingt ein breiterer Übergangsbereich. 1/4 österreichisches Patentamt AT 11 407 U1 2010-10-15 [0013] In einer bevorzugten Ausgestaltungsform kann das Profilteil eine Tailored-Welded-Blank - Platine sein.

[0014] Eine bevorzugte Anwendung des erfindungsgemäßen Profilteil besteht als Schale an einer A-Säule. Der in Fahrtrichtung gesehen vordere Bereich ist dann als Bereich mit hoher Duktilität ausgebildet, während der hintere Bereich höchstfest ausgebildet ist. Dadurch kann die A-Säule im vorderen Bereich mit herkömmlichen Fügeverfahren gefertigt werden. Im hinteren Bereich der A-Säule bietet das martensitische Werkstoffgefüge ausreichend Steifigkeit zur Anbindung des Türscharniers.

[0015] Im Folgenden wird eine bevorzugte Ausgestaltungsform der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen: [0016] Figur 1 eine perspektivische Ansicht eines Profilteils einer A-Säule sowie [0017] Figur 2 eine Seitenansicht des Profilteils gemäß Fig. 1.

[0018] In Figur 1 ist ein Profilteil einer nicht weiter dargestellten A-Säule in perspektivischer Ansicht dargestellt. Das Profilteil 1 ist in zwei Teilbereiche unterteilt, von denen der vordere Teilbereich 2 in weicher, duktiler Güte mit Bruchdehnungen größer 10% und Festigkeiten unter 850 MPa ausgeführt ist. In diesem Bereich ist die Anwendung mechanischer Fügeverfahren möglich. Der in Fahrtrichtung F gesehen hintere Teilbereich 3 ist in höchstfester Güte mit Festigkeiten über 1400 MPa ausgeführt, die zur Erfüllung der Crashbeanspruchungen bzw. zur Anbindung des Türscharniers benötigt werden.

[0019] Die Trennebene 4 verläuft zwischen den beiden Teilbereichen 2 und 3 in vertikaler Richtung. Wahlweise kann die Trennebene 4 in einem Winkel, also schräg dazu verlaufen. Der Verlauf der Trennebene 4 zwischen den Teilbereichen 2 und 3 wird entsprechend der zu erfüllenden Anforderungen gewählt.

[0020] Je nach dem, ob die vertikale Trennung der Teilbereiche 2 und 3 durch den Einsatz unterschiedlicher Stahlqualitäten in einer Tailored-Welded-Blank Platine oder durch Wärmebehandlung beim Umformen entstehen, kann sich ein mehr oder minder breiter Übergangsbereich 4 zwischen dem vorderen Teilbereich 2 und dem hinteren Teilbereich 3 ergeben. 2/4

Claims

österreichisches Patentamt AT 11 407 U1 2010-10-15 Ansprüche 1. Profilteil als Karosseriekomponente eines Kraftfahrzeuges, das in zumindest zwei Bereiche unterteilt ist, von denen der erste Teilbereich (2) ein ferritisches oder perlitisch-ferritisches Gefüge mit einer Festigkeit unter 850 MPa und der zweite Teilbereich (3) ein martensiti-sches Werkstoffgefüge und eine Festigkeit über 1400 MPa aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Bereiche (2, 3) entlang einer vertikal und/oder schräg verlaufenden Trennebene (4) unterteilt sind.
2. Profilteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Teilbereich (2) mittels formschlüssiger Fügemethoden, wie Stanznieten oder Clinchen an benachbarte Bauteile gefügt ist.
3. Profilteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Teilbereich (3) aus höchstfestem Stahl gefertigt ist.
4. Profilteil nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich zwischen dem ersten und dem zweiten Teilbereich ein Übergangsbereich (5) erstreckt.
5. Profilteil nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Profilteil (1) eine Tailored-Welded-Blank - Platine ist.
6. A-Säule mit einem Profilteil nach einem der vorgenannten Ansprüche. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 3/4