DE9409126U1 - Molded component - Google Patents
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FormbauteilMold component
Die Erfindung betrifft ein Formbauteil, insbesondere zur Abdeckung von Funktionseiementen, beispielsweise Fahrzeugfunktionsteilen inThe invention relates to a molded component, in particular for covering functional elements, for example vehicle functional parts in
Kraftfahrzeugen.motor vehicles.
Derartige Abdeckungen, beispielsweise von Fahrwerkselementen, unterliegen einerseits großen dynamischen Belastungen, andererseits können auch thermische Belastungen auf die Teile einwirken. Derartige Abdeckungen werden bisher aus Aluminium oder Aluminiumlegierungen hergestellt, welches vorzugsweise im Druckgußverfahren verarbeitet wird. Derartige vorbekannte Abdeckungen weisen eine Reihe von Nachteilen auf, da sie zur Erzielung bestimmter Festigkeitseigenschaften vergleichsweise dick ausgelegt werden müssen und damit schwer sind. Die Herstellung der Formbauteile im Aluminiumdruckgußverfahren ist energie- und materialaufwendig. Darüber hinaus sind die Oberflächen der Aluminium-Druckguß-Formbauteile optisch nur unzureichend gestaltbar. Als besonders negativ wird das Schwingungsverhalten empfunden, so daß deshalb die Materialstärke erhöht wird, was zu relativ dicken und schweren Formbauteilen führt und sich ungünstig auf die Verbindungsbereiche auswirkt und zu Klappern und/oder Dröhnen führen kann. Sollten im Bereich von Befestigungslöchern oder sonstigen Verbindungsstellen Risse auftreten, so sind diese nur mit aufwendigen Verfahren festzustellen. Schließlich stellt die Entsorgung der Formbauteile ein Problem dar, zumal vergleichsweise große Massen anfallen.Such covers, for example of chassis elements, are subject to high dynamic loads on the one hand, and thermal loads can also affect the parts on the other. Such covers have so far been made from aluminum or aluminum alloys, which are preferably processed using the die-casting process. Such previously known covers have a number of disadvantages, since they have to be made relatively thick to achieve certain strength properties and are therefore heavy. The production of the molded components using the aluminum die-casting process is energy- and material-intensive. In addition, the surfaces of the aluminum die-cast molded components cannot be designed to an adequate optical standard. The vibration behavior is perceived as particularly negative, so that the material thickness is increased, which leads to relatively thick and heavy molded components and has an adverse effect on the connection areas and can lead to rattling and/or droning. If cracks occur in the area of fastening holes or other connection points, these can only be detected using complex procedures. Finally, the disposal of the molded components is a problem, especially since comparatively large quantities are generated.
Telefon (02U) 572IJI-TeIex35884i9paie3-Terefax(0i&T58Ji?5-Postgirokonto Köln (BLZ 37010050) 227610-503Telephone (02U) 572IJI-TeIex35884i9paie3-Terefax(0i&T58Ji?5-Postgirokonto Köln (BLZ 37010050) 227610-503
Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Formbauteil bereitzustellen, welches die genannten Nachteile nicht aufweist und insbesondere einfacher herstellbar und bei Erzielung entsprechender Festigkeitseigenschaften leichter und dünner auslegbar ist.Based on this, the invention is based on the object of providing a molded component which does not have the disadvantages mentioned and is in particular easier to manufacture and can be designed to be lighter and thinner while achieving corresponding strength properties.
Zur technischen Lösung dieser Aufgabe wird ein Formbauteü, insbesondere zur Abdeckung von Funktionselementen, bereitgestellt, bestehend aus mindestens einer wenigstens in Teilbereichen dreidimensional spanlos verformten und mit Anschlußbereichen zur Befestigung versehenen Schicht, vorzugsweise aus metallischem Werkstoff, die zumindest in einem Teilbereich eine dreidimensionale Struktur aufweist, welche in wenigstens zwei in der Schichtebene in einem Winkel zueinander liegenden Richtungen durchbrochen ist.To technically solve this problem, a molded component is provided, in particular for covering functional elements, consisting of at least one layer, preferably made of metallic material, which is three-dimensionally chip-free formed at least in partial areas and provided with connection areas for fastening, which has a three-dimensional structure at least in one partial area which is perforated in at least two directions lying at an angle to one another in the layer plane.
Durch die in der Schicht ausgebildete dreidimensionale Struktur kann die zur Herstellung des Formbauteils verwendete Schicht dünner ausgelegt und damit ein leichteres Formbauteü erhalten werden. Durch die in wenigstens zwei in einem Winkel zueinander und in der Schichtebene liegenden Richtungen durchbrochene Struktur ist das Material leicht dreidimensional spanlos verformbar, beispielsweise in Pressen, im Tiefziehverfahren oder dergleichen. Damit ist das Herstellungsverfahren gegenüber denDue to the three-dimensional structure formed in the layer, the layer used to manufacture the molded component can be made thinner and thus a lighter molded component can be obtained. Due to the structure being perforated in at least two directions at an angle to each other and in the layer plane, the material can easily be deformed three-dimensionally without cutting, for example in presses, in the deep-drawing process or the like. This makes the manufacturing process more efficient than the
Aluminiumdruckgußverfahren erheblich vereinfacht. Durch das erheblich geringere Gewicht sind die Schwingungseigenschaften verbessert und im besonderen der Dröhnungsneigung entgegengewirkt. Es wird eine Struktur gebildet, die sich kreuzenden Wellenscharen entspricht.Aluminum die-casting process is considerably simplified. The significantly lower weight improves the vibration properties and in particular counteracts the tendency to produce droning. A structure is formed that corresponds to intersecting waves.
Als Schichtmateriai wird vorzugsweise eine Metallfolie verwendet. Derartige mit einer wie angegebenen Struktur versehenen Metallfolien weisen bei minimalem Gewicht eine sehr große Festigkeit auf. Je nach Anforderungen kann als zu verformende Schicht auch ein Blech verwendet werden.A metal foil is preferably used as the layer material. Such metal foils with a structure as specified have a very high strength with a minimal weight. Depending on the requirements, a sheet of metal can also be used as the layer to be formed.
Mit besonderem Vorteil wird vorgeschlagen, daß die dreidimensionale Struktur durch Noppen gebildet ist. Diese Noppen bilden kuppelartige Gewölbe, die eine hohe Druckfestigkeit garantieren, wobei das Formbauteü dennoch aus einer dünnen und äußerst leichten Schicht gebildet sein kann. In vorteilhafterIt is particularly advantageous that the three-dimensional structure is formed by studs. These studs form dome-like arches that guarantee high compressive strength, whereby the molded component can nevertheless be formed from a thin and extremely light layer. In an advantageous
Weise ist die Noppenstruktur in einem Winke! von vorzugsweise 45° zur Hauptverformungsrichtung ausgerichtet. Dadurch wird die Verformbarkeit bei zumindest gleichbleibender Stabilität verbessert.The knob structure is preferably aligned at an angle of 45° to the main deformation direction. This improves deformability while at least maintaining the same stability.
Mit Vorteil wird vorgeschlagen, daß das Formbauteil unstrukturierte Anschiußbereiche aufweist. Diese können entweder dadurch erzielt werden, daß keine dreidimensionale Struktur aufgebracht wird, oder dadurch, daß die zu verformende Schicht in den Anschlußbereichen wieder gepreßt wird. In vorteilhafter Weise wird vorgeschlagen, daß wenigstens einer der Anschlußbereiche als Flansch ausgebildet ist. Dieser ist vorteilhafter Weise abgewinkelt und weist Löcher auf. So kann das Formteil mittels Schrauben, Bolzen und dergleichen an Anschlußflanschen im Bereich der abzudeckenden Funktionselemente befestigt werden. In vorteilhafter Weise weist das Formbauteil Versteifungssicken auf. Die Versteifungssicken wirken stabilisierend, insbesondere verstärken sie das Bauteil gegen Verwindung. In vorteilhafter Weise sind Versteifungssicken am Rand ausgebildet. Sie verlaufen dort im wesentlichen zumindest stellenweise parallel zum Rand und bewirken die gewünschte Steifheit des Bauteils. In vorteilhafter Weise wird vorgeschlagen, Versteifungssicken auch als tunnelartige Anbindungen zum abgewinkelten Flansch auszubilden. Durch diese tunnelartigen Anbindungen wird der Flansch in seiner Position zur Bauteiloberfläche stabilisiert und das Bauteil insgesamt steifer. Die tunnelartigen Anbindungen sind in vorteilhafter Weise derart im Umgebungsbereich von im Flansch ausgebildeten Löchern angeordnet, daß der Kraftfluß von der Schraubverbindungsstelle in die Bauteilfläche begünstigt wird. Mit besonderem Vorteil wird vorgeschlagen, daß der Rand wenigstens einmal um 180° umgebogen ist. Durch diese Umbiegung wird ein Falzrand erzeugt, welcher ebenfalls zur Verwindungssteifigkeit beiträgt. Darüber hinaus wirkt sich der Falzrand positiv auf das Schwingungsverhalten des Bauteils aus, welches in seinem Resonanz- und Schwingungsverhalten verbessert wird. Der Falz wirkt darüber hinaus Kerbwirkungen entgegen. In vorteilhafter Weise wird vorgeschlagen, eine Falz am Flansch auszubilden. In vorteilhafter Weise wird vorgeschlagen, daß der Falz so breit ist, daß die Löcher überdeckt werden. Einerseits wird durch diese Maßnahme eine ebene Anschlußfläche erzielt, andererseits werden Kerbwirkungen insbesondere im Bereich der Flanschlöcher vermieden.It is advantageously proposed that the molded component has unstructured connection areas. These can be achieved either by not applying a three-dimensional structure or by pressing the layer to be deformed again in the connection areas. It is advantageously proposed that at least one of the connection areas is designed as a flange. This is advantageously angled and has holes. The molded part can thus be attached to connection flanges in the area of the functional elements to be covered using screws, bolts and the like. The molded component advantageously has stiffening beads. The stiffening beads have a stabilizing effect, in particular they strengthen the component against twisting. Stiffening beads are advantageously formed on the edge. There they run essentially parallel to the edge at least in places and bring about the desired stiffness of the component. It is advantageously proposed that stiffening beads also be designed as tunnel-like connections to the angled flange. These tunnel-like connections stabilize the flange in its position relative to the component surface and make the component more rigid overall. The tunnel-like connections are advantageously arranged in the area surrounding holes formed in the flange in such a way that the flow of force from the screw connection point into the component surface is promoted. It is particularly advantageous that the edge is bent at least once by 180°. This bending creates a folded edge, which also contributes to the torsional rigidity. In addition, the folded edge has a positive effect on the vibration behavior of the component, which is improved in its resonance and vibration behavior. The fold also counteracts notch effects. It is advantageously proposed to form a fold on the flange. It is advantageously proposed that the fold is wide enough to cover the holes. On the one hand, this measure creates a flat connection surface, and on the other hand, notch effects are avoided, particularly in the area of the flange holes.
Das erfindungsgemäße Formbauteil zeichnet sich durch eine Vielzahl von Vorteilen aus. Es ist einfacher herstellbar, wobei die dreidimensionale Struktur erheblich zur Festigkeit beiträgt, ohne eine spanlose Verformbarkeit negativ zu beeinträchtigen. Das Formbauteil kann gegenüber herkömmlichen Formbauteilen erheblich dünner und leichter ausgebildet werden. Darüber hinaus ist die Oberfläche gestaltbar, beispielsweise durch die Wahl einer geeigneten dreidimensionalen Struktur. Das Schwingungsverhalten des neuen Formbauteils ist gegenüber herkömmlichen Formbauteilen erheblich verbessert. So neigt das neue Formbauteil nicht zum Dröhnen. Risse sind gegenüber den herkömmlichen Aluminium-Bauteilen leicht zu entdecken. Schließlich ist die Entsorgung erheblich verbessert, da das erfindungsgemäße Formbauteil aus einer Metallfolie oder aus dünnen Metallblechen besteht, beispielsweise aus Aluminium, Stahl oder Aluminiumlegierungen, so daß keine großen zu entsorgenden Mengen anfallen.The molded component according to the invention is characterized by a number of advantages. It is easier to manufacture, with the three-dimensional structure contributing significantly to the strength without negatively affecting non-cutting deformability. The molded component can be made considerably thinner and lighter than conventional molded components. In addition, the surface can be designed, for example by choosing a suitable three-dimensional structure. The vibration behavior of the new molded component is considerably improved compared to conventional molded components. The new molded component does not tend to rumble. Cracks are easy to detect compared to conventional aluminum components. Finally, disposal is considerably improved because the molded component according to the invention consists of a metal foil or thin metal sheets, for example of aluminum, steel or aluminum alloys, so that no large quantities have to be disposed of.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung anhand der Figuren. Dabei zeigen:Further advantages and features of the invention emerge from the following description based on the figures. They show:
Figur 1 eine schematische perspektivische Darstellung einesFigure 1 is a schematic perspective view of a
Ausführungsbeispieles für ein Formbauteil;Example of a molded component;
Figur 2 eine Schnittansicht entlang der Linie ll-ll gemäß Figur 1 und
Figur 3 eine Schnittansicht entlang der Linie Ill-Ill gemäß Figur 1.Figure 2 is a sectional view along the line ll-ll according to Figure 1 and
Figure 3 is a sectional view along the line III-III of Figure 1.
Das in den Figuren gezeigte Formbauteil 1 besteht aus einer Metallfolie, beispielsweise aus Aluminium, in welcher zur Bildung einer dreidimensionalen Struktur Noppen 3 ausgebildet sind. Durch diese Noppen 3 wird keine Biegekanten-Lagerichtung vorgeschrieben, so daß auch schwierige Verformungen des Bauteils einfach möglich sind. Die Metallfolie 2 ist an den Rändern besonders ausgebildet. So ist an einem Ende ein Flansch 4 ausgebildet, entlang der anderen Ränder sind Versteifungssicken 5 ausgebildet, oder es ist ein einfacher flacher Rand 6 ausgeformt. Im Flansch sind Löcher 8 ausgebildet. Darüber hinaus ist der Flansch 4 gegenüber derThe molded component 1 shown in the figures consists of a metal foil, for example made of aluminum, in which studs 3 are formed to form a three-dimensional structure. These studs 3 do not prescribe a bending edge position direction, so that even difficult deformations of the component are easily possible. The metal foil 2 is specially designed at the edges. A flange 4 is formed at one end, stiffening beads 5 are formed along the other edges, or a simple flat edge 6 is formed. Holes 8 are formed in the flange. In addition, the flange 4 is opposite the
Abdeckfläche mit tunnelartigen Anbindungen 9, das heißt stabilisierenden Versteifungssicken im Flanschbereich versehen.Cover surface provided with tunnel-like connections 9, i.e. stabilizing stiffening beads in the flange area.
Wie in Figur 3 zu sehen, ist die Metallfolie 2 im Bereich des Flansches 4 einmal um 180° umgebogen, so daß sich der Falz 7 ergibt.As can be seen in Figure 3, the metal foil 2 is bent once by 180° in the area of the flange 4, so that the fold 7 is formed.
Die Noppen 3 erhöhen die Festigkeit der Folien bzw. Bleche, deren Verwindungssteifigkeit durch die Versteifungssicken 5 und die tunnelartigen Anbindungen 9 erhöht wird. Die Metallfolie 2 läßt sich einfach spanlos verformen. Der Flansch 4 wird durch den Falz verstärkt, was das Resonanz- und Schwingungsverhalten verbessert und die Rißbildung im Bereich der Löcher 8 vermindert.The knobs 3 increase the strength of the foils or sheets, whose torsional rigidity is increased by the stiffening beads 5 and the tunnel-like connections 9. The metal foil 2 can be easily deformed without cutting. The flange 4 is reinforced by the fold, which improves the resonance and vibration behavior and reduces the formation of cracks in the area of the holes 8.
In der Praxis hat sich die Falzbildung im Bereich der Fianschkanten 10 als wichtig herausgestellt. Darüber hinaus ist die Anordnung von tunnelartigen Anbindungen 9 in der in Figur 2 gezeigten Weise günstig, da hier der Kraftfluß von der Schraubverbindungsstelle, das heißt dem mittleren Loch 8 zur Bauteilfläche begünstigt wird.In practice, the formation of folds in the area of the flange edges 10 has proven to be important. In addition, the arrangement of tunnel-like connections 9 in the manner shown in Figure 2 is advantageous, since this promotes the flow of force from the screw connection point, i.e. the middle hole 8, to the component surface.
1 Formbauteil1 molded component
2 Metallfolie2 metal foil
3 Noppen3 studs
4 Flansch4 Flange
5 Versteifungssicke5 Reinforcing bead
6 Rand6 Edge
7 Falz7 Fold
8 Loch8 hole
9 tunnelartige Anbindung9 tunnel-like connection
10 Flanschkante10 Flange edge
Claims (15)
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Publications (1)
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| DE9409126U1 true DE9409126U1 (en) | 1994-10-06 |
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ID=6909476
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| DE (1) | DE9409126U1 (en) |
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