扁平構(gòu)件裝置、車輛車身和用于焊接的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于車輛車身的扁平構(gòu)件裝置，和配備扁平構(gòu)件裝置的車輛車身。本發(fā)明還涉及一種用于焊接扁平構(gòu)件裝置的扁平構(gòu)件的方法。
現(xiàn)有技術(shù)
[0002]在車輛結(jié)構(gòu)中已知，出于降低重量的原因使用所謂的輕質(zhì)板材。這種輕質(zhì)板材通常具有配備多個(gè)層的夾層式結(jié)構(gòu)。頂層和底層經(jīng)常由金屬制成，而與此相對(duì)地，安置在頂層與底層之間的中間層包括塑料材料。這樣的輕質(zhì)板材理論上通過鉚接、咬合連接或者粘接固定在車輛車身和/或車輛組合中。已經(jīng)存在這種可能，將這樣的輕質(zhì)板材相互焊接。
[0003]例如，作為最接近的現(xiàn)有技術(shù)的文獻(xiàn)FR 2713119描述了具有金屬的頂層和底層還有人工合成的中間層的第一和第二輕質(zhì)板材。為了將兩個(gè)輕質(zhì)板材焊接，在第一輕質(zhì)板材的邊緣區(qū)域內(nèi)去除底層和中間層，在第二輕質(zhì)板材的邊緣區(qū)域內(nèi)去除頂層和中間層。因此，第一輕質(zhì)板材的頂層能夠與第二輕質(zhì)板材的底層相焊接。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種扁平構(gòu)件裝置的功能改進(jìn)的和便于連接的扁平構(gòu)件。所述技術(shù)問題被一種扁平構(gòu)件裝置、一種車輛車身和一種方法所解決。本發(fā)明優(yōu)選或者有利的實(shí)施方式由下面的說明書和/或所附的附圖給出。
[0005]本發(fā)明建議一種用于車輛車身、尤其用于轎車或載重汽車的扁平構(gòu)件裝置。扁平構(gòu)件裝置包括具有夾層結(jié)構(gòu)的扁平構(gòu)件。夾層結(jié)構(gòu)優(yōu)選包括至少三個(gè)層。
[0006]呈夾層形態(tài)扁平構(gòu)件包括金屬的頂層、金屬的底層和非金屬的中間層。金屬的頂層尤其被安置在上側(cè)、金屬的底層被安置在下側(cè)，并且非金屬的中間層被安置在頂層和底層之間。可選地補(bǔ)充地，呈夾層形態(tài)的扁平構(gòu)件包括上述的金屬的頂層和底層、非金屬的中間層和至少一層其它層。
[0007]扁平構(gòu)件具有原始厚度。原始厚度的數(shù)值尤其與金屬的頂層、非金屬的中間層和金屬的底層之和相一致。
[0008]扁平構(gòu)件具有至少一個(gè)扁平構(gòu)件部段。所述至少一個(gè)扁平構(gòu)件部段被扁平構(gòu)件的外棱圍繞，并且與該外棱相間隔地安置。所述至少一個(gè)扁平構(gòu)件部段優(yōu)選被邊緣和/或邊緣區(qū)域所包圍。尤其至少一個(gè)扁平構(gòu)件部段被布置在扁平構(gòu)件的中央和/或中心處。具體來說，至少一個(gè)扁平構(gòu)件部段沒有布置在扁平構(gòu)件的邊緣、邊緣區(qū)域和/或外棱上。例如，所述至少一個(gè)扁平構(gòu)件部段由在扁平構(gòu)件內(nèi)的凹處和/或凹陷所構(gòu)成，或者所述至少一個(gè)扁平構(gòu)件部段包括這種凹處和/或凹陷。
[0009]所述扁平構(gòu)件在至少一個(gè)扁平構(gòu)件部段內(nèi)具有與原始厚度相比被減少的降低后的厚度。被降低后的厚度的數(shù)值尤其等于頂層和底層之和。
[0010]扁平構(gòu)件裝置包括焊接配對(duì)件，扁平構(gòu)件在至少一個(gè)扁平構(gòu)件部段內(nèi)與所述焊接配對(duì)件焊接連接。
[0011]有利的是，通過將扁平構(gòu)件與焊接配對(duì)件焊接的可能性能夠?qū)崿F(xiàn)扁平構(gòu)件與焊接配對(duì)件的節(jié)省時(shí)間的和成本低廉的連接。能夠以有利的方式省去扁平構(gòu)件的連接技術(shù)、例如鉚接、咬合連接或者粘接。因此，能夠降低扁平構(gòu)件的裝配時(shí)間，并且由此能夠節(jié)省成本。
[0012]在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式中，金屬的頂層和金屬的底層在至少一個(gè)扁平構(gòu)件部段內(nèi)相接觸。在所述至少一個(gè)扁平構(gòu)件部段內(nèi)尤其缺少非金屬的中間層。非金屬的中間層優(yōu)選在扁平構(gòu)件的變形過程中被從至少一個(gè)扁平構(gòu)件部段中排擠出。原始厚度尤其通過缺少和/或排擠出在至少一個(gè)扁平構(gòu)件部段中的非金屬中間層而減少到降低后的厚度。
[0013]本發(fā)明的優(yōu)選變化方案規(guī)定，扁平構(gòu)件和焊接配對(duì)件在至少一個(gè)扁平構(gòu)件部段內(nèi)被電阻點(diǎn)焊。扁平構(gòu)件和焊接配對(duì)件尤其通過接通電流而被相互焊接。這尤其以在扁平構(gòu)件和焊接配對(duì)件之間的導(dǎo)電能力為前提。
[0014]有利地是，扁平構(gòu)件在至少一個(gè)扁平構(gòu)件部段內(nèi)由于缺少和/或排擠非金屬的中間層和由此實(shí)現(xiàn)的金屬頂層和金屬底層的接觸能夠毫無問題地與焊接配對(duì)件焊接連接、尤其電阻點(diǎn)焊連接。在相接觸的金屬頂層和底層之間尤其存在導(dǎo)電連接，在存在非金屬的中間層時(shí)會(huì)妨礙或者中斷導(dǎo)電連接。具體來說，非金屬的中間層在焊接時(shí)具有絕緣作用，并且由此限定或者妨礙焊接。
[0015]在本發(fā)明的優(yōu)選設(shè)計(jì)方案中，將扁平構(gòu)件設(shè)計(jì)為輕質(zhì)板材。通過在車輛結(jié)構(gòu)中使用輕質(zhì)板材、尤其用于制造車輛車身，能夠減少車輛車身的重量，并且由此降低由車輛車身制造的車輛的燃料消耗。
[0016]在本發(fā)明的優(yōu)選變化方案中，金屬的頂層設(shè)計(jì)為板材頂層、尤其由鋼板或者由鋁板制成的板材頂層。金屬的底層優(yōu)選設(shè)計(jì)為板材底層、尤其由鋼板制成的板材底層。備選地或者可選補(bǔ)充地，非金屬的中間層設(shè)計(jì)為塑料中間層。通過在板材頂層和板材底層之間設(shè)置塑料中間層能夠降低板材構(gòu)件的自重，并且實(shí)現(xiàn)上述在車輛車身的重量降低方面優(yōu)點(diǎn)，并且降低燃料消耗。
[0017]例如，將焊接配對(duì)件設(shè)計(jì)為包括金屬的扁平構(gòu)件。在此，例如能夠是板材、尤其是鋼板或鋁板。特別優(yōu)選的是，將焊接配對(duì)件設(shè)計(jì)為具有至少一個(gè)其它扁平構(gòu)件部段的另一個(gè)扁平構(gòu)件。所述另一個(gè)扁平構(gòu)件和/或至少一個(gè)其它扁平構(gòu)件部段尤其從結(jié)構(gòu)上設(shè)計(jì)得與之前所述的扁平構(gòu)件和/或扁平構(gòu)件部段相同。通過焊接多個(gè)輕質(zhì)板材在車輛車身上，使得車輛車身具有降低的重量。這對(duì)車輛的燃料消耗尤其起到正面的作用。
[0018]扁平構(gòu)件的原始厚度、尤其頂層、中間層和底層之和為優(yōu)選最大1.50mm、尤其最大1.20_，特別最大1.00_。備選地或者可選補(bǔ)充地，扁平構(gòu)件的原始厚度最小為0.60_、優(yōu)選最小為0.7mm。
[0019]在至少一個(gè)扁平構(gòu)件部段中的扁平構(gòu)件的降低后的厚度，尤其頂層和底層的厚度之后，大小為優(yōu)選最大0.9mm、尤其最大0.8mm、特別最大為0.7mm。備選地或者可選補(bǔ)充地，在至少一個(gè)扁平構(gòu)件部段內(nèi)的扁平構(gòu)件降低后的厚度的大小最小為0.4mm，優(yōu)選最小為0.5mmο
[0020]在本發(fā)明的優(yōu)選變型方案中，金屬的頂層和/或金屬的底層具有最大為0.5mm、優(yōu)選最大為0.4_、尤其最大為0.3mm的層厚。備選地或者可選補(bǔ)充地，金屬的頂層和/或金屬的底層的層厚最小為0.2mm。
[0021]非金屬的中間層例如具有最小0.2mm和/或最大0.6mm、優(yōu)選最大0.4mm的層厚。
[0022]本發(fā)明的另一個(gè)主題涉及一種具有根據(jù)前面描述的扁平構(gòu)件裝置的車輛車身。
[0023]本發(fā)明的另一個(gè)主題涉及一種用于焊接、尤其電阻點(diǎn)焊根據(jù)前面描述的的扁平構(gòu)件裝置的扁平構(gòu)件的方法。
[0024]在所述方法的范圍內(nèi)，扁平構(gòu)件在變形過程中被變形。例如，所述變形過程是深沖過程。扁平構(gòu)件優(yōu)選在變形過程中形成希望的形狀，以便在之后的裝配過程中尤其與焊接配對(duì)件相接合構(gòu)成車輛車身或者車輛車身的組成部分。
[0025]在變形過程中，在至少一個(gè)扁平構(gòu)件部段內(nèi)的扁平構(gòu)件的原始厚度被降低到降低后的厚度。
[0026]在所述方法的優(yōu)選變型方案中，非金屬的中間層通過變形過程被從至少一個(gè)扁平構(gòu)件部段中排擠出。用于進(jìn)行變形過程的變形工具尤其被如此改變，即非金屬中間層在扁平構(gòu)件的變形過程中被從至少一個(gè)扁平構(gòu)件部段中排擠出。備選地或者可選補(bǔ)充地，非金屬中間層在變形過程中在至少一個(gè)扁平構(gòu)件部段中被加熱。這例如通過感應(yīng)、用熱空氣對(duì)非金屬中間層吹氣和/或通過加熱相應(yīng)的變形工具部段來實(shí)現(xiàn)。由此保證了，金屬的頂層和底層相接觸，并且由此能夠?qū)崿F(xiàn)扁平構(gòu)件與焊接配對(duì)件的焊接。被排擠出的非金屬中間層尤其能夠不對(duì)金屬的頂層和底層起到絕緣作用，并且不妨礙或者阻礙焊接。
[0027]扁平構(gòu)件優(yōu)選、尤其在至少一個(gè)扁平構(gòu)件部段內(nèi)與焊接配對(duì)件焊接、尤其電阻點(diǎn)焊。特別地將焊接點(diǎn)在焊接后安置在至少一個(gè)扁平構(gòu)件部段內(nèi)。
【附圖說明】
[0028]本發(fā)明其它的特征、優(yōu)點(diǎn)和功能由對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的下述說明而給出。在此附圖為:
[0029]圖1示出具有扁平構(gòu)件和焊接配對(duì)件的扁平構(gòu)件裝置的立體圖，其中，扁平構(gòu)件具有扁平構(gòu)件部段，在該扁平構(gòu)件部段內(nèi)扁平部件可與焊接配對(duì)件焊接。
[0030]圖2示出由圖1所示的扁平構(gòu)件的剖面圖，其中，剖切線穿過至少一個(gè)扁平構(gòu)件部段延伸，
[0031]圖3示出用于扁平構(gòu)件與焊接配對(duì)件的焊接的方法的示意性流程圖。
[0032]相互對(duì)應(yīng)或者相同的部件在附圖中分別用相同的附圖標(biāo)記標(biāo)示。
【具體實(shí)施方式】
[0033]圖1示出作為本發(fā)明的實(shí)施例的扁平構(gòu)件裝置I的立體圖。扁平構(gòu)件裝置I包括扁平構(gòu)件2和焊接配對(duì)件8，扁平構(gòu)件2與焊接配對(duì)件8相焊接。焊接配對(duì)件設(shè)計(jì)為另一金屬的扁平構(gòu)件。備選地將焊接配對(duì)件7設(shè)計(jì)為具有結(jié)構(gòu)相同的至少另一個(gè)扁平構(gòu)件部段的結(jié)構(gòu)相同的另一種扁平構(gòu)件。
[0034]將扁平構(gòu)件2設(shè)計(jì)為輕質(zhì)板材。它必須包括金屬的頂層3、非金屬的中間層4和金屬的底層5。金屬的頂層3設(shè)計(jì)為板材頂層、例如由鋼板材或者鋁板材制成，并