Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
METHOD FOR THE PRODUCTION OF AN AXLE BODY FOR A VEHICLE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2005/018956
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for the production of an axle body (10) for a vehicle, wherein at least two components (12) of said axle body (10) are connected to one another by welding. According to the invention, the at least one welded connection (14) is produced by means of a laser and/or electron beam welding method.

Inventors:
BITTNER GUENTER (DE)
KAISER FRIEDEMANN (DE)
WISOTZKY AXEL (DE)
Application Number:
PCT/EP2004/008975
Publication Date:
March 03, 2005
Filing Date:
August 11, 2004
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
DAIMLER CHRYSLER AG (DE)
BITTNER GUENTER (DE)
KAISER FRIEDEMANN (DE)
WISOTZKY AXEL (DE)
International Classes:
B60B35/16; (IPC1-7): B60B35/16
Domestic Patent References:
WO2002102609A12002-12-27
Foreign References:
DE3742717C11989-02-09
FR2342857A11977-09-30
DE10060312A12002-01-17
DE19519576A11996-12-05
Attorney, Agent or Firm:
Närger, Ulrike (Intellectual Property Management IPM-C106, Stuttgart, DE)
Download PDF:
Claims:
Patentansprüche
1. l.
2. Verfahren zum Herstellen eines Achskörpers (10) für ein Fahrzeug, wobei mindestens zwei Bauteile (12) des Achs körpers (10) miteinander schweißverbunden werden, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Schweißverbindung (14) mittels eines Laserund/oder mittels eines Elektronenstrahl Schweißverfahrens hergestellt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die schweißzuverbindenden Bauteile (12) des Achskör pers (10) vor Herstellen der Schweißverbindungen (14) we nigstens teilweise fertigbearbeitet sind.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die schweißzuverbindenden Bauteile (12) des Achskör pers (10) mindestens zwei Achskörperschalen (16,18) und/ oder ein Achsstummel (20) und/oder ein Achsrohr (22) und/ oder ein Bremsflansch (24) und/oder ein Fahrzeuganbin dungselement (26) sind.
5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Achskörperschalen (16,18) innenhochdruckumge formt sind.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Achskörper (10) ein Achsbrückengehäuse ist.
Description:
Verfahren zum Herstellen eines Achskörpers für ein Fahrzeug Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Achskörpers für ein Fahrzeug, wobei mindestens zwei Bauteile des Achskörpers miteinander schweißverbunden werden, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Verfahren der eingangs genannten Art und entsprechend herge- stellte Achskörper sind bekannt. Beispielsweise offenbart die DE 195 19 576 AI einen geschweißten Achskörper, bestehend aus einem an zumindest einem Ende rohrförmigen ersten Teil und zumindest einem mit diesem durch Reibungsschweißen verbunde- nen zweiten Teil. Dabei ist der zweite Teil zur Herstellung einer hochfesten Konstruktion eines Achskörpers als eine auf ein rohrförmiges Ende des ersten Teils aufgesteckte Muffe ausgebildet. Hierdurch ist es möglich, zwei in Längsrichtung des ersten Teils voneinander entfernte Schweißstellen vorzu- sehen. Ein derartiger bekannter Achskörper ist hinsichtlich seiner konstruktiven Ausgestaltbarkeit verhältnismäßig einge- schränkt.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren der eingangs ge- nannten Art zu schaffen, das eine fertigungstechnisch günsti- ge Herstellung und konstruktionstechnisch flexible Ausge- staltbarkeit eines Achskörpers für ein Fahrzeug erlaubt.

Zur Lösung der Aufgabe ist ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgesehen. Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Schweiß- verbindung mittels eines Laser-und/oder mittels eines Elekt- ronenstrahl-Schweißverfahrens hergestellt wird. Mittels des Laser-bzw. des Elektronenstrahl-Schweißverfahrens ist es vorteilhaft möglich, besonders präzise Schweißverbindungen an mindestens zwei miteinander zu verbindenden Bauteilen herzu- stellen, wobei hinsichtlich der konstruktiven Ausgestaltbar- keit der Bauteile und somit auch der entsprechenden Schweiß- verbindung eine verhältnismäßig hohe Flexibilität gewährleis- tet ist. Ferner erlauben die genannten Schweißverfahren ein präzises Verbinden von Bauteilen, ohne dass notwendigerweise eine Nacharbeitung eines derart hergestellten Achskörpers er- forderlich wäre. Dies ist u. a. darauf zurückzuführen, dass die thermische Beanspruchung sowie die Ausdehnung der Wärme- einflusszone der miteinander schweißverbundenen Bauteile re- lativ gering ist. Somit eignet sich das erfindungsgemäße Ver- fahren zu einer fertigungsgünstigen, d. h. schnellen und kor- rekten Herstellung eines Achskörpers für ein Fahrzeug.

Mit Vorteil sind die schweißzuverbindenden Bauteile des Achs- körpers vor Herstellen der Schweißverbindungen wenigstens teilweise fertigbearbeitet. Hierdurch wird eine Nacharbeit an einem zusammengeschweißten Achskörper auf ein fertigungstech- nisch sinnvolles Minimum reduziert bzw. vollständig elimi- niert. Aufgrund der nun besonders flexibel durchführbaren Bauteilgestaltung lässt sich ferner die Durchführung einer kostenoptimierten Einzelfertigung der jeweiligen Bauteile so- wie einer schweißgünstigen Bauteilmontage zur Herstellung ei- nes korrekten Achskörpers realisieren.

Entsprechend möglicher Ausführungsvarianten können die schweißzuverbindenden Bauteile des Achskörpers mindestens zwei Achskörperschalen und/oder ein Achsstummel und/oder ein Achsrohr und/oder ein Bremsflansch und/oder ein Fahrzeugan- bindungselement sein. Es ist somit prinzipiell möglich, Grundtragteile eines Achskörpers und/oder Hilfsbauteile, wie zum Beispiel ein Gehäuseflansch, einen Deckel oder Befesti- gungseinheiten für Leitungen, Kabel u. ä., geeignet miteinan- der schweißzuverbinden. Dabei können die einzelnen Bauteile jeweils vor Herstellung einer Schweißverbindung ggf. voll- ständig fertigbearbeitet sein, so dass nach dem Zusammen- schweißen der Bauteile mittels des Laser-und/oder des Elekt- ronenstrahl-Schweißverfahrens ein fertigungstechnisch hinrei- chend genauer Achskörper erhalten werden kann.

In Weiterbildung der Erfindung können im Falle von als min- destens zwei Achskörperschalen ausgebildeten Bauteilen selbi- ge innenhochdruckumgeformt sein. Gegebenenfalls können auch andere, rohrförmige Bauteile mittels des an sich bekannten Innenhochdruckumformens hergestellt werden. Mittels dieses Umformverfahrens können somit kompliziert ausgestaltete Bau- teile fertigungsgünstig hergestellt werden und anschließend mittels eines Laser-und/oder eines Elektronenstrahl- Schweißverfahrens präzise miteinander verbunden werden, ggf. ohne eine erforderliche Nachbearbeitung des somit erhaltenen Achskörpers.

Der Achskörper kann beispielsweise ein Achsbrückengehäuse sein. Die oben erwähnten Vorteile des erfindungsgemäßen Ver- fahrens kommen insbesondere bei einer Großserienproduktion von Achskörpern zum Tragen. Hierbei können auch Achskörper mit verhältnismäßig großer Variantenvielfalt fertigungsgüns- tig hergestellt werden.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschrei- bung. Die Erfindung wird anhand mehrerer bevorzugter Ausfüh- rungsbeispiele unter Bezugnahme auf eine schematische Zeich- nung näher erläutert.

Dabei zeigen : Fig. 1 eine schematische Seitenansicht auf ein erfin- dungsgemäßes Achsbrückengehäuse mit möglichen, gestrichelt dargestellten Schweißverbindungs- bereichen ; Fig. 2 eine schematische Draufsicht eines erfindungs- gemäßen, teilweise längsgeschnittenen Achsbrü- ckengehäuses mit zwei Achskörperschalen, gemäß einer ersten Ausführungsform ; Fig. 3 das Achsbrückengehäuse der Figur 2 mit vonein- ander beabstandeten Achskörperschalen ; Fig. 4 ein Bauteil in Form eines Achsstummels eines erfindungsgemäßen Achsbrückengehäuses ; Fig. 5 ein Bauteil in Form eines Bremsflansches eines erfindungsgemäßen Achsbrückengehäuses ; Fig. 6 eine Baugruppe, bestehend aus den erfindungs- gemäß zusammengeschweißten Bauteilen der Figu- ren 4 und 5 ; Fig. 7 eine Baugruppe, bestehend aus einem alternati- ven Achsstummel und einem Bremsflansch, die erfindungsgemäß miteinander schweißverbunden sind ; Fig. 8 ein Bauteil in Form eines Achsrohres eines er- findungsgemäßen Achsbrückengehäuses ; Fig. 9 ein Fahrzeuganbindungselement eines erfin- dungsgemäßen Achsbrückengehäuses ; Fig. 10 eine schematische Perspektivdarstellung eines Teils eines erfindungsgemäßen Achsbrückenge- häuses mit einem Fahrzeuganbindungselement ; Fig. 11 eine schematische Seitenansicht auf einen Teil eines erfindungsgemäßen Achsbrückengehäuses im Bereich einer Fahrzeuganbindung und Fig. 12 bis 14 eine schematische Seitenansicht auf geschweiß- te Baugruppen mit zunehmender Bauteilanzahl eines erfindungsgemäßen Achsbrückengehäuses.

Figur 1 zeigt eine schematische Seitenansicht auf einen er- findungsgemäßen Achskörper 10 in Form eines Achsbrückengehäu- ses für ein Fahrzeug. Der Achskörper 10 kann mittels eines Laser-und/oder mittels eines Elektronenstrahl- Schweißverfahrens hergestellt werden. Dabei sind die mögli- chen Schweißverbindungen 14 am Achskörper 10 in Form von ge- strichelten Linien gekennzeichnet. Der Achskörper 10 besteht somit aus einer Mehrzahl an Bauteilen, die vorgefertigt und anschließend miteinander schweißverbunden worden sind. Erfin- dungsgemäß ist als mögliches Schweißverfahren ein Laser- und/oder ein Elektronenstrahl-Schweißverfahren vorgesehen.

Der Achskörper 10 enthält ein mittleres Achskörperteil 34 und zwei seitliche Achsrohrteile 36. Die Achsrohrteile 36 enthal- ten jeweils ein Achsrohr 22, einen Achsstummel 20 und einen auf diesem befestigten Bremsflansch 24. Ferner ist das in der Figur 1 linke seitliche Achsrohrteil 36 mit einer Mehrzahl, im vorliegenden Ausführungsbeispiel vier Hülsen 32 versehen, die ebenfalls an das entsprechende Achsrohr 22 mittels des Laser-und/oder des Elektronenstrahl-Schweißverfahrens ver- bunden sind.

Die Figuren 2 und 3 zeigen ein mögliches erstes Ausführungs- beispiel eines erfindungsgemäß herstellbaren Achskörpers 10.

Der Achskörper 10 enthält zwei Bauteile 12 in Form von Achs- körperschalen 16,18 (siehe Figur 3), die beispielsweise mit- tels des an sich bekannten Innenhochdruckumformverfahrens hergestellt werden können. An der Achskörperschale 16 ist ein ebenfalls vorgefertigter Deckel 17 mittels des Laser-oder Elektronenstrahl-Schweißverfahrens befestigt. Auch die Achs- körperschale 18 ist mit einem entsprechend schweißverbundenen Deckel 19 versehen. Die derart erhaltenen beiden Baugruppen 13 werden anschließend ebenfalls mittels des Laser-oder E- lektronenstrahl-Schweißverfahrens miteinander verbunden, un- ter Ausbildung einer sich in Längsrichtung erstreckenden Schweißverbindung 14 gemäß der gestrichelten Linie der Figur 2. Hierbei wird eine neue Baugruppe 13 entsprechend Figur 2 erhalten, an welcher weitere Bauteile 12 unter Einsatz des Laser-und/oder des Elektronenstrahl-Schweißverfahrens befes- tigt werden können, zur Ausbildung eines Achskörpers 10 bei- spielsweise entsprechend Figur 1.

Die Figuren 4 und 5 zeigen einzelne Bauteile 12 in Form eines Achsstummels 20 bzw. in Form eines Bremsflansches 24, die für einen Achskörper 10 vorgesehen sind und hierzu mittels des Laser-oder des Elektronenstrahl-Schweißverfahrens miteinan- der verbunden werden, unter Ausbildung der Baugruppe 13 gemäß Figur 6. In Figur 7 ist ein alternatives Ausführungsbeispiel einer Baugruppe 13, bestehend aus einem Achsstummel 20 und einem Bremsflansch 24, dargestellt. Beide Baugruppen 13 gemäß Figur 6 und Figur 7 können zur Herstellung eines Achskörpers 10, beispielsweise entsprechend Figur 1, eingesetzt werden.

In Figur 8 ist ein Achsrohr 22 als Bauteil 12 dargestellt, das ebenfalls ein vorgefertigtes Einzelbauteil für eine Achs- körper-Schweißkonstruktion, z. B. entsprechend Figur 1, dar- stellt. Figur 9 zeigt ein vorgefertigtes Bauteil 12 in Form eines Fahrzeuganbindungselements 26, das gleichfalls in einem Achskörper 10 integriert werden kann unter Einsatz eines der erwähnten Präzisionsschweißverfahren. In Figur 10 ist ein entsprechend hergestellter Achskörper 10 teilweise darge- stellt, der mit einem Federträger 27 ausgestattet ist. Dabei ist es für die Anbindung des Federträgers 27 am Achskörper 10 von Bedeutung, dass der Achskörper 10 hinreichend genaue Fer- tigungstoleranzen erfüllt. Mittels des Laser-und/oder des Elektronenstrahl-Schweißverfahrens lassen sich die diesbezüg- lich geforderten Fertigungstoleranzen erfüllen.

Figur 11 zeigt eine teilweise dargestellte Baugruppe 13, die Bauteile 12 in Form eines mittleren Achskörperteils 34 und eines seitlichen Achsrohrteils 36 enthält. Dabei ist das seitliche Achsrohrteil 36 mit vier Hülsen 32 versehen. Alle Bauteile sind zur Herstellung der Baugruppe 13 mittels des Laser-bzw. des Elektronenstrahl-Schweißverfahrens miteinan- der verbunden worden.

Die Figuren 12 bis 14 zeigen unterschiedliche Verfahrenssta- dien zur Herstellung eines Achskörpers 10 mittels der genann- ten Verbindungsschweißverfahren. In Figur 12 ist ein mittle- rer Achskörperteil 34 dargestellt, wobei diese Baugruppe 13 aus zwei Halbschalen besteht, die miteinander in Längsrich- tung schweißverbunden sind (Schweißverbindungen 14). Figur 13 zeigt ein mittleres Achskörperteil 34 mit zwei seitlichen Achsrohrteilen 36, welche als Baugruppe 13 aus zusammenge- schweißten Einzelbauteilen bestehen (Umlauf-und Längs- schweißverbindungen 14). Entsprechend einer nicht dargestell- ten, alternativen Ausführungsform kann die Baugruppe 13 gemäß Figur 12 auch lediglich aus zwei Halbschalen bestehen, die als vorgefertigte Bauteile miteinander schweißverbunden sind.

Figur 14 zeigt eine weiterhin komplementierte Baugruppe 13 eines Achskörpers 10, an dem zusätzlich zur Ausführungsform gemäß Figur 13 weitere Funktionselemente angeschweißt sind.

Aufgrund der Präzision des eingesetzten Laser-und/oder Elek- tronenstrahl-Schweißverfahrens ist es möglich, eine an die jeweilige Achskörpergeometrie flexibel angepasste Schweiß- und somit auch Montagefolge vorzusehen, welche besonders fer- tigungsgünstig ist zur Herstellung eines hinreichend präzisen Achskörpers 10. Insbesondere erlaubt die Verwendung des La- ser-und/oder des Elektronenstrahl-Schweißverfahrens ein po- sitions-und lagegenaues Fügen von fertigbearbeiteten Bautei- len sowie eine fertigungsoptimierte Fügestellenauswahl. Auf- grund der möglichen Komplettbearbeitung von Bauteilen eines Achskörpers lassen sich auch bei erhöhter Variantenvielzahl vorteilhafte Modulkonzepte verwirklichen. Dabei kann eine Schnittstelle für Fahrzeuganbindungselemente auch bei hoher Variantenvielfalt einheitlich gestaltet werden. Das erfin- dungsgemäße Herstellungsverfahren lässt sich sowohl in der Prototypenfertigung als auch in der Großserienfertigung von Achskörpern vorteilhaft einsetzen.