Zusammenfassung
In Kap. 2 werden solche Themen des Karosseriebaus behandelt, die dem Leser dabei helfen, die an das einzelne Karosserie-Blechteil und die an den Blechteilherstellungsprozess gestellten Anforderungen zu verstehen. Dazu gehören Karosseriebauweisen, die Prozesskette der Karosserieherstellung vom Presswerk bis in den Karosseriebau, das Toleranzmanagement zur Gewährleistung der geometrischen Karosseriequalität, Oberflächenaspekte in Verbindung mit der Karosserieaußenhaut sowie Steifigkeits- und Festigkeitseigenschaften von Karosserieteilen. Da im Karosseriebau vor allem auch der Leichtbau eine große Rolle spielt und mit den heute eingesetzten Leichtbauwerkstoffen wie Aluminium oder hochfesten Stählen eine ganze Menge an Herausforderungen für den Fertigungsprozess verbunden sind, wird ferner auf die wesentlichen werkstofflichen Grundlagen eingegangen.
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- 1.
Die genannten Werte sind das Ergebnis eigener Recherchen. Ausnahmen sind durchaus möglich.
- 2.
Die Kosten für die Strangpressmatrize für ein Mehrkammerprofil mittlerer Größe (z. B. für einen Schweller) liegen bei einigen Tausend Euro, wohingegen die Werkzeugsätze für die entsprechenden Blechteile leicht bei einigen Hunderttausend Euro liegen können.
- 3.
Die Dachbeplankung stellt eine weiteres Außenhautteil dar. Sie ist in dieser Darstellung nicht enthalten.
- 4.
Magnesiumwerkstoffe und Faserverstärkte Kunststoffe wurden bei dieser Betrachtung außer Acht gelassen, weil diese im Rahmen dieses umformtechnischen Buchs keine Rolle spielen. Zudem haben beide Werkstoffe bislang nur eine sehr geringe Marktdurchdringung erreicht.
- 5.
Bei den genannten Werten handelt es sich um Richtwerte, die je nach Karosseriebauweise deutlich schwanken können. So sind mit einer gussteilintensiven Bauweise in der Regel höhere Kosten verbunden, als mit einer blechintensiven Bauweise.
- 6.
Häufig wird auch der Begriff Tailored Welded Blanks gebraucht.
- 7.
Im englischen Sprachgebrauch spricht man bei jeder Art des Partiellen Presshärtens wohl am häufigsten von „Tailored Tempering“, wenngleich „Tempering“ im direkten Sinne „Anlassen“ bedeutet.
- 8.
Die Verarbeitung von Kunststoffen erfolgt durch gänzlich andere Fertigungsverfahren als bei der Blechumformung. Magnesiumbleche konnten sich bis heute nicht im Markt etablieren.
- 9.
Ausnahme zum Beispiel Martensitphasenstähle, welche nur warmgewalzt erhältlich sind.
- 10.
Zusätzlich gibt es eine separate Norm (DIN EN 10327) für feuerbeschichtete Tiefziehstähle bei ähnlichen Kennwerten.
- 11.
OEM steht für „Original Equipment Manufacturer“ und meint in Verbindung mit dem Automobilbau einen Fahrzeughersteller, der seine Produkte selbst in den Handel bringt.
- 12.
Das Verfahren wurde von Böllhoff entwickelt und patentiert und unter der Bezeichnung „RIVTAC“ in den Markt gebracht.
- 13.
Die Fugenplanung gehört zu den Kernkompetenzen der Fahrzeughersteller; entsprechende Informationen werden streng gehütet.
- 14.
Vereinzelt wird der Begriff „Cubing“ auch in Bezug auf den gesamten Meisterbock-Prüfaufbau gebraucht (Cubing im Sinne eines würfelförmigen Prüfaufbaus).
- 15.
Der Begriff „Adaptive Referenzierung“ wurde in diesem Zusammenhang durch die Verfasser neu definiert, wohingegen die dadurch beschriebene Vorgehensweise zum Stand der Technik gehört.
- 16.
Stick-slip wird auch als Ruckgleiten bezeichnet. Es beschreibt den mehrmaligen Wechsel zwischen Haft- und Gleitreibung zweier in Relativbewegung zueinander und miteinander in Kontakt stehender Körper.
- 17.
Die beschriebene Vorgehensweise entspricht der im Hause Novelis. Wie andere Aluminiumhersteller mit dieser Problematik umgehen, wurde nicht recherchiert.
- 18.
In Abgrenzung zur Werkstofffestigkeit, welche z. B. durch die Streckgrenze (Widerstand gegen Fließen) oder die Zugfestigkeit (Widerstand gegen Bruch) beschrieben wird, ist mit Formänderungsfestigkeit der Widerstand des Bauteils gegen bleibende Verformung gemeint. Die Formänderungsfestigkeit ergibt sich außer durch die werkstofflichen Festigkeitseigenschaften vor allem auch aus der Struktur des Bauteils (Blechdicke, Grundgeometrie) und ist weiter von der Belastungsart und Belastungsrichtung abhängig.
- 19.
In der Praxis finden sich wiederholt Veröffentlichungen und Aussagen, in denen die Begriffe Beulsteifigkeit und Beulfestigkeit nicht korrekt getrennt voneinander gebraucht werden; so werden immer wieder Verfestigungseffekte und Steifigkeitseigenschaften im Sinne einer positiven Korrelation miteinander in Verbindung gebracht. Z. B. „Durch höhere Verfestigung während des Herstellungsprozesses wird versucht verbesserte Beulfestigkeiten und -steifigkeiten zu erzielen“ [Koc10]. Es ist jedoch versuchstechnisch mehrfach belegt, dass die Beulsteifigkeit mit zunehmender Formänderung eher ab- als zunimmt, z. B. [Vla09].
- 20.
Bei der adaptiven Elementierung erfolgt durch das FEM-Programm automatisch eine an den Umformprozess angepasste Vernetzung (z. B. Netzverfeinerung in stark gekrümmten Bereichen).
- 21.
Unter Vorschädigung ist keine Beschädigung des Werkstücks im umformtechnischen Sinne, etwa durch lokale Einschnürung oder Rissbildung zu verstehen. Vorschädigung bedeutet hier, dass durch bereits erfolgte Umformung das Gesamtformänderungs- bzw. Verformungsvermögen zum Teil erschöpft ist.
- 22.
Die diesbezüglich getätigten Aussagen sind das Ergebnis einer Befragung von Fachspezialisten. Schriftliche Veröffentlichungen zum Crashverhalten realer Fahrzeuge sind praktisch nicht verfügbar.
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Birkert, A., Haage, S., Straub, M. (2013). Karosserietechnik und Karosseriewerkstoffe. In: Umformtechnische Herstellung komplexer Karosserieteile. Springer Vieweg, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-642-34670-5_2
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