机动车门及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分特征的机动车门。
[0002]本发明还涉及一种根据权利要求12的前序部分特征的、用于制造机动车门的方法。
【背景技术】
[0003]由现有技术已知，机动车借助于承载式车身进行生产。机动车车身在此具有开口、尤其是侧向开口，门被装入这些开口中。如今在此对机动车门提出了多种要求。一方面，机动车门必须是极高度地配合精确的，以便确保在制成的机动车车身上的精确的且特别小的间隙尺寸。同时，机动车门本身须容纳多个系统部件、例如电动的车窗玻璃升降器、中央闭锁装置、扬声器或类似物。为此，机动车门本身必须构造成尽可能坚固的。此外，在机动车门的侧向碰撞的情况下尤为重要的是，该机动车门应提供高的碰撞安全性。
[0004]另外，机动车门在此应具有尽可能小的自重，从而可减轻机动车的总重量以实现低的燃料消耗。此外，机动车门应经济地进行制造。
[0005]由现有技术已知用于制造机动车门的各种不同方法来满足上述要求。例如由EP0803389 A2已知一种机动车门，在该机动车门中提供有由轻金属铸件和挤压型材组成的门框架，然后再将外壁以及内壁连接到该门框架上。
【发明内容】
[0006]因此，本发明的任务在于，能够实现经济地制造一种重量优化的且具有高承载能力的机动车门。
[0007]根据本发明，上述任务借助于根据权利要求1特征的、由轻金属制成的机动车门来解决。
[0008]此外，本任务的方法部分借助于具有权利要求12特征的、用于制造机动车门的方法来解决。
[0009]本发明的有利的设计方案是相应的从属权利要求的主题。
[0010]由轻金属制成的机动车门包括框架板，其中，在框架板上连接有门槛增强件、窗腰增强件、镜增强件、锁增强件、铰链增强件和可选地门防撞架，其特征在于，上述增强构件中的至少一半分别制造为单独的挤压型材构件，其中，每个挤压型材构件随后被三维成形并且与框架板连接，并且至少两个构件具有在横截面中不同的壁厚。
[0011 ]因此，根据本发明，优选所有增强构件由相同的轻金属材料制成。
[0012]因此，可以首先提供框架板作为门框结构，该框架板构造成在门窗腰(其大致位于机动车乘员的上臂的高度上)、机动车的侧向门槛(其位于车辆底板的高度上)、带铰链连接部的前侧和带锁连接部的后侧之间的环绕框架。因此，该框架板可理解为环绕框架。作为选择地，车窗玻璃框或者说窗框已经可以一体式且材料一致地一同构造在框架板上，或者可将单独的车窗玻璃框连接到框架板上。
[0013]现在根据本发明规定，框架板尤其是构造成加压成形构件。现在为了满足对机动车门的不同要求，将对应的增强构件连接到框架板上。根据本发明在此尤其是这样经济地制造这些增强构件，S卩，首先将它们制造成挤压型材，该挤压型材优选具有互不相同的壁厚。然后对于相应的增强构件制造特定的挤压型材。例如门防撞架由不同于门槛增强件的挤压型材制成。然后将挤压型材截断为单个的挤压型材件并且随后根据本发明在晚些时候再次进行三维成形。这尤其是以加压成形的形式实现。挤压型材本身制造成具有在横截面中并且可选地沿着纵向方向互不相同的壁厚。因此，在本发明的范畴中可以以简单且经济的方式有针对性地在机动车门上提供壁厚或者说材料厚度和与此有关的强度特性。例如在机动车门的窗下边缘的区域中的窗腰增强件可以以特定成形的空心型材的形式提供，而门槛增强件则构造成扁平的或在横截面中轮廓化的型材，但例如不制造成空心型材。同样地，门槛增强件也可制造为空心型材。
[0014]因此结果可实现显著的材料节省并且由此在至少保持相同的强度或提高强度情况下实现机动车门的重量减轻。可以避免复杂的生产过程、例如由于混合部件具有互为不同的材料而引起的复杂的生产过程或者可以避免使用昂贵的特殊材料例如纤维复合材料以及避免高成本的生产工作。
[0015]在本发明的范畴中，各个增强构件、例如门槛增强件、窗腰增强件、镜增强件、锁增强件、铰链增强件以及可选的门防撞架和尤其是另外的铰链增强件或锁增强件本身分别被看作一个构件，其中，这些增强构件中的至少一半被制造为具有互不相同的壁厚并且在晚些时候被三维成形的挤压构件。这意味着，在例如十个增强构件时至少五个增强构件具有上述特征。这就是50%的构件。在本发明的范畴中还特别优选规定，60%、尤其是70%、特别优选80%和尤其是90%的增强构件根据上述制造方法制成并且随后与框架板连接。
[0016]另外，上述增强构件中的至少两个在其横截面中分别具有互不相同的壁厚。这意味着，具有互不相同的壁厚的每个构件在其自身的横截面中具有互不相同的壁厚。作为选择地，窗框增强件同样也可以一同构造为增强构件。窗框增强件可以至少在三侧环绕在窗框上，即关于行驶方向在前部、上部和后部环绕在窗框上。但在本发明的范畴中，窗框增强件也可在所有侧环绕、即也在窗腰区域中环绕。在本发明的范畴中，窗框增强件在此可构造为一体式且材料一致的。但窗框增强件也可构造成多件式的，使得窗框增强件的部件始终仅局部地设置。但窗框增强件也可构造成多件式的并且至少在部分区段上环绕的。因此各个部件不仅贴靠在框架板上，而且彼此间也连接。
[0017]为此，特别地，挤压型材构件还由6000系列或7000系列的铝合金制成，并且框架板由5000系列或7000系列的铝合金制成。这尤其是可以首先使增强构件具有在150MPa和550MPa之间、尤其是在200MPa和500MPa之间的强度。由此由于较高的变形度显著提高了成形可能性。此外，在接下来的热时效过程或自然时效过程中可实现相应的增强构件的期望强度。
[0018]可能未通过挤压和复杂的三维成形制成的增强构件(它们也由其它轻金属合金制成)在本发明的范畴中在此可以按照其它常规的制造方法来制造并且与框架板连接。
[0019]此外，特别优选挤压型材构件和/或增强构件(增强构件是成形后的挤压型材构件)在另外的加工步骤中被冲裁、打孔和/或修剪。这例如对于形成对应的外轮廓或在构件中构成贯通口或安装口是必要的。
[0020]然后使增强构件与框架板形锁合地和/或材料锁合地连接。为此尤其是使用粘接方法、热接合方法、尤其是焊接方法和/或形锁合方法、例如铆接方法或冲压铆接。各种连接方法可根据应用情况各自单独地或以组合的方式被使用。此外，在本发明的范畴中特别优选地规定，至少一个增强构件这样与框架板连接，使得该增强构件在两个区域中与框架板形锁合地贴靠。由此在增强构件和框架板之间产生空心腔或者说空心型材结构、也称为空腔。但空腔并非必须在所有侧完全封闭，而是也可以在一侧并且尤其在两侧是开放的。
[0021]此外，特别地，在增强构件上构成并且尤其是成形出成形部、凸缘、贯通部和/或接片，在此，增强构件以上述区域形锁合地贴靠在框架板上并且借助接合方法形锁合地和/或材料锁合地与框架板连接。
[0022]此外，特别优选在框架板上连接有窗框，窗框特别优选地也具有上述的特征。这意味着，首先制成挤压型材，该挤压型材随后在另外的方法步骤中被弯曲并且同时和/或之后被三维成形、尤其是加压成形，以便所期望的外轮廓例如具有朝向车顶倾斜的弯曲。然后窗框尤其是与框架板连接、特别优选通过热接合与框架板连接。
[0023]此外，特别优选在框架板上连接有外板以及可选地内板。外板在此相应于机动车车身的外壳。然后与安装的密封件以及系统部件一起构成整个机动车门。
[0024]本发明还涉及一种用于制造机动车门的方法，其中，提供由轻金属合金制成的框架板，将至少一个增强构件连接到该框架板上，其特征在于下述方法步骤:
[0025]-由铝合金制造挤压型材，该挤压型材沿着纵向方向和/或沿着横向方向具有互不相同的壁厚；
[0026]-将挤压型材截断为单个的挤压型材件；
[0027]-将挤压型材件三维加压成形为增强构件；
[0028]-优选对挤压型材件和/或增强构件进行冲裁和/或打孔；
[0029]-将增强构件与框架板连接。
[0030]因此，在本发明的范畴中，整个机动车门可以由大致相同的材料制成，这能够实现各个部件彼此间良好的连接、尤其是可焊接性。另外，通过按本发明方法可以特别经济地提供高度复杂的构件:车门。通过增强构件的单独连接能够实现有针对性地在例如在碰撞情况下承受高负荷的位置上提供材料增厚部和/或横截面几何结构。但为此所需的制造方法尤其是相对于铸铝件和/或相对于使用例如由钢制成的增强部件来说是显著简化的。无需提供例如由高强度的钢合金制成的门防撞架，该门防撞架只能借助于复杂的并且因而成本高的连接方法连接到此外由铝制成的车门上。例如同样适用于锁支架或铰链支架。
[0031]借助于按本发明的方法尤其是制成前面所述的机动车门。为了制造不同的增强构件、即窗腰增强件