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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Zusammenbau von Bauteilen mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Merkmalen.
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Aus der
EP 0 338 999 A1 ist ein beispielhaftes Verfahren bekannt, mit dem beim Zusammenbau von Fahrzeugbaugruppen zu einer Fahrzeugkarosserie der Bereich der Karosserieausschnitte beziehungsweise Karosserieöffnungen mit einer Rahmenkonstruktion verstärkt wird. Der Rahmen der Hecköffnung (nachfolgend Heckportalrahmen genannt) wird dabei so ausgebildet, dass an diesem eine Heckklappe, eine Hecktür oder eine komplette Heckbaugruppe befestigt werden kann. Der umlaufende Rahmen am Karosserieausschnitt der Rohbaukarosserie erfordert eine spezielle Gestaltung von Blechteilen im Dachbereich, an den Seitenwänden sowie im Bereich der Bodenbaugruppe und entsteht erst beim Zusammenbau der einzelnen Teile. Die Rohbaukarosserie ist demzufolge relativ aufwendig herzustellen, da die entsprechenden Teile besonders gestaltet und dann miteinander verbunden werden müssen, da der umlaufende Rahmen am Karosserieausschnitt integraler, versteifender Bestandteil der Rohbaukarosserie ist. Außerdem ist es bei dieser Art des Zusammenbaus der einzelnen Teile schwierig, die geforderten Toleranzen einzuhalten, da ein Justieren der einzelnen Bauteile mit großem Aufwand verbunden ist.
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Zur Reduzierung des Aufwandes der Gestaltung und der Herstellung der Karosseriebauteile im Bereich des Karosserieausschnittes wird gemäß der
DE 199 13 532 A1 der Versteifungsrahmen als separates Bauteil hergestellt und an den Karosserieausschnitt begrenzenden Komponenten der Rohbaukarosserie durch Verkleben abdichtend angebracht. Die Komponenten der Rohbaukarosserie, wie Seitenwände, Bodenblech und Dachblech, sind dabei nicht als tragender Rahmen ausgebildet. An den an die Rohbaukarosserie verklebten Versteifungsrahmen kann eine Heckklappe oder eine Hecktür befestigt werden.
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Durch die Herstellung eines separaten Versteifungsrahmens entfallen zwar die hohen Kosten für die Herstellung des in der Rohbaukarosserie integrierten Rahmens, dafür ist aber eine Toleranzeinhaltung beim Zusammenbau der einzelnen Komponenten zur Rohbaukarosserie schwierig. Eine entsprechende Fixierung der einzelnen Teile bei der Montage ist nicht möglich. Dadurch ist die Justierbarkeit der Teile zueinander eingeschränkt. Insgesamt ist dadurch ein erhöhter Montageaufwand infolge des jeweiligen neuen Ausrichtens der Bauteile untereinander bei der Herstellung der Rohbaukarosserie erforderlich.
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Aus der
EP 0 482 563 A1 ist ein gattungsgemäßes, modulares Fahrzeug bekannt. Aus der
DE 37 20 344 C2 ist ein Verfahren zum Herstellen einer Rohkarosse bekannt. Aus der
FR 2 718 408 A1 ist eine Fahrzeugkarosserie in Skelettbauweise bekannt.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Zusammenbau von Bauteilen, insbesondere von Fahrzeugbaugruppen und/oder Fahrzeugeinzelteilen oder dergleichen, entsprechend den im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Merkmalen zu schaffen, das sich durch einen einfachen Fertigungsablauf, die Gewährleistung der Justierung der einzelnen Teile zueinander, die Einhaltung der Fertigungstoleranzen sowie durch Reduzierung der Herstellungs- und Montagekosten auszeichnet.
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Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Zusammenbau von Bauteilen mit den in dem Anspruch 1 genannten Merkmalen gelöst. Dadurch, dass
- a) nach Positionierung eines vorgefertigten Heckportalrahmens an eine Bodengruppe der Heckportalrahmen mit der Bodengruppe fixierend verbunden wird,
- b) Karosserieseitenwände mit dem Heckportalrahmen, mit den Längsseiten der Bodengruppe und an einem Vorderwagen fixierend verbunden werden,
- c) ein Dachelement mit dem Heckportalrahmen und mit den oberen Längsseiten der Karosserieseitenwände fixierend verbunden wird,
erfolgt beim Zusammenbau eine schwimmende Positionierung der einzelnen Karosseriebauteile an dem vorgefertigten Heckportalrahmen. Dadurch ist eine Korrekturmöglichkeit der Lage der jeweiligen Bauteile beim Montagevorgang gegeben. Montagetoleranzen lassen sich besser einhalten, und das Spaltmaß zwischen den Karosserieteilen kann verringert werden. Durch die Fixierung der Karosseriebauteile an dem Heckportalrahmen wird der Fertigungsablauf des Zusammenbaus der einzelnen Bauteile verbessert und die Montagekosten werden reduziert. Der Heckportalrahmen lässt sich als vorgefertigtes Bauteil mit einem Höchstmaß an Genauigkeit fertigen und stellt im Hinterwagen nach dessen Verbindung mit der Bodengruppe ein zuverlässiges und einfaches Aufnahmeelement für die Karosserieseitenwände und das Dachelement dar. Musste bisher die Maßgenauigkeit der Karosserieausschnitte aus vier Zusammenbauumfängen hergestellt werden, die nur eingeschränkte Ausgleichsmöglichkeiten im Karosserie-Rohbau-Prozess boten, ist bei dem erfindungsgemäßen Zusammenbau an dem einteiligen Heckportalrahmen eine exakte Vorweg-Lagepositionierung der Karosserieseitenwände und des Dachelementes gegeben, die entsprechend geringe Toleranzen beim Zusammenbau zulassen. Außerdem wird durch den stabil ausgebildeten Heckportalrahmen die Steifigkeit der Karosserie hinsichtlich deren Eigenfrequenz erhöht. Erfindungsgemäß werden die Teile nach dem Verbinden miteinander verschweißt.
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Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.
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Die Erfindung wird nachfolgend in einem Ausführungsbeispiel anhand der zugehörigen Zeichnung, die eine perspektivische Ansicht der Fahrzeugkarosserie im Heckbereich zeigt, näher erläutert.
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Die Erfindung wird erläutert am Zusammenbau von Fahrzeugbaugruppen zu einer Fahrzeugkarosserie, die im Heckbereich mit einer Karosserieöffnung für eine Heckklappe, eine Hecktür oder ein Heckbauteil versehen ist. Dabei wird ein in Schweißkonstruktion vorgefertigter Rahmen (Heckportalrahmen 10) in horizontaler Richtung von hinten an eine Bodengruppe 14 der Fahrzeugkarosserie herangefahren und zur Bodengruppe 14 positioniert. Der Heckportalrahmen 10 liegt schwimmend an der Bodengruppe 14 an. Das heißt, der Heckportalrahmen 10 kann zur Fixierung der Aufnahmepunkte in der Höhe und der Querrichtung der Karosserie verschoben werden, um die für den folgenden Schweißzusammenbau und die spätere Montage der Hecktüren oder dergleichen notwendigen Gesamttoleranzmaße über Breite und Höhe der Karosserie von jeweils ± 2 mm einhalten zu können. Nach entsprechender Positionierung des Heckportalrahmens 10 zur Bodengruppe 14 erfolgt durch Punktschweißung eine fixierende Verbindung beider Teile zueinander.
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Nach der Fixierung des Heckportalrahmens 10 mit der Bodengruppe 14 werden die Karosserieseitenwände 12 mit dem Heckportalrahmen 10 und der Bodengruppe 14 verbunden. Dabei werden jeweils rechts und links die Karosserieseitenwände 12 horizontal von der Seite an die Bodengruppe 14 gefahren. Der Heckbereich der Karosserieseitenwand 12 legt sich jeweils an der entsprechenden Seite auf und an den Heckportalrahmen 10 an. Die Unterkante der Karosserieseitenwand 12 liegt schwimmend an dem Längsflansch der Bodenanlage 14 auf. Dadurch sind eventuelle Lageabweichungen ohne Nacharbeit möglich. Nach entsprechender Positionierung der Karosserieseitenwände 12 erfolgt durch Punktschweißung ebenfalls eine fixierende Verbindung der Karosserieseitenwände 12 mit dem Heckportalrahmen 10, mit den Längsseiten der Bodengruppe 14 und an einem nicht dargestellten Vorderwagen.
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Durch ein Dachelement 16 wird die Fahrzeugkarosserie komplettiert, indem dieses durch Punktschweißung mit dem Heckportalrahmen 10 und mit den oberen Längsseiten der Karosserieseitenwände 12 fixierend verbunden wird. Der passgenaue Zusammenbau der einzelnen Baugruppen hat eine genaue Positionierung des Dachelementes 16 zur Folge, so dass dessen Lage nicht zusätzlich angepasst werden muss.
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Nach der Fixierung und der durch Punktschweißung miteinander verbundenen Teile erfolgt die Verschweißung der einzelnen Teile miteinander. Die Karosserieseitenwände 12 werden jeweils mit ihrem Innenteil und mit ihrem Außenteil mit dem Heckportalrahmen 10 verschweißt. Das Innenteil der Karosserieseitenwand 12 wird durch eine eigene Öffnung mit einem vorderen Flansch des Heckportalrahmens 10 verschweißt. Das Außenteil der Karosserieseitenwand 12 liegt am von hinten zugänglichen Dichtflansch des Heckportalrahmens 10 an und wird dort mit diesem verschweißt. Die Verschweißung des Heckportalrahmens 10 mit der Bodengruppe 14 erfolgt von der Unterseite des Heckportalrahmens 10. Anschließend wird ein Heckabschlussträger 18 als Untergurt mit dem Heckportalrahmen 10 und der Bodengruppe 14 verschweißt, so dass der Heckportalrahmen 10 von unten verschlossen wird. Auf die Verschweißung der anderen Teile miteinander braucht nicht näher eingegangen zu werden, da dabei keine Besonderheiten auftreten.
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Kleinteile am Heckportalrahmen 10, wie Verstärkungen für Scharniere, Schloss, Gasfedern und Befestigungsteile für Elektroelemente, Innenverkleidungen und dergleichen, sind Bestandteile der Schweißkonstruktion. Zur Erhöhung der Karosseriesteifigkeit in Bezug auf deren Eigenfrequenz und zur Erhöhung der Karosseriefestigkeit wird in den Innenraum der Ecken des Heckportalrahmens 10 jeweils eine Eckverstärkung eingefügt. An den Heckportalrahmen 10 werden entsprechend den technologischen Anforderungen eine Klappe oder zwei Türen (links/rechts) montiert. Im Falle einer anzufügenden Heckbaugruppe, zum Beispiel PKW-Heck, handelt es sich um eine feste, das heißt schweißtechnische Verbindung. Der Heckportalrahmen 10 wird für diesen Anspruch form- und schweißtechnisch vorbereitet. Die Verbindung der Heckklappe beziehungsweise der Hecktüren an den Heckportalrahmen 10, somit an die Karosserie, erfolgt in der späteren Fertigmontage am lackierten Fahrzeug.
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Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist eine einfache und kostengünstige Montage zum Zusammenbau einer Fahrzeugkarosserie gegeben. Durch die Positionierung der einzelnen Bauteile an dem Heckportalrahmen 10 lassen sich die Toleranzgrenzen genau einhalten und das Spaltmaß zwischen den Karosserieteilen wird verringert. Der Heckportalrahmen 10 lässt sich als vorgefertigtes Bauteil mit einem Höchstmaß an Genauigkeit fertigen und stellt im Hinterwagen nach dessen Verbindung mit der Bodengruppe 14 ein zuverlässiges und einfaches Aufnahmeelement für die Karosserieseitenwände 12 und das Dachelement 16 dar. Außerdem wird durch den Heckportalrahmen 10 die Steifigkeit der Fahrzeugkarosserie gegenüber der auftretenden Eigenfrequenz erhöht.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Heckportalrahmen
- 12
- Karosserieseitenwand
- 14
- Bodengruppe
- 16
- Dachelement
- 18
- Heckabschlussträger
