扁平构件装置、车辆车身和用于焊接的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于车辆车身的扁平构件装置，和配备扁平构件装置的车辆车身。本发明还涉及一种用于焊接扁平构件装置的扁平构件的方法。
现有技术
[0002]在车辆结构中已知，出于降低重量的原因使用所谓的轻质板材。这种轻质板材通常具有配备多个层的夹层式结构。顶层和底层经常由金属制成，而与此相对地，安置在顶层与底层之间的中间层包括塑料材料。这样的轻质板材理论上通过铆接、咬合连接或者粘接固定在车辆车身和/或车辆组合中。已经存在这种可能，将这样的轻质板材相互焊接。
[0003]例如，作为最接近的现有技术的文献FR 2713119描述了具有金属的顶层和底层还有人工合成的中间层的第一和第二轻质板材。为了将两个轻质板材焊接，在第一轻质板材的边缘区域内去除底层和中间层，在第二轻质板材的边缘区域内去除顶层和中间层。因此，第一轻质板材的顶层能够与第二轻质板材的底层相焊接。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是，提供一种扁平构件装置的功能改进的和便于连接的扁平构件。所述技术问题被一种扁平构件装置、一种车辆车身和一种方法所解决。本发明优选或者有利的实施方式由下面的说明书和/或所附的附图给出。
[0005]本发明建议一种用于车辆车身、尤其用于轿车或载重汽车的扁平构件装置。扁平构件装置包括具有夹层结构的扁平构件。夹层结构优选包括至少三个层。
[0006]呈夹层形态扁平构件包括金属的顶层、金属的底层和非金属的中间层。金属的顶层尤其被安置在上侧、金属的底层被安置在下侧，并且非金属的中间层被安置在顶层和底层之间。可选地补充地，呈夹层形态的扁平构件包括上述的金属的顶层和底层、非金属的中间层和至少一层其它层。
[0007]扁平构件具有原始厚度。原始厚度的数值尤其与金属的顶层、非金属的中间层和金属的底层之和相一致。
[0008]扁平构件具有至少一个扁平构件部段。所述至少一个扁平构件部段被扁平构件的外棱围绕，并且与该外棱相间隔地安置。所述至少一个扁平构件部段优选被边缘和/或边缘区域所包围。尤其至少一个扁平构件部段被布置在扁平构件的中央和/或中心处。具体来说，至少一个扁平构件部段没有布置在扁平构件的边缘、边缘区域和/或外棱上。例如，所述至少一个扁平构件部段由在扁平构件内的凹处和/或凹陷所构成，或者所述至少一个扁平构件部段包括这种凹处和/或凹陷。
[0009]所述扁平构件在至少一个扁平构件部段内具有与原始厚度相比被减少的降低后的厚度。被降低后的厚度的数值尤其等于顶层和底层之和。
[0010]扁平构件装置包括焊接配对件，扁平构件在至少一个扁平构件部段内与所述焊接配对件焊接连接。
[0011]有利的是，通过将扁平构件与焊接配对件焊接的可能性能够实现扁平构件与焊接配对件的节省时间的和成本低廉的连接。能够以有利的方式省去扁平构件的连接技术、例如铆接、咬合连接或者粘接。因此，能够降低扁平构件的装配时间，并且由此能够节省成本。
[0012]在本发明的优选实施方式中，金属的顶层和金属的底层在至少一个扁平构件部段内相接触。在所述至少一个扁平构件部段内尤其缺少非金属的中间层。非金属的中间层优选在扁平构件的变形过程中被从至少一个扁平构件部段中排挤出。原始厚度尤其通过缺少和/或排挤出在至少一个扁平构件部段中的非金属中间层而减少到降低后的厚度。
[0013]本发明的优选变化方案规定，扁平构件和焊接配对件在至少一个扁平构件部段内被电阻点焊。扁平构件和焊接配对件尤其通过接通电流而被相互焊接。这尤其以在扁平构件和焊接配对件之间的导电能力为前提。
[0014]有利地是，扁平构件在至少一个扁平构件部段内由于缺少和/或排挤非金属的中间层和由此实现的金属顶层和金属底层的接触能够毫无问题地与焊接配对件焊接连接、尤其电阻点焊连接。在相接触的金属顶层和底层之间尤其存在导电连接，在存在非金属的中间层时会妨碍或者中断导电连接。具体来说，非金属的中间层在焊接时具有绝缘作用，并且由此限定或者妨碍焊接。
[0015]在本发明的优选设计方案中，将扁平构件设计为轻质板材。通过在车辆结构中使用轻质板材、尤其用于制造车辆车身，能够减少车辆车身的重量，并且由此降低由车辆车身制造的车辆的燃料消耗。
[0016]在本发明的优选变化方案中，金属的顶层设计为板材顶层、尤其由钢板或者由铝板制成的板材顶层。金属的底层优选设计为板材底层、尤其由钢板制成的板材底层。备选地或者可选补充地，非金属的中间层设计为塑料中间层。通过在板材顶层和板材底层之间设置塑料中间层能够降低板材构件的自重，并且实现上述在车辆车身的重量降低方面优点，并且降低燃料消耗。
[0017]例如，将焊接配对件设计为包括金属的扁平构件。在此，例如能够是板材、尤其是钢板或铝板。特别优选的是，将焊接配对件设计为具有至少一个其它扁平构件部段的另一个扁平构件。所述另一个扁平构件和/或至少一个其它扁平构件部段尤其从结构上设计得与之前所述的扁平构件和/或扁平构件部段相同。通过焊接多个轻质板材在车辆车身上，使得车辆车身具有降低的重量。这对车辆的燃料消耗尤其起到正面的作用。
[0018]扁平构件的原始厚度、尤其顶层、中间层和底层之和为优选最大1.50mm、尤其最大1.20_，特别最大1.00_。备选地或者可选补充地，扁平构件的原始厚度最小为0.60_、优选最小为0.7mm。
[0019]在至少一个扁平构件部段中的扁平构件的降低后的厚度，尤其顶层和底层的厚度之后，大小为优选最大0.9mm、尤其最大0.8mm、特别最大为0.7mm。备选地或者可选补充地，在至少一个扁平构件部段内的扁平构件降低后的厚度的大小最小为0.4mm，优选最小为0.5mmο
[0020]在本发明的优选变型方案中，金属的顶层和/或金属的底层具有最大为0.5mm、优选最大为0.4_、尤其最大为0.3mm的层厚。备选地或者可选补充地，金属的顶层和/或金属的底层的层厚最小为0.2mm。
[0021]非金属的中间层例如具有最小0.2mm和/或最大0.6mm、优选最大0.4mm的层厚。
[0022]本发明的另一个主题涉及一种具有根据前面描述的扁平构件装置的车辆车身。
[0023]本发明的另一个主题涉及一种用于焊接、尤其电阻点焊根据前面描述的的扁平构件装置的扁平构件的方法。
[0024]在所述方法的范围内，扁平构件在变形过程中被变形。例如，所述变形过程是深冲过程。扁平构件优选在变形过程中形成希望的形状，以便在之后的装配过程中尤其与焊接配对件相接合构成车辆车身或者车辆车身的组成部分。
[0025]在变形过程中，在至少一个扁平构件部段内的扁平构件的原始厚度被降低到降低后的厚度。
[0026]在所述方法的优选变型方案中，非金属的中间层通过变形过程被从至少一个扁平构件部段中排挤出。用于进行变形过程的变形工具尤其被如此改变，即非金属中间层在扁平构件的变形过程中被从至少一个扁平构件部段中排挤出。备选地或者可选补充地，非金属中间层在变形过程中在至少一个扁平构件部段中被加热。这例如通过感应、用热空气对非金属中间层吹气和/或通过加热相应的变形工具部段来实现。由此保证了，金属的顶层和底层相接触，并且由此能够实现扁平构件与焊接配对件的焊接。被排挤出的非金属中间层尤其能够不对金属的顶层和底层起到绝缘作用，并且不妨碍或者阻碍焊接。
[0027]扁平构件优选、尤其在至少一个扁平构件部段内与焊接配对件焊接、尤其电阻点焊。特别地将焊接点在焊接后安置在至少一个扁平构件部段内。
【附图说明】
[0028]本发明其它的特征、优点和功能由对本发明的优选实施例的下述说明而给出。在此附图为:
[0029]图1示出具有扁平构件和焊接配对件的扁平构件装置的立体图，其中，扁平构件具有扁平构件部段，在该扁平构件部段内扁平部件可与焊接配对件焊接。
[0030]图2示出由图1所示的扁平构件的剖面图，其中，剖切线穿过至少一个扁平构件部段延伸，
[0031]图3示出用于扁平构件与焊接配对件的焊接的方法的示意性流程图。
[0032]相互对应或者相同的部件在附图中分别用相同的附图标记标示。
【具体实施方式】
[0033]图1示出作为本发明的实施例的扁平构件装置I的立体图。扁平构件装置I包括扁平构件2和焊接配对件8，扁平构件2与焊接配对件8相焊接。焊接配对件设计为另一金属的扁平构件。备选地将焊接配对件7设计为具有结构相同的至少另一个扁平构件部段的结构相同的另一种扁平构件。
[0034]将扁平构件2设计为轻质板材。它必须包括金属的顶层3、非金属的中间层4和金属的底层5。金属的顶层3设计为板材顶层、例如由钢板材或者铝板材制成，并