用于生产白车身的方法和由此生产的白车身

摘要

本发明的任务是提供一种生产适用于各种车型的不同车辆的白车身的方法，根据该方法可以以很小的费用完成该变化，基本上通过以下方式解决该任务，即在白车身制造完成之后或制造好白车身并涂漆之后根据所选择的车辆的各种车型进行匹配。根据本发明的白车身特别的特征是在备胎槽(2)的槽底(3)上，在备胎的轮盘的范围内切割一个切口(5)，该切口(5)根据第一种实施方式在覆盖在其上的平面单元(14)上设置有一个位于上部的备胎架(14)。

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于生产白车身的方法和由此生产的适用于各种车型的不同车辆的白车身。

背景技术

汽车的驱动技术日益考虑到生态环境的要求，特别是对于内燃机排放的有害物质，人们已经采取了大量的相关措施以尽可能减少其排放。

例如对于柴油机，建议在其燃料(柴油)中添加一种所谓的添加剂，以消除在喷油泵和喷油嘴等处的沉积物，以及保护使得整个燃料供给系统不受腐蚀。另外，这种添加剂也可以改善启动特性，通过改善燃油的点火特性以降低废气中的碳烟成分并可改善润滑作用。此类添加剂可直接添加在燃油箱内，或存储在汽车内的一个容器中，再添加到燃油供给系统中。

对于某些国家内使用的汽油机汽车，特别是美国，已经制定了严格的有关碳氢化合物排放的法规。为满足这些法规的要求并使得将来产品也能够出现在这些国家的市场中，汽车制造商应该在燃油箱或其他位置处将生成的碳氢化合物蒸汽抽出并收集，然后导入到一个已知的活性炭过滤器(AKF)中，在那里将其收集到的燃料蒸汽送入到动力系统的燃烧过程中。此类的活性炭过滤器最好由一个塑料的容器构成，它由一种作为活性炭的石磨来填充。

在实践中出现了以下增长的趋势，即将不同的部件，可能包括附加设备、附加装置和容器，例如空气滤清器，附加电源设备、燃油容器和活性炭过滤器容器等，设置在汽车车身上还没有使用的空腔中，例如设置在已知的备胎槽内由备胎支架所构成的空腔中(FR1.033.383；FR1.250.283；DE38 05 711 A1；DE 38 43 673 A1)。其中上述备胎支架范围内的备胎槽基本上由盆形拉伸部位构成，并相应装配在空腔下部。

另外，由EP 0 270 097 B1已知，后部底板连同所属的备胎的空间(备胎支架)以及一个燃油箱作为分离的模块进行制造并连接在车身上。

由于目前汽车制造商所生产的汽车车型和结构多种多样，也有一些车型不具有备胎支架的盆形部位，不适于安装附加设备和附加装置，例如活性炭过滤器等，则需要对汽车的生产过程进行控制，特别是对于焊装平台后部车身，按方法在很早就作为零件进行控制。通过这种必需的并在实际过程中很早就已考虑的控制标准，可以避免不必要的工作时间和生产费用。

另外还已知了车身覆盖单元的有效防止腐蚀的镀锌的方法，以及随后对由车身覆盖单元所组成的白车身的涂漆方法。以此可以为车身覆盖单元提供持久的保护，因为锌层作为非贵金属的化学反应组分，在氧化反应过程中分解以使得车身覆盖单元不受腐蚀。该车身覆盖单元表面的锌层可以通过例如直流电电镀的方式实现。

如果镀锌表面被切断或表面上只有部分镀锌，则不能保证表面的防腐蚀性。这一前提条件要求必须对整个车身表面进行镀锌。对于已经镀锌和涂漆的车身的结构上的变动，特别是后续的切割工作，以使得切割下来的分离表面形成合适的车身将在实践中将造成很高的花费。

在实践中已知了许多不同的切割车身单元的方法，特别是激光切割方法，由于其热效应区域限制在局部范围内，这是一种合适的方法。

在DE 195 06 768 A1中描述了一种镀锌板的激光切割方法。在该方法的第一步中通过一个预先设定好能量密度的激光束将镀的锌层去除，在该方法的第二步中相应地变动激光束的能量密度以切割工件。

DE 199 36 232 A1中公开了一种方法，在该方法中使用激光束切割由涂漆金属板材制成的成型件，其中激光束对准金属板避开涂漆的一侧。以这种方式可以实现符合光学要求的表面，不产生废品，不需要可能导致成本上升和花费更多时间的观察控制和后续工作。

另外，JP 10-15 682中公开了一种激光切割带有涂层的板材的方法，在该方法中使用了两束具有不同能量密度的激光束。第一个激光束的强度低，用于去除基层，第二个激光束的强度高，用于对板材进行切割。两个激光束同时移动。

JP 6-304 773中公开了另一种激光切割带有涂层的板材的方法，其中首先使用激光束将板材上的涂层去除，然后以激光束对板材进行切割。这样可改善切割面的表面特性。

在DE 195 44 508 A1中详细描述了一种用于切割镀锌板材的方法及其影响因素，此类板材例如可用于汽车工业中。此方法中使用了切割气体，该气体由1％至10％的氧气和反应活性差的气体或惰性气体组成。此方法中，切割棱上可以得到很好的切割特性。

发明内容

本发明的任务是给出一种制造适用于各种车型的不同车辆的白车身的方法，根据该方法，各种变型可以以很小的费用完成，或者至少对于必需的控制标准可根据本发明进行简化。本发明的任务还包括按本发明所述方法制造的白车身。

根据本发明，此任务将结合权利要求1的前序部分所述的技术特征来实现，与至今的实践中的情况不同，仅仅在完成白车身的制造和涂漆之后才对白车身根据各种车型的不同车辆的需要进行匹配。

因此根据本方法的一个特别具有优点的实施方式，以纵向和横向承载单元组装成一个焊装平台后部车厢，并安装带有备胎槽的底板，然后将所属的焊装平台后部车厢与其他已知的车身部件相连接，其中在白车身制造完成或制造好白车身并涂漆之后，将焊装平台后部车厢根据各种车型的不同车辆的需要进行匹配。

根据本方法的第一种优选扩展变化方案，首先焊装平台后部车厢设计为带有备胎槽结构，该备胎槽结构上带有封闭槽底和固定在槽底上的备胎架。在将白车身有目的地用于装有槽底的车辆的情况下，在白车身制造完成之后或白车身上已经涂漆之后，将备胎槽的槽底在备胎的轮胎架范围处切割出一个切口，然后将一个向下开口、覆盖在切口上的退火管(Einsatztopf)在位于上部的备胎槽处的备胎架上进行固定。

根据本方法的第二种优选扩展变化方案，首先焊装平台后部车厢设计为带有备胎槽结构，其槽底在备胎的轮胎架范围处具有一个切口，其中

——在将白车身有目的地用于没有装槽底的车辆的情况下，在车身制造完成之后或白车身上已经涂漆之后，将覆盖在切口上的平面单元与一个位于上部的备胎架在槽底处进行固定。

——在将白车身有目的地用于装有槽底的车辆的情况下，在白车身制造完成之后或白车身上已经涂漆之后，将覆盖在切口上的、向下开口的退火管与一个位于上部的备胎架在槽底处进行固定。

在一个按本发明所述方法的改进方案中，备胎槽槽底处的切口用激光切割装置来实现。另外建议将平面单元或退火管以焊接、粘接和/或其他的机械连接方式固定在备胎槽槽底上。

另外建议，在后续的方法步骤中，在已经固定在槽底上的退火管上安装添加剂容器或者活性炭过滤器(AKF)容器。也可以使用这样的退火管，即它可以作为添加剂容器或者活性炭过滤器(AKF)容器的安装模块。最后也可以看到，作为退火管，可使用一个相应设计的具有完全结构的添加剂容器或活性炭过滤器(AKF)容器的安装模块，其上设有一个位于上部的备胎架。

在本方法的另一个特别成功的实施例中，在白车身涂漆前先进行镀锌，并且使用激光切割方法在白车身上至少切割一个切口，其中参数根据漆层的材料特性按如下方式确定，即热效应区域小于一个可损伤切口周围的漆层的阈值。该实施例基于以下认识，即如果未作防腐蚀保护的切面与锌层的间距足够小时，特别是当没有超过几个毫米的范围时，在切口周边区域内不需额外进行防腐蚀保护。另一方面，当通过参数所确定的能量输入减少到可对临近的漆层不造成损伤的程度，则可以避免由于没有注意而造成的漆层的损伤。令人惊异的是，如此减少了的能量输入也可以对白车身进行可靠的切割，因此带有此类切口的白车身不需要后续处理工作。由此可以对已经镀锌和涂漆的白车身在以后进行结构上的变化，而不必支付附加的技术上的花费。以此方式例如可以为备胎槽、滑动式天窗、天窗栏杆、或右舵车的改造等提供切口。对于在安装过程中的、具有特定要求和特征外形的车辆可以灵活地在最终安装之前在目前已经完成的、不变的特征范围内，例如汽车漆的颜色，而符合另一个汽车的特定要求和特征外形并进行替换。客户在短期内提出的变更要求也可以与一个按制造工艺观点变更的制造顺序一样得以实现。例如可通过激光束将切口在车身和其他结构单元上进行准确的定位。

与此同时，一种本方法的变型特别具有优点，其中白车身在至少一个切口的范围内进行部分重新整形。以此可以对白车身的造型和结构进行变更，漆层不是如目前通常情况那样在焊装之后形成，而是可以提早形成，而为形状变化留下更大的空间。由此可根据需要实现固定。

本方法在原理上可应用于各种可持续作用的涂层或漆层。特别成功的是一种变化方案，在该方案中激光切割方法在最后的漆层涂覆完成后进行。以此方法可根据其他的特点，首先是根据在生产过程结束时所实现的特征实现对结构的影响。以此方法使得焊装误差可以调整到几乎察觉不到的程度。例如车顶天线可以准确定位在侧盖板中间的位置上。

通过本发明所述的方法，可以对临近的锌层的辐射效应加以利用，在一种特别有优点的方式中，将切口固定在结构单元上时，对切口不需要作另外的处理。切口具有很高的精确度，不会对后续的方法步骤造成影响。

本发明所述的方法可使用手动装置进行。但特别具有优点的是该方法的一种变型方案，其中激光切割过程自动进行，以实现当汽车的控制程序发生变化时立即对技术特征进行改变，而不受人为的影响。

该方法可如此进行的原因是当漆层被激光融化后可由于重力的作用自动覆盖在切口上。特别接近实践的是本发明的一个扩展方案，其中使用了一种激光升华方法。以此方法可将切口范围内的漆层无残余地完全去除，以提高方法执行中的过程可靠性。

另外的一种实施例特别具有实用性，其中激光束的激光焦距直径小于300微米而其激光强度至少为12mm*mrad，以此借助激光的辐射特征避免对临近的漆层产生不希望发生的影响。

切割特性可通过本发明所述方法的另外一种特别有利的扩展形式得以实现，其中在加工区域内，在激光切割过程中导入惰性气体。以此可以大大改善切面特性。另外也可以将加工区域局部准确限定于一个很小的面积内，而对于临近的漆层区域则起到冷却的作用。

白车身与权利要求19的前序部分中的技术特征有关，该特征为在备胎槽中，备胎轮盘范围内的槽底上具有一个切口，该切口上同样覆盖有平面单元，该平面单元上带有一个设置在上方的轮胎架或覆盖有一个向下开口的退火管，该退火管上带有一个设置在上方的轮胎架。

此处平面单元或退火管可与备胎槽的槽底进行焊接、粘接和/或以其他形式的机械连接进行固定。

另外，根据本发明，退火管的中部可固定一个添加剂容器或者活性炭过滤器(AKF)容器。

有利的是将退火管作为一个相应设计的具有完全结构的添加剂容器或活性炭过滤器(AKF)的容器的安装模块，其上设有一个位于上部的备胎架。最后，槽底上的切口在一个开始时已经封闭的槽底上由激光切割实现，或者是槽底上已经带有一个切口。

上述的本发明的主要优点在于，在开始时对于各种车型的不同车辆可制造一个统一的焊装平台后部车厢，根据需要在方法过程的后期，例如在不同的安装生产线上或安装车间中，例如根据汽车所选择的驱动方式和/或根据不同的销售市场进行匹配，其结果是在焊装平台后部车厢的控制中不用或者只需要很少的花费。

附图说明

以下将结合附图中的实施例对本发明进行详细说明，各图为：

图1：一个根据本方法的、在白车身的焊装平台后部车厢底部的备胎槽结构的实施情况，符合第一种优选变型(封闭槽底)，

图2：一个如图1所示的备胎槽在下一个加工步骤后的结构以及一个根据本方法的、在白车身的焊装平台后部车厢底部的备胎槽结构的实施情况，符合另一种优选变型(切开的槽底)，

图3：如图2所示的在第一种实施例中的备胎槽，带有覆盖在切口上的平面单元，

图4：如图2所示的在第二种实施例中的备胎槽，带有覆盖在切口上的退火管，

图5：图4中退火管的另一种可能实施方式，

图6：图4中的单元“Z”，

图7：第三种可能的退火管实施方式，

图8：在涂漆前镀锌的白车身。

具体实施方式

如上所述，根据汽车制造商所要提供的不同的车型和结构，现在可根据本发明将焊装平台后部车厢在早期特别是作为单件来进行控制，以此可避免附加的时间消耗和花费。

针对该缺点，建议根据本发明在刚刚制造完成白车身或完成白车身并涂漆后，再将焊装平台后部车厢以及结合在其底板1上并已知的备胎槽2(参见图1)作为白车身的组件，与所选择的各种车型的车辆进行匹配。所述各种车型的车辆可根据不同的驱动形式和/或有所针对的汽车的不同市场特征进行区分，由此实现了例如已知的焊装平台后部车厢的备胎槽2的设置。

根据本发明所述方法的第一种扩展方案，首先焊装平台后部车厢是由一个带有封闭的槽底3的备胎槽2以及固定在其上的备胎架4所构成的，另外再在其上固定已知的、未详细绘出的车身部件。

如果是这种情况，需要注意白车身用于在槽底3上带有装置的汽车，在白车身制造完成之后，也可能是在涂漆之后，备胎槽2的槽底3在此处未详细绘出的备胎的轮盘范围内带有一个切口5(参见图2)。该切口5可具有优点地由一个已知的、未详细绘出的激光切割设备进行加工，因为在此情况下对工件的热影响以及对工件的污染是很小的，特别是对于已经涂漆的白车身将起到积极作用。另外通过该建议的措施可以形成精确的切口轮廓，对于切面可以不需要后续加工或者只需要很少的后续加工。当然，对于槽底的切割可采用其他已知的方法和设备，这也包括在本发明之内。

随后在覆盖在切口5上的槽底3上固定一个向下开口的所谓的退火管6，退火管6带有一个位于上部的备胎架4(参见图4)。该退火管6既可以由钢板也可以由塑料制成，不同的制造材料将形成在槽底3的底板1上进行固定的各种不同的可能性，该底板1亦既可以由钢板也可以由塑料制成。特别合适的连接方法是焊接和粘接。当然，也可以采用此处未详细说明的已知的其他机械连接装置7，例如螺栓连接、铆接或扣接。在退火管6上可有目的地固定一个备胎架4。

根据另一个方法步骤可将所选择的装置与固定在槽底3上的退火管6结合在一起，该装置可以是用于柴油车的添加剂容器，也可以是用于汽油车的活性炭过滤器(AKF)容器8，本发明不限制所选择的该装置的类型。

退火管6根据图4和图6具有至少两个，最好是三个用于固定添加剂容器或活性炭过滤器(AKF)容器8的固定座9，该座由金属或塑料制成，固定在退火管6的内部轮廓上，例如通过焊接或者粘接的方式固定。在固定座9上由固定点10支撑并以可拆卸连接方式固定添加剂容器或活性炭过滤器(AKF)容器8。也可以将退火管6设计为没有独立的固定座9的结构形式，而是将添加剂容器或活性炭过滤器(AKF)容器8直接支撑在与退火管6结合成整体的固定点10上。(参见图7)。

退火管6可先装好一个添加剂容器或活性炭过滤器(AKF)容器8的装置，并作为一个所谓的安装模块使用。同时也可以使用一个相应设计的具有完全结构的添加剂或者活性炭过滤器(AKF)的容器8作为安装模块，该安装模块具有一个安装在上部的备胎架4，或者如图5所示，其中添加剂容器或活性炭过滤器(AKF)容器8由上盘11和下盘12构成。上盘11通过法兰13以上述方式固定在槽底3上，下盘12从下方覆盖住由上盘11形成的空腔并直接固定在上盘11上。

为减少零件的数量，也可以将具有添加剂容器或活性炭过滤器(AKF)容器8的形式的退火管6或安装模块的轮廓与一个备胎架4相结合，其中退火管6和上述的安装模块适合以塑料制成。(参见图5)。

所要求保护的用于制造白车身的方法的第二种变化方案与前述方案不同之处仅在于，这种变化方案是从一个备胎槽2出发的，其槽底3在备胎的轮盘范围处已经具有一个切口5，该切口5例如事先在制造底板1的过程中形成。

当白车身应用于槽底3中无装置的车辆上时，根据本发明，在预先加工好的覆盖在切口5上的平面单元14上固定一个安装在槽底3上部的备胎架4，此时根据所使用的材料的不同可以选择焊接或粘接接和/或机械连接方式(图3)。

而当白车身应用于槽底3中带有装置的车辆上时，不采用平面单元14的形式，而是采用上文中已经详细描述的退火管6作为添加剂容器或活性炭过滤器(AKF)容器8。

反之，另一种白车身带有多个单个的车身覆盖单元21，这些车身覆盖单元21的外侧具有阴极镀锌层22，23，镀锌层的外部表面又带有一个衬层24和两层漆层25，26。对于这种带有镀锌层22，23以及漆层25，26的车身覆盖单元21，使用激光束27加工切口28。在激光束加工中，参数根据漆层25，26的材料特性按如下方式确定，即一个放大表示的热效应区29小于一个阈值，该阈值保证切口28邻近的漆层25，26的边缘范围30，31不受到损伤。因此在加工切口28时，可不对车身覆盖单元21进行后处理，因为加工既不损伤漆层25，26的外部视觉感观，也不损伤镀锌层22，23防腐蚀性。(参见图8)。