Der Montageträger ist das Herzstück und Skelett des Frontendmoduls. Durch den Einsatz von Kunststoff/Metall-Hybridstrukturen erfüllt er die gestiegenen Anforderungen an Integration und Steifigkeit bei gleichzeitig geringeren Kosten. Die Entscheidung eines Fahrzeugherstellers für das Frontendmodul bei der Fahrzeugmontage wird von folgenden Vorteilen beeinflusst, die für den Einsatz des Fontendmoduls bei der Fahrzeugmontage und der Vorderwagenentwicklung sprechen: Reduzierung der Komplexität auf Seiten des Fahrzeugherstellers. Logistikflächen für die Lagerhaltung von Komponenten können auf Seiten des Automobilherstellers verringert werden. Frontendmodule leisten einen erheblichen Beitrag, um mehr Fahrzeuge innerhalb einer Stunde zu bauen. Durch Modularisierung lässt sich die Montagelinie verkürzen. Zeitlich parallel zur Hauptmontagelinie des Fahrzeugs wird beim Frontmodullieferanten das Frontendmodul montiert und direkt zum Einbaupunkt an die Linie geliefert. Auf der Entwicklungsseite kristallisiert sich in der Regel immer wieder heraus, dass bei der Konzeption von Modulen auch das Gewicht reduziert werden kann. Die zentrale Komponente im Modul - der Montageträger ist eine Montageplattform für möglichst viele Anbauteile. Das Frontendmodul mit dem derzeit höchsten Integrationsgrad ist das des BMW Mini. An den Montageträger des BMW Mini Frontendmoduls sind folgende Komponenten montiert bzw. in das Frontendmodul integriert: Montageträger, Kühlkomponenten, Sauglüfter, Hauptscheinwerfer, Biegeträger, Waschwasserbehälter, Staudrucklappen, Scheinwerferreinigung, Stoßfängerüberzug, Nebelscheinwerfer, Fanfaren, Lüfterzarge integriert in den Montageträger. Die wichtigsten Anforderungen an einen Montageträger sind: Festigkeitsanforderungen, gute Formstabilität / geringe Toleranzen, geringer Wärmeausdehnungskoeffizient, gute Gestaltungsmöglichkeit (Formfreiheit), hohe spezifische Steifigkeit (Masse / Steifigkeit), hohe Steifigkeit zu Bauraum (Steifigkeit / Querschnittsfläche), leichte Integrationsfähigkeit von Befestigungsmitteln, geringes Gewicht. Bei der Auswahl eines geeigneten Werkstoffs für eine Anwendung gilt es, eine Anzahl von Kriterien zu berücksichtigen: Stückzahl / a, Toleranzen und Fugenplan, max. Temperatur, Steifigkeitsanforderungen, Festigkeitsanforderungen, Fahrzeugvarianten. Die Hybridtechnologie, das Umspritzen von im Spritzgusswerkzeug eingelegten Blecheinlegern, hat sich in den letzten Jahren als die dominierende Technologie bei der Auslegung von Montageträgern durchgesetzt. Die Kunststoff-Metall-Hybrid-Technik bietet dem Anwender ein hohes Maß an Bauteilsteifigkeit bei gleichzeitig geringem Bauteilgewicht. Zudem erzielt man über die eingelegten Blecheinleger geringen Bauteilverzug, was wiederum reduzierte Bauteiltoleranzen zur Folge hat. Der Kunststoffanteil ermöglicht einen hohen Integrationsgrad über das Anformen von Befestigungselementen wie Schraubdomen oder Befestigungsclipsen. Der Montageträger des Renault Koleos bzw. des Samsung QM 5 ist ein Kunststoff - Metallhybridträgerkonzept mit fünf Blecheinlegern, welche vor dem Spritzgussprozess in die Maschine eingelegt werden. Der Kunststoffanteil, bezogen auf das Gesamtgewicht des Trägers, beträgt ca. 15 %. Nur 1.3 kg PA 6 werden pro Montageträger verarbeitet. Polyamid wurde für das Trägerkonzept vor allem aufgrund der hohen Bindenahtfestigkeit ausgewählt, um damit eine sichere Verbindung der Bleche zueinander zu gewährleisten. Um ein Hohlprofil darzustellen, werden Bleche beidseitig in das Werkzeug eingelegt. Betrachtet man die Architektur des Frontmodulträgers fällt auf, dass die Kühlkomponenten dessen Geometrie stark bestimmen. Kühlkomponenten werden heute von allen Automobilfirmen baureihenübergreifend eingekauft. Dies macht alleine aus wirtschaftlichen Gründen Sinn. Andere Anbauteile, wie Scheinwerfer oder Stoßfängerüberzug sind spezifisch, da eine Abhängigkeit vom Styling besteht. Deshalb scheint es sinnvoll zu sein, über eine vertiefende Betrachtung baureihenübergreifender und spezifischer Merkmale eines Frontmodulträgers nachzudenken. Die Motivation ist hier die Aufteilung des Montageträgers in gleichteil- und stylingabhängige Segmente.

    The carrier is the core and skeleton of the front-end module. By the use of plastic/metal hybrid structures it meets the stricter requirements applying to integration and rigidity while simultaneously offering lower costs. The decision of an automobile manufacturer to adopt the front-end module in vehicle assembly is influenced by the following advantages which would apply not only in vehicle assembly but also in development of the front end: Reduction of complexity on the part of the automobile manufacturer. The automobile manufacturer can reduce the logistics space he needs for holding components. Front-end modules make a considerable contribution to building more vehicles per hour. Modularization allows the assembly line to be shortened. Running parallel in time with the main vehicle assembly line, the front-end module is assembled at its supplier and delivered directly to the installation location on the line. On the development side, it emerges again and again that weight can also be reduced in the module concept. The central components in the module - the carrier is an assembly platform for as many mounted components as possible. The front-end module which currently has the highest degree of integration is that of the BMW Mini. The following components are mounted on the carrier of the BMW Mini front-end module or integrated in the front-end module: Carrier, cooling components, suction fan, main headlights, bumper bracket, screenwash container, air flaps, headlamp cleaners, bumper cover, fog lights, fanfares, fan shroud integrated in the carrier. The most important requirements to a carrier are: Strength requirements, good dimensional stability / low tolerances, low coefficient of thermal expansion, good design possibilities (freedom of form), high specific rigidity (mass / rigidity), high rigidity with respect to installation space (rigidity / cross-sectional area), fasteners can be integrated easily, low weight. A number of criteria must be taken into consideration when choosing a suitable material for an application: quantity per year, tolerances and gap plan, max. temperature, rigidity requirements, strength requirements, vehicle variants. The hybrid technology - the molding-in of sheet metal inserts placed in the injection mold - has in recent years won through as the dominant method selected in the design of carriers. The plastic-metal hybrid technique offers the user a high degree of component rigidity coupled with a low component weight. In addition, the added sheet metal inserts result in low component warpage, which in turn means reduced component tolerances. The plastic content makes possible a high degree of integration by molding on fastening elements such as screw domes or attachment clips. The carrier of the Renault Koleos and of the Samsung QM 5 is a plastic - metal hybrid carrier concept with five sheet metal inserts which are placed in the machine before the injection molding process. The plastic content as a proportion of the total weight of the carrier is approx.15%. Only 1.3 kg of PA 6 is used for each carrier. Polyamide was selected for the carrier concept primarily on account of its high weld line strength in order to ensure a secure mutual connection of the sheet metal parts. To create a hollow section, sheet metal parts were inserted into the mold on both sides. When the architecture of the front-end module carrier is considered it is noticeable that its shape is strongly determined by the cooling system components. Today all automotive companies buy in these components for use in multiple series, something which makes sense solely for economic reasons. Other add-on components, such as headlights or bumper covers, are model-specific since there is a dependence on the styling. For this reason it appears to make good sense to think more deeply about the specific features of a front-end module carrier and those features which could carry across different vehicle series. The motivation here is to divide the carriers into an identical-part segment and a styling-dependent segment.


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    Titel :

    Der Frontend-Montageträger und seine Funktionen im Modul


    Weitere Titelangaben:

    The front-end carrier and its function in the module


    Beteiligte:
    Schmidt, Ralf (Autor:in) / Opperbeck, Guido (Autor:in) / Amrhein, Joachim (Autor:in)


    Erscheinungsdatum :

    2009


    Format / Umfang :

    18 Seiten, 19 Bilder, 2 Tabellen, 1 Quelle


    Anmerkungen:

    (engl. Version S.211-228)



    Medientyp :

    Aufsatz (Konferenz)


    Format :

    Print


    Sprache :

    Deutsch , Englisch




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