带有受控制的变形取向的金属件的制作方法_3

文档序号:9619869阅读:来源:国知局
B-B的纵向中心平面的一侧和另一侧上。
[0056]在图2f中,我们已示出应用到图Id所图示说明类型的管状件的变体,且在图2g中示出产生的变形,针对该变体,分别安置在纵向中心平面的一侧和另一侧上的替换的较低强度区域70、72、74受限于两个相反的壁40、42。区域70、72和74分别位于穿过轴线A-A的纵向中心平面的一侧和另一侧上。
[0057]这里我们注意的是,件包括额外的较低强度区域,使得两个较低强度区域70a、70b ;72a、72b分别关于相同的位置沿件的长度纵向形成。如图2g所示,这种安排使件能够作为自身压扁的结果折叠,使得件依然在沿它的长度的所有点处、在穿过参考轴线A-A的纵向中心平面PM上大致集中。
[0058]在图2h中图示说明另一变体。根据该变体,较低阻力的区域70、71、72、73、74可替换地在相反对的四个壁40、42和44、46上实施。且因此,较低强度区域70a、70b ;71a、71b ;72a、72b ;73a、73b ;74a、74b关于沿件的长度纵向相同的位置形成,但在壁40、42上形成的较低强度区域70a、70b ;72a、72b ;74a、74b相对于在壁44和46中形成的较低强度区域71a、71b ;73a、73b错开。区域70、72和74分别位于穿过轴线A-A的纵向中心平面的一侧和另一侧上。区域71和73分别位于穿过轴线B-B的纵向中心平面的一侧和另一侧上。
[0059]图2i、图2j和图2k显示作为本发明的结果可能获得的受控制的变形的三个非限制性示例,该示例带有图2a、图2c或图2d所图示说明类型的至少两个铰链较低强度区域。更精确地,图2i、图2j和图2k显示作为本发明的结果可能获得的受控制的变形的三个非限制性示例,所述三个非限制性示例分别用于
[0060]-带有图2a、图2c或图2d所图示说明类型的3个或4个铰链较低强度区域的图2i,
[0061]-带有图2a、图2c或图2d所图示说明类型的2个铰链较低强度区域的图2j和
[0062]-带有图2a、图2c或图2d所图示说明类型的轴向并列的2个铰链较低强度区域和一个经设计以自身压扁的组合件的图2k,所述组合件包括图2f或图2h所图示说明类型的铰链较低强度区域。
[0063]本领域技术人员将理解,图2a所示的实施例对应于这样的实施例,根据该实施例根据本发明的金属件包括机械强度的至少一个较低强度区域,该较低强度区域在冲压期间被限定并延伸到至少一个壁,且该较低强度区域在至少相对于参考轴线A-A的这种情况下,相对于参考轴线A-A和B-B不对称。
[〇〇64]已相对于参考轴线提供两个不对称的较低机械强度区域,且适当时,带有下面所示的不同宽度,上述事实使在压力下建立的变形取向能够被精细地控制。
[〇〇65]如例如图3e所示,在件具有相对于中心平面PM的不对称截面的情况下,用于至少特定的较低机械强度50的不同宽度的使用使例如在该中心平面中维持的弯曲轴线能够被施加,由于件的结构不对称,较弱机械强度区域将导致相对于中心平面的倾斜的弯曲轴线。[〇〇66]一般地,在该较低机械强度区域中,将有朝带有较复杂的笔直结构的件的扇形部的逐渐增加的宽度且因此理论上具有较大的机械强度。
[〇〇67]不同宽度的前述安排类似地允许(如果需要的话)相对于中心平面或任何参考轴线的对称件施加弯曲轴线,且因此施加件的变形方向,所述弯曲轴线相对于参考的中心平面不正交于该参考或倾斜轴线。
[0068] 在图3a至图3f中,我们已示出图1所图示说明类型的件的六个示例性实施例,所述件具有小于剩余主体的机械强度的区域50,该区域在件的冲压期间形成并具有相对于件的横截面平面横切的不同宽度。这种安排,即具有不同宽度的较低机械强度的使用,使件的变形取向能够被控制同时弯曲。
[〇〇69] 在图3a至图3f中的交叉影线中示出较低机械强度的区域。
[0070]本领域技术人员将理解,这些件包括较低机械强度的区域,该较低机械强度的区域相对于参考轴线不对称。
[0071]更准确地,根据图3a,区域50在件的所有截面上形成且因此朝件的底部10、壁20、壁22,以及凸缘30和凸缘32延伸。
[0072]根据图3b,区域50在件的底部10上形成。
[0073]根据图3c,区域50主要在壁20、22上形成,且部分地在壁20、22和件的底部10之间的过渡区域中形成。
[0074]根据图3d,区域50主要在凸缘30上形成。
[〇〇75] 再有,图3e示出由图la所图示说明的帽形启发的件的变体的另一实施例,但在所述件的变体中基本主体相对于参考轴线A-A不对称。在这种情况下,一个壁20大于另一个壁22。件包括该壁20的至少一部分,较低机械强度的区域50,关于所述较低机械强度的区域50,剩余的主体在件的冲压期间形成且该区域50延伸到件的底部50。
[0076]此外,该件包括较低机械强度的区域,该较低机械强度的区域相对于参考轴线不对称。
[0077]根据图3a至图3e所表示的实施例,较低机械强度的区域50的边大致是直线的并向内倾斜。
[0078]在图3f中,我们已示出另一实施例,根据所述另一实施例,较低机械阻力的区域50具有非直线边,该非直线边是弯曲的并具有一般卵形形状,例如在壁20上。
[0079]本领域技术人员能够想出许多其它的实施例变体,尤其是在附图所表示的交叉影线区域的邻近过渡区域中的较低机械强度的区域中。
[0080]根据图2c、图2d、图2e、图2f和图2h所示的产生方法,较低强度的区域具有可变宽度。
[0081]能够指出,根据图2c和图2d,较低机械强度的区域的宽度变化沿件的整个长度是相同的。然而,根据图2f和图2h所示的实施例,所述区域的宽度变化交替,意味着它们在与件的截面相反的方向上可替换地增加和减少。
[〇〇82]优选地,较低机械强度的区域在件的冲压过程期间通过冲压温度的局部控制来实现。
[0083]更精确地,本发明优选实施包括如下步骤的过程:
[〇〇84]-加热件到适合于获得奥氏体阶段的温度范围,
[0085]-然后在冲压工具中冲压该件,所述冲压工具包括至少两个互补元件,所述至少两个互补元件分别构成冲模和铸模的功能,在所述冲压工具中待形成的件被冲压,适应以便限定冲压件的不同区域上的不同温度,其目的是对件的不同区域施加不同冷却方法。
[0086]这些冲模和铸模中的每个可根据考虑中的件的几何结构和尺寸通过几个并列块的组装来形成。
[0087]与冷却的冲压工具的部件接触的件的区域在受控制的温度下被冲压,从而导致较高的机械强度的区域,通常超过1400MPa,然而在较高温度下冲压的件的区域导致通常低于llOOMPa(例如包括在500MPa和lOOOMPa之间)的较低机械强度的区域。
[〇〇88]由于高局部冲压温度,可获得冲压件的特定区域中的较低机械强度,例如,在冲压工具中以预加热的件能够被冷却和/或具有它的局部增加的冲压温度的方式使区域空心化,例如从而帮助加热在这些冲压块中局部引入的强度。
[0089]同样地,冲压块的区域可被冷却,例如,在这些冲压块中形成的且其中冷却流体循环的沟道的帮助下。
[0090]本发明涉及由钢制成的件。
[0091]借助于非限制性示例,它能够被应用到在汽车、中心立柱或侧轨中,或甚至在减震器中实施的所有类型的件以吸收能量。
[0092]在压缩的轴向负荷期间,较低强度的区域形成铰链变形区域,该铰链变形区域使细长件的侧向变形的方向能够被定向且因此避免件的随意变形。
[0093]本发明能够使,例如,侧轨的变形朝乘客室的外面和朝其里面定向,从而最小化对乘客室的乘员的影响的风险。
[〇〇94]本发明尤其使能量的吸收能够被优化,如果事故发生的话。
[〇〇95]它类似地使车辆乘员感觉的加速度峰值能够被减小,如果事件发生的话。
[0096]清楚地理解,本发明不限于这里已概述的实施例,而是延展到对应于相同本质的所有变体。
[0097]例如,图la中所图示说明的一般的U形件能够通过如图8a、图8b、图8c和图8d中所图示说明的覆盖板来完成。
[0098]更进一步地,组装的撑牢挡边和/或加强挡边的包含物位于件的特定侧上。
[0099]在本发明的背景下,术语“金属件”在它的最广义上必须理解为涵盖所有未组装的单一块结构或涵盖通过几个最初个体主体的组装形成的,后来在组装期间接合在一起的结构。
[0100]我们在图6A、图6B和图7A、图7B中已图示说明通过图la所图示说明类型的两个基本的h形件C1和C2形成的几何学上相同的横截面的件,该件头尾设置并通过它们的凸缘固定在适当位置中。分别符合本发明的图6A、图6B和图7A、图7B中所图示说明的两个件通过以下事实区分:符合本发明的图6A、图6B中所图示说明的件包括受限
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