车架的车顶前横梁及其形成方法_3

文档序号:8240614阅读:来源:国知局
内的凹陷104。
[0031]进一步如图7所示,前支腿和后支腿94、96在中空内部72内沿车顶前横梁10的长度26连续延伸。中空内部72所对应的前方和后方区域100、102相应地沿车顶前横梁10的长度26延伸以定义连续并无中断的箱型截面109,该箱型截面109具有管状形状并且沿本体部分54的前和后边缘延伸。沿车顶前横梁20的长度26该无中断箱型截面109不包含任何洞、孔或其他间断,以沿车顶前横梁10的长度26提供连续的负载路径并且在A柱18之间及沿车顶面板16的前部提供一致的结构支撑。该无中断箱型截面109因此设计为吸收冲击力并且支持在车辆42的正常操作条件下置于车顶前横梁10上的负载。无中断箱型截面109之间的中央区域98将无中断箱型截面109彼此固定以防止无中断箱型截面109之间的张开或扭曲。另外,由于无中断箱型截面109支持车顶前横梁20上的主要负载,孔78、孔洞68、84(图4)及在顶壁和底壁86、88上形成的其他部件不会结构上危及车顶前横梁10。
[0032]现参照图8,一流程图描述了形成车顶前横梁10的一种方法的一个实施例。在步骤110,从挤压模具114中挤压出连续的梁112,其具有含前支腿和后支腿94、96(图5A)的中空内部72,所述前支腿和后支腿94、96在中空内部72内连续延伸以定义中央、前方和后方区域98、100、102 (图5A)。在切割车间116切割所述连续的梁112以形成具有总体上垂直于梁段118的端部的梁段118。然后将梁段118堆叠累积用于运输。因此,连续的梁112及所述实施例中所产生的车顶前横梁10主要由铝挤压成型,然而应该理解的是额外的及可替换的材料也可以用于形成车顶前横梁10。还可以预期的是,车顶前横梁10或其部分可以由可替换的金属形成并且可以可替换地辊压成型、液压成型或可替换地例如由激光或电弧焊连接。
[0033]如图8的步骤120所示,梁段118被解开堆叠、测量并且置于传送带的中央。所述传送带将梁段送入修剪车间121,在该修剪车间121中修剪沿梁段118的长度连续延伸的后方凸缘58。更加具体地,切割后方凸缘58以形成定义接近端部32的后方凸缘58的后方突出的长形切口 59。可以预期的是,可以可替换地冲压后方凸缘58或者以其他方式切削以移除形成细长切口 59的后方凸缘58的细长部分。
[0034]仍然如图8所示的,在步骤122,由固定连接至梁段118的端部32的弯曲装置124夹紧梁段118的端部32。在所述实施例中,弯曲装置124具有两个夹紧单元126,所述夹紧单元126同等地夹紧端部32以在夹紧单元126之间居中放置梁段118。在步骤128,弯曲装置124以总体上相反的方向移动夹紧单元126,以以符合跨越梁段118的中央部分24的总体上一致的曲率28的形状拉伸弯曲梁段118的中央部分24。更具体地,弯曲装置124在三维空间拉伸弯曲梁段118,因此在拉伸弯曲过程中,本体部分54的后方凸缘58和后壁92以及底壁88承受一定的压缩。然而,后方凸缘58的细长切口 59显著降低后方凸缘58中的压力以防止拉伸弯曲过程中的皱曲及不期望的曲率。应该理解的是,在附加实施例中,弯曲装置124可以具有一个相对固定夹紧单元126移动以拉伸并弯曲梁段118至曲率28的夹紧单元126。在步骤130,从梁段118释放所述夹紧单元126,并且如先前所述的,梁段的端部保持总体上直的。
[0035]仍然参照图8,在步骤132,伴随冲裁模133的压力将梁段118的前方凸缘36冲压出一式样,这在多梁段118的生产中提供总体上一致的前方凸缘36的前缘66。更加具体地,冲压前方凸缘36以形成平行于接近梁的端部32的曲率28的前缘66以接合挡风玻璃
30。冲裁模133还在前方凸缘36的中央部分38上形成一系列凹槽40以降低由拉伸弯曲过程产生的前方凸缘36中的张力并且提供用于车顶面板16的前缘17的连接点。凹槽40与车顶面板16接合,以便还提供释放例如在车体喷涂过程中在前方凸缘36和车顶面板16之间形成的流体的区域。另外,在前方凸缘36内切割凹槽40还提供前方凸缘36的中央区域38内的重量减轻,这增加了车顶前横梁10的承受负载的能力并且降低了车顶前横梁10的整个重量。
[0036]如图8所示,在步骤134和136,如先前所述的,机加工或液压成型梁段118的本体部分54的上表面和下表面70、56以制造孔78、开口 68、向内的凹陷104及本体部分54的其他部件。在附加实施例中,多个步骤,包括步骤134和136,可以在额外的单独步骤中同时发生,或者在任意步骤的结合中发生。另外,可以由可替换的成型手段一一例如钻孔、冲压、各种形式的切割或由所属领域的技术人员通常所理解的成型手段一一完全或部分替代机加工或液压成型以形成任意一个部件。
[0037]图9示出了附加流程图,其描述了具有图8所示的多个步骤的形成车顶前横梁10的方法的另一实施例。正如所示的,在所述实施例中,单一的数控机床(CNC)执行步骤128和132,同时执行适当弯曲至曲率28的检查以及适当地取向接近端部32和中央区域38的前方凸缘36的检查。在检测前方凸缘36的加工的基础上,除了修改后方凸缘58中的细长切口 59并切割端部以产生前方凸缘36及关于车顶前横梁10的中点对称的机制孔,以及使车顶前横梁10在生产公差内的其他精加工之外,第二数控机床执行步骤134和136。所述实施例的最后步骤138包括车顶前横梁10的精加工及热处理车顶前横梁10,精加工包括去毛刺、吹散车顶前横梁10上的任何残肩、激光蚀刻标识号和/或编码。可以预期的是,可以以通过热处理或如所述领域的技术人员通常所理解的在成型过程的任意点改变所述梁的硬度的其他手段处理车顶前横梁10。另外,在以上总体所示及所描述的,在将梁段118形成为车顶前横梁10的基础上,梁段118的端部32连接到车辆42 (图2)的A柱18,车顶面板16连接到一系列的凹槽40及前缘66上的其他附接部件或车顶前横梁10(图3)的其他部分,而挡风玻璃30连接到前缘66 (图1)。
[0038]所属领域的技术人员将要理解的是,本发明及其他组件的构造不限定于任何特定的材料。在此描述的发明的其他示例性实施例可以由广泛的材料形成,除非在此另有描述。
[0039]为了本公开的目的,术语“连接”通常意味着两个组件(电学或机械的)彼此直接或间接地连接。这种连接可以是实际上固定的或实际上可运动的。这一连接可以由两个组件(电学的或机械的)及任何额外的中间部件实现,所述中间部件彼此或与这两个组件整合为单体。除非另有声明,这种连接可以是实际上永恒的或者可以是实际上可拆卸的或可释放的。
[0040]同样重要的是要注意,示例性实施例中所示的本发明的元件的构造及配置仅仅是说明性的。尽管在本公开中仅详细描述了几个本发明的实施例,那些阅读本发明的本领域的技术人员将容易领会的是,在实质上不脱离所列举的主题的新颖性教导及优势的情况下,许多修改(例如各种元件的大小、尺寸、
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