体(MIG)焊接、钨惰性气体(TIG)焊接、电弧条焊接、电阻点焊中的至少一个或其组合。
[0025]17.如方案12所述的方法，其中所述预焊的坯组件的所述变形包括将所述预焊的坯组件冲压到限定于模块中的腔体中。
[0026]18.如方案17所述的方法，其中在冲压和变形之后，所述衬板坯和所述柱坯在所述汽车支柱的所述侧壁处进行表面对表面的邻接。
[0027]19.一种形成汽车支柱的方法，所述方法包括:
将衬板还和柱还以表面对表面的面对的方式放置在一起以在所述衬板还与所述柱还之间产生紧配界面，所述衬板坯和所述柱坯中的每一个由铝合金组成；
在所述衬板坯和所述柱坯的所述紧配界面处形成系列的电阻焊点以形成预焊的坯组件，所述系列的焊点被限制于所述衬板坯的中心区域，从而使得所述衬板坯的在所述中心区域的每侧上的侧边区域不含有焊点；
将所述预焊的坯组件变形，以使得所述柱坯和所述衬板坯同时变形为汽车支柱，所述变形导致所述衬板坯的所述侧边区域和所述柱坯的在所述衬板坯的所述侧边区域下方并且延伸超出所述衬板坯的所述侧边区域的一部分变成从底壁延伸出的所述汽车支柱的侧壁，所述衬板坯和所述柱坯的同时变形的部分在所述侧壁处提供表面对表面的邻接；以及在所述汽车支柱的所述侧壁中的一个或两个上将所述衬板坯焊接到所述柱坯。
【附图说明】
[0028]图1是描绘用于形成汽车支柱的方法的示意图。
[0029]图2是在描绘在铝合金薄片金属层上的柱坯和放置于柱坯顶部的铝合金衬板坯的放大顶视图；
图3是所形成的汽车支柱的分解图；
图4是安装好的汽车支柱的侧视图；以及图5是在图4中的箭头5-5获得的截面图。
【具体实施方式】
[0030]参照图1至5不出和描述一种形成车辆车身结构的方法。在此描述的车辆车身结构是一种类型的汽车支柱10 (图5)，在工业中公知为B柱，但是可以是由铝合金底板坯制成并且由至少一个铝合金衬板坯增强的任何其他车身结构。其他这些车辆车身结构包括车身底部横梁、顶盖骨架以及纵梁。此外，虽然通过以某一序列执行的某些过程步骤来描绘和描述方法，但是可以在此处未描绘和描述的应用中执行更多或更少步骤和不同的序列，其中一些在下文阐述。
[0031]图1示意性地描绘用于形成汽车支柱10的优选方法连同相关设备。所示方法包括松卷步骤12、放置步骤14、预焊步骤16、变形步骤18以及可选的变形后焊接步骤。当然，可以使用未明确展示的额外步骤和设备。
[0032]最初，在松卷步骤期间，通过松卷机(未示出)将铝合金薄片22的卷盘20展开。铝合金薄片22可以包括铝镁合金、铝硅合金、铝镁硅合金、铝锌合金或者另一种适合的类型的铝合金。铝合金薄片22可以涂覆有锌或转化涂层以改进粘结结合性能(如果需要)。可以使用的具体铝合金的一些实例在工业中被分类为AA5754铝镁合金、AA6111和AA6022铝镁硅合金以及AA7003铝锌合金。
[0033]铝合金薄片22 —旦被展开则可以是平面的。当从边缘到边缘测量时，铝合金薄片22足够宽以容纳用来形成汽车支柱10的柱坯24。柱坯24在图1中由虚线轮廓指示。事实上，如果需要，则铝合金薄片22可以足够宽以容纳彼此相邻横向放置的两个或更多个柱坯24 (例如，并排放置的一对相反定向的柱坯)。此外，当从顶表面到底表面测量时，铝合金薄片22可以具有约2.0 _至约3.0 _的厚度，然而其他厚度是可能的。这比长期用来制造柱还的常规钢薄片(例如，其约1.2 mm至1.5 mm厚)稍厚。
[0034]仍参照图1和松卷步骤12的下游，在放置步骤14期间，将铝合金衬板坯26放在柱坯24的界限内的铝合金薄片22的顶部下。衬板坯26可以包括以上对于柱坯24列出的相同种类的铝合金，并且事实上，两个坯24、26可以包括相同或不同的铝合金成分。当从顶表面到底表面测量时，衬板坯26可以具有约3.0 mm至约4.0 mm的厚度，然而其他厚度是可能的。如图所示，衬板坯26的形状可以是平面的。衬板坯26还可以被预切割，以使得当供应到放置步骤14时，其具有适当的尺寸和外形以根据预期加固柱坯24。
[0035]衬板坯26被安置到铝合金薄片22上并且在柱坯24上方最终需要汽车支柱10的加固和增强的预定位置处。此选择性放置可以手动地执行或者借助于工具或处理机器来执行。以表面至表面的面对将衬板坯26放到铝合金薄片22的指定部分上在柱坯24与衬板坯26之间产生宽的紧配界面28 (图5)，该界面易受随后的预焊步骤16控制。如本文所使用的术语“紧配界面”涵盖坯24与坯26之间的面对表面之间的接触情况以及其中面对表面不接触但是仍可以实行电阻点焊的彼此足够紧密接近的情况。
[0036]一旦就位，则在预焊步骤16期间将衬板坯26接合到柱坯24以产生预焊的柱组件48。在此所使用的焊接技术是电阻点焊。如通常所熟知，电阻点焊涉及将一对相反且对齐的焊接电极34、36按压(在自动焊枪臂30、32上执行)到柱坯24和衬板坯26的相反面向的表面上并且随后在电极34、36之间传递电流以形成电阻焊点40。具体来说，电流通过坯24、26并且在紧配界面28处产生足够的电阻热量以开始和生成焊接熔池。在停止电流时，穿透到柱坯24和底板坯26的每一个中的焊接熔池在紧配表面处固化为点焊熔核38 (图5)。
[0037]可以快速且重复地执行电阻点焊过程以在衬板坯26与柱坯24之间形成一系列电阻焊点40。事实上，点焊技术近年来已经发展到其中可以在制造设置中将重叠的铝合金薄片有效且高效地点焊在一起的状态。适用于预焊步骤16中的电阻点焊方法和设备的实例包括美国专利号 6，861，609、8，222，560、8，274，010、8，436，269 和 8，525，066 以及美国专利申请公开号2009/0255908中描述的那些。形成在坯24、26之间的焊点40的数量可以取决于需要多少来实现紧固附接而变化。例如，在一些情况下，约20至约80的焊点可能足够。
[0038]焊点40可以在坯24、26将在变形步骤18期间经历极少或不经历变形的位置处形成。例如，如图2中所示，仅沿衬板坯26的中心区域42形成一系列单个的电阻焊点40。中心区域42是衬板坯26的最终变成汽车支柱10的底壁44的一部分的区域。相反，衬板坯26的侧边区域46并不含有电阻焊点40，因为在变形过程18中这些区域连同柱坯24的下面的区域将经历应变和铝合金材料流动。在变形过程18期间，中心区域42并不经历大量应变和材料流动，且因此在图2的实例中，此处的电阻焊点40是可接受的。
[0039]在迄今详细描述的过程中，可以执行切断过程以产生离散的预焊的坯组件48以用于变形步骤18中。虽然在图1中描绘为在放置步骤14之后并且在电阻点焊步骤16之前分开，但是也可以替代地在其他时刻将铝合金薄片22切割为单个薄片。例如，可以在松卷步骤12之后并且在放置步骤14之前切割铝合金薄片22。作为另一个实例，可以在电阻点焊步骤16之后并且在变形步骤18之前切割铝合金薄片22。
[0040]在预焊之后，在变形步骤18中将预焊的坯组件48成形为汽车支柱10的更加三维的配置。变形步骤18可以涉及冲压、快速塑性成型(QPF)、超塑成型(SPF)、液压成型和/或一些其他适合的金属加工过程。在此，在图1中，描绘冲压过程。在冲压期间，将预焊的坯组件48定位于冲压设备54的冲头50与模块52之间。模块52具有下沉到其主体中的匹配汽车支柱10的轮廓的腔体56，并且冲头50具有形状与腔体56互补的对应突部。随后将冲头50和模块52强有力地集合在一起，通常通过液压传动，以推进腔体56中的预焊的坯组件48并使其变形，而铝合金薄片22的围绕柱坯24的部分由设备54的夹持部件保持。[0041 ] 现在参照图5，在变形步骤18期间，使柱坯24的部分和衬板坯26的重叠部分60同时变形(部分58、60在图5中由虚线所环绕的部分粗略估计)。也就是说，坯24、26的重叠部分以及甚至柱坯24的非重叠部分同时且在同一的冲压过程中被共同变形和拖动。在此处所描述的