汽车支柱10中，预焊的坯组件48的变形主要在衬板坯26的侧边区域46和延伸超出衬板坯26的侧边区域46的柱坯24的下面的区域处发生。坯24、26的那些变形的区域变成支柱10的侧壁62。在变形步骤18期间，具有熔核38的底壁44(包括由于熔核38引起的受热影响区)和凸缘壁64大部分或完全不变。之前的电阻焊点40通过其保持效应和定位促进坯24、26的同时变形。同时，底壁44、侧壁62和凸缘壁64建立汽车支柱10的帽状部分。
[0042]由于变形步骤18，柱坯24现在可以称为柱66，并且衬板坯26现在可以称为汽车支柱10中的衬板68。术语“柱”66和“衬板”68分别指代与术语“柱坯”24和“衬板坯”26相同的部分并且对于所有意图和目的而言是同义的。术语“柱”66和“衬板”68仅是指示柱坯24和衬板坯26已经经历共同变形的暂时的名称。因为柱66和衬板68通过共同变形来制造，所以可以在柱66与衬板68之间在其侧壁62上的重叠范围处实现具有零或近乎零间隙的表面对表面的邻接70。换言之，柱66与衬板68的相对的表面接触，在侧壁62上没有大量分开和最小(或没有)间隙。
[0043]图1中描绘的用于形成汽车支柱10的方法产生具有零间隙或近乎零间隙界面的表面对表面的邻接70，并且还具有使用通过单个冲压设备54的单个变形步骤18的优点。在其中执行后焊接步骤的情况下，如下文所解释，表面对表面的邻接70促进优质焊缝的产生。在没有表面对表面的邻接70的情况下，某些焊接过程可能并不像它们可能的那样有效或者甚至会不可能，如电阻点焊、激光焊接、金属惰性气体(MIG)焊接、钨惰性气体(TIG)焊接和电弧条焊接。此外，坯24、26的共同变形和所产生的表面对表面的邻接70为汽车支柱10赋予额外的强度和耐用性。另外，参照图5，因为与以其他方式形成的衬板和柱相比而言更紧密的配合和更好的封装，所以可以通过柱66和衬板68实现较短的总高度100。
[0044]在变形步骤18之后，可以执行可选的后焊接步骤80以将柱66和衬板68进一步紧固在一起。仍参照图5，在执行时，后焊接步骤80是针对侧壁62，柱66和衬板68在侧壁62处邻接或重叠以形成一个或多个焊接接头82，所述接头包括来自每个部件66、68的固化的铝合金材料。后焊接步骤80是针对侧壁62，因为柱66和衬板68的这些部分通过变形步骤18保持以冶金方式松开。后焊接步骤18可以涉及例如沿柱66与衬板68之间的纵向邻接(如图所示)的激光焊接、金属惰性气体(MIG)焊接、钨惰性气体(TIG)焊接或电弧条焊接，特别是当对衬板68的接近受到限制时。如果意图的焊接位置可以充分接近，则那些相同类型的焊接也可以在侧壁62的柱66与衬板68重叠的部分处实行。此外，如果柱66与衬板68重叠到所需程度并且在侧壁62的相对表面上存在足以容纳点焊电极的物理空间，则在后焊接步骤80期间可以使用电阻点焊。
[0045]在变形步骤18之后的某个时间并且与是否实行后焊接步骤80无关，汽车支柱10可以经受若干修整程序，诸如像修剪、卷动和滚压。通常执行这些修整程序以从柱66移除过量的铝合金薄片22并减少可能使得支撑结构10的随后处理复杂化的任何尖锐或粗糙边缘。这些和其他修整程序中的任何或所有程序可以在可选的后焊接步骤80之前或之后执行。最终，在可选的后焊接和修整步骤之后的某个时刻，汽车支柱10被认为是成品并且作为汽车的支撑骨架的一部分来安装。图4示出车门槛板72与顶盖纵梁74之间的汽车支柱10的安装。图3示出在安装之前的相同的汽车支柱10。在此，为了论证目的仅以分解图示出柱66和衬板68，以不出它们在接合在一起时的一般对齐和从属关系。
[0046]实施例和相关实例的此描述实质上仅是说明性的；它们并不意欲限制以下权利要求的范围。权利要求中使用的每个术语应被提供其普通且习惯的含义，除非在描述中以其他方式具体且明确地陈述。
【主权项】
1.一种形成车辆车身结构的方法，所述方法包括: 将衬板坯和底板坯以表面对表面的面对的方式放置在一起以在所述衬板坯与所述底板坯之间产生紧配界面，所述衬板坯和所述底板坯中的每一个由铝合金组成； 通过在两个坯的所述紧配界面处形成系列的电阻焊点来将所述衬板坯点焊到所述底板坯，从而形成预焊的坯组件；以及 将所述预焊的坯组件变形，以使得所述底板坯的一部分和所述衬板坯的相邻重叠部分同时变形。2.如权利要求1所述的方法，其中所述衬板坯和底板坯在被放置在一起并点焊时都是平面的。3.如权利要求1所述的方法，其中将所述衬板坯点焊到所述底板坯沿所述衬板坯的中心区域发生，并且其中所述预焊的坯组件的变形主要在所述衬板坯的所述中心区域之外发生。4.如权利要求3所述的方法，其中将所述衬板坯点焊到所述底板坯只沿所述衬板坯的所述中心区域发生。5.如权利要求1所述的方法，其中在变形之后，所述衬板坯和所述底板坯在所述衬板坯与所述底板坯重叠的任何地方进行表面对表面的邻接。6.如权利要求1所述的方法，其进一步包括: 在所述两个坯已经变形之后，焊接所述衬板坯和所述底板坯。7.如权利要求6所述的方法，其中所述焊接包括激光焊接、金属惰性气体(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。8.如权利要求1所述的方法，其中所述预焊的坯组件被变形为包括底壁和从所述底壁坯延伸出的两个侧壁的汽车支柱，其中所述系列的电阻焊点位于所述支柱的所述底壁处，并且其中所述衬板坯和底板坯的同时变形的部分包括所述支柱的所述侧壁。9.一种形成汽车支柱的方法，所述方法包括: 将衬板坯和柱坯以表面对表面的面对的方式放置以在所述衬板坯与所述柱坯之间产生紧配界面，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；以及 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中心区域和所述柱坯的下面的区域变成所述柱的底壁，并且进一步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述衬板坯的所述侧边区域的部分变成所述汽车支柱的侧壁，所述支柱的所述侧壁中的每一个从所述底壁延伸出。10.一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。
【专利摘要】一种从预焊的坯组件形成车辆车身结构的方法包括用一系列电阻焊点将衬板坯预焊到底板坯以形成预焊的坯组件。在预焊之后，将预焊的坯组件变形为车辆车身结构。预焊的坯组件的变形通过适合的金属加工过程来执行，诸如像冲压，并且导致底板坯和衬板坯的同时变形。在预焊的坯组件的变形之后，可以在底板坯与衬板坯之间在任何需要的地方可选地形成额外焊接接头以将坯更好地紧固在一起。
【IPC分类】B23P15/00
【公开号】CN105014310
【申请号】CN201510215464
【发明人】M.A.纳尔逊, L.J.康拉德
【申请人】通用汽车环球科技运作有限责任公司
【公开日】2015年11月4日
【申请日】2015年4月30日
【公告号】DE102015105865A1, US20150314363