专利名称：模块式空间构架的制作方法
技术领域：
本发明通常涉及一种汽车的空间构架，尤其是涉及一种由各个液压成形的部件构成的模块式空间构架。
发明的
背景技术：
空间构架结构越来越多地用于汽车结构中。空间构架是各个构架部件的组件，该构架部件在接头处连接起来，以形成笼状结构，包括发动机部件、传动部件以及支承和悬挂车体部件在内的其它汽车部件都安装在该笼状结构上。在空间构架结构中采用管状液压成形件能够有很多优点，因为与非液压成形的空间构架相比，制造商能够提高构架刚性、尺寸稳定性、疲劳寿命和防撞性，同时减小构架质量和成本。
液压成形是一种金属成形方法，其中，高压流体用于使管状毛坯向外膨胀而与模具组件的模腔表面相符，以便形成各个液压成形部件。各毛坯能够液压成形而具有很宽范围的纵向几何尺寸，且各液压成形部件的截面形状能够沿它的长度连续变化。在液压成形处理过程中或液压成形之后，在沿液压成形部件长度方向的选定位置处，可以在该液压成形部件上冲压出各种尺寸和形状的孔。
现有技术的汽车构架通常包括构架部件，这些构架部件通过由冲压形成多个构件，再将这些冲压成的构件焊接在一起而制成。汽车制造商可以用单个的液压成形部件来代替该类型的构架部件，从而减小部件的数目和形成构架结构所需的焊接数。因此，汽车重量和装配成本都将减小。液压成形部件还有很高强度，这部分是因为在液压成形处理过程中，毛坯的壁塑性变形。尤其是，在液压成形过程中，由流体压力引起的毛坯壁的向外膨胀将产生加工硬化效果，该硬化效果将使毛坯的金属材料均匀硬化。这使得制造商能够用单个的、刚性更好且重量更轻的液压成形部件来代替几个冲压构架部件。与冲压方法相比，液压成形还使得金属材料的浪费更少。
因此，与普通冲压和焊接方法相比，管状液压成形法有很多优点。构架部件的数目能够减小，且通过更高效的横截面设计和通过使各液压成形部件沿长度方向有合适的壁厚，可以减小构架的总重量，同时增加结构强度和构架刚度。因为需要的部件更少，因此加工成本降低。因为各液压成形部件有更好的尺寸精度，因此累积公差(即构架的尺寸误差)也能减小。
在汽车工业中，有利的是能够用已有的设备来制造空间构架部件。因为多数车体结构在每个新产品年度都会有变化，因此通常需要改变汽车构架的结构，以便实现新的车体设计，这导致用于现有车型的构架部件制造设备将报废。
空间构架设计的模块式方法能够延长空间构架部件制造设备的使用寿命，因为该方法使得空间构架部分能用于两个或更多车型，也允许车体的设计更新。在由液压成形部件构成的空间构架结构中，因为通过管状液压成形而获得的优点，空间构架结构的模块式方法将特别有利。因此，汽车工业中希望能有液压成形的模块式空间构架，该空间构架能够很容易地装配，且还能在几个车型中重新使用该汽车空间构架部分。还希望用尽可能少的部件来制造空间构架，并希望尽可能地减小累积公差。
发明内容
为了满足这些要求，本发明的一个方面提供了一种用于构成轻型运货汽车的汽车空间构架，该汽车空间构架包括本体模块和前部模块。本体模块包括一对横向间隔开且纵向延伸的主侧梁构件和一对最靠后的竖直构件，每个最靠后的竖直构件与相应主侧梁构件连接，并从该主侧梁构件向上延伸，以便在该主侧梁构件上形成一对最靠后的支柱。该本体模块还包括一对液压成形的上部纵向件，每个上部纵向件由固定成预定不规则外表面形状的、向外变形的管状金属壁确定，各包括支柱形成部分和纵向延伸部分。各支柱形成部分与相应主侧梁构件连接，并从该主侧梁构件向上延伸，以便形成A支柱，且各纵向延伸部分在其相对端部分处与相应的一个最靠后支柱连接，因此，确定了在相应的A支柱和最靠后支柱之间的纵向长度。在本体模块中包括多个连接构件，这些连接构件设置成这样，即，使主侧梁构件、上部纵向件和多对支柱以横向间隔开且固定的关系布置。前部模块包括一对前部下侧侧梁构件、一对前部上侧侧梁构件和前部连接构件。该前部连接构件设置成使前部下侧侧梁构件以横向间隔开的关系彼此连接，使前部上侧侧梁构件以横向间隔开的关系彼此连接。通过使各前部下侧侧梁构件与相应的主侧梁构件刚性相互连接以及使各前部上侧侧梁构件与相应的液压成形上部纵向件的支柱形成部分在从相应的主侧梁构件向上间隔开的位置处刚性相互连接，从而使前部模块刚性固定在本体模块上。
附图的简要说明
图1是根据本发明原理构成的轻型运货汽车的空间构架的局部分解的透视图；以及图2是液压成形模具组件的示意图，该模具组件中有管状毛坯。
优选实施例和最佳方式的详细说明图1表示了用于轻型运货车的模块式空间构架10。该空间构架10包括本体模块20和前部模块22。该本体模块20包括一对横向间隔开且纵向延伸的主侧梁构件14和一对最靠后的竖直构件26。各最靠后的竖直构件26与相应的主侧梁构件14连接，并从该主侧梁构件向上延伸，以便在主侧梁构件14上形成一对最靠后的支柱。
本体模块20还包括一对液压成形的管状上部纵向件30、32，每个管状上部纵向件30、32由向外变形的管状金属壁确定，该管状金属壁固定成预定的不规则外表面形状。该上部纵向件30、32为镜像结构，因此，只详细介绍上部纵向件30，但是该说明同样适用于上部纵向件32。各上部纵向件30包括一个支柱形成部分34和一个成一体的纵向延伸部分36。各支柱形成部分34在接头37处与相应的主侧梁构件14连接，并由此向上延伸，以便在上面形成最靠前的或“A”支柱。
各上部纵向件30的纵向延伸部分36在一端处与相应的支柱形成部分34成一体连接，并在其相对端38处与相应的最靠后支柱26的上端连接(以便与该最靠后支柱的上端成一体连接，如后面所述)。这样，各液压成形的上部纵向件30的纵向延伸部分36确定了在主体模块20各侧的相应的最靠前的和最靠后的端部支柱26、34之间的纵向长度。由该成一体的液压成形构件确定的纵向长度使得最靠前的和最靠后的支柱之间的累计公差减至最小，如美国专利6092865详细所述，该美国专利6092865的标题为“液压成形的空间构架及其制造方法”。各纵向延伸部分36还在它们之间提供有车顶支承结构或车顶梁结构。
总体以40表示的多个横向延伸的连接构件在主侧梁构件14之间、在上部纵向件30、32之间以及在最靠后的支柱26之间连接。这些连接构件40设置成这样，即，以横向间隔开并固定的关系固定主侧梁构件14、上部纵向件30、32以及多对支柱34、26(即A支柱34和最靠后的支柱26)。
各上部纵向件30还包括第二液压成形的支柱形成部分50，该第二液压成形的支柱形成部分成一体地从其纵向延伸部分36的相对端38向下延伸，并与相应的主侧梁构件14一起形成接头52，这样，各上部纵向件30有大致倒U形的形状。各第二支柱形成部分50形成在各主侧梁构件14上的最靠后的或“D”支柱26。
各主侧梁构件14向后延伸而超过与相应的上部纵向件30、32的第二支柱形成部分50的接头52，这样，各主侧梁构件14的最靠后部分确定了轻型运货汽车的底座(bed)部分的下部侧梁54。该空间构架10还包括底座横向构件58，该底座横向构件58在主侧梁构件14的底座形成下部54的自由端之间横向延伸。一对底座竖直构件60的每一个都从相应的底座横向构件58的自由端向上延伸。一对纵向延伸的底座上部侧梁构件62的每一个都在相应的底座竖直构件60和相应的上部纵向件30、32的第二支柱形成部分50(即相应的D支柱)的中部之间进行连接。
空间构架10包括两对中间的竖直构件24和25。其中的每对部件24、25都在相应的主侧梁构件14和相应的上部纵向件30、32的纵向延伸部分36之间进行连接，从而形成本体模块20的一对中间支柱。该对24和25分别构成本体模块20的B支柱和C支柱。
优选是，B和C支柱由一对管状的、液压成形的U形横向部件64、66提供。各部件64、66由向外变形的管状金属壁确定，该管状金属壁固定成预定的不规则外表面形状，且各部件64、66横向安装在本体模块20的主侧梁构件14之间。各U形横向部件64、66分别包括横向部分68、70和一对支腿部分72、74，该对支腿部分72、74在相应横向部分68、70的相对端处成一体从各连接点76、78伸出。各U形横向部件64、66的各支腿部分72、74在其自由端与相应的主侧梁构件14在相应接头75、77处连接，并由此向上延伸。
各U形部件64、66的各连接点76、78分别与相应的上部纵向件30、32的纵向延伸部分36在接头23、27处连接，这样，第一和第二U形横向部件64、66的支腿部分72、74形成所述的第一和第二对纵向间隔开且相应横向间隔开的中间(B和C)支柱24、25。优选是，通过对根据美国专利No.6092865所述的原理而在上部纵向件30中形成的凹口中对连接点76、78进行焊接，从而形成接头23、27，尽管对于形成各接头23、27，在各部件中形成凹口并不是必须的。例如，该部件可以在没有凹口的情况下焊接在一起。横向部分68、70在上部纵向件30、32的纵向延伸部分36之间和在支柱24、25之间横向延伸，从而确定了该对相应的中间支柱24、25之间的横向长度。横向部分68、70还提供了本体模块20的横向延伸的连接构件40的一部分，该部分连接构件40使中间支柱以横向间隔开并固定的关系彼此连接。
前部模块22包括一对前部下侧侧梁构件18、一对前部上侧侧梁构件42以及总体由44表示的前部连接构件。该前部连接构件44设置成(i)使前部下侧侧梁构件18以横向间隔开并固定的关系彼此连接，以及(ii)使前部上侧侧梁构件42以横向间隔开并固定的关系彼此连接。
前部连接构件44包括(1)横向延伸的前部上侧横向构件39，该前部上侧横向构件39在前部上侧侧梁构件42的前端之间在对接焊接头41处进行连接，从而形成前部上侧U形构件的曲线部分和支腿部分；(2)横向延伸的前部下侧横向构件43，该前部下侧横向构件43在前部下侧侧梁构件18的前端之间在对接焊接头45处进行连接，从而形成前部下侧U形构件的弯曲部分和支腿部分；(3)一对横向间隔开且垂直延伸的连接构件47，各连接构件47通常在前部上侧U形构件和前部下侧U形构件的弯曲部分39、43之间进行连接；以及(4)横向延伸的连接构件49，该连接构件49在前部下侧U形构件的一对支腿部分(由前部下侧侧梁构件18提供)之间进行连接。
前部模块22通过刚性互连(1)和(2)而刚性固定到本体模块20上，该刚性互连(1)为各前部下侧侧梁构件与相应的主侧梁构件14的相互连接(以便在它们之间形成嵌套地相互配合和焊接的接头，该接头未示出，但是在图1中用虚线表示)，而刚性互连(2)为各前部上侧侧梁构件42与相应的液压成形的上部纵向件30、32的支柱形成部分34在从相应主侧梁构件14向上间隔开的位置处的相互连接(在对接焊接头处，该对接焊接头未示出，但是在图1中用虚线表示)。各前部上侧侧梁构件42的最后端在从相应的主侧梁构件14向上间隔开的位置处进行连接。
优选是，主侧梁构件14由一对镜像结构的、液压成形的管状主侧梁部件80、82提供。只详细介绍侧梁部件80，但是该说明也同样适用于部件82。该液压成形的侧梁部件80有基本直的前部84，该前部过渡成向上成一定角度的中间部分86，该中间部分86再过渡成基本直的后部88(该后部提供了轻型运货汽车的下座部分的下部侧梁54)。
上部纵向件30由包括对接焊连接处90的管状金属毛坯形成。包括对接焊连接处90的该毛坯的结构以及随后它的液压成形都将在下面详细介绍。纵向延伸部分30的第二支柱形成部分50的端部有基本矩形的横截面，并在液压成形的所述侧梁部件80下面穿过其中的凹槽81而延伸。优选是，上部纵向件30焊接到该凹槽81中，以便形成接头52。该端头部分提供有切出的凹槽82。横向部件94安装在上部纵向件30、32的相应凹槽92内，并通过焊接或其它合适方式固定在该凹槽92内，该横向部件94优选是具有液压成形的结构，并形成本体模块20的横向延伸的连接构件40的一部分。
三个横向延伸且基本直的横向部件96、98、100(优选是通过液压成形而形成)安装在上部纵向件30、32之间。特别是，一对横向部件96、98分别刚性固定在液压成形的凹口102、104内(优选是通过焊接)，该凹口102、104分别形成于上部纵向件30、32内，从而形成接头106、108。该横向部件100通常为管状结构，但是提供有扁平的端头部分，该扁平端头部分布置成与各上部纵向件30的纵向延伸部分36成交叠关系，并焊接在该纵向延伸部分36上，以便形成接头110。
优选是，底座横向构件58和底座竖直构件60分别由三个单独且基本直的液压成形的管状部件61、63、65提供，这些管状部件61、63、65在接头73处对接焊在一起。优选是，液压成形部件63、65对接焊到液压成形部件61的相应端头上，该液压成形部件61提供横向构件58。类似的，优选是各上部侧梁构件62由基本直的液压成形的管状部件67、69提供，这些管状部件67、69在接头113、115处通过对接焊与空间构架相连。或者，在空间构架10的底座部分后部的横向构件58和一对竖直构件60可以由成一体的、液压成形的U形部件(未示出)的支腿部分和横向部分来提供，或者由其它任意合适的结构来提供。
优选是，前部下侧侧梁构件18和前部上侧侧梁构件42分别由单独的液压成形部件112、114、116、118提供。类似的，前部上侧和下侧的横向构件39、43和横向构件49优选是分别由液压成形部件120、122、124提供(尽管也可以采用任意合适的结构)。优选是，液压成形部件116、118、120在接头41处通过焊接而连接，优选是，液压成形部件112、114、122在接头45处通过焊接而连接，优选是，液压成形部件112、114、124在接头126处通过焊接而连接。优选是，垂直延伸的连接构件47是通过冲压或通过其它合适方式而形成的、有骨架的板状金属构件，并通过焊接或通过其它合适方式而固定在横向部件120、122之间。接头37、75通过分别将液压成形部件30、72焊接在主侧梁构件14的开口113、115中而形成。接头77可以通过将U形部件74的凹槽部分117焊接到主侧梁构件14的上侧和外侧表面上而形成。
前部上侧和下侧的侧梁部件和前部连接构件的形状和长度可以进行变化，以便提供一定范围的前部模块高度、前部模块宽度(沿汽车的横向)和前部模块长度(它沿汽车的长度)。还应当知道，当前部下侧侧梁构件是本体模块的一部分时(无论是在接头处与主侧梁构件连接还是成一体与该主侧梁构件连接)，该本体模块将确定汽车的长度。
液压成形方法用于形成上述空间构架10的各液压成形部件的优选液压成形方法由图2可知。各液压成形部件由管状毛坯620形成，该管状毛坯620由合适的金属材料构成，且各液压成形部件有闭合的横截面和开口的管端头。各毛坯620可以通过任意合适方法构成。例如，通过在辊轧成形操作中对连续纵向延伸的金属板条带进行辊轧成形，随后在接缝焊接操作中使横截面闭合，从而可以形成各毛坯620的横截面。因此，优选是，各液压成形的管状部件只有一个在制成原始的管状毛坯时形成的单个纵向延伸的焊缝。这与普通的管状构架部件不同，该普通的管状构架部件包括C形或“蛤壳形”的两半，这两半成相对关系沿两个接缝彼此焊接。该管状毛坯再切成合适的长度，以便制造特定的液压成形部件。
当部件的几何形状需要时，在本发明的范围内，也可以是单个管状毛坯由两个单独辊轧形成的、具有不同直径的管状毛坯形成，这两个管状毛坯在对接焊连接处彼此对接焊接。这样，当单个液压成形部件的直径沿它的纵向长度方向有较大增加(或减小)时，用于形成液压成形部件的管状毛坯可以通过将两个不同直径的毛坯对接焊接而构成。通过采用缩小工具来减小较大直径的管状毛坯的一端的直径，或者可以通过用扩口或膨胀工具来放大较小直径的毛坯的端头部分的直径，或者通过两者的组合，从而可以使待对接焊接的两端头的直径相等。
各个操作的结果都是使待对接焊接在一起的两端的直径相等。对接焊连接处可以在液压成形操作之间形成，但是该对接焊操作可以在进行预弯曲操作(将马上在下面介绍)之前或之后进行。具有对接焊连接处的液压成形部件的一个实例是图1的空间构架10中的上部纵向件30，它包括对接焊焊缝90。
毛坯可以可选择地进行“预弯曲”，也就是，当部件的几何形状复杂或在最终的部件中有急剧的弯头时，在置于液压成形模具组件之前对部件进行弯曲。例如，当在液压成形部件中要有急剧的弯头(大于30°的弯曲)时，优选是本发明根据美国专利No.6065502中所述内容来使毛坯弯曲，该美国专利No.6065502的标题是“用于有角的管状部件的无皱液压成形的装置和方法”。美国专利No.6065502所述的方案可用于避免在弯曲操作中形成褶皱，尤其是在液压成形部件中的各个弯头的凹形部分中。在空间构架10(图1)的各液压成形部件中的急剧弯曲的实例包括在第一U形部件64的各个支腿部分72和横向部分68之间的弯头。
应当知道，优选是，美国专利No.6065502的方法不能用于弯曲角度小于30°的部件。优选是，直部件(例如在图1中的横向部件94)根据美国专利No.5979201而进行液压成形，该美国专利No.5979201题目为“用于无折皱管形成的液压成形模具组件”。毛坯还可以在置于模具组件中之前在CNC弯曲机器中进行弯曲。在将毛坯置于模具组件中之前，毛坯的外部可以涂覆有合适的润滑剂。
再参考图2，再将管状毛坯620置于模具组件626的两半模具622、624之间，并使该组件闭合。优选是，该管状毛坯620浸入液槽中，这样，它充满液压成形流体。液压成形压头组件628、630与管状毛坯620的各端头配合，这样，各组件628、630的压头部件636、638密封管状毛坯620的端头。该压头部件636、638包括液压增强装置，该液压增强装置能够增强液压成形流体，从而增加毛坯620中的流体的流体压力，以便使管状毛坯620的管状金属壁(总体以640表示)不规则地向外变形而与模腔的模具表面642相符，从而形成具有固定成预定不规则形状的外表面的液压成形部件。
在向外膨胀的过程中，压头部件636、638在毛坯620的相对端沿轴向向内推，从而在毛坯内产生金属流动。流体压力和轴向压力可独立控制。优选是，在液压成形操作过程中，管状毛坯620的端头被沿轴向向内推，以便使完全形成的液压成形部件的壁厚保持在初始管状毛坯620的壁厚的预定范围内。优选是，压头部件636、638配合而补充或保持毛坯620的向外膨胀的壁部分的壁厚，这样，所形成的液压成形部件的壁厚为毛坯620的初始壁厚的大约+/-10％内(即，用于补偿在管的径向向外膨胀过程中壁的变薄)。
管状毛坯620膨胀而与确定了液压成形模腔的表面642相符，以便使毛坯620的金属壁640不规则地向外膨胀而与模具组件626的表面620相符，从而使金属壁640具有与部件的所需形状相同的形状。用于形成本发明的各空间构架10、150、300、460的各液压成形部件的各模腔的形状特别适合新的和有利的液压成形管状部件的预期形状。
当在液压成形部件中要形成孔时，该孔的形成可以在液压成形操作过程中在部件仍然在模具组件中时进行，或者可以与需要进行的该部件的其它处理一起在将液压成形部件从模具组件中取出后进行。尤其是，孔可以在液压成形处理过程中形成，这在本领域中称为液压钻孔操作。在美国专利No.5460026中公开了液压钻孔操作，该文献整个被本文参引。或者，可以在完成液压成形操作之后在液压成形部件上切成孔或凹槽。凹口(例如图1中的凹口102、104)可以在毛坯的金属壁的向外膨胀过程中通过利用网垫(net pad)而形成于液压成形部件的壁中。
应当知道，很多液压成形部件的横截面沿特定液压成形部件的长度方向而变化。例如，管状的液压成形横向部件64的支腿部分72和横向部分68的横截面沿它的纵向长度而变化。横向部分68具有相对较小且基本成矩形的横截面，支腿部分72在靠近其自由端的位置处具有相对较大且基本为矩形的横截面，而在其中间部分中有不规则的横截面。应当知道，在不脱离本发明的原理的情况下，该管状液压成形部件或这里所述的其它任何管状液压成形部件的横截面形状都可以变化。
形成空间构架的方法应当知道，形成用于汽车的空间构架10的优选方法包括在液压成形步骤中形成一对上部纵向件30中的每一个，各步骤包括提供一个形成角度的管状毛坯620，该管状毛坯620有金属壁640；将该毛坯置于模具组件626内，该模具组件626有确定了模腔的模具表面642；以及在毛坯620的内部提供增压流体，以便使壁640膨胀而与模具表面642相符，从而形成液压成形部件30，该液压成形部件30由固定成预定的不规则外表面形状的、不规则向外变形的管状金属壁640确定，并包括一支柱形成部分34和纵向延伸部分36。该方法还包括提供用于空间构架的部件，该空间构架包括本体模块12和前部模块22。该本体模块部件包括一对主侧梁构件14、一对最靠后的竖直构件26和多个连接构件40。前部模块部件包括一对前部下侧侧梁构件、一对前部上侧侧梁构件42以及前部连接构件44。
下面，本方法需要装配该模块，这样，在本体模块中，各上部纵向件的支柱形成部分与相应的主侧梁构件连接，从而形成一对A支柱，各最靠后的竖直构件在各主侧梁构件和相应的上部纵向件的纵向延伸部分的端头之间进行连接，从而形成一对最靠后的支柱(即D支柱)，所述多个连接构件布置成这样，即，使主侧梁构件和上部纵向件以横向间隔开且固定的关系进行连接；而在前部模块中，前部连接构件使前部上侧侧梁构件以横向间隔开的关系彼此连接，并使前部下侧侧梁构件以横向间隔开的关系彼此连接。下面，本方法需要将前部模块装配到本体模块上，以便通过连接本体模块和前部模块而形成空间构架。通过使各主侧梁构件与相应的前部下侧侧梁构件连接以及使各前部上侧侧梁构件与相应的上部纵向件的支柱形成部分在从相应的主侧梁构件向上间隔开的位置处连接，从而使本体模块和前部模块连接。
优选是，该方法还包括通过在液压成形步骤中形成横向部件64，从而使本体模块有一对中间支柱和在该对中间支柱之间连接的横向构件。
该装配步骤还包括装配该空间构架，这样，U形的液压成形横向部件的各支腿部分在各主侧梁构件和相应的上部纵向件的纵向延伸部分之间进行连接，因此，该支腿部分形成一对相应的中间支柱，该对中间支柱提供了该空间构架的B支柱，且该横向部分确定了在支腿部分之间的横向长度，并提供了在支腿部分之间进行连接的横向构件。
应当指出，尽管空间构架10的各个部分称为“模块”，但是该特征是概括性的说明，并不是限定该空间构架的构成方式。优选是，各空间构架的本体模块和前部模块单独装配，然后装配在一起，以形成相应的空间构架。不过，还可以考虑使各空间构架10以不同方式构成，因此，应当知道，本申请的任何部分都没有限制不同液压成形部件和其它结构部件连接在一起以形成各空间构架的顺序。
因此，尽管已经参考有限数目的实施例对本发明进行了介绍和说明，但是应当知道，在不脱离本发明的范围的情况下，可以进行变化和改变。因此，下面的权利要求将覆盖根据本发明所述的原理和优点的所有这些变化、改变以及等效物。
权利要求
1.一种用于构成轻型运货汽车的空间构架，包括本体模块和前部模块；所述本体模块包括一对横向间隔开且纵向延伸的主侧梁构件；一对最靠后的竖直构件，每个最靠后的竖直构件与相应主侧梁构件连接，并从该主侧梁构件向上延伸，以便在该主侧梁构件上形成一对最靠后的支柱；一对液压成形的上部纵向件，每个上部纵向件由固定成预定不规则外表面形状的、向外变形的管状金属壁确定，并各包括一支柱形成部分和一纵向延伸部分，各支柱形成部分与相应主侧梁构件连接，并从该主侧梁构件向上延伸，以便形成A支柱，且各纵向延伸部分在其相对端部处与相应的一个最靠后支柱连接，因此，确定了在相应的A支柱和最靠后支柱之间的纵向长度；以及多个连接构件，这些连接构件使主侧梁构件、上部纵向件和所述多对支柱以横向间隔开且固定的关系布置；前部模块包括一对前部下侧侧梁构件、一对前部上侧侧梁构件以及前部连接构件，该前部连接构件使前部下侧侧梁构件以横向间隔开的关系彼此连接，使前部上侧侧梁构件以横向间隔开的关系彼此连接；通过使各前部下侧侧梁构件与相应的主侧梁构件刚性相互连接以及使各前部上侧侧梁构件与相应的液压成形上部纵向件的A支柱在从相应的主侧梁构件向上间隔开的位置处刚性相互连接，从而使前部模块刚性固定在本体模块上。
2.根据权利要求1所述的空间构架，还包括至少一对中间的竖直构件，各中间竖直构件在相应的主侧梁构件和相应的上部纵向件的纵向延伸部分之间进行连接，从而形成所述各对中间支柱，其中，所述多个横向延伸的连接构件使所述各对中间支柱以横向间隔开的关系彼此连接。
3.根据权利要求2所述的空间构架，其中各上部纵向件还包括第二液压成形的支柱形成部分，该第二支柱形成部分成一体地从其纵向延伸部分的相对端向下延伸，并形成与相应主侧梁构件的接头，这样，各上部纵向件有基本倒U形的形状，且各第二支柱形成部分在各主侧梁构件上形成最靠后的支柱，其中，各主侧梁构件向后延伸而超过相应的上部纵向件的第二支柱形成部分，这样，各主侧梁构件的最后部分确定了轻型运货汽车的底座部分的下侧梁，其中，该空间构架还包括底座横向构件，该底座横向构件在主侧梁构件的底座形成部分的自由端之间横向延伸；一对底座竖直构件，各底座竖直构件从底座横向构件的相应端向上延伸；以及一对纵向延伸的底座上部侧梁构件，各底座上部侧梁构件在底座竖直构件和相应上部纵向件的第二支柱形成部分的中间部分之间进行连接。
4.根据权利要求3所述的空间构架，还包括一对管状的液压成形的U形横向部件，各U形横向部件由固定成预定不规则外表面形状的、向外变形的管状金属壁确定，各U形横向部件包括一横向部分和一对在其相对端从连接点处成一体伸出的支腿部分，各U形横向部件的各支腿部分在其自由端与相应的主侧梁构件相连，并从该处向上延伸，各U形部件的各连接处与相应的上部纵向件的纵向延伸部分连接，因此，该第一和第二U形横向部件的支腿部分形成第一和第二对所述相应的横向间隔开的中间支柱，而它们的横向部分在相应的中间支柱对之间横向延伸，从而确定了在所述的相应中间支柱之间的横向长度，该第一和第二U形横向部件沿纵向间隔开，这样，它们的所述多对支腿部分分别形成本体模块的B支柱和C支柱。
5.根据权利要求4所述的空间构架，其中，该前部连接构件包括横向延伸的前部上侧横向构件，该前部上侧横向构件在前部上侧侧梁构件的前端之间进行连接，因此，该前部上侧横向构件和前部上侧侧梁构件分别形成前部上侧U形构件的弯曲部分和支腿部分；横向延伸的前部下侧横向构件，该前部下侧横向构件在前部下侧侧梁构件的前端之间进行连接，因此，该前部下侧横向构件和前部下侧侧梁构件分别形成前部下侧U形构件的弯曲部分和支腿部分；一对横向间隔开的垂直延伸的连接构件，各垂直延伸的连接构件通常在前部上侧U形构件和前部下侧U形构件的弯曲部分之间进行连接；以及横向延伸的连接构件，该横向延伸的连接构件在前部下侧U形构件的那对支腿部分之间进行连接。
6.一种形成用于汽车的空间构架的方法，包括在液压成形步骤中形成一对上部纵向件中的每一个；提供用于该空间构架的部件，该空间构架包括本体模块和前部模块，该本体模块部件包括一对主侧梁构件、一对在后部的竖直构件以及多个连接构件，而该前部模块部件包括一对前部下侧侧梁构件、一对前部上侧侧梁构件以及前部连接构件；装配所述模块，这样，在本体模块中，各上部纵向件的支柱形成部分与相应的主侧梁构件连接，从而形成一对A支柱，各后部的竖直构件在相应主侧梁构件和相应的上部纵向件的纵向延伸部分的端头之间进行连接，从而形成一对最靠后的支柱，所述多个连接构件布置成这样，即，使主侧梁构件和上部纵向件以横向间隔开且固定的关系进行固定；而在前部模块中，前部连接构件使前部上侧侧梁构件以横向间隔开的关系彼此连接，并使前部下侧侧梁构件以横向间隔开的关系彼此连接；以及通过使各主侧梁构件与相应的前部下侧侧梁构件连接以及使各前部上侧侧梁构件与相应的上部纵向件的支柱形成部分在从相应的主侧梁构件向上间隔开的位置处连接，从而使本体模块和前部模块连接。
7.根据权利要求6所述的用于形成汽车空间构架的方法，还包括通过在液压成形步骤中形成横向部件，在本体模块中提供一对中间支柱和在该对中间支柱之间连接的横向构件；所述步骤还包括提供U形的管状毛坯；将该毛坯置于液压成形的模具组件内，该模具组件有确定了模腔的模具表面；向毛坯的内部提供增压流体，以便使该毛坯膨胀而与所述模具表面相符，从而形成液压成形的U形部件，该液压成形部件由固定成预定的不规则外表面形状的、不规则向外变形的管状金属壁确定，并有横向部分和一对在所述横向部分的相对端处从连接点处伸出的支腿部分，且通过进一步装配所述本体模块，这样，所述U形的液压成形横向部件的各所述支腿部分在相应的主侧梁构件和相应的上部纵向件的纵向延伸部分之间进行连接，这样，所述支腿部分形成所述一对中间支柱，该对中间支柱提供了本体模块的B支柱，所述横向部分确定了在支腿部分之间的横向长度，并提供了在支腿部分之间进行连接的横向构件。
全文摘要
一种用于构成轻型运货汽车的汽车空间构架，包括本体模块和前部模块。本体模块包括一对横向间隔开且纵向延伸的主侧梁构件和一对最靠后的竖直构件，每个最靠后的竖直构件与相应主侧梁构件连接，并从该主侧梁构件向上延伸，以便在该主侧梁构件上形成一对最靠后的支柱。该本体模块还包括一对液压成形的上部纵向件，每个上部纵向件由固定成预定不规则外表面形状的、向外变形的管状金属壁确定，各包括支柱形成部分和纵向延伸部分。前部模块包括一对前部下侧侧梁构件、一对前部上侧侧梁构件和前部连接构件。该前部连接构件使前部下侧侧梁构件以横向间隔开的关系彼此连接，使前部上侧侧梁构件以横向间隔开的关系彼此连接。通过使各前部下侧侧梁构件与相应的主侧梁构件刚性相互连接以及使各前部上侧侧梁构件与相应的液压成形上部纵向件的支柱形成部分在从相应的主侧梁构件向上间隔开的位置处刚性相互连接，从而使前部模块固定在本体模块上。
文档编号B62D25/08GK1426360SQ01808545
公开日2003年6月25日 申请日期2001年4月24日 优先权日2000年4月24日
发明者费德里科·G·耶克尔, 詹弗兰科·加比亚内利, 弗兰克·A·霍顿 申请人:科西马国际公司