结构组件及结构组件的制造方法_2

文档序号:9608198阅读:来源:国知局
,可提供突出部形状的数个连接部,该数个连接部焊接至第一成型部件,其中在相邻的突出部中非焊接的中间部可形成。例如,可在第一成型部件的纵向延伸以一列或数列一个接一个地提供数个所述狭槽,第二成型部件的突出部可插入其中。突出部可与第二成型部件一体形成并且也可称为支架部。
[0018]进一步地,第二成型部件可形成为,当从截面看,沿第一成型部件的纵向延伸的至少80%,比第一成型部件窄。换言之,至少沿组件长度的大部或几乎全部,第二成型部件的宽度比第一成型部件的宽度小。以帽外轮廓或U型形状形成的第二成型部件可安装在可能至少基本平坦成型的第一成型部件。这样,第二成型部件具有相对第一成型部件的两外边缘朝后设置的在第二成型部件的纵向方向延伸的两连接边缘。
[0019]优选地,结构组件是机动车的车柱,特别是A-,B_,或C-柱。第一成型部件可由此成为车柱的内部,即闭合板,也被称为内面板或A-,B-,或C-柱内部,并且第二成型部件可为车柱的外面部,也被称为外面板或A-,B-,或C-柱外部。车柱以常规方式连接至外壳或车身,车身表示外部可见车身面板。外壳仅对应地连接至第一成型部件的闭合面板的凸缘部。外车柱,相应地第二成型部件,都没有连接到外壳。
[0020]根据实施例,仅车柱的外部具有沿其纵向方向的可变厚度,从而形成相应的增强区域和用于影响车柱的预定方式的碰撞行为的减弱区域或者软化区域。以此方式提供标准的闭合板,该闭合板具有市场范围内的不变的厚度。然而,要理解的是闭合板也可具有沿其纵向方向的可变厚度,从而增强除外车柱之外的车柱的部分区域。
[0021]上面指出的目标的解决方式是进一步的用于制造特别是用于机动车车身的结构组件的方法,方法包括以下步骤:冷成型第一板至第一成型部件;生产沿第二板的纵向延伸具有可变厚度的第二板;热成型第二板至具有用于连接至第一成型部件的连接部的第二成型部件;硬化第二成型部件;将第二部件放在第一成型部件上从而,邻接第一成型部件的第二成型部件的连接边缘与第一成型部件的外边缘隔开;通过高能束焊接方法产生的沿连接边缘延伸的高能束焊缝,连接第二成型部件至第一成型部件。
[0022]具有优势的,高能束焊接方法相比于其他焊接方法,更少的热能进入并且更集中至要相互连接的成型部件。由此,加热引起的变形相比于接触点焊显著的减少。进一步地,在高能束焊接方法的过程中,到相互焊接的成型部件仅需单侧入口。与此相反,在接触点焊方法的过程中,需要提供从两侧的入口,从而能从两侧向成型部件移动焊接电极。由于第二成型部件的连接部相对第一成型部件的外边缘的偏移,连接边缘横向充分地易接近,相应地可见,从而高能束焊接方法的使用被简化。如高能束焊接方法,除弧和电子束焊接方法,激光束焊接方法特别合适,其中采用或不用额外材料来实施选定的焊接方法。
[0023]第二板优选由柔性乳制的条材制造。通过第二板的柔性乳制,第二成型部件沿其纵向延伸接受可变的板厚。以此方法,高负载的部分区域,例如在侧碰中不应弯曲的区域,可成型更厚。柔性乳制进一步使小负载的部分区域或此类在外部载荷下应当弯曲的区域,可减弱的成型,即更薄,成为可能。以此方法第二成型部件的厚度可以目标方式沿其纵向方向改变,并且从而组件的重量减少。
[0024]根据第二优选,第二板通过相互焊接具有不同板厚的数块部分板而制造。此类板也称为“拼焊板”。
[0025]如其结合根据本发明的结构组件描述的,通过根据本发明的制造方法同样的优势可实现,从而在此情况下为省略可参考上文描述。在此情况下明显的是,所有指出的装置的实施例可转换为方法并且反之亦然。
[0026]为生产第一和第二成型部件之间的特别稳定的连接,高能束焊缝可沿连接边缘的边缘长度的至少50%而形成。在此情况下,连续的或间隔的焊接可形成。可根据成型部件的负载调整的焊缝,比接触点焊更稳定。具有优势地,高能束焊缝沿连接边缘的长度的至少50%连续地形成。
[0027]根据本发明的另一方面,在第一板的冷成型和/或第二板板的热成型步骤之前,下面步骤中的至少一个可被提供:第一板的表面镀层;第二板的表面镀层。第一板可,例如镀锌并且第二板可镀铝-硅。两镀层,除了防腐,特别是铝-硅镀层适合用于防止第二成型部件在热成型过程中变大。具有优势的是在成型并且特别是连接步骤之后,成型部件不需要镀任何东西。从而,制造流程被优化。
[0028]优选地在成型部件相互连接的步骤之前,所有通孔可加工进结构组件。由于第一板可在冷成型过程中剧烈膨胀,第一成型部件优选地在成型流程后穿透。如果通孔的结构预设的公差范围相应地允许,可选地或额外地,通孔也可在冷成型过程之前穿透。由于通孔穿透硬化材料引起花费增加,第二成型部件的通孔优势地在硬化前产生,特别在冲压硬化为第二板之前。然而,如果需要,通孔可通过例如激光束切割方法在硬化的第二成型部件内切割出。由于第二板在热成型中没有剧烈变形,通孔可在第二板的热成型之前已经形成。
[0029]在热成型中可形成进料凸缘。进料凸缘可作为第二成型部件的弯曲边缘部例如可具有帽状截面而形成。进料突出部可随后至少部分被切除,特别地,进料凸缘具有小于10毫米的横向延伸。从而,至少一个切出的进料凸缘可用作用于连接第二成型部件至第一成型部件的连接部。
[0030]进一步地,进料凸缘也可在连接前完全地切除。从而,第二成型部件可邻接第一成型部件从而相对第一成型部件形成角度。以此方法第二成型部件仅沿连接边缘邻接第一成型部件,从而连接部仅如焊缝一样宽。从而,连接部和第二成型部件的重叠部减少至最小。
[0031]为加强连接部和第一成型部件之间的连接,进料凸缘可完全切除,并且/或者第二成型部件可切割,因此至少形成一突出部。在第一成型部件,可形成对应突出部的狭槽,当把第二成型部件放到第一成型部件上时将突出部插入狭槽中。优选地,数个在第二成型部件上形成的突出部插入数个在第一成型部件上形成的狭槽中。
[0032]在成型部件的步骤中,从条材形成矩形片或轮廓切削部分可被使用。为制造第一成型部件,类似第二成型部件条材最初可柔性乳制。第一板可从这种条材中切出,从而类似第二板,第一板具有沿其纵向延伸的可变厚度。第一板随后可在冷成型步骤中成型为第一成型部件。第二板最初可加热至奥氏体温度,例如800-850摄氏度,并且随后可热成型为第二成型部件。第二板可在热成型步骤中冲压硬化,从而第二板不仅在具有冲模和冲床的成型工具中热成型,而且通过组合至成型工具的冷却装置以低于临界冷却速度而淬火。例如,成型部件可在例如15秒内冷却至低于200摄氏度的温度从而使其硬化。除了冲压硬化过程,第二成型部件也可通过其他方式在部分区域或全部地硬化。
【附图说明】
[0033]在下文中使用附图描述优选的实施例。其中如示:
[0034]图1根据第一实施例的B柱的侧视图;
[0035]图2是B柱的透视分解图;
[0036]图3沿图1中所示的交叉线II1-1II B柱的截面示意图;
[0037]图4图3中所示的B柱的放大明细图;
[0038]图5根据第二实施例的B柱的截面示意图;
[0039]图6图5中所示的B柱的放大明细图;
[0040]图7根据第三实施例的B柱的部分的三维截面图;
[0041]图8图7中所示的B柱的第一成型部件的顶视图;和
[0042]图9根据第四实施例的B柱的透视分解图。
【具体实施方式】
[0043]在图1中所示结构组件1成型为机动车的车柱,在本例中为B柱。已知B柱1用于连接车身的窗部和车顶结构。在碰撞中B柱,以及另外的车柱,实现安全相关功能,因为它们稳定乘客室,乘客室未示出,防止变形并且吸收侧面撞击中的冲击力。
[0044]在图2中所示的是车柱1的分解图。车柱成型为两部件并且具有第一成型部件2,也被称为B柱1的闭合面板或内面板,以及第二成型部件3,其为B柱1的外面板。
[0045]第一成型部件2是冷成型部件,其具有沿其长度和宽度的恒定厚度。为制造第一成型部件2,钢板被乳制。作为钢材,冷乳微合金板钢,名为HC 420LA+的,可被使用,该板钢在冷成型前在两侧具有镀锌层而被提供。从该镀层的条材第一板可产生,随后第一板被冷成型为第一成型部件2。冷成型可理解为在显著低于这里所使用的板钢的再结晶温度的温度下的金属变形,在本例中是在室温。
[0046]第二成型部件3是热成型的硬化的成型部件。为制造第二成型部件3,最初的条材,在本例中例如22MnB5的钢板,可被提供具有铝_硅镀层并且可被柔性乳制。柔性乳制的板钢也被表示为“连续变截面辊乳板”(Tailor Rolled Blank)。从该镀层的条材第
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