结构组件及结构组件的制造方法_3

文档序号:9608198阅读:来源:国知局
二板产生,从而第二板沿其纵向延伸具有可变的厚度。在第二板的热成型前,用于前门的闭合楔子或后门的连接件的通孔6在第二板上形成。通常,通孔6也可在热成型并且硬化的成型部件3中通过激光束切割方法而形成。随后,第二板热成型,其中热成型理解为在所用钢的,这里为22MnB5的再结晶温度以上的金属变形。更特别的,为了热成型步骤,第二板最初被加热至800-850摄氏度之间并且随后热成型为第二成型部件3。在热成型中第二板冲压硬化,从而在具有冲模和活塞的成型工具中不仅热成型,而且被组合至成型工具中的冷却装置所淬火。冷却在低于临界冷却速度下发生,例如在大约15秒内冷却至低于200摄氏度的体温。在热成型步骤中,在第二成型部件3上向外弯曲的进料凸缘产生,其在冲压硬化后被切割从而剩余的凸缘部具有大约10毫米或更小的宽度%。切出的凸缘作为用于连接第二成型部件3至第一成型部件2的连接部7。在图4中可见,弯曲的连接部7的宽度Qi由第二成型部件3的自由侧端部的半径所决定,即连接部7直接形成。弯曲的连接部7的宽度0:可例如为10毫米。
[0047]进一步地,车柱1的精确结构采用图1-4而详细描述。冷成型的第一成型部件2具有带有沿纵向方向X延伸的两凸出部10的伸长的二维基本形状。在第一成型部件2中的,例如,用于电缆或其他车辆组件通过的数个通孔10在冷成型后形成。在边缘提供基本上在纵向方向X延伸的具有外边缘13的两凸缘部12,其中凸缘部12可焊接至其他的车辆组件,未示出,例如车辆外皮或车辆外壳。为改善焊接适应性,两凸缘部12可通过加热选择性地软化,例如通过电阻加热。
[0048]冲压硬化的第二成型部件3具有数个在第二成型部件3的纵向方向X上,相应地在车柱1的纵向方向X上,具有不同板厚的若干部分区段8,9,所述区段8,9在图1和2中通过虚线指出。更特别地,增强的部分区段8具有比更薄的部分区段9更大的板厚。数个更厚的部分区段8和更薄的部分区段被提供。在每一厚的部分区段8和邻接的更薄的部分区段之间,过渡区段也被提供,其中从一具有更厚的板的部分区段到具有更薄的板的部分区段的连续的板厚过渡发生。进一步地,第二成型部件3具有伸长的帽子轮廓似的基本形状,相应地U形截面。在上端和下端区段14,15,相应地提供焊接凸缘16,17,由此第二成型部件3可连接至车顶结构或机动车的窗部。
[0049]图1中所示的车柱1的沿交叉线II1-1II的截面,在图3中示出。由此可见,在截面视图中第二成型部件3形成为比第一成型部件2窄。帽轮廓形状的第二成型部件3和从第二成型部件3弯曲的并且通过切割热成型产生的进料凸缘而制造的两连接部7 —起,支撑在第一成型部件2上。通过相对第一成型部件2倾斜设置两连接部7,两成型部件2,3沿基本在纵向方向X延伸的两连接边缘18相互邻接。连接边缘18设置在相对第一成型部件2的外边缘13的背部,从而第一成型部件2的凸缘部12制成可接近的,相应地未被第二成型部件3覆盖。这样,车柱1沿凸缘部12作为单层部件而形成。凸缘部12沿第一成型部件2的整个纵向延伸部Q而延伸并且具有超过20毫米的横向延伸部Q 2。所述横向延伸部卩2穿过车柱1的纵向延伸部L:的大约90%而延伸。为连接车柱1至其他的车辆组件,例如车辆外皮,从而,仅第一成型部件2必须沿凸缘部12连接至外皮。凸缘部至车辆外皮的连接可通过焊接或其他适合的技术实现。
[0050]两成型部件2,3可在第一成型部件2上沿两连接边缘18通过激光束焊接方法具有相应的一连续高能焊缝18而连接。焊缝18可沿相应的连接边缘18的全部边缘长度L3而延伸。由于两连接部7在第一成型部件2上的倾斜设置,例如大约15°的角度α在连接部7和第一成型部件2之间围起,从而向车柱1的内部开口的内腔20形成。内腔20用于排出在焊接工序中产生的金属气体。金属气体可在,其中车柱1仍未在上端和下端部14,15处连接至车身的时间点逸出。
[0051]优势在于,因为窄的连接部7,第一和第二成型部件2,3仅轻微地相互交叠,从而第二成型部件3的厚和薄的部分区段8,9的可变的板厚不需要对应第一成型部件2的板厚。于是,用于车柱1的设计和制造流程和焊接流程被简化。从而,第一成型部件2可为标准化的闭合面板,在市场上其均一地具有一个板厚。然后仅第二成型部件3需要调整至碰撞防护相关的用途和市场特殊需求,从而第二成型部件3的特定的部分区段以目标方式通过提高板厚而增强。为额外增强车柱1的特定的部分区段,也有可能在第二成型部件3和域第一成型部件2的内侧连接至少一增强面板。增强面板可为其他的热成型的成型部件,例如,然而其不与凸缘部12交叠。
[0052]根据本发明的第二实施例的车柱21的截面图在图5中示出。组件,对应第一实施例的组件,具有在图1-4中相同的附图标记。
[0053]根据第二实施例的车柱21与图1-4中所示的根据第一实施例的车柱1,仅在替换的第二成型部件23上不同。
[0054]在第二成型部件23的热成型的步骤中,进料凸缘也被产生,然而其在冲压硬化后被完全切除。以此方法,第二成型部件23在截面图中接纳具有两连接部27的U形基本形状。在图6可见,连接部27的宽度Q1(限制在高能焊缝19的宽度,从而连接部27的宽度Qr小于2毫米。第二成型部件23因而相对第一成型部件2以大约80°的角度α邻接设置并且沿两连接边缘18通过激光束焊接方法连接至第一成型部件2。通过再次的此倾斜设置向车柱1内部开口的内腔20用于排出焊接过程中产生的金属气体。
[0055]根据本发明的第三实施例的车柱31的一部分的截面图在图7中示出。组件,对应第一实施例的组件,具有在图1-4中相同的附图标记。
[0056]根据第三实施例的车柱31与图1-3中所示的根据第一实施例的车柱1的不同在于,第一成型部件32具有数个狭槽34,其与相应的第二成型部件33相互作用。第一成型部件32的细节的简化顶视图在图8中示出,其中可见,狭槽34设置为以两列相互隔离并且大致在纵向方向X上延伸。
[0057]进一步地,第三实施例的车柱31与根据图1-3中示出的第一实施例的车柱1不同,从而第二成型部件33具有若干突出部37,其在图5所示条件下插入狭槽34中。突出部37形成第二成型部件33的若干连接部,其在第二成型部件33冲压硬化后生产。实际上在第二成型部件33的热成形过程中,进料凸缘也被生产,其在冲压硬化后完全切除。从而,第二成型部件33接纳截面为U形的基本形状。这之后突出部37形状的连接部从第二成型部件33的两支腿38通过激光束切割方法而切出。
[0058]在生产突出部37后,通过将第二成型部件33放到第一成型部件32上突出部37被插入至狭槽34中,并且,这些突出部37从第一成型部件32的相对第二成型部件33设置的较低侧39沿突出部38而焊接。从而,数个限制在突出部37的高能焊缝19产生,其中在两相邻的突出部37之间非焊接中间部39形成。通过设置第二成型部件33邻接第一成型部件32,大约90°的角度α在第一和第二成型部件32,33之间围出,从而朝向车柱1内侧开口的内腔20用于排出焊接过程中产生的金属气体。然而应理解的是第一和第二成型部件32,33之间围出的角度α也可小于90°。
[0059]根据本发明的第四实施例的车柱41的示意分解图在图9中示出。组件,对应第一实施例的组件,具有在图1-4中相同的附图标记。
[0060]根据第四实施例的车柱41与根据第一实施例的车柱1,仅在替换的闭合板42上不同,根据第四实施例闭合板42具有沿纵向延伸部Q的可变厚度。
[0061]为制造冷成型的闭合板42,条材最初被柔性乳制并且随后被设置有镀锌层。柔性乳制的钢板也被表示为“连续变截面辊乳板”。从该条材第一板产生,从而第一板具有沿其纵向延伸的可变厚度。然后,第一板冷成型。也有可能,在其冷成型前,作为中间步骤第一板被软化退火。
[0062]在成型工艺后,冷成型的闭合板42具有沿纵向方向X的不同板厚的数个部分区段45,46。所述部分区段45,46在图9中以虚线指出。实际上,增强的部分区段45具有比薄部分区段46更大的板厚。数个更厚的部分区段45和更薄的部分区段被提供。在各厚部分区段45和邻近的更薄的部分区段46之间,过渡区段也被提供,其中从具有更厚板的一部分区段至具有更薄板的部分区段的连续的板厚过渡发生。例如,闭合板42可在上纵向端具有增强的部分区段45,从而在用于机动车乘客的座椅安全带的插孔的区域中提供增强区域。
[0063]硬化的第二成型部件3也具有在纵向方向X板厚不同的数个部分区段8,9,类似图1和2其通过虚线而指出。闭合板42的不同板厚不对应第二成型部件3的可变板厚。由于窄连接部7,两成型部件3,42仍可沿连接边缘18通过高能束焊接方法
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