构造构件制造技术

提供一种在具有大致槽型的横截面形状的纵长状的金属制的构造构件中受到冲击载荷时的载荷传递特性优异的构造构件。一种金属制的构造构件，其形成为沿着预定方向延伸的纵长状，并具有：槽底部；两个棱线部，其与槽底部的宽度方向的两端连续；以及两个纵壁部，其进一步与棱线部相连，在该金属制的构造构件中，在预定方向的端部具有至少跨槽底部、棱线部和纵壁部地连续地形成的朝外凸缘，槽底部的宽度随着远离具有朝外凸缘的端部而缩小。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】构造构件
本专利技术涉及构造构件。
技术介绍
以往，电车、汽车、船舶等构造体的主体部分通过组合多个构造构件来进行加强。例如，汽车车身的地板(以下简称为“地板”)不仅在车辆行驶时是担负车身的扭转刚度、弯曲刚度的首要构件，也在车辆的碰撞时担负冲击载荷的传递。另外，地板也对汽车车身的重量有较大影响。如此，地板要求兼备高刚度且轻量这样的二律背反的特性。地板具备：平板状的面板，其被彼此焊接而被接合；车宽构件，其朝向车宽方向而固定配置于平板状的面板，具有大致槽型截面；车长构件，其朝向车身前后方向而固定配置于平板状的面板，具有大致槽型截面。作为平板状的面板，例如，可例示前围板、前地板或后地板等。车宽构件是利用焊接等朝向这些平板状的面板的车宽方向被固定配置来提高地板的刚度、强度的构造构件。作为车宽构件，例如，可例示地板横梁、座椅横梁等。车长构件是利用焊接等朝向车身前后方向被固定配置来提高地板的刚度、强度的构造构件。作为车长构件，例如，可例示下边梁、侧梁等。其中，车宽构件、车长构件等构造构件通常借助在其端部形成的朝外凸缘接合于其他构件。例如作为车宽构件的一个例子的地板横梁借助在其两端部形成的朝外凸缘接合于前地板的通道部和下边梁等其他构件。图27和图28表示作为借助在长度方向的两端部形成的朝外凸缘4接合于其他构件的构件的代表例的地板横梁1。图27是地板横梁1的立体图，图28是图27中的A向视图。前地板2例如利用被接合于前地板2的上表面(室内侧的面)的通道部(未图示)、下边梁3以及地板横梁1加强。通道部是沿着前地板2的宽度方向的大致中心向室内侧鼓出的构造构件。下边梁3在前地板2的车宽方向的两侧部被点焊于前地板2的上表面。地板横梁1的两端借助在长度方向的两端部形成的朝外凸缘4分别点焊于通道部和下边梁3。由此，地板的刚度和受到冲击载荷时的载荷传递特性提高。例如，在专利文献1和2公开有一种汽车车身用构造构件，其是沿着汽车的车宽方向配置的构造构件，具有具备槽底部、棱线部和纵壁部的大致槽型的横截面形状。其中，专利文献1所记载的构造构件与接合于槽型的横截面的开口侧的构件的形状相对应地具有纵壁部的高度随着朝向端部去而变高的形状。另外，专利文献2所记载的构造构件具有槽底部的宽度随着朝向端部去而变大的形状。现有技术文献专利文献专利文献1：国际公开第2010/073303号专利文献2：日本特开2009-1227号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题例如作为构造构件的地板横梁是担负汽车车身的刚度提高、吸收侧面碰撞时的冲击载荷的作用的重要的构造构件。因此，近年来，出于轻量化和碰撞安全性的提高的观点考虑，更薄且强度更高的高强度钢板，例如抗拉强度是390MPa以上的高强度钢板(高强度钢板或高强度钢)用作地板横梁的原材料。然而，地板横梁也强烈要求受到冲击载荷时的载荷传递特性的进一步提高。因此，不仅仅需要提高材料强度，还需要对地板横梁的形状下工夫，来使受到冲击载荷时的载荷传递特性提高。上述的专利文献1和2所公开的构造构件具有纵壁部或者槽底部随着朝向端部去而变大的形状，但出于使载荷传递特性提高的观点考虑，并不采用这些形状。并不限于汽车车身用的构造构件，设置于其他构造体的构造构件中也期望的是同样地通过对其形状下工夫，来使受到冲击载荷时的载荷传递特性提高。因此，本专利技术是鉴于上述课题而做成，本专利技术的目的在于，提供一种在具有大致槽型的横截面形状的纵长状的构造构件中能够实现轻量化、并且受到冲击载荷时的载荷传递特性优异的构造构件。用于解决问题的方案为了解决上述课题，根据本专利技术的某一观点，可提供一种构造构件，其是一种金属制的构造构件，该金属制的构造构件形成为沿着预定方向延伸的纵长状，并具有：槽底部；两个棱线部，其与槽底部的宽度方向的两端连续；以及两个纵壁部，其进一步与棱线部相连，在该金属制的构造构件中，在预定方向的端部具有至少跨槽底部、棱线部和纵壁部地连续地形成的朝外凸缘，槽底部的宽度随着远离具有朝外凸缘的端部而缩小。也可以是，以下述式(1)定义的表示槽底部的宽度的缩小程度的值S(mm-1)是0.0002～0.0018的范围内的值。S(mm-1)＝{(Wa-Wb)/Wa}/L…(1)Wa：槽底部在具有朝外连续凸缘的端部的根部分处的宽度Wb：槽底部在槽底部的宽度缩小的范围内的距根部分任意距离L的位置处的宽度也可以是，槽底部的宽度在自具有朝外连续凸缘的端部到距该端部100mm以上的长度的位置为止的范围内缩小。也可以是，汽车车身用构造构件借助朝外连续凸缘并利用电阻点焊、激光穿透焊、角弧焊或由粘接剂进行的粘接、或者并用了这些方法的接合接合于其他构件。也可以是，构造构件由抗拉强度是390MPa以上的高强度钢板形成。也可以是，构造构件是车辆用构造构件。也可以是，构造构件是地板横梁、下边梁、前纵梁或地板通道支撑。专利技术的效果根据本专利技术，构造构件通过在预定方向的端部具有朝外连续凸缘，能够在沿着轴向的压坏的初期抑制应力向棱线部的端部集中，使应力向其他部分分散。因而，棱线部的端部的变形变小而载荷传递特性得以提高。另外，在构造构件中，通过槽底部的宽度随着远离具有朝外连续凸缘的端部而缩小，轴向上的压坏的中期以后的压曲间距变小。因而，在压坏的中期以后也能维持良好的载荷传递特性，能够使冲击能量吸收量增加。而且，通过槽底部的宽度随着远离具有朝外连续凸缘的端部而缩小，可谋求构造构件的轻量化。如此一来，根据本专利技术，能够获得轻量、且受到冲击载荷时的载荷传递特性优异的构造构件。附图说明图1是表示本实施方式的构造构件(第1构件)的结构例的说明图。图2是表示第1冲压成形装置的一个例子的剖视图。图3是表示第1冲压成形装置的一个例子的立体图。图4是表示要成形为槽底部的部分被第1垫板约束的情形的剖视图。图5是表示要成形为槽底部的部分被第1垫板约束的情形的立体图。图6是表示要成形为棱线部的部分被第2垫板约束的情形的剖视图。图7是表示要成形为棱线部的部分被第2垫板约束的情形的立体图。图8是表示第2垫板对要成形为棱线部的部分的按压范围与棱线部的端部的凸缘的边缘处的板厚减小率的最大值之间的关系的特性图。图9是表示第2垫板对要成形为棱线部的部分的按压范围与棱线部的端部的凸缘的根部附近的板厚减小率的最小值之间的关系的特性图。图10是表示利用阴模和冲头对成形原材料进行冲压成形的情形的剖视图。图11是表示使用了对要成形为槽底部和棱线部的部分同时进行按压的垫板的例子的立体图。图12是用于说明使用对要成形为槽底部和棱线部的部分同时进行按压的垫板来进行冲压成形的情况下的成形原材料的图。图13是表示实施例1和比较例1、2的分析模型的说明图。图14是表示与实施例1和比较例1、2的分析模型的轴向载荷有关的分析结果的图表。图15是表示压坏冲程10mm的情况下的、与冲击能量的吸收量有关的分析结果的图表。图16是表示压坏冲程20mm的情况下的、与冲击能量的吸收量有关的分析结果的图表。图17是表示实施例2～10和比较例3～13的评价方法的说明图。图18是表示压坏冲程5mm的情况下的、槽底部的宽度的缩小程度与冲击能量吸收量之间的关系的图表。图19是表示压坏冲程20mm的情况下的、槽底部的宽度的缩小程度与冲击能量吸收量之间的关系的图表。图20是表示压坏本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种构造构件，其是金属制的构造构件，该金属制的构造构件形成为沿着预定方向延伸的纵长状，并具有：槽底部；两个棱线部，其与所述槽底部的宽度方向的两端连续；以及两个纵壁部，其进一步与所述棱线部相连，在该金属制的构造构件中，在所述预定方向的端部具有至少跨所述槽底部、所述棱线部和所述纵壁部地连续地形成的朝外连续凸缘，所述槽底部的宽度随着远离具有所述朝外连续凸缘的端部而缩小。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.12.22 JP 2014-2594791.一种构造构件，其是金属制的构造构件，该金属制的构造构件形成为沿着预定方向延伸的纵长状，并具有：槽底部；两个棱线部，其与所述槽底部的宽度方向的两端连续；以及两个纵壁部，其进一步与所述棱线部相连，在该金属制的构造构件中，在所述预定方向的端部具有至少跨所述槽底部、所述棱线部和所述纵壁部地连续地形成的朝外连续凸缘，所述槽底部的宽度随着远离具有所述朝外连续凸缘的端部而缩小。2.根据权利要求1所述的构造构件，其中，以下述式(1)定义的表示所述槽底部的宽度的缩小程度的值S是0.0002～0.0018的范围内的值，S＝{(Wa-Wb)/Wa}/L…(1)Wa：所述槽底部在具有所述朝外连续凸缘的端部的根部分处的宽度Wb：所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：大塚研一郎，中泽嘉明，西村隆一，伊藤泰弘，
申请(专利权)人：新日铁住金株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP