用于生产金属板材部件的方法技术

公开了一种用于生产金属板材部件的方法。一种加工方法包括：通过经由共用的工装成型具有各种全局几何形状的部件来制造一组汽车部件，所述共用的工装被构造为使坯料金属板材弯曲以产生可变的截面轮廓；形成作为每个成型部件的组成部分的附加部；在将每个部件经由附加部固定到变形机器时，以一系列的渐进变形的方式改变所述全局几何形状以产生局部几何形状。

【技术实现步骤摘要】
用于生产金属板材部件的方法
本公开涉及金属板材部件(sheetmetalcomponent)的生产方法。
技术介绍
原型车辆以及边缘车辆和高档车辆产生对制造小批量的部件的需要。这些制造提出了一系列挑战。例如，为每个单独部件定制的工装是昂贵的，并且生产这样的工装是耗时的。此外，频繁的设计更改需要定期地对工装进行更新。然而，传统的制造技术可能不适应与设计更改相关联的需求。因此，一些设计更改可能由于制造限制而没有被包含在原型中。诸如渐进成型的一些制造工艺过于缓慢，而诸如柔性辊轧成型的工艺需要显著的设计让步才能有用。
技术实现思路
在至少一个实施例中，公开了一种生产一组汽车金属板材部件的加工方法。所述方法包括：通过经由共用的工装成型具有各种全局几何形状的部件来生产一组汽车部件，所述共用的工装被构造为使坯料金属板材弯曲以产生可变的截面轮廓。所述加工方法包括：形成作为每个成型部件的组成部分的附加部。所述加工方法还包括：在将每个部件经由附加部固定到变形机器时，以一系列的渐进变形的方式改变所述部件的全局几何形状以产生局部几何形状。所述一组汽车部件可包括指定用于不同车辆类型的一种部件类型。该部件类型可包括车底构件、车顶横梁、纵梁(rail)或门槛构件(rockermember)。所述一组汽车部件可包括指定用于一种车辆类型的不同部件类型。金属板材部件可具有纵长轮廓。可变的截面轮廓可包括高度可变的截面。附加部可延伸超过部件的全局几何形状。附加部可具有对所述一组汽车部件中的每个部件通用的形状。可在成型局部几何形状之后移除附加部。可经由不同的工装分开地产生全局几何形状和局部几何形状。在另一实施例中，公开了一种生产一组不同的汽车纵长部件的方法。所述方法包括：在第一工艺中使用共用的工具通过使用于所述一组不同的汽车纵长部件中的每个部件的金属板材弯曲而形成可变的截面轮廓。所述方法还可包括：将每个变形的金属板材连接到可移除的部分。所述方法可包括：在将金属板材经由可移除的部分附连到变形机器时，在第二工艺中以一系列的渐进变形的方式改变变形的金属板材的轮廓，以产生纵长部件。可通过不同的机器和工装来执行第一工艺和第二工艺。所述弯曲可在金属板材的竖直表面中形成凹入。所述渐进变形可包括使金属板材的水平表面弯曲。可在第二工艺之后利用激光修整可移除的部分。第一工艺可使用柔性辊轧成型，第二工艺可使用渐进成型。在又一实施例中，公开了一种成型汽车金属板材部件的加工方法。所述方法可包括：通过在坯料金属板材中形成可变的截面轮廓来产生第一纵长金属板材部件的全局几何形状。所述方法可包括：以一系列的渐进变形的方式改变第一部件的全局几何形状以产生局部几何形状。所述方法还可包括：通过使用成型第一部件的工装来产生第二部件的全局几何形状和局部几何形状，其中，第一部件与第二部件不同。第一部件和第二部件可以是具有至少一个不同的尺寸的纵长部件。第一部件和第二部件可以是具有至少一个不同的轮廓部分的车顶纵梁(roofsiderailing)。第一部件和第二部件在长度、高度、部件的至少一部分的凹入深度或前者的组合方面可不同。附图说明图1A至图1F描绘了根据一个或更多个实施例制造的示例性部件的透视图；图2示意性地描绘了公开的能够生产具有可变的截面的纵长部件的制造过程的步骤序列；图3A至图3C描绘了具有示例性附加部的示例性部件的透视图。具体实施方式在此描述了本公开的多个实施例。然而，应当理解，公开的实施例仅仅为示例并且其它实施例可采取各种和替代的形式。附图无需按比例绘制；一些特征可被放大或最小化以显示特定部件的细节。因此，在此公开的具体结构和功能细节不应被解释为限制，而仅仅作为用于教导本领域技术人员以多种方式利用本专利技术的代表性基础。如本领域普通技术人员将理解的，参考任一附图说明和描述的各种特征可与一幅或更多幅其它附图中说明的特征结合，以产生未明确说明或描述的实施例。说明的特征的组合为典型应用提供了代表性实施例。然而，与本公开的教导一致的特征的各种组合和变型可以期望用于特定应用或实施方式。除非明确地指明，否则在描述本公开的最宽范围时，在本说明书中指示尺寸或材料特性的所有数值量都应被理解为由词语“大约”来修饰。首字母缩略词或其它缩写的首次定义适用于同一缩写在此的所有后续使用，并且准用于最初定义的缩写的正常语法变型。除非明确地做出相反的说明，否则对属性的测量由与前面或后面对于同一属性提及的技术相同的技术来确定。特定车辆原型以及边缘车辆、高档车辆和其它汽车项目需要小批量制造的部件。由于要生产的这些部件相对少量，所以通常使用为部件定制的工装来制造所述部件，并且在制造相对小批量的部件之后该工装被废弃。虽然这种工装所使用的材料通常比高性能和大批量的工装所使用的材料便宜，但是工装的生产仍是昂贵且耗时的。用于小批量部件的示例性的工装可以是包含由相对低廉的合金制成的模具的卡克塞特锌合金工装(kirksitetooling)。然而，在产品开发过程中，设计更改是常见的，传统的工装可能不能适应预期的更改或不能应对设计更改。因此，为了降低成本和加工时间，一些设计更改可能没有被包含在原型中。一些小批量部件包括各种金属板材部件。传统制造技术要么不适于生产金属板材(诸如增材制造)，要么不能够提供汽车部件所需的足够的细节。例如，传统的辊轧成型仅能够生产在纵向方向上具有恒定截面的轮廓。此外，传统工装不能用于生产来自一族系部件中的多于一个的部件。因此，每个部件需要单独的工装，从经济和生产的角度来说这是不实际的。根据一个或更多个实施例，提供了一种用于生产汽车金属板材部件的加工方法。该加工方法实现了两个单独的工艺的组合。第一工艺能够产生部件的全局几何形状。全局几何形状是指部件的粗略形状而不限定其精细特征。全局几何形状随后通过第二工艺而改变，第二工艺在全局几何形状中限定精细特征和细节。为了能够从第一工艺转变到第二工艺，在对全局几何形状造型时或之后，使部件包括附加部(addendum)。通常地，部件通过诸如冲压成型的方法来生产，冲压成型需要大型昂贵的工装和不具有足够长的寿命的材料。在此公开的两个工艺以协同的方式运行，从而以经济和节约时间的方式生产特定几何形状的部件。同一工装可用于在一个生产线上生产同一族系内的或用于相同车辆类型的各种部件。对具有相似特性的部件进行分组并使用同一工装来生产它们能够节省几天到几周的时间并且更经济。在至少一个实施例中，所述加工方法包括：通过在使用共用的工装的同时使具有各种全局几何形状的部件成型来生产一组或一族系的汽车部件，其中，所述共用的工装被配置为使坯料金属板材弯曲以产生可变的截面轮廓。所述加工方法包括：形成附加部和/或将固定装置添加到每个成型的部件。所述加工方法还包括：在将每个部件经由附加部和/或固定装置固定到变形机器时，以一系列渐进变形的方式改变部件的全局几何形状，以产生局部几何形状。部件10可以是任何金属板材部件。在图1A至图1F中描绘了示例性的部件10。如在图1A至图1F的示例中可以看出，部件10可以是纵长部件，其沿着纵向轴线x的尺寸比沿着轴线y或轴线z的尺寸大。部件10可具有在纵向轴线x上不连续或可变的截面，但是也可沿着轴线y和/或轴线z变化。部件10可具有闭合或敞开的一个或更多个端部12。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种加工方法，包括：通过经由共用的工装成型具有各种全局几何形状的部件来生产一组汽车部件，所述共用的工装被构造为使坯料金属板材弯曲以产生可变的截面轮廓；形成作为每个成型部件的组成部分的附加部；在将每个部件经由附加部固定到变形机器时，以一系列的渐进变形的方式改变所述全局几何形状以产生局部几何形状。

【技术特征摘要】
2017.01.31 US 15/420,3141.一种加工方法，包括：通过经由共用的工装成型具有各种全局几何形状的部件来生产一组汽车部件，所述共用的工装被构造为使坯料金属板材弯曲以产生可变的截面轮廓；形成作为每个成型部件的组成部分的附加部；在将每个部件经由附加部固定到变形机器时，以一系列的渐进变形的方式改变所述全局几何形状以产生局部几何形状。2.根据权利要求1所述的加工方法，其中，所述一组汽车部件包括指定用于不同车辆类型的一种部件类型。3.根据权利要求2所述的加工方法，其中，所述一种部件类型包括车底构件、车顶横梁、纵梁或门槛构件。4.根据权利要求1所述的加工方法，其中，所述一组汽车部件包括指定用于一种车辆类型的不同部件类型。5.根据权利要求1所述的加工方法，其中，部件具有纵长轮廓。6.根据权利要求1所述的加工方法，其中，可变的截面轮廓包括高度可变的截面。7.根据权利要求1所述的加工方法，其中，附加部延伸超过部件的全局几何形状。8.根据权利要求1所述的加工方法，其中，附加部具有对所述一组汽车部件中的每个部件通用的形状。9.根据权利要求1所述的加工方法，其中，在成型局部几何形状之后移除附加部。10.根据权利要求1所述的加工方法，其中，经由不同的工装分开地产生全局几何形状和局部几何形状。11.一种方法，包括：在第一工艺中通过使用共用的工具来生产一组不同的汽车纵长部件，所述共用的工具用于通过使用于所述一组不同的...

【专利技术属性】
技术研发人员：拉杰·颂姆谢迪，理查德·塔乌贝，彼特·A·弗里德曼，肖恩·迈克尔·摩根斯，
申请(专利权)人：福特汽车公司，
类型：发明
国别省市：美国,US