汽车车身用压制成形零部件及其制造方法技术

提供一种在与其他构件接合时发挥较高的承载性和刚度的构件。一种构件(1)，其具有具备顶板(2)、上棱线(4)、纵壁(3)、下棱线(5)以及底凸缘(9)的横截面，在上棱线(4)延伸方向上的至少一个端部处，经由顶板棱线(6)设有顶板凸缘(11)并且经由纵壁棱线(7)设有纵壁凸缘(10)，并且纵壁凸缘(10)和底凸缘(9)连续，在上棱线(4)和下棱线(5)的端部处，纵壁的角部的曲率半径的总和ΣR以及顶板(2)和纵壁(3)的构件端部处的宽度的总和ΣL是ΣR/ΣL≤0.13的关系。构件(1)经由如下工序制造：第1工序，在该第1工序中，对坯料(26)进行压制成形来进行收缩凸缘成形从而形成凸缘棱线(8)，从而制造至少具备凸缘棱线(8)的中间成形品(27)；以及第2工序，在该第2工序中，对中间成形品(27)进行压制成形从而制造所述构件(1)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】汽车车身用压制成形零部件及其制造方法
本专利技术涉及一种能够有效地提高汽车车身的强度和刚度的汽车车身用压制成形零部件及其制造方法。具体而言，本专利技术涉及具有帽型的横截面形状的汽车车身用压制成形零部件及其制造方法，该帽型的横截面形状具备顶板、纵壁、凸缘以及在顶板-纵壁、纵壁-凸缘之间形成的棱线。该汽车车身用压制成形零部件在棱线的延伸方向上的至少一个端部处具有自纵壁相对于零部件截面朝外弯曲而形成的朝外凸缘。另外，该汽车车身用压制成形零部件是金属板制成的压制成形零部件，对于该压制成形零部件而言，与纵壁相连的朝外凸缘(以下称为“纵壁凸缘”)和凸缘(以下称为“底凸缘”)连续地形成，并且纵壁中的、与朝外凸缘和底凸缘相邻的角部的曲率半径(以下称为纵壁角R)较小。金属板制成是指，例如能够由钢板制成、由铝板制成。
技术介绍
汽车车身通常通过如下方式构成：利用电阻点焊将许多成形板彼此以各自的边缘部彼此重叠的方式接合在一起从而形成为箱体，并利用电阻点焊将加强构件、强度构件接合于该箱体的重要部位。将这样形成的构件称为汽车车身用构造构件。作为这样的汽车车身用构造构件，存在地板横梁、车身门槛(日文：ロッカー)(下边梁)、腰线等。在以后的说明中，作为汽车车身用构造构件，以地板横梁为例。地板横梁具有例如压制成形而成的大致帽型的横截面形状，该大致帽型的横截面形状包括：顶板；两条棱线(以下称为“上棱线”)，其与顶板相连；两个纵壁，其与两条上棱线分别相连；两条棱线(以下称为“下棱线”)，其与两个纵壁分别相连；以及两个底凸缘，其与两条下棱线分别相连。在具有该横截面形状的钢板制的主体的上棱线和下棱线的延伸方向上的端部形成有相对于零部件截面朝外弯曲而成的朝外凸缘，在使该朝外凸缘重叠于下边梁内部构件之后，利用电阻点焊、电弧焊等对其进行装配。另外，地板横梁是有助于车身刚度、有助于侧面碰撞时抑制车厢的压坏的重要的汽车车身用构造构件。因此，迄今为止也公开了许多通过对构件形状、构件间的结合部的构造进行重新研究从而提高车身强度的专利技术、与构件的制造方法有关的专利技术。在专利文献1中公开有如下专利技术：通过将在帽型的截面的压制成形品的长度方向上的端部设置的顶板、纵壁以及与上棱线相邻的朝外凸缘连续地形成从而提高构件性能。在专利文献2中公开有如下专利技术：在下边梁内部构件的侧面设置开口部，并对配置于下边梁的内部的边梁内部构件加强件和地板横梁进行焊接，从而提高下边梁与地板横梁之间的结合强度。而且，在专利文献3中公开有如下专利技术：使下边梁内部构件开口而不扩大横截面，并且设置多个与地板横梁焊接的焊接部，从而提高下边梁与地板横梁之间的结合强度。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2015-74354号公报专利文献2：日本特许2996031号公报专利文献3：日本特开平2-141372号公报专利文献4：日本特许第5569661号公报专利文献5：日本特许第2560416号公报专利文献6：日本特许第2554768号说明书专利文献7：日本特开平7-112219号说明书专利文献8：日本特开平4-118118号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题专利文献1～专利文献3是以提高侧面碰撞安全性为目的而专利技术出的。然而，在任一专利文献中，都没有着眼于纵壁角R的大小的专利技术。例如，在专利文献1中，图示了以纵壁角R较大、纵壁凸缘-底凸缘之间平缓地连续的方式形成的构件。另一方面，在专利文献2中，与在专利文献1中图示的构件不同，纵壁角R比较小。在专利文献3中，纵壁角R附近的情形不明确。另外，在任一专利文献中，都没有详细地记载纵壁角R的尺寸。根据以上的内容可知，几乎未着眼于纵壁角R给构件性能带来的影响，未进行详细的研究。用于解决问题的方案本专利技术人等鉴于现有技术所具有的那样的问题，为了解决上述问题而反复进行了深入研究，结果获得以下列举的见解A～见解D，完成了本专利技术。(A)通过缩小纵壁角R的大小(曲率半径)从而使构件端部处的截面线长度增大。因此，针对在侧面碰撞时向地板横梁输入载荷这样的轴压变形模式而言，构件性能(承载性能)提高。(B)在(A)中，具体而言，将纵壁角R的尺寸设为构件端部处的截面线长度的13％以下较佳。(C)随着纵壁角R的缩小，纵壁凸缘和底凸缘的面积增大。因此，在与其他构件结合时，能够增加点焊的焊点数、或者电弧焊、激光焊接的焊接长度，有助于构件间的结合效率和刚度等车身性能的提高。(D)通过缩小纵壁角R，能够填补在与其他构件结合时所产生的间隙。有助于构件间的结合效率和刚度等车身性能的提高。(E)除了缩小纵壁角R之外，通过使在帽型的截面的压制成形品的长度方向上的端部设置的顶板、纵壁、以及与上棱线相邻的朝外凸缘连续地形成，从而能够进一步提高构件性能。本专利技术如以下所列举这样。(1)一种构件，其具备顶板和经由上棱线而在该顶板的两侧形成的彼此相对的两个纵壁，该构件的特征在于，该构件包括：顶板凸缘，其经由所述顶板的位于所述构件的端部侧的顶板棱线向所述构件的外侧延伸；纵壁凸缘，其为两个，经由所述纵壁的在所述构件的端部侧延伸的纵壁棱线向所述构件的外侧延伸；以及底凸缘，其为两个，与所述纵壁凸缘相邻，并经由在与所述纵壁的端部不同的所述纵壁的端部处延伸的下棱线向所述构件的外侧延伸，所述纵壁凸缘分别与在所述纵壁凸缘的端部处与所述纵壁凸缘相邻的底凸缘连续，在所述构件的端部处，所述纵壁的所述下棱线与所述纵壁棱线之间的角的曲率半径的总和ΣR以及顶板和纵壁的构件端部处的宽度的总和ΣL成为ΣR/ΣL≤0.13的关系。(2)根据技术方案1所述的构件，其特征在于，所述纵壁的所述下棱线与所述纵壁棱线之间的角的曲率半径为20mm以下。(3)根据技术方案1或2所述的构件，其特征在于，所述顶板凸缘和所述纵壁凸缘连续。(4)根据技术方案1～3中任一项所述的构件，其特征在于，所述纵壁是三角形，所述底凸缘也是所述纵壁凸缘。(5)一种压制成形品的制造方法，其特征在于，其是权利要求1～4中任一项所述的构件的由压制成形实现的制造方法，该压制成形品的制造方法具备如下工序：第1工序，在该第1工序中，在坯料的至少两个部位处分别收缩凸缘成形底凸缘的至少一部分和与所述底凸缘连续的纵壁凸缘的一部分；以及第2工序，在所述第1工序之后，在该第2工序中，在所述坯料的所述第1工序中的至少两个部位之间的至少两个部位处分别拉伸凸缘成形顶板凸缘和与所述顶板凸缘连续的纵壁凸缘的剩余部分。此外，本专利技术的目的在于提供图1的地板横梁那样的构件。不过，作为本专利技术的对象的构件不限定于地板横梁，纵壁也不限定于四边形。例如，也可以是如图2所示那样纵壁是三角形的压制成形品。然而，若欲通过压制成形来制造本构件，则纵壁凸缘-底凸缘之间成为收缩凸缘部，因此会产生壁厚过剩褶皱。例如，在专利文献4中，示出了专利文献1所公开的构件的制造方法，但若使用专利文献4来对纵壁凸缘-底凸缘之间的收缩凸缘部进行压制成形，则在压制成形时无法对钢板施加张力，因此会产生壁厚过剩褶皱。因此，不得不通过在纵壁凸缘与底凸缘之间设置缺口、将纵壁角R设定得较大例如为30mm，从而减少褶皱的产生。因此，如前所述，即使地板横梁借助纵壁凸缘接合于下边梁内部构件，也会在地板横梁与下边梁之间的接合部的附近不可避免地存在因上述的缺口、纵壁角R较大的情况而产本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种构件，其具备顶板和经由上棱线而在该顶板的两侧形成的彼此相对的两个纵壁，该构件的特征在于，该构件包括：顶板凸缘，其经由所述顶板的位于所述构件的端部侧的顶板棱线向所述构件的外侧延伸；纵壁凸缘，其为两个，经由所述纵壁的在所述构件的端部侧延伸的纵壁棱线向所述构件的外侧延伸；以及底凸缘，其为两个，与所述纵壁凸缘相邻，并经由在所述纵壁的端部以外的所述纵壁的端部处延伸的下棱线向所述构件的外侧延伸，所述纵壁凸缘分别与在所述纵壁凸缘的端部处与所述纵壁凸缘相邻的底凸缘连续，在所述构件的端部处，所述纵壁的所述下棱线与所述纵壁棱线之间的角的曲率半径的总和ΣR以及顶板和纵壁的构件端部处的宽度的总和ΣL成为ΣR/ΣL≤0.13的关系。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.08.18 JP 2016-1607221.一种构件，其具备顶板和经由上棱线而在该顶板的两侧形成的彼此相对的两个纵壁，该构件的特征在于，该构件包括：顶板凸缘，其经由所述顶板的位于所述构件的端部侧的顶板棱线向所述构件的外侧延伸；纵壁凸缘，其为两个，经由所述纵壁的在所述构件的端部侧延伸的纵壁棱线向所述构件的外侧延伸；以及底凸缘，其为两个，与所述纵壁凸缘相邻，并经由在所述纵壁的端部以外的所述纵壁的端部处延伸的下棱线向所述构件的外侧延伸，所述纵壁凸缘分别与在所述纵壁凸缘的端部处与所述纵壁凸缘相邻的底凸缘连续，在所述构件的端部处，所述纵壁的所述下棱线与所述纵壁棱线之间的角的曲率半径的总和ΣR以及顶板和纵壁的构件端部处的宽度的总和ΣL成为ΣR/ΣL≤0.13的关系。2.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：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