具有8字形横截面的保险杠梁制造技术

保险杠梁(1)由至少一个滚轧成形钢板(10)制成，该保险杠梁(1)包括上梁(12)和下梁(14)，上梁(12)和下梁(14)沿横向方向延伸，所述上梁(12)和所述下梁(14)各自具有闭合横截面，该闭合横截面由前壁(16、22)、后壁(18、24)、上壁(20)以及下壁(26)限定，上壁(20)和下壁(26)使前壁(16、22)接合至后壁(18、24)，其中，在上梁(12)的前壁(16)与后壁(18)之间以及下梁(14)的前壁(22)与后壁(24)之间延伸的中央壁(28)形成上梁(12)的下壁以及下梁(14)的上壁两者。中央壁(28)在至少两个不同的平面中延伸。

Bumper beam with 8-shaped cross section

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有8字形横截面的保险杠梁
本专利技术涉及一种用于机动车辆的下述类型的保险杠梁：该保险杠梁由至少一个滚轧成形钢板制成，该保险杠梁包括上梁和下梁，上梁和下梁沿横向方向延伸，所述上梁和所述下梁各自具有闭合横截面，该闭合横截面由前壁、后壁、上壁以及下壁限定，上壁和下壁将前壁接合至后壁，其中，在上梁的前壁与后壁之间以及下梁的前壁与后壁之间延伸的中央壁形成上梁的下壁以及下梁的上壁两者。本专利技术还涉及一种用于制造这样的保险杠梁的方法。
技术介绍
包括具有共用的中央壁的上梁和下梁的保险杠梁被称为“8字形”保险杠梁。这样的保险杠梁因具有良好的强度和冲击特性——归功于增大了保险杠梁的抵抗性的中央壁——同时保持相对轻并且适应于要安装该保险杠梁的车辆中的可用空间而众所周知。例如，文件US-8716624和US-2014/0361558公开了这样的8字形保险杠梁。在冲击、例如柱试验冲击的情况下，保险杠梁需要具有特定的行为，在柱试验冲击中局部障碍物以约15Km/h的速度撞击保险杠梁的中央部分。更具体地，当冲击发生时，保险杠梁必须能够在吸收能量的同时变形，使得冲击的能量不传递至或较少地传递至在车辆中的保险杠梁后方延伸的部件。为此，在峰值作用力施加到保险杠梁时以及在大量变形之后，保险杠梁必须在下述方面具有令人满意的特性：对大于预定作用力阈值的峰值作用力的抵抗性，该峰值作用力在冲击期间施加至保险杠梁；在保险杠梁由于冲击而以预定变形距离的变形之后吸收的最小能量；以及在保险杠梁变形期间的抗断裂性，这意味着保险杠梁必须塑性变形并且不超过预定变形距离而断裂，以确保在塑性变形期间能量的吸收。在设计新的保险杠梁时，有人试图在这些三个参数中获得最佳结果(对峰值作用力的抵抗性、吸收的最小能量和抗断裂性)。然而，试图改善这些特性中的一个特性通常对于另一个特性和/或其他特性是有害的。例如，例如通过改变保险杠梁的几何形状或通过增大保险杠梁的抗拉强度来增大保险杠梁的抵抗性从而使保险杠梁能够抵抗较大的峰值作用力，这使得保险杠梁更不易变形并且更可能在保险杠梁的变形达到预定距离之前断裂。
技术实现思路
本专利技术的目的中的一个目的是提出一种在所有三个参数中均具有改进结果的保险杠梁。为此，本专利技术涉及一种上述类型的保险杠梁，其中，中央壁在至少两个不同的平面中延伸。具有在至少两个不同平面中延伸的中央壁从而在中央壁中形成阶梯部允许了改善保险杠梁的抵抗性，这使得保险杠梁能够抵抗在冲击期间施加的较大的峰值作用力。此外，形成的阶梯部使得能够减小在单个平面中延伸的中央壁的部分的长度，该长度是沿由施加在保险杠梁上的冲击引起的作用力的方向测量的，这改善了在保险杠梁变形期间的能量吸收，因此改善了以预定变形距离吸收的最小能量，并且使得保险杠梁在变形期间不太可能断裂。获得该结果是因为引起表面屈曲的作用力随着在单个平面中延伸的表面的沿纵向方向的长度增大而变得更低，在冲击期间作用力沿该纵向方向施加在保险杠梁上。相比于中央壁在单个平面中延伸的这种情况，由于在中央壁中具有平面的变化使得能够减小在中央壁的单个平面中延伸的表面的沿纵向方向的长度，这些表面的屈曲由于引起屈曲的作用力较大而被延迟。延迟屈曲允许了将上梁的中空本体和下梁的中空本体保持在较大的变形距离上，这改善了保险杠梁在冲击期间在吸收能量方面的性能。在权利要求2至17中叙述了该保险杠梁的特定特征。本专利技术还涉及一种用于制造如上所述的保险杠梁的方法，该方法包括下述步骤：-提供钢板；-在连续的滚轧工位中使该钢板滚轧成形以形成保险杠梁，该保险杠梁包括：上梁和下梁，上梁和下梁沿横向方向延伸，所述上梁和所述下梁各自具有闭合横截面，该闭合横截面由前壁、后壁、上壁以及下壁限定，上壁和下壁将前壁接合至后壁，在上梁的前壁与后壁之间以及下梁的前壁与后壁之间延伸的中央壁形成上梁的下壁以及下梁的上壁两者，其中，该中央壁在连续的滚轧工位中的至少一个滚轧工位中定形状成使得该中央壁至少两个不同的平面中延伸。在权利要求19和20中叙述了该方法的特定特征。附图说明在阅读以示例方式给出并参照所附附图给出的以下描述时，本专利技术的其他方面和优点将变得显而易见，在附图中：-图1是包括根据本专利技术的保险杠梁的保险杠梁组件的立体图；-图2是沿着图1的II-II平面的横截面图；-图3是沿着图1的III-III平面的横截面图；-图4是示出了在形成图1的保险杠梁时的每个成形步骤处的钢板形状的一系列横截面图；-图5是图4中所示的步骤4至7的放大视图；以及-图6是示出了施加至保险杠梁的力相对于图1的保险杠梁的变形距离的图表。具体实施方式在描述中，术语“纵向”是根据车辆的前-后方向而限定的，并且术语“横向”是根据车辆的左-右方向而限定的。术语“上”、“上部”、“下部”是相对于车辆的高度方向而限定的。参照图1，描述了用于机动车辆的保险杠梁组件。这样的保险杠梁组件要布置在车辆的前部和/或后部处，以在车辆受到正面冲击和/或后部冲击的情况下保护发动机室和车厢。保险杠梁组件包括：保险杠梁1，该保险杠梁1大致横向延伸；以及两个碰撞盒2，所述两个碰撞盒2沿纵向方向延伸，两个碰撞盒2在保险杠梁1的每个横向端部4附近附接至保险杠梁1。在每个碰撞盒2的与保险杠梁1相反的端部处设置有附接板6，以用于将保险杠梁组件附接至车辆的车身、例如附接至车辆的纵梁。保险杠梁1定尺寸成用于在横向方向上沿着车辆宽度的主要部分延伸。根据实施方式，保险杠梁1在比将车辆的两个纵梁间隔开的距离略大的距离上延伸，例如在车辆宽度的70％的距离上延伸。保险杠梁1在横向方向上是弧形的，这意味着保险杠梁1具有弯曲形状，该弯曲形状布置成使得中央部分8比保险杠梁1的横向端部6朝向车辆外部延伸得更远。这意味着保险杠梁的外拱部意在朝向车辆的外部延伸，而内拱部意在朝向车辆的内部延伸。保险杠梁1的曲率半径例如小于或等于4000mm、例如被包含在2000mm与4000mm之间。该曲率半径沿横向方向可以是恒定的或不是恒定的。保险杠梁1通过对钢板10进行滚轧成形而获得(图4)，这意味着钢板被折曲并弯折成如后面将更详细地描述的形状。更具体地，钢板10例如定轮廓成形状。钢板10由具有大于或等于980MPa、例如大于1500MPa或大于1700MPa的抗拉强度的钢制成。钢例如包含至少35％的马氏体或贝氏体。根据实施方式，钢是例如具有1500MPa的拉伸强度的全马氏体钢。可以例如以锌基覆层或铝基覆层来涂覆钢。替代性地，钢留在未涂覆状态。钢板10具有被包含在0.8mm与1.5mm之间的厚度、例如约1mm的厚度。钢板的厚度不一定是恒定的，以在保险杠梁1中形成具有不同厚度的部分。以这样的方式折曲钢板10：使得保险杠梁1包括上梁12和下梁14，上梁12和下梁14各自沿横向方向延伸，上梁12在下梁14的上方沿车辆的高度方向延伸。上梁12包括：前壁16，该前壁16意在朝向车辆的外部延伸；后壁18，该后壁18大致平行于前壁16并且意在朝向车辆的内部延伸；以及上壁20，该上壁20将前壁16的上端部接合至后壁18的上端部。下梁14包括：前壁22，该前壁22意在朝向车辆的外部延伸；后壁24，该后壁24大致平行于前壁22并且意在朝向车辆的内部延伸；以及下壁26，该下壁26将前壁22的下端部接合至后壁24的下本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于机动车辆的保险杠梁(1)，所述保险杠梁(1)由至少一个滚轧成形钢板(10)制成，所述保险杠梁(1)包括上梁(12)和下梁(14)，所述上梁(12)和所述下梁(14)沿横向方向延伸，所述上梁(12)和所述下梁(14)各自具有闭合横截面，所述闭合横截面由前壁(16、22)、后壁(18、24)、上壁(20)以及下壁(26)限定，所述上壁(20)和所述下壁(26)使所述前壁(16、22)接合至所述后壁(18、24)，其中，在所述上梁(12)的所述前壁(16)与所述后壁(18)之间以及所述下梁(14)的所述前壁(22)与所述后壁(24)之间延伸的中央壁(28)形成所述上梁(12)的下壁以及所述下梁(14)的上壁两者，其特征在于，所述中央壁(28)在至少两个不同的平面上延伸。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.11.18 IB PCT/IB2016/0569631.用于机动车辆的保险杠梁(1)，所述保险杠梁(1)由至少一个滚轧成形钢板(10)制成，所述保险杠梁(1)包括上梁(12)和下梁(14)，所述上梁(12)和所述下梁(14)沿横向方向延伸，所述上梁(12)和所述下梁(14)各自具有闭合横截面，所述闭合横截面由前壁(16、22)、后壁(18、24)、上壁(20)以及下壁(26)限定，所述上壁(20)和所述下壁(26)使所述前壁(16、22)接合至所述后壁(18、24)，其中，在所述上梁(12)的所述前壁(16)与所述后壁(18)之间以及所述下梁(14)的所述前壁(22)与所述后壁(24)之间延伸的中央壁(28)形成所述上梁(12)的下壁以及所述下梁(14)的上壁两者，其特征在于，所述中央壁(28)在至少两个不同的平面上延伸。2.根据权利要求1所述的保险杠梁，其中，所述中央壁(28)包括：前部部分(30)，所述前部部分(30)从所述上梁(12)的所述前壁(16)和所述下梁(14)的所述前壁(22)延伸；后部部分(32)，所述后部部分(32)从所述上梁(12)的所述后壁(18)和所述下梁(14)的所述后壁(24)延伸；以及中央部分(34)，所述中央部分(34)使所述前部部分(30)与所述后部部分(32)接合，其中，所述前部部分(30)和/或所述后部部分(32)在如下平面中延伸：所述平面不同于所述中央部分(34)在其中延伸的平面。3.根据权利要求2所述的保险杠梁，其中，所述前部部分(30)在第一平面中延伸，并且所述后部部分(32)在大致平行于所述第一平面的第二平面中延伸，所述中央部分(34)在第三平面中延伸，所述第三平面在所述第一平面与所述第二平面之间倾斜。4.根据权利要求3所述的保险杠梁，其中，所述第一平面和所述第二平面大致平行于所述上梁(12)的所述上壁(20)并且平行于所述下梁(14)的所述下壁(26)。5.根据权利要求3或4所述的保险杠梁，其中，分别在所述中央部分(34)与所述前部部分(30)之间、所述中央部分(34)与所述后部部分(32)之间的连接部由倒圆部分(36)形成，所述倒圆部分(36)分别在所述中央部分(34)与所述前部部分(30)之间、所述中央部分(34)与所述后部部分(32)之间延伸。6.根据权利要求5所述的保险杠梁，其中，所述倒圆部分(36)的曲率半径大于或等于所述钢板(10)的厚度的0.5倍。7.根据权利要求2至6中的任一项所述的保险杠梁，其中，所述前部部分(30)在距离所述上梁(12)的所述上壁(20)第一距离处延伸，并且所述后部部分(32)在距离所述上梁(12)的所述上壁(20)第二距离处延伸，所述第二距离大于所述第一距离。8.根据权利要求7所述的保险杠梁，其中，所述第一距离与所述第二距离之间的差小于使所述上梁(12)的所述上壁(20)与所述下梁(14)的所述下壁(26)间隔开的距离的三分之一。9.根据权利要求2至8中的任一项所述的保险杠梁，其中，所述前部部分(30)通过倒圆前端部(38)连接至所述上梁(16)的所述前壁(16)，并且其中，所述后部部分(32)通过倒圆后端部(40)连接至所述下梁(14)的所述后壁(24)。10.根据权利要求1至9中的任一项所述的保险杠梁，其中，所述上梁(12)的所述前壁(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：达米安·埃里松，吉米·拉姆，丹·哈森普，伊利·吉博，伊万·维奥，
申请(专利权)人：安赛乐米塔尔公司，
类型：发明
国别省市：卢森堡,LU