支柱和制造支柱的方法技术

支柱(1)，其包括伸长梁部分(2)和至少一个连接端部(3)，其中伸长梁部分(2)是具有外周长(C)的管状结构，且连接端部(3)与伸长梁部分(2)集成且包括管状结构的折叠和平整的端部，其中直径上相反的向内折叠线(5)在管状结构的端部的平整部分(3a、3b)之间汇合，使得所得的连接端部(3)包括四个材料层，且其中连接端部在横向于连接端部的纵向中心线(L)的方向上具有宽度(w)，其中w＞C/4，以及制造支柱(1)的方法(100)，其包括提供(101)具有外周长(C)的管状元件(10)以及在管状元件(10)的端部处形成(102；103)连接端部(3)的步骤，其中连接端部通过折叠(102)和平整(103)管状元件(10)的一部分(3')来形成，其中通过使所述部分(3')中的材料变形以便形成向内折叠线(5)且从直径上相反的侧部在朝管状元件的中心(X)的方向(p1)上推动它们直到它们汇合来进行折叠(102)，且通过从垂直于推动方向(p1)的相反方向(p2)朝管状元件的中心(X)按压因此折叠的部分(3')来进行平整(103)，由此获得包括四个材料层的端部(3)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】支柱和制造支柱的方法
本公开内容涉及一种用于汽车车辆的支柱，且涉及一种制造此类支柱的方法。
技术介绍
对汽车车辆的NVH(噪声、振动和平顺性)要求需要带脊的车体。管状支柱的使用是配平本体刚度的非常有效的方式，且此类构件的使用在近年来大大增加。支柱通常由铝挤出的圆形或椭圆形管制成，且通常应为直的并以推拉模式负载，以在本体中获得最大作用，且仅在连接区域处形成。当然，连接区域的刚度对支柱的功能是重要的。为了增加支柱中连接区域的刚度，可在端部处插入局部加强件。GB287023示出一种用于框架结构的管组件，其中借助于插入件来增加平整(flatten)端部的强度。例如在WO2004/090369A1中示出，还可形成连接区域。
技术实现思路
本公开内容旨在提供一种改进的支柱设计，其在不使用插入件的情况下在连接区域中具有增大的弯曲刚度。根据此类改进设计的支柱包括伸长梁部分和至少一个连接端部，其中伸长梁部分是具有外周长C的管状结构，且连接端部与伸长梁部分集成。连接端部包括管状结构的折叠和平整的端部，其中直径上相反的向内折叠线在管状结构端部的平整部分之间汇合，使得所得的连接端部包括四个材料层，且其中管状结构的端部在折叠和平整之前或之后冷成型，优选地使得连接端部在横向于连接端部的纵向中心线L的方向上具有宽度w，其中w>C/4。直径上相反的向内折叠线可适当地大致在连接端部的纵向中心线L处汇合。伸长梁部分的管状结构可具有平均壁厚t1，且连接端部可具有总厚度t2，其中t2≥3×t1。在一个备选方案中，伸长梁部分的管状结构可具有平均壁厚t1，且连接端部可具有总厚度t2，其中t2≈4×t1且w>C/4。在一个备选方案中，w≥C/3，且如果期望，t2>4×t1。支柱的管状结构可具有圆形、平椭圆形或椭圆形的截面，且可适当地为挤出的铝管状轮廓。此外，支柱的至少一个连接端部可适当地具有构造成接纳紧固件的开口。本公开内容还旨在提供一种制造上文提到的改进设计的支柱的方法，该方法包括提供具有外周长C的管状元件以及在管状元件的端部处形成连接端部的步骤。连接端部通过折叠和平整管状元件的一部分来形成，其中通过使所述部分中的材料变形以便形成向内折叠线且从直径上相反的侧部在朝管状元件中心的方向上推动它们直到它们汇合来进行折叠，且通过从垂直于推动方向的相反方向朝管状元件的中心按压因此折叠的部分来进行平整，由此获得包括四个材料层的端部，且其中该方法还包括使端部在折叠和平整之前或之后冷成型。可通过使所述部分中的材料变形来进行折叠，使得向内折叠线大致在所得端部的纵向中心线L处汇合。端部可在折叠和平整之前或之后进行冷成型，使得端部在横向于端部的纵向中心线L的方向上达到大于管状元件的外周长C的四分之一的宽度w。冷成型可包括使管状元件的端部在折叠和平整之前预扩展以增加其周长。预扩展可包括将周长增加至1.2-1.4倍。冷成型还可包括使管状元件端部在管状元件端部的周长预扩展之前或同时轴向压缩。该方法还可包括形成开口(4)的步骤，该开口(4)构造成在端部中接纳紧固件，且该开口优选地在折叠和平整之后冷成型。折叠和平整的端部在横向于纵向中心线L的方向上可具有宽度w1，且可冷成型以将该宽度增加至宽度w2，其中w1＜w2，且优选地w2＞C/3。附图说明图1是本公开内容的支柱的示意性透视侧视图；图2是本公开内容的支柱的示意性透视顶视图；图3示意性地示出可由其形成支柱的管状结构或元件的示例的截面，且还示出支柱的伸长梁部分的示例的截面；图4是支柱的示意性透视侧视图，其更详细地示出连接端部的截面；图5示意性地示出管状元件的端部可如何进行折叠和平整；图6a和图6b示意性地示出可由其形成支柱的管状结构或元件的备选的适当截面的示例；图7是本公开内容的支柱的示意性透视顶视图；图8示意性地示出管状元件的端部的预扩展；图9示意性地示出轴向压缩，随后是管状元件的端部的预扩展；图10示意性地示出管状元件的端部的组合式轴向压缩和预扩展；图11示意性地示出构造成接纳紧固件的开口的冷成型；图12示意性地示出端部在折叠和平整之后的冷成型；图13是示意性地示出根据本公开内容的制造支柱的方法的图。具体实施方式在安装于汽车结构中的支柱中，连接区域经受最高的局部应力。当连接区域的轴线与负载轴线不成一直线时，这特别明显。常规支柱典型地具有用于附接到汽车结构的连接区域，其中该连接区域是支柱的平整端部。为了提高连接区域中的刚度，使用插入件，或连接区域形成有例如弯曲的侧边缘以更好地吸收动力。这些方式通常过于昂贵或不够有效。因此，本公开内容旨在提供一种改进的支柱设计，其在连接区域中具有增大的弯曲刚度。本专利技术的支柱包括伸长梁部分和至少一个连接端部，其可具有构造成接纳紧固件的开口。在使用期间，支柱将在两端处连接到本体，且一个或两个连接端部可具有该设计并以本文中描述的方式制造。伸长梁部分是具有外周长(C)的管状结构。连接端部与伸长梁部分集成且包括管状结构的折叠和平整的端部，其中直径上相反的向内折叠线在管状结构的端部的平整部分之间汇合，使得所得的连接端部包括四个材料层。管状结构的端部在折叠和平整之前或之后冷成型，以便获得某一期望的宽度和/或厚度。有利地，连接端部在横向于连接端部的纵向中心线的方向上具有大于管状结构的外周长的四分之一的宽度(w)，即w＞C/4。这可例如通过使端部在折叠和平整之前预扩展来获得。在该上下文中，用语“汇合”旨在意指使直径上相反的向内折叠线彼此接近以便获得完整的四层端部，但它们不一定必须相接。端部可不对称地或对称地折叠。然而，优选的是，直径上相反的向内折叠线大致在连接端部的纵向中心线(L)处汇合，以给出在折叠区域中期望的对称刚度。在支柱和制造它的方法的本描述中，假设连接端部由管状元件或管状结构形成，该管状元件或管状结构在其整个长度上具有相同的形状、尺寸和平均壁厚。然而，可构想，在要形成连接端部的部分中，管状元件或管状结构的形状、尺寸和平均壁厚是不同的。如果这样，外周长和平均壁厚以及管状结构或元件的与所得的端部连接部分有关的任何其它细节是指由其形成端部连接部分的管状结构或元件的部分。在除了折叠和平整之外没有进行连接端部的成型的情况下，端部的厚度t2将是平均壁厚t1的约四倍，且宽度将小于由其形成连接端部的管状结构的外周长C的四分之一，因为周长中的一些将在给出端部其厚度时终止。在厚度t1=0的情况下，宽度将是w=C/4，但因为厚度始终将是t1>0，宽度将是w<C/4。基于折叠具有大致半圆形截面的假设，宽度(除了折叠和平整之外没有任何成型)可表示为w=(C-0.6×t1)/4。然而，本公开内容的管状结构的连接端部在折叠和平整之前或之后冷成型，使得该连接端部在横向于连接端部的纵向中心线(L)的方向上具有宽度(w)，其中w>C/4。因此，在除了折叠和平整之外没有任何冷成型的情况下，宽度将是w=(本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种支柱(1)，所述支柱(1)包括伸长梁部分(2)和至少一个连接端部(3)，其特征在于，所述伸长梁部分(2)是具有外周长(C)的管状结构，且所述连接端部(3)与所述伸长梁部分(2)集成且包括所述管状结构的折叠和平整的端部，其中直径上相反的向内折叠线(5)在所述管状结构的端部的平整部分(3a、3b)之间汇合，使得所得的连接端部(3)包括四个材料层，且其中所述管状结构的端部在折叠和平整之前或之后冷成型。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180405 SE 1850381-31.一种支柱(1)，所述支柱(1)包括伸长梁部分(2)和至少一个连接端部(3)，其特征在于，所述伸长梁部分(2)是具有外周长(C)的管状结构，且所述连接端部(3)与所述伸长梁部分(2)集成且包括所述管状结构的折叠和平整的端部，其中直径上相反的向内折叠线(5)在所述管状结构的端部的平整部分(3a、3b)之间汇合，使得所得的连接端部(3)包括四个材料层，且其中所述管状结构的端部在折叠和平整之前或之后冷成型。


2.根据权利要求1所述的支柱，其特征在于，进行所述冷成型，使得所述连接端部在横向于所述连接端部的纵向中心线(L)的方向上具有宽度(w)，其中w＞C/4。


3.根据权利要求1或2所述的支柱，其特征在于，所述直径上相反的向内折叠线(5)大致在所述连接端部的纵向中心线(L)处汇合。


4.根据前述权利要求中任一项所述的支柱，其特征在于，所述伸长梁部分(2)的管状结构具有平均壁厚(t1)，且所述连接端部(3)具有总厚度(t2)，其中t2≥3×t1。


5.根据前述权利要求中任一项所述的支柱，其特征在于，所述伸长梁部分(2)的管状结构具有平均壁厚(t1)，且所述连接端部(3)具有总厚度(t2)，其中t2≈4×t1且w>C/4。


6.根据前述权利要求中任一项所述的支柱，其特征在于，w≥C/3。


7.根据权利要求4或6所述的支柱，其特征在于，t2＞4×t1。


8.根据前述权利要求中任一项所述的支柱，其特征在于，所述管状结构具有圆形、平椭圆形或椭圆形的截面。


9.根据前述权利要求中任一项所述的支柱，其特征在于，所述管状结构是挤出的铝管状轮廓。


10.根据前述权利要求中任一项所述的支柱，其特征在于，所述至少一个连接端部(3)具有构造成接纳紧固件的开口(4)。


11.一种制造支柱(1)的方法(100)，所述方法(100)包括提供(101)具有外周长(C)的管状元件(10)以及在所述管状元件(10)的端部处形成(102；103)连接端部(3)的步骤，其特征在于，所述连接端部通过折叠(102)和平整(...

【专利技术属性】
技术研发人员：E·L·克劳森，C·派德森，
申请(专利权)人：海德鲁挤压解决方案股份有限公司，
类型：发明
国别省市：挪威;NO