用于车辆的结构构件和方法技术

提供了至少部分地配置成用于支撑弯曲负载的用于车辆的结构构件以及用于制造这种结构构件的方法

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于车辆的结构构件和方法


[0001]本申请要求于
2021
年2月
11
日提交的
EP21382108.5
的权益
。
[0002]本公开涉及用于车辆框架的结构构件，这些结构构件至少部分地被配置成用于支撑弯曲负载
。
本专利技术还涉及制造这种结构构件的方法
。

技术介绍

[0003]诸如汽车的车辆结合有设计成承受车辆在其使用寿命期间可能承受的所有负载的结构骨架
。
结构骨架进一步被设计成在例如与其他汽车碰撞的情况下承受和吸收冲击
。
结构骨架还设计成尽可能轻质，以便减少诸如
CO2的污染物向环境的排放
。
[0004]汽车的结构骨架可以例如包含保险杠
、
支柱
(
例如
A
‑
柱
、B
‑
柱
、C
‑
柱
)、
侧冲击梁和摇板
。
这些和其他结构构件可具有一个或多个具有大致
U
形
(
也称为“帽”形
)
横截面的区域
。
这些结构构件可以以多种方式制造并且可以由多种材料制成
。
如上所述，需要在碰撞过程中改善车辆完整性同时还改善能量吸收的轻质材料
。
[0005]在汽车工业中，通常已知的是，车辆骨架的至少多个结构构件由超高强度钢
(UHSS)
制成，该超高强度钢表现出优化的每单位重量最大强度和有利的可成形性
。
[0006]本公开中的超高强度钢
(UHSS)
可被认为是具有至少
1000MPa
的极限拉伸强度的钢
。UHSS
可以在热成形工艺之后获得这种高拉伸强度
。
一些
UHSS
需要快速冷却以获得马氏体微结构和相应的高极限抗拉强度
。
其他
UHSS
可获得具有相对缓慢冷却或甚至空气冷却
(“空气硬化”)
的高极限拉伸强度
。
一些
UHSS
不需要热成形和相应的奥氏体化以获得高极限拉伸强度，而是在冷成形后具有并保持高强度
。
[0007]UHSS
可表现出高达
1500MPa、
或甚至
2000MPa
或更高的极限拉伸强度，特别是在压制硬化操作之后
。
在这种操作中，将钢坯件加热到高于奥氏体化温度，特别是高于
Ac3
，以使坯件基本上完全奥氏体化
。
在加热到该温度以上一段时间之后，坯件经受压制操作，其中坯件变形
。
同时，坯件被快速冷却，使得坯件基本上“完全硬化”并获得马氏体微结构
。
压制硬化也可称为“热冲压”，或当使用快速冷却时称为“热成形模具淬火”(HFDQ)。
[0008]除了使用适当的材料之外，还可以通过例如使用补焊
(patch welding)
来赋予车辆结构构件在碰撞行为和减轻重量方面的适当性能
。
例如，在需要时将第一贴片焊接到主件上加强了主件，而不会增加额外的不希望的重量
。
添加了贴片的坯件有时被称为“贴片拼接坯件”。
这与“拼焊坯件”不同，在拼焊坯件中，坯件通过边对边焊接彼此接合
。
[0009]通常，通过点焊将贴片焊接到主件上，点焊是汽车领域中公知和广泛使用的焊接技术
。
然而，点焊具有若干限制
。
[0010]这些限制包含点焊之间的某个最小距离
(
例如，在5和
20mm
之间
)
，某个最小点焊重叠区域
(
例如大约
25mm)
以及定位板和点焊工具所需的时间
(
例如大约
4s)。
这些距离和时间根据贴片和待焊接件的材料和厚度而变化
。
[0011]点焊的另一个缺点是，由于点焊是双面接入技术，并且焊枪不能容易地接入贴片已经定位的区域，所以贴片有时非常难以焊接
。
[0012]此外，焊接件和贴片
(
该组件也称为贴片拼接
(patchwork))
可经历若干后处理步骤，后处理步骤可由于贴片拼接的扭曲或弯曲而损坏或破坏一些点焊
。
因此，贴片拼接可被拆卸
。
例如，如果将热成形应用于贴片拼接坯件，则炉的热量
(
和
/
或随后的变形
)
可能使贴片拼接坯件变形，并且一些点焊可能松动或断裂
。
即使仔细地选择了用于连接贴片和工件的点焊的数量，也可能发生这种情况
。
[0013]已经使用的另一种技术是激光焊接
。
在激光焊接中，通常进行点焊，即提供激光针脚
。
激光缝合是局部的，通常是直的焊接
。
当提供几个激光针脚时，提供几个单独的接缝，从而模仿由点焊产生的接缝
。
[0014]文献
WO 2020/003900A1
公开了使用激光焊接来连接第一板状构件和第二板状构件，激光针脚沿第二板状构件的中心区域纵向设置
。
该文献还公开了沿着第二板状构件的纵向边缘在外侧使用激光电弧混合焊接
。
[0015]本公开旨在提供贴片焊接技术的改进
。

技术实现思路

[0016]在第一方面，提供了一种用于车辆框架的结构构件，结构构件至少部分地被配置成用于支撑弯曲负载
。
结构构件包括主件和第一贴片
。
主件具有基本上
U
形的横截面，包括底部
、
第一侧壁和第二侧壁
。
主件进一步包括配置成用于支撑弯曲负载的区域
。
第一贴片具有第一贴片边缘和相对的第二贴片边缘
。
第一贴片通过至少在被配置用于支撑弯曲负载的区域中基本上沿着第一贴片边缘和沿着第二贴片边缘进行连续激光焊接被附接到主件
。
[0017]利用通过连续激光焊接连接的至少两个贴片边缘，可以获得贴片和主件在连续激光焊接区域中的无缝结合
。
这使得贴片和主件能够至少在配置成用于支撑弯曲负载的区域中作为单个实体一起工作
。
[0018]因此，例如在碰撞期间，可以改善结构构件的性能
。
由于贴片和主件可以作为单个实体，因此例如与通过点焊和
/
或激光缝合焊接的贴片拼接相比，可以增强所获得的增强
。
与具有相同材料和厚度但其中贴片拼接坯件通过点焊形成的相同部件本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.
一种用于车辆框架的结构构件，所述结构构件至少部分地被配置成用于支撑弯曲负载，所述结构构件包括：具有基本上
U
形截面的主件，所述主件包括底部
、
第一侧壁和第二侧壁；其中所述主件包括被配置成用于支撑弯曲负载的区域，并且具有第一贴片边缘和相对的第二贴片边缘的第一贴片，其中所述第一贴片通过至少在被配置用于支撑弯曲负载的区域中在所述第一贴片内部基本上沿着所述第一贴片边缘和沿着所述第二贴片边缘进行连续激光焊接被附接到所述主件
。2.
如权利要求1所述的结构构件，其中所述第一贴片通过在所述第一贴片内部基本上沿所述贴片的所有边缘进行连续激光焊接而附连到配置成支撑所述主件的弯曲负载的区域
。3.
如权利要求1或2所述的结构构件，其中所述第一贴片在所述主件的所述底部
、
所述第一侧壁和所述第二侧壁上延伸
。4.
如权利要求3所述的结构构件，其中所述第一贴片在所述第一侧壁上延伸所述第一壁的高度的至少
10
％
、
任选地至少
25
％
、
并且特别地在
25
％和
50
％之间，并且所述第一贴片在所述第二侧壁上延伸所述第二侧壁的高度的至少
10
％
、
任选地至少
25
％
、
并且特别地在
25
％和
50
％之间
。5.
如权利要求1至3中任一项所述的结构构件，其中所述第一贴片的第一边缘基本上沿所述主件的所述第一侧壁和所述底部的第一接合处延伸，并且所述第一贴片的第二边缘沿所述主件的所述第二侧壁和所述底部的第二接合处延伸
。6.
如权利要求1或2中任一项所述的结构构件，进一步包括：具有第一贴片边缘和相对的第二贴片边缘的第二贴片，其中所述第二贴片通过至少在被配置用于支撑弯曲负载的区域中在所述第二贴片内部沿着所述第一贴片边缘和所述第二贴片边缘进行连续激光焊接而...

【专利技术属性】
技术研发人员：塞尔吉，
申请(专利权)人：昂登坦工程有限公司，
类型：发明
国别省市：