汽车车身的侧部构造制造技术

一种汽车车身的侧部构造，其包括A柱和上边梁；该A柱包括：第1部分，其与下边梁相连接并朝向上方延伸设置，并且具有闭合截面；第2部分，其与该第1部分相连续并沿倾斜方向延伸设置，并且具有闭合面；该上边梁与该A柱相连续且与B柱相连接，该上边梁具有闭合截面，其特征在于，至少在上述第2部分的内部以及从该第2部分到上述上边梁内部的比该上边梁与上述B柱相连接的连接部靠后方的位置之间配置有侧部加强构件，该侧部加强构件具有闭合截面且具有3维弯曲的形状，并且经高频淬火处理，沿轴向由一个构件构成。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种汽车车身的侧部构造。具体而言，汽车车身的侧部构造是至少具有A柱、B柱以及上边梁(roof rail)的汽车车身的侧部构造。
技术介绍
以往的汽车采用的是所谓的框架构造，S卩，将发动机、散热器、悬架、变速器、差速器甚至燃料箱等的零部件安装在框架上，并在该框架上搭载由发动机室、驾驶室以及后备 箱所构成的车身，上述框架通过将截面箱形的构件组合成梯子形状所构成。但是，由于该框架构造必须使用相对于车身独立的零部件即沉重的框架，因而难以追求车身轻量化，并且由于将框架和车身接合的工序也是不可缺少的，因此，生产率很低。为此，近年所生产的大部分汽车，是由将框架和车身作为一体化构造的整体车身(整体结构车身)所构成。整体车身是，在该整体车身的下面，即在底部分的、成为车身构造基础的最重要部分的车身底部(也称为平台)组合下边梁、A柱、B柱、上边梁、根据情况也可以通过组合由C柱构成的车身侧板(body side)从而一体化的车身本体来支承载重，即使对于被从外部施加的冲击载重，车身各部也在压缩或变形时通过车身各部全体来吸收冲击能量。在整体车身中，虽然不存在像框架构造那样明确的框架，但在发动机、悬架的安装部这样的负荷、应力所集中的部分，也要适当配置例如由纵梁、悬架、各种柱、横梁、上边梁甚至下边梁等这样的由闭合截面的筒体所形成的汽车车身用强度构件，以增强车身本体。另外，车身侧板和车身底部都不仅对汽车车身的弯曲刚性、扭转刚性产生很大影响，而且具有在侧面冲撞的时候尽量抑制驾驶室的损伤以便提高搭乘者的安全性的功能。特别是与全面冲撞相比，侧面冲撞更难充分确保用于保护乘客的空间，所以提高该车身侧板的刚性是很重要的。车梁(也称副车架)就是被如此配置的强度零部件之一。所谓车梁(member)是将悬架、发动机甚至变速器等安装在车身底部时所设的骨架。车身底部由于支承悬架或者驱动系统而对于车身的各种刚性(例如弯曲刚性、扭转刚性等)有很大影响，因此，通过在车身底部的各个部位上适当配置车梁或者其它的加强件，可给予车身底部足够的刚性。作为该种车梁的一种，具有在发动机室内的左右向前后方向大致水平延伸地被焊接的前纵梁。通常，前纵梁具有例如由四边形、六边形甚至圆形等具有闭合截面的筒体所形成的本体。而且，该本体具有从其轴向的一端朝向另一端、向着车身的前后方向延伸设置的前端部；与该前端部连续并且沿着作为发动机室与驾驶室之间的隔壁的前围板倾斜的倾斜部；与该倾斜部连续并且沿着接合于前围板的底板下表面延伸设置的后端部。根据车身的大小，前纵梁的全长是600 1200mm程度。该前纵梁由于如上所述首先被要求的是作为维持车身底部强度的强度构件而被设计为具有足够的强度，而另一方面，该前纵梁又是作为负担在正面冲撞事故的情况下被施加的冲击载重的主体的构件，因此，该前纵梁被设计成具有在正面冲撞事故的情况下，其前端侧压曲而塑性变形为曲折状(accordion状)，从而能够吸收冲击能量的冲击吸收性。这样，前纵梁被要求具有所谓的相反特性，该相反特性是指具有足够的强度和当施加有冲击载重时前端侧容易塑性变形为曲折状等这样的特性。并且，如上所述，前纵梁作为车身底部的加强构件被配置为焊接在其它壁板上，因此要求其具有优异的焊接性能，另外，由于前纵梁从前端部朝向后端部具有复杂的形状并且进行穿孔加工、切断加工，因此也要求其具有优异的加工性能。在专利文献I中揭示了一种由中空铝合金挤压型材形成的、板厚局部地发生变化的能量吸收构件的专利技术；在专利文献2中揭示了一种具有闭合截面且板厚局部地发生变化的前纵梁的专利技术，该闭合截面具有与车身的前后方向平行配置的弓形形状部；在专利文献3中揭示了一种在前端部的一部分设置了脆弱部分的前纵梁的专利技术；在专利文献4中揭示了一种通过设计前端部的形状而使其能在整个截面内更加均匀地变形压曲的前纵梁的专利技术；在专利文献5中揭示了一种由轻合金制铸件形成的U字截面的下侧构件和由轻合金制 板材形成的上侧构件所构成的闭合截面的前纵梁的专利技术。另外，在专利文献6中揭示了一种关于车身侧板的、通过在A柱的内部配置加强管来防止翻转时A柱压曲的专利技术。近年来，对于汽车车身用强度构件来说，从为了抑制地球变暖而谋求削减CO2排出量所致的燃料费用的提高以及进一步提高冲撞事故时的乘客的安全性的观点出发，对于轻量化以及高强度化的要求日益提高。为了响应这种要求，多使用具有比以往更加高强度水平的高强度原材料，如抗拉强度为780MPa以上、甚至900MPa以上的高张力钢板。另一方面，随着这种原材料的高强度化，也促进重新研究汽车车身用强度构件构造。例如，为了适用于各种各样的汽车零部件，对其进行具有多分支的弯曲形状、例如像S形弯曲那样的弯曲方向为2维弯曲的弯曲加工，或者弯曲方向为3维弯曲的弯曲加工所制造的汽车车身用强度构件，也强烈要求开发出以高精度加工的弯曲加工技术。为了响应这种要求，迄今为止已经提出有各种各样的加工技术。例如，在专利文献7所涉及的专利技术中揭示了一种这样的方法一边利用能自由旋转的臂夹持金属管等的被加工件的前端侧并利用加热装置进行加热，一边使加热部沿轴向依次移动而使金属管等的被加工件弯曲变形，其后立即进行冷却，从而一边对金属管等进行热处理一边进行弯曲加工的方法。另外，在专利文献8所涉及的专利技术中揭示了一种这样的方法夹持金属管而对加热部施加扭转力和弯曲力，一边扭转金属管一边使其弯曲变形，从而一边对金属管等进行热处理一边进行弯曲加工的方法。如果再考虑弯曲加工制品的轻量化，其抗拉强度优选设定在900MPa以上，更优选设定在1300MPa以上。在此情况下，迄今为止如同在专利文献7、8中所揭示那样，将抗拉强度为500 700MPa左右的管坯作为初始材料进行弯曲加工之后，通过热处理提高强度，从而制造出具有所期望的高强度的弯曲加工制品。专利文献7、8所揭示的专利技术，都使用属于所谓夹持弯曲加工的加工方法，不管实施哪个专利技术，都需要利用能自由旋转的臂来夹持被加工件的前端部。为此，很难使被加工件的进给速度高速化，并且，因为每次利用臂重新夹持住加工件后都需要使臂回复到原来位置，所以被加工件的进给速度变动较大，复杂地控制住冷却速度就变得很难，无法确保所期望的淬火精度。为此，必须复杂且高精度地控制加热速度、冷却速度，以避免产生不均匀应变，确保规定淬火精度变得极其困难。为此，在弯曲加工形状中发生不均匀，特别是在高强度件的情况下，伴随残余应力而产生延迟破坏，难以制造要求高可靠性的汽车车身用强度构件。 在专利文献9中揭示了一种涉及高频加热折弯机的专利技术，该高频加热折弯机一边利用进给装置将被支承部件支承的被加工件从上游侧向下游侧输送，一边在该支承部件的下游进行弯曲加工，在此基础上支承辊而使辊能向3维方向自由移动。采用专利文献9所揭示的高频加热折弯机，使辊跨过被加工件而向被加工件的相反方向的侧面移动，通过与其侧面相抵接而进行弯曲加工，因此，即使像例如S形弯曲那样弯曲方向为2维弯曲的弯曲加工的情况下，也不需要进行使被加工件旋转180度的准备作业，从而能够高效率地进行弯曲加工。但是，在专利文献9所揭示的高频加热折弯机中，没有夹紧被加工件的两侧面的部件。因此，容易因经过高频加热后的冷却的残余应力而产生变形，所以很难确保规定的尺寸精度，加工速度受本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种汽车车身的侧部构造，其包括A柱和上边梁；该A柱包括：第1部分，其与下边梁相连接并朝向上方延伸设置，并且具有闭合截面；第2部分，其与该第1部分相连续并沿倾斜方向延伸设置，并且具有闭合面；该上边梁与该A柱相连续且与B柱相连接，该上边梁具有闭合截面，其特征在于，至少在上述第2部分的内部以及从该第2部分到上述上边梁内部的比该上边梁与上述B柱相连接的连接部靠后方的位置之间配置有侧部加强构件，该侧部加强构件具有闭合截面且具有3维弯曲的形状，并且经高频淬火处理，沿轴向由一个构件构成。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：吉田经尊，小岛启达，富泽淳，岛田直明，
申请(专利权)人：新日铁住金株式会社，
类型：发明
国别省市：