專利名稱：成形構(gòu)件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種成形構(gòu)件及其制造方法。具體來說，本發(fā)明涉及一種適合使用于汽車構(gòu)成構(gòu)件中的成形構(gòu)件及其制造方法，該成形構(gòu)件能夠以低成本制造并且具有優(yōu)異的尺寸精度，還具有優(yōu)異的軸向按壓特性和三點彎曲特性、或優(yōu)異的彎曲剛性和扭轉(zhuǎn)剛性。
背景技術(shù)：
如眾所周知，為了兼具輕量和高剛性，幾乎所有的汽車車身都由承載式車身(獨立車身)構(gòu)成。圖20是示意性地表示汽車車身I的說明圖。通常，承載式車身通過利用例如點焊將由板厚2.0mm以下的鋼板沖壓成形而得到的多個構(gòu)成構(gòu)件組合并接合成預(yù)定的形狀而構(gòu)成。在這種多個構(gòu)成構(gòu)件(以下，稱作汽車構(gòu)成構(gòu)件)中包括例如前側(cè)構(gòu)件2、保險杠加強件3、前撞擊箱4、前側(cè)上部導(dǎo)軌5、門檻6、橫向構(gòu)件7、地板面板8、中柱9、車頂縱梁側(cè)構(gòu)件10、后側(cè)部件11，還包括后撞擊箱12，這些構(gòu)件由單一或幾個成形構(gòu)件主體、例如沖壓成形構(gòu)件主體或滾壓成形構(gòu)件主體構(gòu)成，以便確保所要求的車身剛性。在此，“成形構(gòu)件主體”是指利用沖壓成形、滾壓成形等適當(dāng)?shù)膹澢尚畏椒▽Π鍫畹脑牧线M行成形而得到的具有棱線部的構(gòu)件主體。在本說明書中，為了方便說明，有時僅稱作成形體。圖21表示將板狀坯件沖壓成形為截面呈帽型而得到的成形構(gòu)件13的例子。尤其是，圖21是示意性地表示成形構(gòu)件13和平面狀的封板14組合而構(gòu)成的汽車構(gòu)成構(gòu)件15的一個例子、亦即前側(cè)構(gòu)件的構(gòu)造的說明圖。如圖21所示，成形構(gòu)件13具有用于連接一個面13a和另一個面13b的棱線部13c，由此，能夠提高汽車構(gòu)成構(gòu)件15的剛性。在專利文獻I中公開有將成形構(gòu)件的棱線部設(shè)為折疊鋼板而得到的折疊形狀部的發(fā)明，在專利文獻2中公開有在成形構(gòu)件的棱線部設(shè)置堆焊部的發(fā)明，在專利文獻3 5中公開有對成形構(gòu)件的需要強度的部分進行淬火并將其作為淬火固化部的發(fā)明。而且，在專利文獻6、7中公開有如下發(fā)明:在作為原材料的兩張鋼板之間夾裝焊料，利用所謂的熱壓工序進行焊接和成形來制造成形構(gòu)件。專利文獻1:日本特開2008 - 155749號公報專利文獻2:日本特開2004 - 276031號公報專利文獻3:日本特開平4 - 72010號公報專利文獻4:日本特開平11 - 152541號公報專利文獻5:日本特開平10 - 17933號公報專利文獻6:日本特開2001 - 310223 號公報專利文獻7:日本特開2011 - 88484號公報

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問題在專利文獻I所公開的發(fā)明中，需要用于形成折疊形狀部的特殊模具，設(shè)備成本變高。在專利文獻2所公開的發(fā)明中，用于形成堆焊部的成本變高。而且，在專利文獻3 5所公開的發(fā)明中，不僅用于形成淬火固化部的成本變高，還擔(dān)心因淬火而導(dǎo)致成形構(gòu)件的變形所導(dǎo)致的尺寸精度的降低。另外，各個鋼板、焊料(例如，Pb、Cu、Ag等)的屬性值(熔點、強度、延伸度)明顯不同。因此，在專利文獻6、7所公開的發(fā)明中存在下列問題。(a)由于焊料是利用低熔點金屬的熔融的材料，因此在熱壓工序中，兩張鋼板以將處于熔融狀態(tài)的焊料夾在中間的狀態(tài)成形。此時，已熔融的焊料侵入到鋼的晶界而產(chǎn)生所謂的液態(tài)晶界脆化。在該脆化了的晶界中，焊料因成形時的扭曲而剝離，很可能不能夠制造期望的成形構(gòu)件。(b)即使能夠制造成形構(gòu)件，在兩張鋼板之間，也必然會存在強度、延伸度這樣的屬性值與鋼有很大差異的焊料。因此，在安裝于車輛的成形構(gòu)件受到碰撞負(fù)荷而軸向擠壓變形、彎曲變形時，在焊料自身、焊料與鋼板之間的界面容易產(chǎn)生破損，不能夠提高成形構(gòu)件的碰撞能量的吸收特性。用于解決問題的方案本發(fā)明者們得知，即使是結(jié)構(gòu)簡單且即使是復(fù)雜的形狀也能夠以簡便的方法制造的復(fù)合材料、即利用焊接將加強材料接合于棱線部且此時的焊接部設(shè)置在接近棱線部的中心的區(qū)域的復(fù)合材料在承受這種碰撞負(fù)荷時，能量吸收特性特別優(yōu)異。本發(fā)明涉及一 種成形構(gòu)件，其具有至少一個用于連接一個面和另一個面之間的棱線部，其特征在于，該成形構(gòu)件包括至少接合于棱線部的加強構(gòu)件，在棱線部處設(shè)有與加強構(gòu)件焊接的焊接部，該成形構(gòu)件例如是沖壓成形構(gòu)件、滾壓成形構(gòu)件。本發(fā)明中的“棱線部”表示連接一個面和另一個面之間的曲面部分。在一個面和另一個面均為平面的情況下，“棱線部”表示一個面的圓角終點位置與另一個面的圓角終點位置之間的部分。在一個面和另一個面的一方或雙方是具有曲率半徑的曲面的情況下，“棱線部”表示連接一個面和另一個面并且具有比它們的曲率半徑小的曲率半徑的部分。從而，“棱線部”具體來說是指例如沖壓成形所帶來的彎曲變形部，即指的是承受了彎曲變形的部位，將其棱線的方向稱作棱線部的延長方向。從其他觀點考慮，本發(fā)明涉及一種成形構(gòu)件的制造方法，其特征在于，通過在成形構(gòu)件的材料亦即平板狀的坯件的、成為棱線部的位置焊接平板狀的加強構(gòu)件，對焊接有該加強構(gòu)件的坯件進行沖壓成形或滾壓成形，從而制造至少具有一個棱線部的彎曲成形構(gòu)件。在該情況下，也可以在將焊接有加強材料的坯件加熱至Ac3點以上的溫度之后進行沖壓成形，即沖壓成形也可以是所謂的熱壓成形。—般來說，碳素鋼的焊接部處的焊接金屬的硬度上升。因此，在焊接之后進行沖壓加工的情況下，在棱線部的焊接部的變形非常困難時，棱線部的焊接部在沖壓成形時斷裂的可能性變高。相對于此，若在例如950°C以上這樣的高溫下進行熱壓成形，則棱線部的焊接部因塑性變形能力變大而能夠沖壓成形為更難以成形的形狀。另一方面，若考慮對進行熱壓成形之后的高拉力鋼板進行焊接，在此時的高拉力鋼板由馬氏體組織制成且具有例如1500MPa左右的強度的情況下，由這種馬氏體組織固化而得到的母材必然因焊接時的熱量而產(chǎn)生軟化區(qū)域(所謂的HAZ軟化)，硬度降低約30%。因此，擔(dān)心在該軟化區(qū)域發(fā)生接頭斷裂。相對于此，如上所述，在本發(fā)明采用焊接之后進行熱成形的方案的情況下，將平板狀的加強構(gòu)件焊接于平板狀的坯件，此時，在進行沖壓成形時成為彎曲中心的區(qū)域、即成為棱線部的位置形成焊接部。以此方式在將焊接有加強構(gòu)件的坯件加熱至Ac3點以上的溫度之后進行沖壓成形。此前的焊接痕跡因此時的加熱而消失，在進行沖壓加工后的冷卻時，母材和焊接時HAZ軟化后的焊接部均固化。由于固化的程度主要受到鋼的含碳量影響，因此鋼成分相同的母材和HAZ各自的硬度變得均勻。S卩，根據(jù)本發(fā)明，只要確保與母材的已固化的強度相符合的接合面積(例如熔核直徑)，就能夠獲得具有與已固化的母材的強度相符合的接頭強度的成形構(gòu)件。在本發(fā)明中，焊接部優(yōu)選的是，(a)在棱線部的延長方向上連續(xù)或斷續(xù)地設(shè)置，(b)呈直線狀或曲線狀地設(shè)置在棱線部的延長方向上，(C)設(shè)置在從棱線部的截面周長方向的中央位置到與該中央位置相距棱線部的截面周長的50%的位置的區(qū)間，(d)采用點焊部、線焊部、激光焊接部或等離子焊接部。另外，焊接部可以形成在棱線部的整個面上。而且，焊接方法可以使用點焊、線焊、激光焊或等離子焊等的各種焊接方法中的一種，或者也可以并用上述方法的兩種以上。形成棱線部的方法可以是沖壓成形、滾壓成形中的任一種，另外，也可以對焊接平板坯件并使之重疊而獲得的構(gòu)件進行沖壓成形、滾壓成形。當(dāng)然，也可以分別預(yù)先形成成形構(gòu)件主體和加強材料，利用 設(shè)置在成形構(gòu)件主體的棱線部上的焊接部將加強材料接合在成形構(gòu)件主體上。另外，在本發(fā)明中，加強構(gòu)件分別能夠?qū)崿F(xiàn)以下情況，Ce)在棱線部的延長方向的一部分或全部上延伸設(shè)置，Cf)分割為一個或兩個以上地設(shè)置在棱線部的延長方向上，(g)在棱線部的截面中具有至少能夠覆蓋其整個區(qū)域的尺寸，(h)設(shè)置在棱線部的外周面或內(nèi)周面。發(fā)明的效果本發(fā)明提供一種成形構(gòu)件及其制造方法，該成形構(gòu)件由于能夠以低成本制造并且具有較高的尺寸精度，還具有優(yōu)異的軸向擠壓特性和三點彎曲特性、或優(yōu)異的彎曲剛性和扭轉(zhuǎn)剛性，因此適合使用于汽車構(gòu)成構(gòu)件。


圖1的(a) 圖1的(f)是示意性地表示省略了加強構(gòu)件的、成形構(gòu)件的各種橫截面形狀的說明圖。圖2的(a)是表示在圖1的(a)所示的成形構(gòu)件的第I棱線部分別焊接有加強構(gòu)件的情況的說明圖，圖2的(b)是表示在圖1的(d)所示的彎曲成形構(gòu)件的第I棱線部分別焊接有加強構(gòu)件的情況的說明圖，圖2的(C)是表示將第I加強構(gòu)件自圖1的(e)所示的彎曲成形構(gòu)件的第I棱線部焊接至第2棱線部并且在第3棱線部焊接有第2加強構(gòu)件的情況的說明圖。圖3的(a) 圖3的(d)是局部表示焊接部為點狀的點焊部的情況下的、焊接部在棱線部的延長方向上的配置位置的立體圖。圖4的(a) 圖4的(h)是示意性地表示焊接部為線狀的焊接部的情況下的、焊接部在棱線部的延長方向上的配置位置的說明圖。圖5的(a) 圖5的(d)是示意性地表示焊接部通過組合線狀的焊接部與點狀的焊接部而得到的情況的說明圖。圖6的(a) 圖6的(C)是示意性地表示在要求外觀上的外觀性(美觀)的部位形成焊接部的情況下的焊接方法的一個例子的說明圖。圖7的(a) 圖7的(d)是示意性地表示在成形構(gòu)件上形成焊接部的適當(dāng)位置的說明圖。圖8是表示將本發(fā)明應(yīng)用于中柱(B柱)的情況的說明圖，圖8的(a)是整體圖，圖8的(b)是圖8的(a)的VII1-VIII剖視圖，是現(xiàn)有例。圖8的(C)同樣是圖8的(a)的VII1- VIII剖視圖，是 本發(fā)明例。圖9是表示將本發(fā)明應(yīng)用于前柱(A柱)的情況的說明圖，圖9的(a)是整體圖，圖9的(b)是圖9的(a)的X1- XI剖視圖，是現(xiàn)有例。圖9的(c)同樣是圖9的(a)的XI —XI剖視圖，是本發(fā)明例。圖10的(a)是表示在實施例中使用的加強構(gòu)件的概略截面形狀的說明圖，圖10的(b)是表示加強構(gòu)件相對于棱線部的形狀和配置的說明圖。圖11的(a)是點焊加強構(gòu)件之后的成形構(gòu)件的立體圖，圖11的(b)和圖11的(C)是表示加強構(gòu)件相對于棱線部的點焊位置的說明圖。圖12是匯總表示試驗條件的說明圖。圖13是表示試驗方法的說明圖。圖14的(a)是表示比較例I和本發(fā)明例I的成形構(gòu)件的移位與負(fù)載之間的關(guān)系的曲線圖，圖14的(b)是表示比較例I和本發(fā)明例I的成形構(gòu)件的移位與吸收能量之間的關(guān)系的曲線圖。圖15的(a)是表示比較例2和本發(fā)明例2的成形構(gòu)件的移位與負(fù)載之間的關(guān)系的曲線圖，圖15的(b)是表示比較例2和本發(fā)明例2的成形構(gòu)件的移位與吸收能量之間的關(guān)系的曲線圖。圖16的(a)和(b)是分別表示在本發(fā)明例2、比較例2的情況下，成形構(gòu)件的變形量為8mm時的構(gòu)件軸線方向應(yīng)力的分布狀態(tài)的說明圖。圖17的(a)是表示三點彎曲試驗的情況的說明圖，圖17的(b)是表示帽構(gòu)件的截面形狀的說明圖。圖18是表示N0.1 3的彎曲試驗的結(jié)果的圖表。圖19是匯總表示N0.1 6的試驗條件和試驗結(jié)果(最大負(fù)載)的說明圖。圖20是示意性地表示汽車車身的說明圖。圖21是示意性地表示由成形構(gòu)件主體和平面狀的封板組合而成的汽車構(gòu)成構(gòu)件的一個例子、亦即前側(cè)構(gòu)件的構(gòu)造的說明圖。附圖標(biāo)記說明15汽車構(gòu)成構(gòu)件；20 25彎曲成形構(gòu)件；26 —個面；27另一個面；28第I棱線部；28 — I要求軸向抗壓性能的部分；28 - 2要求彎曲變形性能的部分；29 —個面；30第2棱線部；31封板；32另一個面；33第3棱線部；34凸緣；35加強構(gòu)件；35 — I第I加強構(gòu)件；35 — 2第2加強構(gòu)件。
具體實施例方式參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明。在以下的說明中，以本發(fā)明的成形構(gòu)件是汽車構(gòu)成構(gòu)件的一個要素的情況為例進行說明。另外，通過成形構(gòu)件的截面，或者以沖壓成形作為成形方法的例子來說明本發(fā)明。本發(fā)明的成形構(gòu)件包括成形構(gòu)件主體和加強構(gòu)件，該成形構(gòu)件主體至少具有一個用于連接一個面和另一個面的棱線部，該加強構(gòu)件接合于該成形構(gòu)件主體的至少棱線部。即，在成形構(gòu)件的棱線部設(shè)有與加強構(gòu)件焊接的焊接部。在此，在本說明書中，為了簡單地說明，有時為了方便也將該成形構(gòu)件主體稱作“成形構(gòu)件”。如后所述，成形構(gòu)件主體是例如通過進行沖壓成形而制造成的沖壓成形構(gòu)件，或者是利用滾壓成形制造成的滾壓成形構(gòu)件。此外，成形構(gòu)件單獨或與其他構(gòu)件一同構(gòu)成汽車構(gòu)成構(gòu)件。圖1的(a) 圖1的(f)是示意性地表示成形構(gòu)件20 25的各種橫截面形狀的說明圖。在圖1的(a) 圖1的(f)中的棱線部上通過焊接而接合加強構(gòu)件(未圖示)。相同的附圖標(biāo)記表示相同的部位。圖1的(a)所示的成形構(gòu)件20包括第1、第2棱線部28、28以及第3、第4棱線部30、30，該第1、第2棱線部28、·28連接一個面26和另一個面27、27，該第3、第4棱線部30、30連接一個面29、29和另一個面27、27。成形構(gòu)件20包括接合于這四個棱線部28、28、30、30中的至少一個棱線部的加強構(gòu)件。成形構(gòu)件20也可以單獨構(gòu)成汽車構(gòu)成構(gòu)件。圖1的(b)所示的成形構(gòu)件21表示包括接合于第1、第2棱線部28、28中的至少一個棱線部的加強構(gòu)件的例子。成形構(gòu)件21也可以與隔著一個面(凸緣)29、29被點焊的平板狀的封板31 —同構(gòu)成汽車構(gòu)成構(gòu)件。圖1的(C)所示的成形構(gòu)件22包括接合于第I棱線部28的加強構(gòu)件。成形構(gòu)件22也可以與隔著一個面(凸緣)29,29被點焊的平板狀的封板31 —同構(gòu)成汽車構(gòu)成構(gòu)件。圖1的(d)所示的成形構(gòu)件23也可以通過使兩個上述成形構(gòu)件21分別隔著一個面(凸緣)29,29被點焊并組合而構(gòu)成汽車構(gòu)成構(gòu)件。圖1的(e)所示的成形構(gòu)件24包括:第1、第2棱線部28、28，其連接一個面26和另一個面27、27 ’第3、第4棱線部30、30，其連接一個面29、29和另一個面27、27 ;以及第4、第5棱線部33、33，其連接一個面29、29和另一個面32、32。成形構(gòu)件24包括接合于這些棱線部28、28、30、30、33、33之中的至少一個棱線部的加強構(gòu)件。成形構(gòu)件24也可以單獨構(gòu)成汽車構(gòu)成構(gòu)件。而且，圖1的(f)所示的成形構(gòu)件25也可以與隔著上述的成形構(gòu)件24的一個面(凸緣)29,29被點焊的平板狀的封板31 —同構(gòu)成汽車構(gòu)成構(gòu)件。棱線部28、30、33的內(nèi)角(圖1的(a)中例示的角度0 )無需是90度，只要是各成形構(gòu)件20 25所要求的預(yù)定角度即可。另外，在圖示例中，棱線部雖設(shè)置為整體對稱，但是也可以不對稱。圖2的(a)是表示在圖1的(a)所示的成形構(gòu)件20的棱線部28、28上分別焊接有加強構(gòu)件35、35的情況的說明圖，圖2的(b)是表示在圖1的(d)所示的成形構(gòu)件23的棱線部28、28、28、28上分別焊接有加強構(gòu)件35、35、35、35的情況的說明圖，圖2的(c)是表示將第I加強構(gòu)件35 - 1、35 -1自圖1的(e)所示的成形構(gòu)件24的棱線部28、28焊接至棱線部30、30并且在棱線部33、33上焊接有第2加強構(gòu)件35 — 2、35 — 2的情況的說明圖。此外，在圖中，為了使附圖清晰而省略設(shè)置在棱線部28、30、33的焊接部。在此，示出使加強構(gòu)件在棱線部的截面中只覆蓋該區(qū)域的例子。其原因是，在改進構(gòu)件特性的方面，棱線部的焊接固定是比較有效的，但是在另一方面，加強構(gòu)件是導(dǎo)致構(gòu)件整體的重量增加的主要因素。此外，“棱線部的截面”是指與成形構(gòu)件的長度方向正交的方向的截面。而且，在本發(fā)明中，優(yōu)選的是，在利用焊接來焊接加強材料之后進行沖壓成形或滾壓成形。即，優(yōu)選的是，棱線部即彎曲加工部整體(母材部+加強部)無間隙地一體成形。如圖2的(a) 圖2的(C)所示，加強構(gòu)件35、35 — 1、35 — 2只要具有能夠在其截面周長方向覆蓋各棱線部28、30、33的整個區(qū)域的寬度尺寸即可。如圖2的(a)中的放大圖所示，若將棱線部28、30、33的內(nèi)角設(shè)為0 (rad)，將曲率半徑設(shè)為R (mm)，則棱線部28、30、33的截面周長方向的長度變成R0 (mm)，因而優(yōu)選加強構(gòu)件35的寬度為R 0 (mm)以上。此外，若考慮實際的成形構(gòu)件的形狀，例如，內(nèi)角0在60度以上且120度以下。圖2的(a)和圖2的(C)表示將加強構(gòu)件35設(shè)置在棱線部28的外周面的例子，圖2的(c)表示將加強構(gòu)件35 - 1、35 - 2設(shè)置在棱線部28、30的外周部和內(nèi)周面這兩者的例子。也考慮在一個棱線部的外周面和內(nèi)周面這兩者設(shè)置加強材料的方案。在此，“外周面”、“內(nèi)周面”分別指棱線部的凸面、凹面。對于用于將加強構(gòu)件35、35 — 1、35 — 2焊接在各棱線部28、30、33的焊接部的寬度(截面周長方向的長度)，只要加強構(gòu)件35、35 - 1、35 — 2不因在后述的沖壓成形時所施加的負(fù)載而從各棱線部28、30、33大量剝離，就無須特別限定。但是，毋庸置疑，優(yōu)選的是即使承受較大的負(fù)載變形也不會剝離，例如在焊接部為點焊部的情況下，優(yōu)選的是，焊接部的熔核直徑在將加強構(gòu)件35的板厚設(shè)為t (mm)的情況下是3 V t (mm)以上。如此，為了使成形構(gòu)件20 25維持期望的特性，優(yōu)選的是，焊接部的寬度在棱線部28、30、33的截面周長方向的長度R 9中所占的比例較大，另外，也可以在另外一個棱線部存在多個焊接部。優(yōu)選的是，焊接部設(shè)置在從各棱線部28、30、33的截面周長方向的中央位置到與該中央位置相距各棱線部28、30、33的截面周長的至少50%的位置的區(qū)間。由此，能夠可靠地獲得本發(fā)明的效果。另外，焊接部的寬度整個區(qū)域可以不完全包含于棱線部28、30、33的截面周長方向的長度Re的范圍內(nèi)。只要焊接部的至少一部分包含于棱線部即可。基本上，加強構(gòu)件35、35 — 1、35 — 2的寬度越變大，加強構(gòu)件35、35 — 1、35 — 2所帶來的彎曲成形構(gòu)件20 25的加強效果越增加，但是作為汽車構(gòu)成構(gòu)件的重量、成本的增加是不可避免的。因此，優(yōu)選的是，加強構(gòu)件35、35 - 1、35 - 2的寬度是略大于棱線部28、30、33的截面周長方向的長度R0的程度，具體來說在R 0 X 5以下，更優(yōu)選的是在R0 X4以下，最優(yōu)選的是在R 0 X3以下。在成形構(gòu)件 20 25在各棱線部28、30、33的延長方向上的截面形狀恒定不變的情況下，雖是不言而喻，通過在各棱線部28、30、33的延長方向的全長設(shè)置加強構(gòu)件35、35 - 1,35 - 2，能夠獲得本發(fā)明的效果。但是，實際存在的大多數(shù)成形構(gòu)件在各棱線部28、30、33的延長方向上的截面形狀不是恒定的，而是根據(jù)其位置的不同而變化。在該情況下，存在當(dāng)成形構(gòu)件20 25例如承受朝向軸向擠壓方向的負(fù)載時最容易變形的、截面面積較小的區(qū)域。因此，至少在該區(qū)域設(shè)置加強構(gòu)件35、35 - 1、35 - 2是有效的。即使不在成形構(gòu)件20 25的軸線方向的全長上設(shè)置加強構(gòu)件35、35 - 1、35 - 2，也能夠通過在該截面面積較小的區(qū)域設(shè)置加強構(gòu)件35,35 - 1、35 - 2來更可靠地獲得本發(fā)明的效果。當(dāng)然，也能夠通過在成形構(gòu)件20 25的軸線方向的全長上設(shè)置加強構(gòu)件35、35 — 1、35 — 2來獲得更大的效果。焊接部在棱線部28、30、33的延長方向上的配置只要根據(jù)成形時的成形性、成形構(gòu)件所要求的特性適當(dāng)設(shè)定即可。點狀、直線狀、曲線狀這樣的焊接部的形狀、其配置數(shù)量、還有焊接部的尺寸(長度)也適當(dāng)設(shè)定即可。另外，也可以并用點狀的焊接部和線狀的焊接部，或者并用直線狀的焊接部和曲線狀的焊接部。在此，由于棱線部沿著成形構(gòu)件的長度方向設(shè)置，因此棱線部的“延長方向”稱作該棱線部的長度方向即軸線方向。另外，“棱線部的截面形狀”是指在與該棱線部的長度方向正交的截面中的形狀。圖3的(a) 圖3的(d)是局部表示焊接部40為點狀的點焊部的情況下的、焊接部40在棱線部28的延長方向上的配置位置的立體圖。圖3的(a) 圖3的(d)中的圓形標(biāo)記表示焊接部40。圖示例以通過焊接將加強構(gòu)件35接合于設(shè)置在圖2所示的成形構(gòu)件20上的棱線部28的外周面的情況為例進行說明。為了方便說明，將棱線部28作為加強構(gòu)件35的棱線部而圖示。此外，在后述的圖4 圖7的情況下也相同。圖3的(a)表示將焊接部40配置在棱線部28的延長方向的相同截面上的情況，具有易于控制一個方向上的成形性、變形的效果。圖3的(b)表示將焊接部40交錯配置在棱線部28的延長方向的情況，由于能夠進一步增加單位面積的焊 接部40的位置數(shù)，因此能夠提高成形構(gòu)件的性能。圖3的(C)表示根據(jù)棱線部28的延長方向的位置改變焊接部40的形成位置的情況，例如，通過利用棱線部28中的要求軸向抗壓性能的部分28 -1和要求彎曲變形性能的部分28 - 2使焊接部40的形成位置不同，能夠提高成形構(gòu)件的軸向抗壓性能和彎曲變形性能的任意一者。如此，通過根據(jù)棱線部28的延長方向的位置改變焊接部40的形成位置，能夠靈活地對應(yīng)成形構(gòu)件所需要的多種要求。圖3的(d)表示改變棱線部28的延長方向上的點距而形成焊接部40的情況，與圖3的(c)所示的情況相同，能夠靈活地對應(yīng)成形構(gòu)件所需要的多種要求。圖4的(a) 圖4的(h)是示意性地表示焊接部為線狀的焊接部41的情況下的、焊接部41在棱線部28的延長方向上的配置位置的說明圖。圖4的(a)表示使焊接部41在棱線部28的延長方向上連續(xù)地形成為直線狀的情況。圖4的(b)表示使焊接部41在棱線部28的延長方向上斷續(xù)地形成為直線狀的情況。圖4的(C)表示使焊接部41在棱線部28的延長方向上連續(xù)地且以在途中改變位置的方式形成為直線狀的情況。
圖4的(d)表示使焊接部41在棱線部28的延長方向上連續(xù)第形成為曲現(xiàn)狀的情況。圖4的(e)表示使焊接部41在棱線部28的延長方向上以彼此分隔的方式連續(xù)地形成為C字狀的情況。圖4的(f)表示使焊接部41在棱線部28的延長方向上以局部交叉的方式連續(xù)地形成為C字狀的情況。圖4的(g)表示使在截面方向上呈針腳形狀的焊接部41在棱線部28的延長方向上以彼此分隔的方式連續(xù)地形成的情況。圖4的(h)表示使截面方向上的連續(xù)焊接部41在棱線部28的延長方向以彼此分隔的方式連續(xù)地形成的情況。圖5的(a) 圖5的(d)是示意性地表示焊接部為線狀的焊接部和點狀的焊接部的組合而得到的情況的說明圖。此外，點狀的焊接部也可以通過點焊而形成，或者也可以通過激光焊而形成。另外，線狀的焊接部也可以通過激光焊而形成，或者也可以利用線焊形成。圖5的(a)表示并用點狀的焊接部40和線狀的焊接部41的情況，圖5的(b)表示并用線狀的焊接部41和與其方向不同的線狀的焊接部42的情況，圖5的(c)表示并用C字狀的焊接部41和點狀的焊接部40的情況，圖5的(d)表示并用點狀的焊接部40和在與棱線部的延長方向正交的方向上呈線狀的焊接部41的情況。如此，加強構(gòu)件35也可以延長設(shè)置在棱線部28的延長方向的局部或全部，另外，也可以在棱線部28的延長方向上分割為一個或兩個以上地設(shè)置。用于向棱線部28焊接加強構(gòu)件35的焊接部40 42在成形構(gòu)件20承受外力時，防止在加強構(gòu)件35與成形構(gòu)件20之間產(chǎn)生間隙，具有提高軸向擠壓特性和彎曲變形特性的效果、或提高彎曲剛性及扭轉(zhuǎn)剛性的效果。因此，雖然最優(yōu)選的是焊接部40 42在棱線部28的延長方向上連續(xù)地形成，但是，例如也可以像點焊那樣在棱線部28的延長方向斷續(xù)形成。在焊接部40 42沿棱線部28的延長方向斷續(xù)地形成的情況下，只要適當(dāng)設(shè)定鄰近的各焊接部之間的間隔，使加強構(gòu)件35在變形時不會從棱線部28剝離即可。另外，在由成形構(gòu)件構(gòu)成的汽車用構(gòu)成構(gòu)件例如為地板面板的情況下，棱線部的截面周長方向的長度Re存在變長的傾向。在該情況下，焊接部不需要呈直線狀地存在于棱線部的延長方向上，例如也可以呈彎曲成英文字母S字狀的曲線狀、或交錯形狀的短線狀、或點狀地存在。總而言之，只要將焊接部形成為當(dāng)成形構(gòu)件承受外力時加強構(gòu)件不會從棱線部剝離即可。在加強構(gòu)件35不僅覆蓋棱線部28，還覆蓋與棱線部28相連的面部(例如帽狀截面部的縱壁部)的情況下，不言而喻，除了在棱線部28進行焊接之外，也可以在該面部進行焊接。在成形構(gòu)件20產(chǎn)生軸向擠壓變形的情況下，當(dāng)截面形狀在棱線部28的延長方向上沒有變化時，軸向擠壓時的變形集中在成形構(gòu)件20的端部。因此，為了防止在沖壓成形時材料在棱線部、且是在成形構(gòu)件28與加強構(gòu)件35之間滑動、或者各個材料變形為不同形狀，在端部，尤其在截面形狀變 化部更緊密地設(shè)置焊接部。如此，通過焊接來減少成形構(gòu)件20的兩端部的棱線部28與加強構(gòu)件35之間的間隙，以及當(dāng)截面形狀進行變化時通過焊接來進一步減少形狀變化區(qū)域的附近的棱線部28與加強構(gòu)件35之間的間隙都重要。而且，優(yōu)選的是，在焊接部像點焊部那樣斷續(xù)形成的情況下，在這些部分中，將鄰近的各焊接部40 42的間隔設(shè)定得較小。焊接方法無須特別限定，例如，能夠利用點焊、線焊、激光焊或等離子焊。如后述，只要是能夠以在平板狀的坯件材料的局部疊合同樣為平板狀的加強構(gòu)件的狀態(tài)焊接兩者的焊接方法，就同樣能夠應(yīng)用。圖6的(a) 圖6的(C)是示意性地表示將焊接部40 42形成在要求外觀上的外觀性(美觀)的部位時的焊接方法的一個例子的說明圖。在對組裝后的成形部件的一面或局部要求外觀上的外觀性，S卩，要求不存在焊縫、電阻焊所導(dǎo)致的電極痕跡等的凹凸這樣外觀上的美觀的情況下，優(yōu)選使用圖6的(a) 圖6的(C)中例示的方法。圖6的(a)中的附圖標(biāo)記70表示激光焊機。在圖6的(a)中，通過在對棱線部28和加強構(gòu)件35進行激光焊時，以不使焊縫41貫穿至棱線部的外表面、亦即面a的方式進行激光焊，從而美觀地保持面a。圖6的(b)中的附圖標(biāo)記71、72表示線焊用電極。如圖6的(b)所示，在線焊中，通過在面a側(cè)采用接觸面積 較大的圓盤形狀的線焊用電極72，并一邊使其旋轉(zhuǎn)一邊進行焊接，從而美觀地保持面a。圖6的(C)中的附圖標(biāo)記73表示單側(cè)線焊用電極。附圖標(biāo)記74表示平坦的背面電極。如圖6的(C)所示，在單側(cè)線焊中，通過在面a側(cè)采用平坦的背面電極74，一邊使面b側(cè)的電極73旋轉(zhuǎn)一邊進行焊接(所謂單側(cè)線焊)，從而美觀地保持面a。另外，在點焊中，通過使用平坦的背面電極、頂端的曲率半徑較大的電極，能夠不使電極痕跡殘留在a面，保持美觀。本發(fā)明的成形構(gòu)件能夠單獨或以與其他構(gòu)件組合的方式酌情使用于例如前側(cè)構(gòu)件、保險杠加強件、前撞擊箱、前側(cè)上部導(dǎo)軌、門檻、橫向構(gòu)件、地板面板、中柱、車頂縱梁側(cè)構(gòu)件、后側(cè)部件、還有后撞擊箱這樣的汽車構(gòu)成構(gòu)件?；蛘呤?，也可以利用本發(fā)明的成形構(gòu)件構(gòu)成這種汽車構(gòu)成構(gòu)件的一部分。即，也可以利用設(shè)置在本發(fā)明的加強材料的棱線部上的焊接部使該加強材料固定安裝在上述汽車構(gòu)成構(gòu)件的局部位置。此外，在本說明書中，為了使說明變得簡單，有時還將如上所述的汽車構(gòu)成構(gòu)件自身稱作本發(fā)明的成形構(gòu)件。例如，若在包括隧道部的地板面板(前地板面板)中應(yīng)用本發(fā)明，優(yōu)選的是，在隧道部的棱線部中的、發(fā)生前方進行碰撞時最先輸入碰撞負(fù)荷的部分、亦即距離下儀表板側(cè)(前側(cè))較近的棱線部配置加強構(gòu)件。由此，不僅能夠提高前地板面板的彎曲剛性、扭轉(zhuǎn)剛性，還能夠提高前地板面板的碰撞吸收特性。由于本發(fā)明的成形構(gòu)件在棱線部包括被焊接的加強構(gòu)件，因此，例如在進行軸向擠壓時，(i)利用加強構(gòu)件可靠地抑制彎曲成形構(gòu)件的外壁部想要向截面外部側(cè)打開的變形(以下，稱作“面外變形”)，成形構(gòu)件的壓彎負(fù)載增加，并且，(ii)由于具有焊接在對特性幫助最大的棱線部上的加強構(gòu)件，因而能夠使單壓彎負(fù)載變大并且縮小壓彎波長。因此，根據(jù)本發(fā)明，提高了成形構(gòu)件的碰撞能量的吸收特性。另外，由于本發(fā)明的成形構(gòu)件包括被焊接于棱線部的加強構(gòu)件，因此，例如在進行三點彎曲時，與未接合有棱線部的以往的情況相比較，由于該被加強的棱線部具有較高的剛性和較高的強度，因此從變形初期就顯示出較高的彎曲強度，并且該棱線部處的變形量比以往的情況少。因此，側(cè)壁部能夠與彎曲應(yīng)力對應(yīng)地有效承受負(fù)荷，作為其結(jié)果，能夠獲得較高的彎曲壓彎負(fù)載。因此，根據(jù)本發(fā)明，成形構(gòu)件的碰撞能量的吸收特性增高。而且，由于本發(fā)明的成形構(gòu)件包括被焊接于棱線部的加強構(gòu)件，因此，若應(yīng)用于例如地板面板，則在該地板面板產(chǎn)生彎曲變形、扭轉(zhuǎn)變形時的抵抗性變高，能夠提高成形構(gòu)件的彎曲剛性、扭轉(zhuǎn)剛性。因此，若使用本發(fā)明的成形構(gòu)件來構(gòu)成汽車構(gòu)成構(gòu)件，能夠?qū)崿F(xiàn)以下任一情況，(A)在筒狀的汽車構(gòu)成構(gòu)件、且是承受向其軸線方向施加的碰撞負(fù)荷的構(gòu)件(例如，前側(cè)構(gòu)件、前撞擊箱、前側(cè)上部導(dǎo)軌、橫向構(gòu)件、后側(cè)部件、還有后撞擊箱等)的情況下，提高進行軸向擠壓時的、該構(gòu)件的碰撞能量的吸收特性，(B)在筒狀的汽車構(gòu)成構(gòu)件、且是承受朝向與該汽車構(gòu)成構(gòu)件的軸線方向大致正交的方向施加的碰撞負(fù)荷的構(gòu)件(例如，保險杠加強件、門檻、中柱、以及車頂縱梁側(cè)構(gòu)件等)的情況下，提高該構(gòu)件在進行三點彎曲時的碰撞能量的吸收特性，以及(C)在板狀的汽車構(gòu)成構(gòu)件(地板面板等)的情況下，提高該構(gòu)件的彎曲剛性、扭轉(zhuǎn)剛性。圖7的(a) 圖7的(d)是用截面局部示意性地表示成形構(gòu)件44 47中的焊接部40 42的適當(dāng)?shù)男纬晌恢玫恼f明圖。圖7的(a)表示成形構(gòu)件44，該成形構(gòu)件44承受朝向其軸線方向施加的碰撞負(fù)荷，優(yōu)選的是，焊接部40 42至少存在于棱線部R 0的截面周長的50%所包含的范圍內(nèi)(圖中利用1/2R 0表示)。

圖7的(b)表示成形構(gòu)件45，該成形構(gòu)件45承受朝向與其軸線方向正交的方向施加的碰撞負(fù)荷(O，圖中利用白色空心箭頭表示)，優(yōu)選的是，焊接部40 42的一部分存在于覆蓋側(cè)壁側(cè)的圓角末端部的位置。圖7的(C)表示成形構(gòu)件46，該成形構(gòu)件46利用一個焊接部承載朝向其軸線方向和與軸線方向正交的方向的兩個方向施加的碰撞負(fù)荷。而且，圖7的(d)分別表示成形構(gòu)件47，各個成形構(gòu)件47在同一截面上分別設(shè)置并承載與各個負(fù)荷方向?qū)?yīng)的焊接部。圖8是表示將本發(fā)明應(yīng)用于中柱(B柱)48的技術(shù)方案的一個例子的說明圖，圖8的(a)是整體圖，圖8的(b)是圖8的(a)的VII1-VIII剖視圖，且是為了比較而示出的、以往的中柱的剖視圖。圖8的(c)也是圖8的(a)的VII1-VIII剖視圖，是表示本發(fā)明例的中柱的剖視圖。在圖中，利用圓形標(biāo)記表示焊接部的位置。在圖9中也相同。在將本發(fā)明應(yīng)用于B柱48時，利用本發(fā)明的成形構(gòu)件構(gòu)成設(shè)置在B柱外部49與B柱內(nèi)部51之間的B柱加強件50。如此，包括加強構(gòu)件的成形構(gòu)件、亦即B柱加強件50通常配置在B柱48的上部。而且，通過將本發(fā)明應(yīng)用于B柱加強件50，并在該B柱加強件50的棱線部配置加強材料(未圖示)和焊接部40 42，從而B柱外部49的抗碰撞特性大幅改進。此外，圖8的(c)中的成形構(gòu)件、亦即B柱加強件50的具體結(jié)構(gòu)也可以根據(jù)其具體形狀的不同而采用例如圖2所示的任一結(jié)構(gòu)。此時，B柱加強件50和加強構(gòu)件50各自的材料并不特別限定，也可以是高拉力鋼板或熱壓材料。圖8的(b)所示的焊接部雖為點焊部40，但是也可以不是點焊部40而是激光焊接部41、線焊部42。更優(yōu)選的是，通過在B柱外部49、B柱內(nèi)部51進一步預(yù)先形成多個棱線部，在各個棱線部適當(dāng)配置加強構(gòu)件和焊接部40 42，從而能夠進一步提高B柱48的彎曲負(fù)載。圖9是表不將本發(fā)明應(yīng)用于前柱(A柱)的方案的一個例子的說明圖，圖9的(a)是整體圖，圖9的(b)是圖9的(a)的XI — XI剖視圖，且是為了比較而示出的、以往的前柱的剖視圖。圖9的(C)也是圖9的(a)的X1- XI剖視圖，且是本發(fā)明例的前柱的剖視圖。在A柱52的外部57與A柱內(nèi)部56之間設(shè)有A柱內(nèi)部加強件54和外部加強件53。在將本發(fā)明應(yīng)用于A柱52時，優(yōu)選在外部加強件53的棱線部配置加強構(gòu)件，利用同樣設(shè)置在棱線部上的焊接部40 42固定該加強構(gòu)件。即，利用本發(fā)明的成形構(gòu)件來構(gòu)成外部加強件53?；蛘撸部梢栽贏柱的內(nèi)部加強件54的棱線部配置加強構(gòu)件和焊接部40 42。由此，能夠大幅度地提高進行前方碰撞時的A柱52的彎曲抗壓負(fù)載。在圖8、圖9中，為了使說明變得簡單而未圖示加強構(gòu)件，但是其具體形式能夠根據(jù)例如內(nèi)部加強件54和外部加強件53的形狀、即成形構(gòu)件的形狀而相應(yīng)地采用例如圖2所示的各種形式。此時的A柱的外部加強件53和內(nèi)部加強件54、還有設(shè)置在這些棱線部上的加強構(gòu)件各自的材料無須特別限定，也可以是高拉力鋼板或熱壓材料。

說明本發(fā)明的制造方法。為了制造本發(fā)明的成形構(gòu)件，根據(jù)其中一種方案，分別利用沖壓成形或滾壓成形來進行彎曲成形，從而預(yù)先準(zhǔn)備包括棱線部的成形構(gòu)件主體和加強構(gòu)件。此時預(yù)先進行的沖壓成形、滾壓成形可以是熱軋，也可以是冷軋。通過這樣做，在預(yù)先成形的成形構(gòu)件主體的棱線部配置彎曲成形為與此相同形狀的加強構(gòu)件，在棱線部處進行焊接，將兩者固定在各自的位置。在將加強構(gòu)件配置于棱線部時，盡量不在兩者之間產(chǎn)生間隙。此時的焊接部的配置正如已詳述的那樣，焊接方法也能夠適當(dāng)選擇已敘述的各種方法來使用。如此，根據(jù)本發(fā)明，成形構(gòu)件能夠以簡便的方法制造，設(shè)置加強材料的區(qū)域只要是棱線部就僅通過局部設(shè)置在任意位置就能夠局部增大并大幅改進該部位的抗碰撞性，因此，若使用這種成形構(gòu)件作為汽車構(gòu)成構(gòu)件，能夠同時滿足車身輕量化和抗碰撞性改進這樣的原本彼此相反的特性。根據(jù)本發(fā)明的另一個方案，為了制造本發(fā)明的成形構(gòu)件，開始，重疊配置材料的平板狀的坯件、亦即平板狀的加強構(gòu)件35、35 - 1、35 - 2。重疊的位置是坯件的成為棱線部的位置。在該位置處，利用上述的各種焊接方法的任一種來焊接坯件和加強構(gòu)件35、35 -
1、35 - 2，從而制造平板狀的焊接構(gòu)件。此時的焊接部的配置、焊接部的形成方法等如已敘述的那樣。對該平板狀的焊接構(gòu)件進行沖壓成形或滾壓成形，以使得加強構(gòu)件35、35 - 1、35 — 2所存在的范圍成為棱線部28、30、33。由此，制造沖壓成形部或滾壓成形部、即在棱線部包括加強構(gòu)件的本發(fā)明的成形構(gòu)件。此時的成形可以是冷軋或熱軋中的任一種。能夠根據(jù)材料的種類、焊接方法而適當(dāng)決定。本發(fā)明者們進行多次沖壓成形試驗，確認(rèn)點焊部是否因彎曲加工而斷裂，在該沖壓成形試驗中，重疊440 980MPa級的兩張高強度鋼板(板厚0.7 2.0mm)并進行點焊，以如此形成的點焊部的中心位于曲率半徑3mm的棱線部的頂點的方式進行90°彎曲加工，確認(rèn)到在任一試驗中都沒有產(chǎn)生焊接部裂紋。另外，在本發(fā)明中，即便在將平板狀的焊接構(gòu)件加熱至Ac3點以上的溫度之后進行沖壓成形(滾壓成形)、換句話說即便沖壓成形是所謂的熱壓成形，也能夠獲得充分的效果。由此，能夠制造在提高沖壓成形性的同時具有更高的強度的熱壓成形構(gòu)件。在熱壓成形構(gòu)件由高強度材料構(gòu)成的情況下，在焊接部有時會產(chǎn)生所謂的HAZ軟化，但是若利用熱壓成形工序來制造平板狀的焊接構(gòu)件，則在焊接時所產(chǎn)生的軟化部也能夠獲得淬火固化效果，從而獲得不存在HAZ軟化部且母材和焊接部均具有同等強度(硬度)的成形構(gòu)件。對于本發(fā)明中所使用的鋼板，只要是能夠加熱至Ac3點以上來進行熱壓成形和熱輥壓成形的鋼種、板材，就不特別受限，但是由于焊接部的HAZ軟化是由鋼的馬氏體強化導(dǎo)致的，從而該焊接部的強化機構(gòu)的貢獻較大，因此，優(yōu)選的是產(chǎn)生HAZ軟化的590MPa級以上的鋼(尤其是雙相(DP)鋼)，更優(yōu)選的是1500MPa級以上的鋼。通過這樣做，根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種適合使用于汽車構(gòu)成構(gòu)件的成形構(gòu)件或汽車構(gòu)成構(gòu)件自身，該成形構(gòu)件或汽車構(gòu)成構(gòu)件能夠以低成本制造并且具有較高的尺寸精度，還具有優(yōu)異的軸向擠壓特性、三點彎曲特性、或者優(yōu)異的彎曲剛性、扭轉(zhuǎn)剛性。實施例1圖10的(a)是表示本實施例所使用的加強構(gòu)件35的概略截面形狀的說明圖，圖10的(b)是表示加強構(gòu)件35針對成形構(gòu)件21的棱線部28的形狀、配置的說明圖。圖11的(a)是對加強構(gòu)件進行點焊之后的成形構(gòu)件21的立體圖，圖11的(b)和圖11的(c)是分別表示本發(fā)明例和比較例2中的、加強構(gòu)件相對于棱線部28的的點焊位置的說明圖。其中，在比較例2中，在棱線部28處無法觀察到點焊部。此外，本實施例中所使用的成形構(gòu)件21的形狀與具有圖1的(a)所示的截面形狀的成形構(gòu)件21的形狀大致相同，相同部位由相同附圖標(biāo)記表示。另外，在圖11的(b)、(c)中，點焊部由黑色圓形標(biāo)記表示。另外，成形構(gòu)件21、加強構(gòu)件35的板厚均設(shè)為0.7_。圖12是匯總表示成形構(gòu)件的各個尺寸和試驗條件的說明圖，圖13是表示試驗方法的說明圖。此外，在圖12中的“成形構(gòu)件剖視圖”一欄由空心箭頭表示的位置是點焊位置。
對在圖12所示的比較例1、2以及本發(fā)明例1、2中獲得的成形構(gòu)件進行圖13所示的試驗。即，通過如圖13所示那樣做，使落錘體36以時速64km/hr從成形構(gòu)件試樣的上端部進行碰撞，直至軸線方向上的變形量變化達到20mm，該成形構(gòu)件試樣使下端部完全固定、限制并垂直設(shè)置，測量負(fù)載。此外，如圖12所示，比較例1、2在棱線部28不存在點焊部，但是本發(fā)明例1、2在棱線部28也存在點焊部。圖14的(a)是表示由拉伸強度為270MPa的鋼板構(gòu)成的成形構(gòu)件(比較例1、本發(fā)明例I)的移位與負(fù)載之間的關(guān)系的曲線圖，圖14的(b)是表示由拉伸強度270MPa的鋼板構(gòu)成的成形構(gòu)件(比較例1、本發(fā)明例I)的移位與吸收能量之間的關(guān)系的曲線圖。
另外，圖15的(a)同樣是表示拉伸強度為980MPa的情況下的成形構(gòu)件(比較例2、本發(fā)明例2)的移位與負(fù)載之間的關(guān)系的曲線圖，圖15的(b)是表示拉伸強度為980MPa的情況下的試樣(比較例2、本發(fā)明例2)的移位與吸收能量之間的關(guān)系的曲線圖。從圖14的(a)、圖14的(b)、圖15的(a)以及圖15的(b)的各個曲線圖顯而易見，本發(fā)明例1、2相對于比較例1、2能夠獲得較高的負(fù)載特性，碰撞能量的吸收特性較高。另外，圖16的(a)、(b)是表示拉伸強度為980MPa的情況下(比較例2、本發(fā)明例2)的各個變形量為8_時的、構(gòu)件軸線方向應(yīng)力的分布狀態(tài)的說明圖。此外，在圖16中省略了加強構(gòu)件35。如圖16的(a)所示可知，在比較例2的情況下，在軸線方向的A部和B部中產(chǎn)生應(yīng)力集中，相對于此，在圖16的(b)所示的本發(fā)明例2的情況下，棱線部的面外變形與比較例2相比有所抑制，其結(jié)果，軸線方向應(yīng)力變高，且其應(yīng)力分布在軸線方向的整個區(qū)域C部均勻地擴大。實施例2使用熱壓工法來制造具有帽型截面的帽主體、即帽型成形構(gòu)件，進行三點彎曲試驗。本例表示在帽型成形構(gòu)件的棱線部的內(nèi)側(cè)設(shè)有加強材料60的例子。圖17的(a)是表示三點彎曲試驗的情況的說明圖，圖17的(b)是表示帽構(gòu)件58的截面形狀的說明圖。如圖17的(b) 所示，帽構(gòu)件58包括帽主體59、加強材料60以及帽底板61。以下列出這些構(gòu)成構(gòu)件59 61的規(guī)格。帽主體59:熱壓用合金化熔融鍍鋅鋼板,板厚1.2mm,寬度240mm,長度600mm加強材料60:熱壓用合金化熔融鍍鋅鋼板,板厚1.4mm,寬度180mm,長度600mm帽底板61:780MPa級合金化熔融鍍鋅鋼板，板厚1.8mm,寬度150mm，長度600mm通過利用后述的圖19所示的各種焊接方法對帽主體59和加強材料60各自的平板(坯件)進行焊接，使其形成為熱壓用的焊接坯件材料，對該焊接坯件材料進行熱壓成形(900°C下加熱4分鐘)，使其形成為帽主體材料，然后，通過將帽底板61點焊于該帽主體材料而制造出彎曲試驗用的帽成形構(gòu)件58。如圖17的(a)所示，以支承點間隔500mm在兩點62、63支承如此獲得的帽成形構(gòu)件58,使半徑150mm的碰撞器64以2mm/sec的速度向帽成形構(gòu)件58的長度方向的中央位置下降并碰撞，施加彎曲變形。圖18是表示N0.1 3的彎曲試驗的結(jié)果的曲線圖，圖19是匯總表示N0.1 6的試驗條件和試驗結(jié)果(最大負(fù)載)的說明圖。圖19中的“HP成形”是指熱壓成形，“TWB”是指線焊坯件，“修補TWB時的形狀”一欄和“形狀(截面)”一欄中的圓形標(biāo)記表示點焊位置，“修補TWB時的形狀”一欄中的直線表示連續(xù)焊接(線焊或激光焊)。圖18、19中的N0.1、2是在棱線部不具有焊接部的比較例，N0.3 6是在棱線部具有焊接部的本發(fā)明例。此外，點焊是在棱線的延長方向上以40mm間距進行的。另外，N0.5的線焊(棱線垂直方向)是以長度40mm、40mm的間距進行的。而且，N0.6的激光曲線焊接采用振幅20mm、周期40mm的正弦波曲線。
從圖18、19所示的結(jié)果可知，根據(jù)本發(fā)明例，與比較例相比，最大負(fù)載大幅增加，尤其是與比較例相 比，在移位的整個區(qū)域中負(fù)載變高，碰撞能量的吸收量大幅增加。
權(quán)利要求
1.一種成形構(gòu)件，其具有至少一個用于連接一個面和另一個面之間的棱線部，其特征在于， 該成形構(gòu)件包括至少接合于上述棱線部的加強構(gòu)件，在該棱線部處設(shè)有與上述加強構(gòu)件焊接的焊接部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成形構(gòu)件，其中， 上述加強構(gòu)件在與上述棱線部的延長方向正交的方向上的截面上具有至少能夠覆蓋棱線部的整個區(qū)域的寬度尺寸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的成形構(gòu)件，其中， 上述焊接部在上述棱線部的延長方向上連續(xù)或斷續(xù)設(shè)置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3中任一項所述的成形構(gòu)件，其中， 上述焊接部呈直線狀或曲線狀設(shè)置在上述棱線部的延長方向上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 4中任一項所述的成形構(gòu)件，其中， 上述焊接部設(shè)置在從上述棱線部的截面周長方向的中央位置到與該中央位置相距該棱線部的截面周長的50%的位置的區(qū)間。
6.根據(jù)權(quán)利要求1 5中任一項所述的成形構(gòu)件，其中， 上述焊接部為點焊部、線焊部、激光焊接部或等離子焊接部。
7.根據(jù)權(quán)利要求1 6中任一項所述的成形構(gòu)件，其中， 上述加強構(gòu)件在上述棱線部的延長方向的局部或全部延伸設(shè)置。
8.根據(jù)權(quán)利要求1 7中任一項所述的成形構(gòu)件，其中， 上述加強構(gòu)件在上述棱線部的延長方向上設(shè)有一個或兩個以上。
9.根據(jù)權(quán)利要求1 8中任一項所述的成形構(gòu)件，其中， 上述加強構(gòu)件設(shè)置在上述棱線部的外周面或內(nèi)周面。
10.一種成形構(gòu)件的制造方法，其特征在于， 在平板狀坯件的成為該棱線部的位置形成焊接部，焊接平板狀的加強構(gòu)件，對焊接有該加強構(gòu)件的上述坯件進行沖壓成形或滾壓成形，由此制造出權(quán)利要求1 9中任一項所述的成形構(gòu)件。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的成形構(gòu)件的制造方法，其中， 在將焊接有上述加強材料的上述坯件加熱至Ac3點以上的溫度之后進行上述沖壓成形。
全文摘要
本發(fā)明提供一種適合使用于汽車構(gòu)成構(gòu)件的成形構(gòu)件，該成形構(gòu)件能夠以低成本制造，具有較高的尺寸精度，還具有優(yōu)異的軸向擠壓特性、三點彎曲特性、或優(yōu)異的彎曲剛性、扭轉(zhuǎn)剛性。成形構(gòu)件(20)包括借助設(shè)置于棱線部(28)的焊接部(40)而接合的加強構(gòu)件(35)，利用焊接部(40)使平板狀的坯件和平板狀的加強構(gòu)件(35)接合，以使該焊接部(40)成為棱線部(28)的方式進行彎曲成形來制造。
文檔編號B21D22/20GK103228392SQ20118005522
公開日2013年7月31日 申請日期2011年9月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月16日
發(fā)明者泰山正則, 中澤嘉明, 田坂誠均, 鈴木利哉, 中田匡浩, 富士本博紀(jì), 西畑仁美 申請人:新日鐵住金株式會社