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      帶有受控制的變形取向的金屬件的制作方法_3

      文檔序號(hào):9619869閱讀:來源:國知局
      B-B的縱向中心平面的一側(cè)和另一側(cè)上。
      [0056]在圖2f中,我們已示出應(yīng)用到圖Id所圖示說明類型的管狀件的變體,且在圖2g中示出產(chǎn)生的變形,針對(duì)該變體,分別安置在縱向中心平面的一側(cè)和另一側(cè)上的替換的較低強(qiáng)度區(qū)域70、72、74受限于兩個(gè)相反的壁40、42。區(qū)域70、72和74分別位于穿過軸線A-A的縱向中心平面的一側(cè)和另一側(cè)上。
      [0057]這里我們注意的是,件包括額外的較低強(qiáng)度區(qū)域,使得兩個(gè)較低強(qiáng)度區(qū)域70a、70b ;72a、72b分別關(guān)于相同的位置沿件的長度縱向形成。如圖2g所示,這種安排使件能夠作為自身壓扁的結(jié)果折疊,使得件依然在沿它的長度的所有點(diǎn)處、在穿過參考軸線A-A的縱向中心平面PM上大致集中。
      [0058]在圖2h中圖示說明另一變體。根據(jù)該變體,較低阻力的區(qū)域70、71、72、73、74可替換地在相反對(duì)的四個(gè)壁40、42和44、46上實(shí)施。且因此,較低強(qiáng)度區(qū)域70a、70b ;71a、71b ;72a、72b ;73a、73b ;74a、74b關(guān)于沿件的長度縱向相同的位置形成,但在壁40、42上形成的較低強(qiáng)度區(qū)域70a、70b ;72a、72b ;74a、74b相對(duì)于在壁44和46中形成的較低強(qiáng)度區(qū)域71a、71b ;73a、73b錯(cuò)開。區(qū)域70、72和74分別位于穿過軸線A-A的縱向中心平面的一側(cè)和另一側(cè)上。區(qū)域71和73分別位于穿過軸線B-B的縱向中心平面的一側(cè)和另一側(cè)上。
      [0059]圖2i、圖2j和圖2k顯示作為本發(fā)明的結(jié)果可能獲得的受控制的變形的三個(gè)非限制性示例,該示例帶有圖2a、圖2c或圖2d所圖示說明類型的至少兩個(gè)鉸鏈較低強(qiáng)度區(qū)域。更精確地,圖2i、圖2j和圖2k顯示作為本發(fā)明的結(jié)果可能獲得的受控制的變形的三個(gè)非限制性示例,所述三個(gè)非限制性示例分別用于
      [0060]-帶有圖2a、圖2c或圖2d所圖示說明類型的3個(gè)或4個(gè)鉸鏈較低強(qiáng)度區(qū)域的圖2i,
      [0061]-帶有圖2a、圖2c或圖2d所圖示說明類型的2個(gè)鉸鏈較低強(qiáng)度區(qū)域的圖2j和
      [0062]-帶有圖2a、圖2c或圖2d所圖示說明類型的軸向并列的2個(gè)鉸鏈較低強(qiáng)度區(qū)域和一個(gè)經(jīng)設(shè)計(jì)以自身壓扁的組合件的圖2k,所述組合件包括圖2f或圖2h所圖示說明類型的鉸鏈較低強(qiáng)度區(qū)域。
      [0063]本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解,圖2a所示的實(shí)施例對(duì)應(yīng)于這樣的實(shí)施例,根據(jù)該實(shí)施例根據(jù)本發(fā)明的金屬件包括機(jī)械強(qiáng)度的至少一個(gè)較低強(qiáng)度區(qū)域,該較低強(qiáng)度區(qū)域在沖壓期間被限定并延伸到至少一個(gè)壁,且該較低強(qiáng)度區(qū)域在至少相對(duì)于參考軸線A-A的這種情況下,相對(duì)于參考軸線A-A和B-B不對(duì)稱。
      [〇〇64]已相對(duì)于參考軸線提供兩個(gè)不對(duì)稱的較低機(jī)械強(qiáng)度區(qū)域,且適當(dāng)時(shí),帶有下面所示的不同寬度,上述事實(shí)使在壓力下建立的變形取向能夠被精細(xì)地控制。
      [〇〇65]如例如圖3e所示,在件具有相對(duì)于中心平面PM的不對(duì)稱截面的情況下,用于至少特定的較低機(jī)械強(qiáng)度50的不同寬度的使用使例如在該中心平面中維持的彎曲軸線能夠被施加,由于件的結(jié)構(gòu)不對(duì)稱,較弱機(jī)械強(qiáng)度區(qū)域?qū)?dǎo)致相對(duì)于中心平面的傾斜的彎曲軸線。[〇〇66]一般地,在該較低機(jī)械強(qiáng)度區(qū)域中,將有朝帶有較復(fù)雜的筆直結(jié)構(gòu)的件的扇形部的逐漸增加的寬度且因此理論上具有較大的機(jī)械強(qiáng)度。
      [〇〇67]不同寬度的前述安排類似地允許(如果需要的話)相對(duì)于中心平面或任何參考軸線的對(duì)稱件施加彎曲軸線,且因此施加件的變形方向,所述彎曲軸線相對(duì)于參考的中心平面不正交于該參考或傾斜軸線。
      [0068] 在圖3a至圖3f中,我們已示出圖1所圖示說明類型的件的六個(gè)示例性實(shí)施例,所述件具有小于剩余主體的機(jī)械強(qiáng)度的區(qū)域50,該區(qū)域在件的沖壓期間形成并具有相對(duì)于件的橫截面平面橫切的不同寬度。這種安排,即具有不同寬度的較低機(jī)械強(qiáng)度的使用,使件的變形取向能夠被控制同時(shí)彎曲。
      [〇〇69] 在圖3a至圖3f中的交叉影線中示出較低機(jī)械強(qiáng)度的區(qū)域。
      [0070]本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解,這些件包括較低機(jī)械強(qiáng)度的區(qū)域,該較低機(jī)械強(qiáng)度的區(qū)域相對(duì)于參考軸線不對(duì)稱。
      [0071]更準(zhǔn)確地,根據(jù)圖3a,區(qū)域50在件的所有截面上形成且因此朝件的底部10、壁20、壁22,以及凸緣30和凸緣32延伸。
      [0072]根據(jù)圖3b,區(qū)域50在件的底部10上形成。
      [0073]根據(jù)圖3c,區(qū)域50主要在壁20、22上形成,且部分地在壁20、22和件的底部10之間的過渡區(qū)域中形成。
      [0074]根據(jù)圖3d,區(qū)域50主要在凸緣30上形成。
      [〇〇75] 再有,圖3e示出由圖la所圖示說明的帽形啟發(fā)的件的變體的另一實(shí)施例,但在所述件的變體中基本主體相對(duì)于參考軸線A-A不對(duì)稱。在這種情況下,一個(gè)壁20大于另一個(gè)壁22。件包括該壁20的至少一部分,較低機(jī)械強(qiáng)度的區(qū)域50,關(guān)于所述較低機(jī)械強(qiáng)度的區(qū)域50,剩余的主體在件的沖壓期間形成且該區(qū)域50延伸到件的底部50。
      [0076]此外,該件包括較低機(jī)械強(qiáng)度的區(qū)域,該較低機(jī)械強(qiáng)度的區(qū)域相對(duì)于參考軸線不對(duì)稱。
      [0077]根據(jù)圖3a至圖3e所表示的實(shí)施例,較低機(jī)械強(qiáng)度的區(qū)域50的邊大致是直線的并向內(nèi)傾斜。
      [0078]在圖3f中,我們已示出另一實(shí)施例,根據(jù)所述另一實(shí)施例,較低機(jī)械阻力的區(qū)域50具有非直線邊,該非直線邊是彎曲的并具有一般卵形形狀,例如在壁20上。
      [0079]本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠想出許多其它的實(shí)施例變體,尤其是在附圖所表示的交叉影線區(qū)域的鄰近過渡區(qū)域中的較低機(jī)械強(qiáng)度的區(qū)域中。
      [0080]根據(jù)圖2c、圖2d、圖2e、圖2f和圖2h所示的產(chǎn)生方法,較低強(qiáng)度的區(qū)域具有可變寬度。
      [0081]能夠指出,根據(jù)圖2c和圖2d,較低機(jī)械強(qiáng)度的區(qū)域的寬度變化沿件的整個(gè)長度是相同的。然而,根據(jù)圖2f和圖2h所示的實(shí)施例,所述區(qū)域的寬度變化交替,意味著它們?cè)谂c件的截面相反的方向上可替換地增加和減少。
      [〇〇82]優(yōu)選地,較低機(jī)械強(qiáng)度的區(qū)域在件的沖壓過程期間通過沖壓溫度的局部控制來實(shí)現(xiàn)。
      [0083]更精確地,本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施包括如下步驟的過程:
      [〇〇84]-加熱件到適合于獲得奧氏體階段的溫度范圍,
      [0085]-然后在沖壓工具中沖壓該件,所述沖壓工具包括至少兩個(gè)互補(bǔ)元件,所述至少兩個(gè)互補(bǔ)元件分別構(gòu)成沖模和鑄模的功能,在所述沖壓工具中待形成的件被沖壓,適應(yīng)以便限定沖壓件的不同區(qū)域上的不同溫度,其目的是對(duì)件的不同區(qū)域施加不同冷卻方法。
      [0086]這些沖模和鑄模中的每個(gè)可根據(jù)考慮中的件的幾何結(jié)構(gòu)和尺寸通過幾個(gè)并列塊的組裝來形成。
      [0087]與冷卻的沖壓工具的部件接觸的件的區(qū)域在受控制的溫度下被沖壓,從而導(dǎo)致較高的機(jī)械強(qiáng)度的區(qū)域,通常超過1400MPa,然而在較高溫度下沖壓的件的區(qū)域?qū)е峦ǔ5陀趌lOOMPa(例如包括在500MPa和lOOOMPa之間)的較低機(jī)械強(qiáng)度的區(qū)域。
      [〇〇88]由于高局部沖壓溫度,可獲得沖壓件的特定區(qū)域中的較低機(jī)械強(qiáng)度,例如,在沖壓工具中以預(yù)加熱的件能夠被冷卻和/或具有它的局部增加的沖壓溫度的方式使區(qū)域空心化,例如從而幫助加熱在這些沖壓塊中局部引入的強(qiáng)度。
      [0089]同樣地,沖壓塊的區(qū)域可被冷卻,例如,在這些沖壓塊中形成的且其中冷卻流體循環(huán)的溝道的幫助下。
      [0090]本發(fā)明涉及由鋼制成的件。
      [0091]借助于非限制性示例,它能夠被應(yīng)用到在汽車、中心立柱或側(cè)軌中,或甚至在減震器中實(shí)施的所有類型的件以吸收能量。
      [0092]在壓縮的軸向負(fù)荷期間,較低強(qiáng)度的區(qū)域形成鉸鏈變形區(qū)域,該鉸鏈變形區(qū)域使細(xì)長件的側(cè)向變形的方向能夠被定向且因此避免件的隨意變形。
      [0093]本發(fā)明能夠使,例如,側(cè)軌的變形朝乘客室的外面和朝其里面定向,從而最小化對(duì)乘客室的乘員的影響的風(fēng)險(xiǎn)。
      [〇〇94]本發(fā)明尤其使能量的吸收能夠被優(yōu)化,如果事故發(fā)生的話。
      [〇〇95]它類似地使車輛乘員感覺的加速度峰值能夠被減小,如果事件發(fā)生的話。
      [0096]清楚地理解,本發(fā)明不限于這里已概述的實(shí)施例,而是延展到對(duì)應(yīng)于相同本質(zhì)的所有變體。
      [0097]例如,圖la中所圖示說明的一般的U形件能夠通過如圖8a、圖8b、圖8c和圖8d中所圖示說明的覆蓋板來完成。
      [0098]更進(jìn)一步地,組裝的撐牢擋邊和/或加強(qiáng)擋邊的包含物位于件的特定側(cè)上。
      [0099]在本發(fā)明的背景下,術(shù)語“金屬件”在它的最廣義上必須理解為涵蓋所有未組裝的單一塊結(jié)構(gòu)或涵蓋通過幾個(gè)最初個(gè)體主體的組裝形成的,后來在組裝期間接合在一起的結(jié)構(gòu)。
      [0100]我們?cè)趫D6A、圖6B和圖7A、圖7B中已圖示說明通過圖la所圖示說明類型的兩個(gè)基本的h形件C1和C2形成的幾何學(xué)上相同的橫截面的件,該件頭尾設(shè)置并通過它們的凸緣固定在適當(dāng)位置中。分別符合本發(fā)明的圖6A、圖6B和圖7A、圖7B中所圖示說明的兩個(gè)件通過以下事實(shí)區(qū)分:符合本發(fā)明的圖6A、圖6B中所圖示說明的件包括受限
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