EA015065B1 - Несущий элемент для кузова автомобиля, передний боковой элемент и боковая конструкция для кузова автомобиля - Google Patents
Несущий элемент для кузова автомобиля, передний боковой элемент и боковая конструкция для кузова автомобиля Download PDFInfo
- Publication number
- EA015065B1 EA015065B1 EA200970927A EA200970927A EA015065B1 EA 015065 B1 EA015065 B1 EA 015065B1 EA 200970927 A EA200970927 A EA 200970927A EA 200970927 A EA200970927 A EA 200970927A EA 015065 B1 EA015065 B1 EA 015065B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- heat
- section
- treated
- strength
- mpa
- Prior art date
Links
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 title claims abstract description 66
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 154
- 238000010791 quenching Methods 0.000 claims description 89
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 claims description 82
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 12
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000004080 punching Methods 0.000 claims description 3
- 230000004323 axial length Effects 0.000 claims description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 abstract description 115
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 212
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 82
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 80
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 61
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 56
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 56
- 239000000463 material Substances 0.000 description 41
- 238000000034 method Methods 0.000 description 34
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 33
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 24
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 20
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 15
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 15
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 14
- 238000013461 design Methods 0.000 description 14
- 230000008569 process Effects 0.000 description 14
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 13
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 13
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 13
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 12
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 12
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 11
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 239000012809 cooling fluid Substances 0.000 description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 10
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 10
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 9
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 9
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 8
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 7
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 7
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 7
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 7
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 7
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 6
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 6
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 6
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 5
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 4
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 4
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 4
- 239000013585 weight reducing agent Substances 0.000 description 4
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 3
- 230000001050 lubricating effect Effects 0.000 description 3
- 229910000734 martensite Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 3
- 238000007514 turning Methods 0.000 description 3
- 229910000760 Hardened steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 2
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 238000002788 crimping Methods 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 2
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 2
- 229920000620 organic polymer Polymers 0.000 description 2
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 2
- 235000019362 perlite Nutrition 0.000 description 2
- 239000010451 perlite Substances 0.000 description 2
- 238000013001 point bending Methods 0.000 description 2
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 2
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 2
- 230000004584 weight gain Effects 0.000 description 2
- 235000019786 weight gain Nutrition 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 241001133184 Colletotrichum agaves Species 0.000 description 1
- 241001414890 Delia Species 0.000 description 1
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 239000010953 base metal Substances 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 229910001567 cementite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 239000012777 electrically insulating material Substances 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000002828 fuel tank Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 230000008570 general process Effects 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- KSOKAHYVTMZFBJ-UHFFFAOYSA-N iron;methane Chemical compound C.[Fe].[Fe].[Fe] KSOKAHYVTMZFBJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001234 light alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003595 mist Substances 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 238000005496 tempering Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 1
- 230000037303 wrinkles Effects 0.000 description 1
- 210000000707 wrist Anatomy 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D21/00—Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted
- B62D21/02—Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted comprising longitudinally or transversely arranged frame members
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D25/00—Superstructure or monocoque structure sub-units; Parts or details thereof not otherwise provided for
- B62D25/04—Door pillars ; windshield pillars
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D53/00—Making other particular articles
- B21D53/88—Making other particular articles other parts for vehicles, e.g. cowlings, mudguards
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D7/00—Bending rods, profiles, or tubes
- B21D7/08—Bending rods, profiles, or tubes by passing between rollers or through a curved die
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D21/00—Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted
- B62D21/15—Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted having impact absorbing means, e.g. a frame designed to permanently or temporarily change shape or dimension upon impact with another body
- B62D21/152—Front or rear frames
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D25/00—Superstructure or monocoque structure sub-units; Parts or details thereof not otherwise provided for
- B62D25/06—Fixed roofs
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D25/00—Superstructure or monocoque structure sub-units; Parts or details thereof not otherwise provided for
- B62D25/08—Front or rear portions
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D25/00—Superstructure or monocoque structure sub-units; Parts or details thereof not otherwise provided for
- B62D25/08—Front or rear portions
- B62D25/082—Engine compartments
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D29/00—Superstructures, understructures, or sub-units thereof, characterised by the material thereof
- B62D29/007—Superstructures, understructures, or sub-units thereof, characterised by the material thereof predominantly of special steel or specially treated steel, e.g. stainless steel or locally surface hardened steel
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
- C21D1/34—Methods of heating
- C21D1/42—Induction heating
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/08—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for tubular bodies or pipes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D2221/00—Treating localised areas of an article
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/25—Process efficiency
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
- Y10T428/12292—Workpiece with longitudinal passageway or stopweld material [e.g., for tubular stock, etc.]
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
- Y10T428/1241—Nonplanar uniform thickness or nonlinear uniform diameter [e.g., L-shape]
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Transportation (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Architecture (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Body Structure For Vehicles (AREA)
- Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
- Vehicle Body Suspensions (AREA)
Abstract
В изобретении описан несущий элемент для кузова автомобиля, такой как боковой элемент или стойка, который содержит согнутый участок, который сгибается двумерно или трехмерно и который имеет сверхвысокую прочность с пределом прочности, превышающим 1100 МПа. Несущий элемент для кузова автомобиля содержит трубчатый корпус, который имеет замкнутое поперечное сечение без фланца, проходящего наружу, и который содержит согнутый участок, который сгибается двумерно или трехмерно, отрезаемый или пробиваемый участок и свариваемый участок. Трубчатый корпус содержит термообработанный участок со сверхвысокой прочностью, который подвергается термообработке, чтобы иметь предел прочности, превышающий 1100 МПа, термообработанный участок с высокой прочностью, которым является остальная часть, отличающаяся от термообработанного участка со сверхвысокой прочностью, который подвергается термообработке, чтобы иметь предел прочности, равный по меньшей мере 600 МПа и самое большее 1100 МПа, и/или термообработанный участок с низкой прочностью, которым является отрезаемый или пробиваемый участок или свариваемый участок, который подвергается термообработке, чтобы иметь предел прочности меньше чем 600 МПа.
Description
Настоящее изобретение относится к несущему элементу для кузова автомобиля, переднему боковому элементу и боковой конструкции для кузова автомобиля. Более конкретно, настоящее изобретение относится к несущему элементу для кузова автомобиля, который изготавливается посредством осуществления сгибания, в котором направление сгибания изменяется двумерно, например сгибания в форме буквы 8, или сгибания, в котором направление сгибания изменяется трехмерно, переднему боковому элементу, который является несущим элементом кузова автомобиля, и боковой конструкции кузова автомобиля и, более конкретно, боковой конструкции кузова автомобиля, содержащей переднюю стойку, среднюю стойку и боковой элемент продольного бруса крыши.
Уровень техники
В прошлом в автомобилях использовалась так называемая рамная конструкция, в которой части, такие как двигатель, радиатор, подвеска, коробка передач, дифференциал, топливный бак и подобные части, закреплялись на раме, образованной посредством сборки элементов с коробчатым поперечным сечением в форме лестницы и последующего закрепления кузова, содержащего отсек для двигателя, пассажирский салон и багажник сверху кузова. Однако рамная конструкция всегда использует тяжелую раму, которая является отдельным элементом от кузова, поэтому уменьшать вес кузова затруднительно. Кроме того, поскольку процесс соединения рамы с кузовом является неизбежным, производительность является низкой. Поэтому почти все автомобили, изготовленные в последние годы, содержат монококовый кузов (кузов с конструкцией, выполненной в одном блоке), в которой рама и кузов составляют одно целое.
Монококовый кузов выдерживает нагрузку на цельный каркас кузова, содержащий боковину кузова, образованную посредством объединения бокового нижнего бруса, передней стойки, средней стойки, бокового элемента продольного бруса крыши и в некоторых случаях задней стойки с нижней частью кузова (называемой также платформой), которая является самой важной частью, образует основание конструкции кузова и представляет собой нижнюю поверхность, то есть днище монококового кузова. Когда части кузова сжимаются или сплющиваются под приложенной снаружи ударной нагрузкой, энергия удара поглощается частями кузова как одним целым.
Монококовый кузов не содержит отчетливо определенной рамы, как в случае с рамной конструкцией, но в участках, где концентрируется нагрузка и напряжение, таких как участки закрепления двигателя и подвески, каркас кузова упрочняется посредством соответствующей установки несущих элементов кузова автомобиля, выполненных из трубчатых элементов с замкнутым поперечным сечением, таких как боковые элементы, элементы подвески, различные стойки, поперечные элементы, боковые элементы продольного бруса крыши и боковые нижние брусы. Боковина кузова и нижняя часть кузова не только в значительной степени влияют на жесткость при изгибе и жесткость при кручении кузова автомобиля, но во время бокового удара они выполняют функцию минимизации повреждения пассажирского салона и повышения безопасности пассажиров. В частности, по сравнению с лобовым ударом при боковом ударе трудно в надлежащей степени обеспечить пространство для защиты пассажиров, поэтому важно повысить жесткость боковины кузова.
Среди несущих элементов, которые размещаются таким образом, имеются боковые элементы (называемые также подрамником). Данные элементы образуют каркас, который устанавливается при закреплении подвески, двигателя, коробки передач или подобных частей на нижней части кузова. Нижняя часть кузова в значительной степени влияет на различные виды жесткости (такие как жесткость при изгибе и жесткость при кручении) кузова для опоры подвески и трансмиссии, таким образом, посредством надлежащей установки в различных участках нижней части кузова боковых элементов и других упрочняющих элементов нижняя часть кузова приобретает достаточную жесткость. Одним таким боковым элементом является передний боковой элемент, который продолжается преимущественно горизонтально в переднем и заднем направлении на левой и правой сторонах отсека для двигателя и приваривается на месте.
Обычно передний боковой элемент включает в себя корпус, содержащий трубку с замкнутым поперечным сечением, имеющим, например, форму прямоугольника, шестиугольника, круга или подобную форму. Корпус содержит переднюю концевую часть, которая продолжается в осевом направлении корпуса из одного конца корпуса по направлению к другому концу корпуса в переднем и заднем направлении кузова транспортного средства, наклонную часть, которая является непрерывной с передней концевой частью и которая расположена под наклоном вдоль приборной панели, которая является перегородкой между отсеком для двигателя и пассажирским салоном, и заднюю концевую часть, которая является непрерывной с наклонной частью, продолжается вдоль панели пола и соединяется с приборной панелью. Хотя это зависит от размеров транспортного средства, общая длина переднего бокового элемента находится в пределах примерно 600-1200 мм.
Как указано выше, передний боковой элемент является несущим элементом, самой важной функцией которого является обеспечение прочности нижней части кузова. Следовательно, он выполнен таким образом, чтобы обладать достаточной прочностью. Он является также основным элементом, который выдерживает ударную нагрузку, прикладываемую во время лобового столкновения. Следовательно, он
- 1 015065 выполнен таким образом, что в случае лобового столкновения он обладает свойствами поглощения удара, так что он способен поглощать энергию удара посредством пластической деформации своего переднего конца, сминающегося в форму гармошки. Таким образом, передний боковой элемент должен иметь взаимно противоположные свойства, то есть он должен обладать необходимой прочностью, а его передняя концевая часть при приложении ударной нагрузки должна легко подвергаться пластической деформации в форму гармошки.
Как указано выше, передний боковой элемент приваривается к другим панелям в качестве упрочняющего элемента для нижней части кузова, поэтому он также должен обладать хорошей приспособленностью к сварке и хорошей приспособленностью к обработке так, чтобы он мог иметь сложную форму от его передней концевой части до его задней концевой части и чтобы он мог подвергаться пробиванию отверстий или резке.
Патентный документ 1 раскрывает изобретение, относящееся к элементу для поглощения энергии, который содержит полый выдавленный профиль из алюминиевого сплава с толщиной пластины, которая локально изменяется. Патентный документ 2 раскрывает изобретение, относящееся к переднему боковому элементу, который имеет замкнутое поперечное сечение с дугообразным участком, расположенным параллельно переднему и заднему направлению кузова транспортного средства, и который имеет толщину пластины, которая локально изменяется. Патентный документ 3 раскрывает изобретение, относящееся к переднему боковому элементу, содержащему непрочный участок, расположенный в его передней концевой части. Патентный документ 4 раскрывает изобретение, относящееся к переднему боковому элементу, в котором форма его передней концевой части является такой, что она способна более равномерно деформироваться посредством смятия по всему своему поперечному сечению. Патентный документ 5 раскрывает изобретение, относящееся к переднему боковому элементу, имеющему замкнутое поперечное сечение и содержащему нижний элемент с И-образным поперечным сечением, содержащий литой элемент из легкого сплава, и верхний элемент, содержащий пластину из легкого сплава.
Патентный документ 6 раскрывает изобретение, которое предотвращает смятие передней стойки кузова во время переворачивания посредством установки упрочняющей трубки внутри передней стойки для боковины кузова.
В последние годы возрастает требование снижения веса и увеличения прочности несущих элементов для кузовов автомобилей для повышения эффективности использования топлива, чтобы уменьшить выброс СО2 для замедления глобального потепления, а также для повышения безопасности пассажиров во время столкновения. Для удовлетворения таких требований в настоящее время широко используются высокопрочные материалы, такие как высокопрочные стальные пластины с пределом прочности, равным по меньшей мере 780 МПа или даже по меньшей мере 900 МПа, что значительно выше обычных уровней прочности, часто используемых в настоящее время.
Одновременно с повышением прочности таких материалов изменяется устройство несущих элементов для кузовов автомобилей. Например, для обеспечения применения в различных частях автомобиля существует растущая потребность в разработке технологий сгибания, которые способны обеспечить несущие элементы для кузовов автомобилей, имеющие изменяющуюся в широких пределах изогнутую форму, например, такие, которые изготавливаются посредством сгибания с направлением сгибания, которое изменяется двумерно, например сгибания в форме буквы 8, или с направлением сгибания, которое изменяется трехмерно, с высокой точностью.
Для удовлетворения таких потребностей предлагались различные технологии обработки. Например, патентный документ 7 раскрывает изобретение, относящееся к способу сгибания при осуществлении термообработки металлической трубы или подобной детали посредством захвата поворотным рычагом концевой части обрабатываемого материала, такого как металлическая труба, и одновременного нагревания при помощи нагревающего устройства, постепенно перемещая нагреваемый участок в осевом направлении для обеспечения деформации изгиба, и затем сразу же после этого выполнения охлаждения. Патентный документ 8 раскрывает изобретение, относящееся к способу сгибания при осуществлении термообработки металлической трубы или подобной детали посредством захвата металлической трубы и приложения крутящей силы или сгибающей силы к нагретому участку, осуществляя деформацию сгибания при одновременном закручивании металлической трубы.
Учитывая уменьшение веса изделий, получаемых посредством сгибания (в дальнейшем упоминаемых как согнутые изделия), предел прочности таких изделий предпочтительно устанавливается равным по меньшей мере 900 МПа и более предпочтительно по меньшей мере 1300 МПа. До сих пор, как описано в патентных документах 7 и 8, для обеспечения такой прочности в качестве исходного материала использовалась труба, обладающая пределом прочности, равным 500-700 МПа, которая подвергалась сгибанию, после чего ее прочность увеличивалась посредством термообработки для изготовления согнутого изделия, обладающего требуемой высокой прочностью.
Изобретения, раскрытые в патентных документах 7 и 8, используют способ обработки, относящийся к так называемой гибке с захватом. Для осуществления обоих изобретений необходимо захватить конец обрабатываемого материала поворотным рычагом. Кроме того, каждый раз, когда обрабатываемый материал повторно захватывается рычагом, необходимо возвращать рычаг в его первоначальное положе- 2 015065 ние, поэтому скорость подачи обрабатываемого материала существенно изменяется, затрудняется выполнение сложного регулирования скорости охлаждения и невозможно обеспечить требуемую точность закалки. Поэтому скорость нагревания и охлаждения должна регулироваться усложненным способом и с высокой точностью для обеспечения неравномерных напряжений и очень трудно обеспечить требуемую точность закалки. Поэтому появляются отклонения в согнутых формах и, особенно в случае высокопрочных материалов, возникает замедленное разрушение, обусловленное остаточными напряжениями, и трудно изготовить несущий элемент для автомобилей, требующих высокой надежности.
Патентный документ 9 раскрывает изобретение, относящееся к сгибающему устройству с высокочастотным нагревом, в котором обрабатываемый материал, который поддерживается опорным средством, подается при помощи устройства подачи из стороны впуска в сторону выпуска, при этом сгибание осуществляется позади опорного средства и рольганг поддерживается таким образом, чтобы перемещаться в трех измерениях. В соответствии со сгибающим устройством с высокочастотным нагревом, раскрытым в патентном документе 9, рольганг охватывает с двух сторон обрабатываемый материал и сдвигается к противоположным боковым поверхностям обрабатываемого материала, контактирует с боковыми поверхностями и осуществляет сгибание. Поэтому даже при осуществлении сгибания, в котором направление сгибания изменяется двумерно, например сгибание в форме буквы 8, уже не нужно выполнять инструментальную операцию поворота обрабатываемого материала на 180°, поэтому обработка может выполняться эффективно.
Однако сгибающее устройство с высокочастотным нагревом, раскрытое в патентном документе 9, не содержит средств для зажатия обрабатываемого материала с обеих сторон. Поэтому легко возникает деформация, обусловленная остаточным напряжением вследствие охлаждения после высокочастотного нагрева, которая затрудняет получение требуемой точности размеров. Кроме того, скорость обработки является ограниченной и трудно увеличить степень сгибания.
Патентный документ 10 раскрывает изобретение, относящееся к сгибающему устройству, которое вместо вышеописанной обработки с захватом или рольганга сгибающего устройства с высокочастотным нагревом предусматривает неподвижную пресс-форму, установленную в фиксированном положении, и подвижную гиростабилизированную пресс-форму, которая расположена на расстоянии от неподвижной пресс-формы и способна перемещаться трехмерно. Нагревающее средство нагревает металлический материал до температуры, соответствующей кривизне сгибания металлического материала, при помощи подвижной гиростабилизированной пресс-формы.
Патентный документ 1: ДР 10-45023 А.
Патентный документ 2: ДР 11-255146 А.
Патентный документ 3: ДР 2001-106002 А.
Патентный документ 4: ДР 2002-173055 А.
Патентный документ 5: ДР 2003-306171 А.
Патентный документ 6: ДР 2003-118633 А.
Патентный документ 7: ДР 50-59263 А.
Патентный документ 8: патент Японии № 2816000.
Патентный документ 9: ДР 2000-158048 А.
Патентный документ 10: патент Японии № 3195083.
Раскрытие изобретения Проблема, решаемая данным изобретением
Каждое из известных изобретений, раскрытых в патентных документах 1-5, пытается обеспечить высокую прочность и очень высокую способность амортизации ударов посредством придания переднему боковому элементу специальной конструкции, поэтому существует предел в их способности обеспечить дополнительное повышение прочности и снижение веса, а также повышение свойств поглощения ударов.
Известное изобретение, раскрытое в патентном документе 6, способно фактически предотвратить смятие передней стойки кузова во время переворачивания, однако нельзя сказать, что оно обеспечивает достаточное пространство в пассажирском салоне во время бокового удара, так что изобретение нуждается в усовершенствовании с точки зрения повышения надежности.
Ни неподвижная пресс-форма, ни подвижная гиростабилизированная пресс-форма, которые образуют сгибающее устройство, раскрытое в патентном документе 10, не удерживают обрабатываемый металлический материал таким образом, чтобы он был способен вращаться. Поэтому при удерживании металлического материала легко образуются зацепляющие царапины на поверхности как неподвижной пресс-формы, так и подвижной гиростабилизированной пресс-формы. Сгибающее устройство, раскрытое в патентном документе 10, подает охлаждающую текучую среду в неподвижную пресс-форму и подвижную гиростабилизированную пресс-форму для предотвращения уменьшения прочности пресс-форм или снижения точности обработки вследствие теплового расширения. Однако подача охлаждающей текучей среды осуществляется не с целью закалки металлического материала, подвергающегося сгибанию, поэтому невозможно изготовить согнутое изделие, обладающее высокой прочностью, например, равной по меньшей мере 900 МПа, посредством закалки во время обработки.
Хотя сгибающее устройство, раскрытое в патентном документе 10, основано на сгибании, оно не
- 3 015065 предназначено для получения высокопрочного металлического материала посредством использования в качестве исходного материала металлической трубы с низкой прочностью, выполнения горячей обработки и последующей закалки для повышения прочности. Кроме того, во время нагревания металлического материала на поверхности подвижной гиростабализированной пресс-формы легко образуются задирающие царапины. Следовательно, существует необходимость в дополнительных усовершенствованиях в сгибающем устройстве.
С учетом проблем известного уровня техники целью настоящего изобретения является создание несущего элемента для кузова автомобиля, переднего бокового элемента и боковой конструкции для кузова автомобиля, и более конкретно, создание несущего элемента для кузова автомобиля, которое изготавливается посредством осуществления сгибания с направлением сгибания, которое изменяется двумерно, например сгибания в форме буквы 8, или с направлением изгиба, которое изменяется трехмерно, переднего бокового элемента, который является несущим элементом кузова автомобиля, и боковой конструкции для кузова автомобиля, и более конкретно, боковой конструкции для кузова автомобиля, содержащей, по меньшей мере, переднюю стойку, среднюю стойку и боковой элемент продольного бруса крыши.
Средства для решения проблемы
В результате тщательного исследования с целью решения вышеописанных проблем авторы настоящего изобретения сделали приведенные ниже заключения а-б и создали настоящее изобретение.
a. При использовании сгибающего устройства, имеющего особую конструкцию, можно реально изготавливать серийно в промышленных масштабах несущий элемент для кузова автомобиля, включающий в себя корпус, выполненный как трубчатый корпус, образованный одним элементом в осевом направлении, и включающий в себя участок, который подвергается высокочастотной закалке и который обладает сверхвысокой прочностью, например, равной по меньшей мере 1100 МПа и предпочтительно по меньшей мере 1500 МПа.
b. При изготовлении переднего бокового элемента с использованием сгибающего устройства, имеющего особую конструкцию, может быть создан передний боковой элемент, который образован одним элементом в осевом направлении и который локально содержит участок, который подвергается высокочастотной закалке, которого ранее не было в наличии, и в результате повышение прочности и уменьшение веса переднего бокового элемента, а также увеличение свойств поглощения удара может быть обеспечено в большей степени, чем это было возможно до сих пор.
c. При изготовлении упрочняющего элемента для боковины, который образован одним элементом в осевом направлении и который локально содержит участки, которые подвергаются высокочастотной закалке, которых до сих пор не было в наличии, и который расположен внутри передней стойки или бокового элемента крыши или подобного элемента, образующего боковину кузова, с использованием сгибающего устройства, имеющего особую конструкцию, может быть получена боковина кузова, обладающая более высокой прочностью. В результате может быть обеспечено увеличение пространства внутри пассажирского салона во время столкновения, уменьшение веса вследствие уменьшения размеров поперечного сечения самого бокового упрочняющего элемента и снижение стоимости изготовления за счет уменьшения количества деталей вследствие интегрирования конструкции бокового упрочняющего элемента.
б. Вышеописанные упрочняющий элемент для кузова автомобиля, передний боковой элемент и боковой упрочняющий элемент образованы одним элементом в осевом направлении и локально содержат участок со сверхвысокой прочностью, который подвергается высокочастотной закалке, и они содержат трубчатый корпус с замкнутым поперечным сечением. Следовательно, малый вес, высокая прочность, очень высокие свойства поглощения удара, уменьшение количества деталей и снижение стоимости изготовления, которые могли быть обеспечены ранее, могут быть обеспечены в высокой степени.
Хотя документ не относится к переднему боковому элементу или боковине кузова, ДР 10-17933А раскрывает изобретение, относящееся к упрочнению средней стойки, которое улучшает свойства посредством локального осуществления высокочастотной закалки. Однако в данном документе не имеется описания или предложения о том, что различные свойства, необходимые переднему боковому элементу или боковине кузова, могут быть в значительной степени улучшены посредством осуществления высокочастотной закалки переднего бокового элемента или боковины кузова, или что могут быть предложены передний боковой элемент или боковина кузова, которые могут быть реально изготовлены. Данный документ раскрывает только элемент, который способен увеличить жесткость средней стойки.
Настоящим изобретением является несущий элемент для кузова автомобиля, содержащий трубчатый корпус, который образован одним элементом в осевом направлении, который имеет замкнутое поперечное сечение и который содержит согнутый участок, который сгибается в двухмерно или трехмерно, отличающийся тем, что трубчатый корпус содержит термообработанный участок со сверхвысокой прочностью, который подвергается термообработке, чтобы иметь предел прочности, превышающий 1100 МПа, и термообработанный участок с высокой прочностью, которым является остальная часть кузова, отличающаяся от термообработанного участка со сверхвысокой прочностью, который подвергается термообработке, чтобы иметь предел прочности, равный по меньшей мере 600 МПа и самое большее 1100 МПа.
- 4 015065
Настоящим изобретением является также несущий элемент для кузова автомобиля, содержащий трубчатый корпус, который образован одним элементом в осевом направлении, который имеет замкнутое поперечное сечение и который содержит согнутый участок, который сгибается двумерно или трехмерно, отличающийся тем, что трубчатый корпус содержит термообработанный участок со сверхвысокой прочностью, который подвергается термообработке, чтобы иметь предел прочности, превышающий 1100 МПа, и термообработанный участок с низкой прочностью, которым является остальная часть кузова, отличающаяся от термообработанного участка со сверхвысокой прочностью, который подвергается термообработке, чтобы иметь предел прочности меньше чем 600 МПа.
Настоящим изобретением является также несущий элемент для кузова автомобиля, содержащий трубчатый корпус, который образован одним элементом в осевом направлении, который имеет замкнутое поперечное сечение и который содержит согнутый участок, который сгибается двухмерно или трехмерно, отличающийся тем, что трубчатый корпус содержит термообработанный участок со сверхвысокой прочностью, который подвергается термообработке, чтобы иметь предел прочности, превышающий 1100 МПа, термообработанный участок с высокой прочностью, которым является участок остальной части кузова, отличающийся от термообработанного участка со сверхвысокой прочностью, и который подвергается термообработке, чтобы иметь предел прочности, равный по меньшей мере 600 МПа и самое большее 1100 МПа, и термообработанный участок с низкой прочностью, которым является остальная часть кузова, отличающаяся от термообработанного участка со сверхвысокой прочностью и термообработанного участка с высокой прочностью, который подвергается термообработке, чтобы иметь предел прочности меньше чем 600 МПа.
Настоящим изобретением является также несущий элемент для кузова автомобиля, содержащий трубчатый корпус, который образован одним элементом в осевом направлении, который имеет замкнутое поперечное сечение и который содержит согнутый участок, который сгибается двумерно или трехмерно, и по меньшей мере один из отрезаемого участка, пробиваемого участка и свариваемого участка, отличающийся тем, что трубчатый корпус содержит термообработанный участок со сверхвысокой прочностью, который подвергается термообработке, чтобы иметь предел прочности, превышающий 1100 МПа, термообработанный участок с высокой прочностью, которым является участок остальной части кузова, отличающийся от термообработанного участка со сверхвысокой прочностью, который подвергается термообработке, чтобы иметь предел прочности, равный по меньшей мере 600 МПа и самое большее 1100 МПа, и термообработанный участок с низкой прочностью, которым является остальная часть кузова, отличающаяся от термообработанного участка со сверхвысокой прочностью и термообработанного участка с высокой прочностью, который подвергается термообработке, чтобы иметь предел прочности меньше чем 600 МПа.
Настоящим изобретением является также несущий элемент для кузова автомобиля, содержащий трубчатый корпус, который образован одним элементом в осевом направлении, который имеет замкнутое поперечное сечение и который содержит согнутый участок, который сгибается двухмерно или трехмерно, и по меньшей мере один из отрезаемого участка, пробиваемого участка и свариваемого участка, отличающийся тем, что трубчатый корпус содержит термообработанный участок со сверхвысокой прочностью, который подвергается термообработке, чтобы иметь предел прочности, превышающий 1100 МПа, первый термообработанный участок с низкой прочностью, которым является по меньшей мере один из отрезаемого участка, пробиваемого участка и свариваемого участка, который подвергается термообработке, чтобы иметь предел прочности, равный по меньшей мере 600 МПа, и второй термообработанный участок с низкой прочностью, которым является остальная часть кузова, отличающаяся от термообработанного участка со сверхвысокой прочностью и первого термообработанного участка с низкой прочностью, который подвергается термообработке, чтобы иметь предел прочности меньше чем 600 МПа.
Настоящим изобретением является также несущий элемент для кузова автомобиля, содержащий трубчатый корпус, который образован одним элементом в осевом направлении, который имеет замкнутое поперечное сечение и который содержит согнутый участок, который сгибается двухмерно или трехмерно, и по меньшей мере один из отрезаемого участка, пробиваемого участка и свариваемого участка, отличающийся тем, что трубчатый корпус содержит термообработанный участок со сверхвысокой прочностью, который подвергается термообработке, чтобы иметь предел прочности, превышающий 1100 МПа, первый термообработанный участок с низкой прочностью, которым является по меньшей мере один из отрезаемого участка, пробиваемого участка и свариваемого участка, который подвергается термообработке, чтобы иметь предел прочности, равный по меньшей мере 600 МПа, термообработанный участок с высокой прочностью, которым является остальная часть кузова, отличающаяся от термообработанного участка со сверхвысокой прочностью и первого термообработанного участка с низкой прочностью, который подвергается термообработке, чтобы иметь предел прочности, равный по меньшей мере 600 МПа и самое большее 1100 МПа, и второй термообработанный участок с низкой прочностью, которым является остальная часть кузова, отличающаяся от термообработанного участка со сверхвысокой прочностью, термообработанного участка с высокой прочностью и первого термообработанного участка с низкой прочностью, который подвергается термообработке, чтобы иметь предел прочности меньше чем
- 5 015065
600 МПа.
В несущем элементе для кузова автомобиля в соответствии с настоящим изобретением приведен пример, в котором согнутым участком является термообработанный участок со сверхвысокой прочностью, который подвергается термообработке, чтобы иметь предел прочности, превышающий 1100 МПа.
В несущем элементе для кузова автомобиля в соответствии с настоящим изобретением замкнутое поперечное сечение предпочтительно не содержит фланца, продолжающегося наружу.
В настоящем изобретении участки, отличающиеся от термообработанного участка со сверхвысокой прочностью, предпочтительно деформируются при приложении ударной нагрузки вследствие того, что обладают меньшей прочностью по сравнению с термообработанным участком со сверхвысокой прочностью, чтобы выполнять функцию участков, провоцирующих деформацию. В настоящем изобретении посредством создания данных участков, провоцирующих деформацию, во время ударной нагрузки может быть создан режим сдавливания или деформации, соответствующей изделию.
Например, когда несущим элементом для кузова автомобиля в соответствии с настоящим изобретением является такой элемент, как боковой элемент, который получает сдавливание в осевом направлении, посредством размещения элементов, провоцирующих деформацию, как вариант, в осевом направлении, данный элемент подвергается смятию в направлении приложения ударной нагрузки и в конечном итоге подвергается пластической деформации в форму гармошки, таким образом поглощение энергии может быть увеличено. Кроме того, когда несущим элементом для кузова автомобиля в соответствии с настоящим изобретением является элемент, образованный посредством трехточечного сгибания, как в случае с различными типами стоек, посредством создания согнутого участка в качестве термообработанного участка со сверхвысокой прочностью и размещения участков, провоцирующих деформацию, рядом с термообработанным участком со сверхвысокой прочностью сдерживается смятие по внутренней периферии согнутого участка, и поглощение энергии может быть дополнительно увеличено. Такой же эффект может быть получен не только при трехточечном сгибании, но и при сдавливании в осевом направлении.
Таким образом, посредством надлежащего размещения термообработанного участка со сверхвысокой прочностью и участка, провоцирующего деформацию, с учетом формы деталей и направления приложения нагрузки может быть получен несущий элемент для кузова автомобиля с повышенным поглощением энергии и высокой эффективностью.
С другой точки зрения, настоящим изобретением является передний боковой элемент, включающий в себя корпус, содержащий трубчатый корпус, который имеет замкнутое поперечное сечение и который образован одним элементом в осевом направлении, причем данный элемент содержит с одного конца по направлению к другому концу в его осевом направлении переднюю часть (переднюю концевую часть), которая продолжается в переднем и заднем направлении кузова автомобиля, наклонную часть, которая является непрерывной с передней частью и которая расположена под наклоном вдоль приборной панели, и заднюю часть (заднюю концевую часть), которая является непрерывной с наклонной частью и которая продолжается вдоль нижней поверхности панели пола, которая соединяется с приборной панелью, отличающийся тем, что участок передней части является незакаленным участком, который не подвергается обработке закалкой, и остальная часть передней части, отличающаяся от данного незакаленного участка, является участком высокочастотной закалки, который подвергается высокочастотной закалке, вся наклонная часть является участком высокочастотной закалки, который подвергается высокочастотной закалке, и задняя часть целиком является участком высокочастотной закалки, который подвергается высокочастотной закалке, или участок задней части является незакаленным участком, который не подвергается закалке, причем остальная часть задней части, отличающаяся от незакаленного участка, является участком высокочастотной закалки, который подвергается высокочастотной закалке.
В переднем боковом элементе в соответствии с настоящим изобретением предпочтительно по меньшей мере один из каждого незакаленного участка и участка высокочастотной закалки в передней части размещается периодически в осевом направлении трубчатого корпуса.
В переднем боковом элементе в соответствии с настоящим изобретением осевая длина каждого из незакаленного участка и участка высокочастотной закалки предпочтительно постепенно увеличивается от переднего конца по направлению к заднему концу трубчатого корпуса.
В переднем боковом элементе в соответствии с настоящим изобретением предпочтительно участок высокочастотной закалки в передней части постепенно увеличивается по площади в осевом направлении трубчатого корпуса от переднего конца к заднему концу и предпочтительно незакаленный участок в передней части постепенно уменьшается по площади в осевом направлении трубчатого корпуса от переднего конца к заднему концу.
В переднем боковом элементе в соответствии с настоящим изобретением предпочтительно по меньшей мере один из каждого из незакаленного участка и участка высокочастотной закалки в передней части размещается периодически в периферийном направлении трубчатого корпуса.
В переднем боковом элементе в соответствии с настоящим изобретением трубчатый корпус предпочтительно имеет многоугольную форму поперечного сечения, незакаленный участок предпочтительно расположен на участке, не включающем в себя вершину многоугольника, а участок высокочастотной закалки предпочтительно расположен на участке, включающем в себя вершину многоугольника.
- 6 015065
Трубчатый корпус в соответствии с настоящим изобретением предпочтительно имеет многоугольную форму поперечного сечения, незакаленный участок предпочтительно расположен на участке, включающем в себя вершину многоугольника, и участок высокочастотной закалки предпочтительно расположен на участке, не включающем в себя вершину многоугольника.
В переднем боковом элементе в соответствии с настоящим изобретением многоугольник предпочтительно содержит пару противоположных преимущественно горизонтальных поверхностей, причем незакаленный участок предпочтительно расположен на одной из преимущественно горизонтальных поверхностей, а участок высокочастотной закалки предпочтительно расположен на другой преимущественно горизонтальной поверхности.
В переднем боковом элементе в соответствии с настоящим изобретением многоугольник предпочтительно содержит пару противоположных преимущественно вертикальных поверхностей, причем незакаленный участок предпочтительно расположен на одной из преимущественно вертикальных поверхностей, а участок высокочастотной закалки предпочтительно расположен на другой из преимущественно вертикальных поверхностей.
В переднем боковом элементе в соответствии с настоящим изобретением незакаленный участок предпочтительно расположен в участке на нижней стороне поперечного сечения трубчатого корпуса, а участок высокочастотной закалки предпочтительно расположен в участке на верхней стороне, отличающемся от участка на нижней стороне.
В переднем боковом элементе в соответствии с настоящим изобретением незакаленный участок предпочтительно расположен в участке на внутренней стороне кузова транспортного средства в поперечном сечении трубчатого корпуса, а участок высокочастотной закалки предпочтительно расположен в участке на наружной стороне кузова транспортного средства, отличающемся от участка на внутренней стороне кузова транспортного средства.
В переднем боковом элементе в соответствии с настоящим изобретением предпочтительно по меньшей мере один из каждого незакаленного участка и участка высокочастотной закалки задней части размещается периодически в осевом направлении трубчатого корпуса от переднего конца задней части.
В переднем боковом элементе в соответствии с настоящим изобретением незакаленный участок предпочтительно расположен в участке, включающем в себя пробиваемый участок, который подвергается пробиванию, и свариваемый участок, который сваривается.
В переднем боковом элементе в соответствии с настоящим изобретением трубчатый корпус предпочтительно не содержит фланца, продолжающегося наружу.
В переднем боковом элементе в соответствии с настоящим изобретением предел прочности участка высокочастотной закалки предпочтительно выше чем 1100 МПа или по меньшей мере 600 МПа и самое большее 1100 МПа, а предел прочности незакаленного участка предпочтительно меньше чем 600 МПа.
С другой точки зрения, настоящим изобретением является боковая конструкция для кузова автомобиля, включающая в себя переднюю стойку, содержащую первую часть, которая имеет замкнутое поперечное сечение и которая соединяется с боковым нижним брусом и продолжается вверх, и вторую часть, которая имеет замкнутое поперечное сечение, которая является непрерывной с первой частью и продолжается вдоль по углу наклона от нее, и боковой элемент продольного бруса крыши, который имеет замкнутое поперечное сечение и который является непрерывным с передней стойкой и соединяется со средней стойкой, отличающаяся тем, что боковой упрочняющий элемент, который имеет замкнутое поперечное сечение и который имеет форму, которая сгибается трехмерно, и который образован одним элементом в осевом направлении, который подвергается высокочастотной закалке, расположен таким образом, чтобы продолжаться, по меньшей мере, внутри второй части передней стойки и внутри бокового элемента продольного бруса крыши, чтобы размещаться в задней части соединения со средней стойкой.
В боковой конструкции для кузова автомобиля в соответствии с настоящим изобретением закалка предпочтительно не осуществляется в участке бокового упрочняющего элемента, который сваривается для соединения со средней стойкой.
В боковой конструкции для кузова автомобиля в соответствии с настоящим изобретением кузов автомобиля предпочтительно содержит заднюю стойку, которая является непрерывной с боковым элементом продольного бруса крыши и имеет замкнутое поперечное сечение, и боковой упрочняющий элемент предпочтительно расположен внутри задней стойки.
В боковой конструкции для кузова автомобиля в соответствии с настоящим изобретением закалка предпочтительно не осуществляется на переднем конце бокового упрочняющего элемента, который расположен внутри второй части передней стойки.
В боковой конструкции для кузова автомобиля в соответствии с настоящим изобретением боковой упрочняющий элемент предпочтительно также расположен внутри первой части передней стойки.
В боковой конструкции для кузова автомобиля в соответствии с настоящим изобретением боковой упрочняющий элемент предпочтительно не содержит фланца, продолжающегося наружу.
В боковой конструкции для кузова автомобиля в соответствии с настоящим изобретением предел прочности участка бокового упрочняющего элемента, который подвергается высокочастотной закалке, предпочтительно выше чем 1100 МПа или по меньшей мере 600 МПа и самое большее 1100 МПа.
- 7 015065
В боковой конструкции для кузова автомобиля в соответствии с настоящим изобретением предел прочности участка бокового упрочняющего элемента, который не подвергается закалке, предпочтительно меньше чем 600 МПа.
Боковой упрочняющий элемент для кузова автомобиля, передний боковой элемент и боковой упрочняющий элемент для боковой конструкции кузова автомобиля в соответствии с настоящим изобретением изготавливаются способом изготовления согнутого изделия с использованием способа сгибания, который осуществляет сгибание позади опорного средства, при подаче обрабатываемого металлического материала (исходного материала для несущего элемента для кузова автомобиля, переднего бокового элемента или бокового упрочняющего элемента) при помощи устройства подачи от впускной стороны до выпускной стороны и при поддержке металлического материала опорным средством для периодического или непрерывного изготовления изделия, содержащего согнутый участок, который сгибается двухмерно или трехмерно, и закаленный участок в продольном направлении и/или периферийном направлении в плоскости, пересекающей продольное направление. Данный способ включает локальный нагрев участка подаваемого металлического материала до температуры, при которой возможна закалка, при помощи нагревающего средства для металлического материала, размещенного позади опорного средства, и разбрызгивание охлаждающей среды на участок, нагретый нагревающим средством, при помощи охлаждающего средства, расположенного позади нагревающего средства, для закалки по меньшей мере одного участка металлического материала, осуществление сгибания металлического материала, который подается в осевом направлении, посредством приложения сгибающего момента к участку металлического материала, который был нагрет нагревающим средством, посредством двухмерного или трехмерного изменения положения подвижной роликовой волоки, содержащей множество роликов, которые способны подавать металлический материал, нагретый нагревающим средством, в осевом направлении, и исключения погрешностей в изделии, получаемом в результате сгибания, посредством поддержки части металлического материала, который проходит через подвижную роликовую волоку.
Несущий элемент для кузова автомобиля, передний боковой элемент и боковой упрочняющий элемент в боковой конструкции кузова автомобиля изготавливаются таким образом, что радиус кривизны согнутого участка, который сгибается двухмерно или трехмерно, может быть сделан постоянным (например, в форме дуги окружности), или он может быть сделан непостоянным, то есть он может иметь такую форму, что радиус кривизны изменяется в зависимости от положения в продольном направлении. В частности, при несущем элементе для кузова автомобиля, таком как передний боковой элемент или различные виды стоек, радиус кривизны согнутых участков, которые сгибаются трехмерно, часто изменяется в продольном направлении. Такой несущий элемент для кузова автомобиля может быть создан посредством настоящего изобретения.
Несущий элемент для кузова автомобиля, передний боковой элемент и боковой упрочняющий элемент в боковой конструкции кузова автомобиля изготавливаются с использованием производственной установки для согнутого изделия, которая периодически или непрерывно содержит согнутый участок, который изгибается двумерно или трехмерно, и закаленный участок в продольном направлении и/или периферийном направлении в плоскости, пересекающей продольное направление, с использованием способа сгибания, который осуществляет сгибание позади опорного средства, при подаче металлического материала, которым является обрабатываемый материал, который поддерживается опорным средством, от впускной стороны до выпускной стороны. Устройство включает в себя нагревающее средство, которое окружает наружную периферию металлического материала позади опорного средства и которое предназначено для локального нагрева участка металлического материала до температурного диапазона, в котором возможна закалка, подвижную роликовую волоку, которая содержит по меньшей мере один комплект роликов, расположена позади нагревающего средства и способна изменять свое положение двумерно или трехмерно и которая осуществляет сгибание посредством приложения сгибающего момента к участку металлического материала, нагретого нагревающим средством, посредством изменения положения металлического материала, нагретого нагревающим средством, двумерно или трехмерно, при подаче металлического материала в осевом направлении, и опорную направляющую, которая исключает погрешности в металлическом материале после сгибания посредством опоры или направления участка металлического материала, который выходит из подвижной роликовой волоки.
В данной производственной установке охлаждающее средство для закалки участка металлического материала посредством охлаждения участка металлического материала, который был локально нагрет нагревающим средством, предпочтительно расположено между нагревающим средством и подвижной роликовой волокой. Скорость перемещения роликовой волоки при изменении ее положения предпочтительно может изменяться.
При использовании данного устройства, когда осуществляется сгибание металлического материала, выполняется термообработка, при этом металлический материал подается с постоянной скоростью и участок металлического материала поддерживается на выпускной стороне таким образом, чтобы быть способным перемещаться. В результате может быть обеспечена требуемая скорость охлаждения и металлический материал, который подвергается сгибанию, может равномерно охлаждаться.
Следовательно, получается несущий элемент для кузова автомобиля с высокой прочностью, хоро
- 8 015065 шим удерживанием формы и равномерной твердостью.
Например, высокая скорость охлаждения, равная по меньшей мере 100°С в секунду, может быть обеспечена посредством периодического или непрерывного нагревания стальной трубы, которая является обрабатываемым материалом, при помощи катушки для высокочастотного нагрева до температуры, которая равна, по меньшей мере, температуре А3 фазового перехода и при которой кристаллические зерна, образующие структуру металла, не укрупнены, подвергания нагретого участка пластической деформации с использованием подвижной роликовой волоки, чтобы обеспечить заданную форму изгиба, и сразу после этого разбрызгивания охлаждающей среды на водяной или масляной основе или другой охлаждающей жидкости или газа либо водяной пыли на наружную поверхность или как внутреннюю поверхность, так и наружную поверхность стальной трубы, которая подвергается сгибанию.
Подвижная роликовая волока, которая прикладывает сгибающий момент, поддерживает металлический материал с обеспечением контакта качения с поверхностью металлического материала, таким образом она способна исключить возникновение зацепляющих царапин на поверхности волоки, и сгибание может осуществляться эффективно. Аналогичным образом опорное средство также поддерживает металлический материал в контакте качения с металлическим материалом, поэтому зацепление с металлическим материалом может быть исключено.
В данном устройстве подвижная роликовая волока предпочтительно содержит по меньшей мере один механизм, выбираемый из сдвигающего механизма для вертикального сдвига, сдвигающего механизма для горизонтального сдвига влево и вправо в направлении, перпендикулярном осевому направлению металлического материала, отклоняющего механизма, который осуществляет отклонение относительно вертикального направления, и отклоняющего механизма, который осуществляет отклонение относительно горизонтального направления влево и вправо, перпендикулярно осевому направлению металлического материала. В результате может быть обеспечено сгибание металлического материала в множество согнутых форм и может эффективно осуществляться сгибание, в котором направление сгибания изменяется двумерно или трехмерно.
Подвижная роликовая волока предпочтительно содержит механизм перемещения для перемещения в осевом направлении металлического материала. Благодаря наличию данного механизма перемещения, даже если радиус сгибания металлического материала мал, сгибание может осуществляться при обеспечении оптимальной длины Ь рычага. Следовательно, может быть предотвращено увеличение технологической установки по размеру и в результате может быть повышена точность сгибания.
В данном устройстве нагревающее средство и/или охлаждающее средство предпочтительно содержат по меньшей мере один механизм, выбираемый из сдвигающего механизма для сдвига в вертикальном направлении, сдвигающего механизма для сдвига влево и вправо, перпендикулярно осевому направлению металлического материала, отклоняющего механизма для отклонения относительно вертикального направления и отклоняющего механизма для отклонения относительно горизонтального направления, перпендикулярно осевому направлению металлического материала. В результате работа роликовой волоки и работа нагревающего средства и охлаждающего средства могут быть синхронизированы, и благодаря данной синхронизации может осуществляться равномерное сгибание с более высокой точностью.
В данном случае нагревающее средство и/или охлаждающее средство предпочтительно содержат механизм перемещения для перемещения в осевом направлении металлического материала. Благодаря нагревающему средству и подобному средству, содержащему такой механизм перемещения, помимо синхронизации с подвижной роликовой волокой, передний конец металлической трубы может нагреваться в начале сгибания, и могут быть повышены удобство использования и маневренность во время монтажа и демонтажа металлической трубы.
В данном устройстве подвижная роликовая волока предпочтительно содержит вращающий механизм для вращения в круговом направлении вокруг оси металлического материала. Помимо согнутой формы, в которой направление сгибания металлического материала изменяется двумерно или трехмерно, можно придавать закрученную форму.
В данном устройстве устройство подачи предпочтительно содержит механизм, который захватывает металлический материал и вращает его в круговом направлении вокруг его оси. Даже если вращающий механизм подвижной роликовой волоки не используется, можно придавать закрученную форму, помимо придания металлическому материалу согнутой формы, которая изменяется двумерно или трехмерно.
В данном случае опорное средство предпочтительно содержит вращающий механизм, который вращает металлический материал в круговом направлении вокруг его оси синхронно с вращением устройства подачи. Во время деформации кручения металлического материала посредством закручивания заднего конца металлического материала вращающим механизмом устройства подачи синхронно с опорным устройством без вращения в круговом направлении подвижной роликовой волоки может придаваться закрученная форма с более высокой точностью. Конечно, можно придавать закрученную форму с еще более высокой точностью посредством закручивания соответственно заднего конца металлического материала вращающим механизмом устройства подачи синхронно с опорным устройством при одновременном вращении роликовой волоки в круговом направлении вокруг ее оси.
- 9 015065
В данном устройстве подвижная роликовая волока предпочтительно содержит вращательный приводной механизм для каждой пары роликов, который приводит в движение с возможностью вращения роликов при помощи приводного электродвигателя или подобного устройства в соответствии с величиной подачи устройства подачи. Если подвижная роликовая волока не содержит вращательного приводного механизма, вращение данных роликов определяется только фрикционным сопротивлением и существует возможность действия сжимающего напряжения на согнутый участок металлического материала, увеличения толщины стенки внутренней стороны согнутого участка или появления смятия. В частности, если обрабатываемым материалом является тонкостенный материал, то вследствие данного явления обработка может становиться затрудненной и точность обработки может снижаться.
И наоборот, если подвижная роликовая волока содержит вращательный приводной механизм, сжимающие напряжения, которые действуют на согнутый участок, могут быть уменьшены и скорость вращения роликов подвижной роликовой волоки может изменяться в соответствии и в синхронизме с величиной подачи устройства подачи. Поэтому в согнутый участок может передаваться даже растягивающее напряжение. В результате могут быть расширены рамки возможных форм сгибания и повышена точность обработки изделия.
Подвижная роликовая волока в данном устройстве предпочтительно содержит две, три или четыре пары роликов, а металлическим материалом предпочтительно является полый элемент с замкнутым поперечным сечением, полый элемент с разомкнутым поперечным сечением или полый элемент с профилированным поперечным сечением. Тип роликов подвижной роликовой волоки может надлежащим образом выбираться в соответствии с формой поперечного сечения обрабатываемого металлического материала.
В данном устройстве при размещении по меньшей мере одного средства для предварительного нагрева на впускной стороне нагревающего средства предпочтительно осуществлять нагревание металлического материала множество раз или неравномерное нагревание, в котором степень нагрева является неравномерной в круговом направлении вокруг оси металлического материала. При использовании средства для предварительного нагрева для многоэтапного нагревания тепловая нагрузка на металлический материал может распределяться и может быть повышена эффективность сгибания. Если же средство для предварительного нагрева используется для неравномерного нагревания металлического материала в соответствии с направлением сгибания металлического материала при помощи подвижной роликовой волоки, то можно управлять нагревом таким образом, что температура на внутренней стороне согнутого участка в нагретой части металлического материала ниже, чем температура на наружной стороне согнутого участка. В результате можно предотвратить образование складок на внутренней стороне согнутого участка и трещин на наружной стороне согнутого участка.
В данном устройстве внутрь металлического материала предпочтительно вставляется оправка в качестве охлаждающего средства при снабжении охлаждающей средой. Это является эффективным для обеспечения требуемой скорости охлаждения, особенно когда металлическим материалом является толстостенный материал.
В данном устройстве охлаждающей средой, которая подается из охлаждающего средства, предпочтительно является среда на водяной основе, и она содержит антикоррозионное средство и/или закалочное средство. Когда перемещающийся участок смачивается охлаждающей водой, подаваемой из охлаждающего устройства, возникает коррозия металла, если охлаждающая вода не содержит антикоррозионного средства. Поэтому охлаждающая вода предпочтительно содержит антикоррозионное средство.
Охлаждающей средой, которая подается из охлаждающего средства, может быть среда на водяной основе, содержащая закалочное средство. Примером известного закалочного средства является органический полимер. Посредством включения закалочного средства в соответствующей концентрации в охлаждающую среду можно регулировать скорость охлаждения и можно обеспечить стабильную эффективность закалки.
В данном устройстве смазка и/или охлаждающая текучая среда предпочтительно подается в подвижную роликовую волоку. Если в подвижную роликовую волоку подается смазка, то даже если окалина, которая образуется на нагретом участке металлического материала, захватывается на подвижную роликовую волоку благодаря смазочному эффекту можно исключить возникновение заедания. Кроме того, если в подвижную роликовую волоку подается охлаждающая текучая среда, то подвижная роликовая волока охлаждается под действием охлаждающей текучей среды, таким образом можно предотвратить уменьшение прочности подвижной роликовой волоки, снижение точности обработки вследствие теплового расширения подвижной роликовой волоки и возникновение заедания на поверхности подвижной роликовой волоки.
В данном устройстве приведение в действие подвижной роликовой волоки нагревающего средства или охлаждающего средства при помощи по меньшей мере одного из сдвигающего механизма, отклоняющего механизма или перемещающего механизма предпочтительно осуществляется шарнирным роботом, который поддерживает подвижную роликовую волоку, нагревающее средство или охлаждающее средство и который содержит по меньшей мере одно соединение, которое способно вращаться вокруг по меньшей мере одной оси.
- 10 015065
Посредством использования шарнирного робота при осуществлении сгибания стальной трубы сдвиг в вертикальном направлении или влево и вправо, операция отклонения посредством наклона в вертикальном направлении или влево и вправо или перемещение вперед и назад, которые необходимы для подвижной роликовой волоки нагревающего средства и охлаждающего средства и которые выполняются манипулятором, могут легко выполняться в результате последовательности операций в ответ на сигналы управления. Следовательно, можно обеспечить повышение эффективности сгибания и уменьшения размеров производственной установки.
С другой точки зрения, несущий элемент для кузова автомобиля, передний боковой элемент и боковой упрочняющий элемент в боковой конструкции кузова автомобиля в соответствии с настоящим изобретением изготавливаются при помощи технологической линии для согнутого изделия, включающей в себя линию для изготовления сварной шовной трубы, которая содержит разматывающее устройство, которое непрерывно подает стальную полосу, формующее средство, которое формует развернутую стальную полосу в трубу, имеющую требуемую форму поперечного сечения, сварочное средство, которое сваривает оба соединенных встык края стальной полосы и образует непрерывную трубу, средство для дополнительной обработки, которое срезает наплавленный валик и при необходимости осуществляет отжиг после сварки и обработку точно по размеру, и производственную установку для согнутого изделия в соответствии с настоящим изобретением, как описано выше, расположенное на выходной стороне средства для дополнительной обработки.
Несущий элемент для кузова автомобиля, передний боковой элемент и боковой упрочняющий элемент в боковой конструкции в кузове автомобиля в соответствии с настоящим изобретением также изготавливаются при помощи технологической линии для согнутого изделия, включающей в себя линию роликового формования, которая содержит разматывающее устройство, которое непрерывно подает стальную полосу, и формующее средство, которое формует развернутую стальную полосу в заданную форму поперечного сечения, и производственную установку для согнутого изделия в соответствии с настоящим изобретением, как описано выше, расположенное на выходной стороне формующего средства.
Несущий элемент для кузова автомобиля, передний боковой элемент и боковой упрочняющий элемент боковой конструкции для кузова автомобиля в соответствии с настоящим изобретением могут использовать стальную трубу с круглым поперечным сечением. Однако настоящее изобретение не ограничивается стальной трубой и оно может быть также применимо к любому удлиненному трубчатому корпусу с любым типом поперечного сечения. Например, кроме стальной трубы, оно может быть применимо к любому элементу, имеющему замкнутое поперечное сечение прямоугольной, трапецеидальной или сложной формы.
Эффекты изобретения
В соответствии с настоящим изобретением несущий элемент для кузова автомобиля, такой как боковой элемент, элемент подвески, сминаемый коробчатый элемент, различные типы стоек, поперечный элемент, боковой элемент продольного бруса крыши, боковой нижний брус и подобные элементы, содержащие согнутый участок и термообработанный участок со сверхвысокой прочностью, который подвергается термообработке, чтобы иметь предел прочности, превышающий 1100 МПа, которого раньше не было в наличии и который имеет хорошую сохранность формы, заданное распределение твердости и требуемую точность размеров, может быть выполнен эффективным и экономичным способом без образования поверхностных царапин.
В соответствии с настоящим изобретением может быть создан передний боковой элемент, одновременно обладающий высокой прочностью, малым весом и способностью поглощения удара, который не мог быть получен ранее и который обладает высокой способностью к сварке и формованию, что обеспечивает возможность его серийного производства в промышленных масштабах.
Кроме того, в соответствии с настоящим изобретением может быть создана боковая конструкция для кузова автомобиля, которая одновременно обеспечивает более высокую прочность, уменьшение веса и снижение стоимости изготовления кузова автомобиля.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1 изображает пояснительный вид, показывающий упрощенное изображение общей структуры производственной установки для согнутого изделия для осуществления сгибания в соответствии с вариантом осуществления;
фиг. 2 - пояснительный вид, показывающий форму поперечного сечения обрабатываемого элемента, который может быть использован в качестве металлического материала в варианте осуществления, фиг. 2(а) изображает канал с разомкнутым поперечным сечением, который изготавливается посредством роликового формования или подобного способа, и фиг. 2(Ь) - канал с профилированным поперечным сечением, который изготавливается посредством обработки в процессе подачи;
фиг. 3 - пояснительный вид, показывающий один пример устройства опорной направляющей, которая может быть использована в качестве опорного средства в варианте осуществления, фиг. 3(а) изображает вид в разрезе, показывающий размещение опорной направляющей и вращающего механизма, который приводит в движение опорную направляющую, и фиг. 3(Ь) - перспективный вид, показывающий внешний вид опорной направляющей;
- 11 015065 фиг. 4 - пояснительный вид, показывающий устройство рабочего участка устройства для изготовления в соответствии с вариантом осуществления;
фиг. 5 - пояснительный вид, схематично показывающий пример конструкции нагревающего устройства и охлаждающего устройства в производственной установке в соответствии с вариантом осуществления;
фиг. 6 - пояснительный вид, показывающий положение, в котором оправка вставляется в полый элемент с замкнутым поперечным сечением для обеспечения требуемой скорости охлаждения толстостенного элемента;
фиг. 7 - пояснительный вид, показывающий сдвигающий механизм для перемещения вверх и вниз и влево и вправо подвижной роликовой волоки производственной установки в соответствии с вариантом осуществления и вращающий механизм для вращения в круговом направлении;
фиг. 8 - пояснительный вид перемещающего механизма для перемещения вперед и назад подвижной роликовой волоки в производственной установке в соответствии с вариантом осуществления;
фиг. 9 - вид, показывающий ролики, образующие подвижную роликовую волоку производственной установки в соответствии с вариантом осуществления, фиг. 9(а) изображает пример, в котором металлическим материалом является полый элемент с замкнутым поперечным сечением, фиг. 9(Ь) - пример, в котором металлическим материалом является элемент с замкнутым поперечным сечением, такой как прямоугольная труба, или элемент с разомкнутым поперечным сечением, такой как канал, и фиг. 9(с) пример, в котором металлическим материалом является элемент с замкнутым поперечным сечением, такой как прямоугольная труба, или элемент с профилированным поперечным сечением, такой как канал;
фиг. 10 - вид для пояснения эффекта, когда устройство для предварительного нагрева используется для неравномерного нагрева металлического материала;
фиг. 11 - пояснительный вид, показывающий один пример опорной направляющей;
фиг. 12 - пояснительный вид, показывающий другой пример опорной направляющей;
фиг. 13 - пояснительный вид, показывающий другой пример опорной направляющей;
фиг. 14 - пояснительный вид, показывающий другой пример опорной направляющей; фиг. 15 - пояснительный вид, показывающий другой пример опорной направляющей; фиг. 16 - пояснительный вид, показывающий другой пример опорной направляющей; фиг. 17 - пояснительный вид, показывающий другой пример опорной направляющей; фиг. 18 - пояснительный вид, показывающий другой пример опорной направляющей;
фиг. 19 - пояснительный вид, показывающий устройство шарнирного робота, который может быть использован в производственной установке в соответствии с вариантом осуществления;
фиг. 20 - пояснительный вид, показывающий пример устройства другого шарнирного робота, который может быть использован в производственной установке в соответствии с вариантом осуществления;
фиг. 21 - пояснительный вид, показывающий общий процесс изготовления сварной шовной стальной трубы, которая является одним примером обрабатываемого материала;
фиг. 22 - вид, показывающий общую структуру процесса роликового формирования листового материала, используемого в изготовлении обрабатываемого материала;
фиг. 23(а) и 23 (Ь) - пояснительные виды, показывающие единый боковой элемент/упрочняющий элемент 40 для бампера, который является одним примером несущего элемента для кузова автомобиля, который изготовлен в одном варианте осуществления;
фиг. 24(а)-24(е) - пояснительные виды, показывающие передний боковой элемент;
фиг. 25(а) и 25(Ь) - пояснительные виды, показывающие среднюю стойку;
фиг. 26(а) и 26(Ь) - пояснительные виды, показывающие поперечный элемент;
фиг. 27(а) и 27(Ь) - пояснительные виды, показывающие единую переднюю стойку/боковой элемент продольного бруса крыши;
фиг. 28(а) - график, показывающий нормальные условия закаливания для быстрого охлаждения после нагревания, по меньшей мере, до точки Ас3, фиг. 28(Ь) изображает график, показывающий условия постепенного охлаждения после нагревания, по меньшей мере, до точки Ас3, фиг. 28(с) - график, показывающий условия быстрого охлаждения после нагревания самое большее до точки АС1, фиг. 28(6) - график, показывающий условия быстрого охлаждения после нагревания до температуры, находящейся в пределах, по меньшей мере, от точки Ас1 до самое большее точки Ас3, и фиг. 28(е) - график, показывающий условия постепенного охлаждения после нагревания до температуры, находящейся в пределах, по меньшей мере, от точки Ас1 до самое большее точки Ас3;
фиг. 29 - пояснительный вид, показывающий передний боковой элемент, который продолжается преимущественно горизонтально в переднем и заднем направлениях и который приваривается к левой и правой боковой стенкам внутри отсека для двигателя кузова автомобиля;
фиг. 30 - пояснительный вид, показывающий первый пример переднего бокового элемента;
фиг. 31 - пояснительный вид, показывающий второй пример переднего бокового элемента;
фиг. 32 - пояснительный вид, показывающий предпочтительный вид второго примера переднего бокового элемента;
- 12 015065 фиг. 33 - пояснительный вид, показывающий третий пример переднего бокового элемента;
фиг. 34(а) и 34(Ь) - пояснительные виды, показывающие четвертый-седьмой примеры переднего бокового элемента;
фиг. 35(а) и 35(Ь) - пояснительные виды, показывающие восьмой и девятый примеры переднего бокового элемента;
фиг. 36(а) и 36(Ь) - пояснительные виды, показывающие десятый и одиннадцатый примеры переднего бокового элемента;
фиг. 37 - пояснительный вид, показывающий двенадцатый пример переднего бокового элемента;
фиг. 38 - пояснительный вид, показывающий тринадцатый пример переднего бокового элемента, в котором один незакаленный участок образован в осевом направлении кузова от переднего конца задней концевой части во втором примере переднего бокового элемента, показанном на фиг. 31;
фиг. 39 - пояснительный вид, показывающий четырнадцатый пример переднего бокового элемента, в котором незакаленный участок образован в участке, включающем в себя пробитый участок, который подвергается пробиванию, и сварной участок, который сваривается;
фиг. 40 - пояснительный вид, показывающий один пример боковой конструкции для кузова автомобиля в соответствии с первым вариантом осуществления;
фиг. 41 - пояснительный вид, показывающий один пример бокового упрочняющего элемента в соответствии с первым вариантом осуществления;
фиг. 42(а) - разрез по линии А-А, показанной на фиг. 40, и фиг. 42(Ь) - разрез по линии В-В, показанной на фиг. 40;
фиг. 43 - пояснительный вид, показывающий боковой упрочняющий элемент в соответствии со вторым вариантом осуществления;
фиг. 44 - разрез по линии С-С, показанной на фиг. 40;
фиг. 45 - разрез по линии Ό-Ό, показанной на фиг. 40.
Ссылочные позиции и обозначаемые ими элементы
- металлический материал
- опорное средство
- устройство подачи
- подвижная роликовая волока, обжимной ролик
- нагревающее средство, нагревающее устройство, катушка для высокочастотного нагрева
5а - средство для предварительного нагрева, устройство для предварительного нагрева, катушка для высокочастотного нагрева для предварительного нагрева
- охлаждающее средство, охлаждающее устройство
6а - оправка
- зажимной механизм
8, 9, 10 - приводные электродвигатели
10а - ведущая шестерня
- шарнирный робот
- неподвижная поверхность
13, 14, 15 - рычаги
16, 17, 18 - соединения
- линия для изготовления сварной шовной стальной трубы
- стальная полоса
- разматывающее устройство
22, 27 - формующие средства
- сварочное средство
- средство для дополнительной обработки
25, 28 - средства для резки
- линия роликового формования
- опорная направляющая
- единый элемент подвески/боковой элемент
40а - согнутый участок
40Ь - отрезаемый или пробиваемый участок
40с - свариваемый участок
40ά -трубчатый корпус
40е - термообработанный участок со сверхвысокой прочностью
40ί - термообработанный участок с высокой прочностью
41Α-41Ό - передний боковой элемент
41Аа - согнутый участок
41АЬ - отрезаемый или пробиваемый участок
41Ас - свариваемый участок
41Αά - трубчатый корпус
- 13 015065
Ае - термообработанный участок со сверхвысокой прочностью
41А£ - термообработанный участок с высокой прочностью
41В - передний боковой элемент
41Ва - согнутый участок
41ВЬ - отрезаемый или пробиваемый участок
41Вс - свариваемый участок
41В6 - трубчатый корпус
41Ве - термообработанный участок со сверхвысокой прочностью
41В£ - термообработанный участок с высокой прочностью
41С - передний боковой элемент
Са - согнутый участок
41СЬ - отрезаемый или пробиваемый участок
41Сс - свариваемый участок
41С6 - трубчатый корпус
41Се - термообработанный участок со сверхвысокой прочностью
41С£ - термообработанный участок с высокой прочностью
41Ό - передний боковой элемент
4Юа - согнутый участок
41ЭЬ - отрезаемый или пробиваемый участок
4Юс - свариваемый участок
41Ό6 - трубчатый корпус
4Юс - термообработанный участок со сверхвысокой прочностью
41Ό£ - термообработанный участок с высокой прочностью
42А, 42В - средняя стойка
42Аа, 42Ва - согнутый участок
42АЬ, 42ВЬ - отрезаемый или пробиваемый участок
42Ас, 42Вс - свариваемый участок
42А6. 42В6 - трубчатый корпус
42Ае, 42Ве - термообработанный участок со сверхвысокой прочностью
42А£. 42В£ - термообработанный участок с высокой прочностью
А. 43В - поперечный элемент
Аа. 43Ва - согнутый участок
43АЬ. 43ВЬ - отрезаемый или пробиваемый участок
Ас. 43Вс - свариваемый участок
3Аб. 43В6 - трубчатый корпус
Ае. 43Ве - термообработанный участок со сверхвысокой прочностью
43А£. 43В£ - термообработанный участок с высокой прочностью
А. 44В - единая передняя стойка/боковой элемент продольного бруса крыши 44Аа. 44Ва - согнутый участок
44АЬ. 44ВЬ - отрезаемый или пробиваемый участок
44Ас. 44Вс - свариваемый участок
44А6. 44В6 - трубчатый корпус
44Ае. 44Ве - термообработанный участок со сверхвысокой прочностью
44А£. 44В£ - термообработанный участок с высокой прочностью
- панель пола
- кузов автомобиля (транспортного средства)
- отсек для двигателя
52а - боковая (вертикальная) стенка
- передний боковой элемент
53-1-53-14 - первый-четырнадцатый примеры
- кузов
54а - одна концевая часть
54Ь - другая концевая часть
- передняя (концевая) часть
55а - незакаленный участок
55Ь - участок высокочастотной закалки
- наклонная часть
- задняя (концевая) часть
57а - незакаленный участок
57Ь - участок высокочастотной закалки
- кабина
- приборная панель
- 14 015065
- кузов автомобиля
- боковая конструкция
- передняя стойка а - первая часть
63Ь - вторая часть
- средняя стойка
- боковой элемент продольного бруса крыши
- боковой нижний брус
- задняя стойка
- панель пола
- наружная часть надколесной дуги (элемент)
70, 70-1, 70-2 - боковой упрочняющий элемент
- отсек для двигателя
Предпочтительные варианты осуществления
Первый вариант осуществления.
Ниже будут подробно описаны предпочтительные варианты осуществления несущего элемента для кузова автомобиля в соответствии с настоящим изобретением, способ изготовления и производственная установка для его изготовления и производственная линия для его изготовления со ссылкой на прилагаемые чертежи.
Вначале ниже будут последовательно описаны I - общая конструкция и опорное средство, II - устройство обрабатывающего участка, нагревающего устройства и охлаждающего устройства, III - подвижная роликовая волока, IV - средство для предварительного нагрева и его эффект, V - опорная направляющая, VI - устройство и размещение шарнирного робота и VII - линия сгибания в соответствии с данным вариантом осуществления со ссылкой на прилагаемые чертежи.
I. Общая конструкция и опорное средство.
Фиг. 1 изображает пояснительный вид, показывающий упрощенное изображение общей конструкции производственной установки 0 для согнутого изделия для осуществления сгибания в соответствии с данным вариантом осуществления.
В данном варианте осуществления металлический материал 1, которым является обрабатываемый материал, поддерживается опорным средством 2,2 таким образом, что он способен перемещаться в его осевом направлении и подвергается сгибанию на выпускной стороне опорного средства 2,2 при периодической или непрерывной подаче от впускной стороны при помощи устройства 3 подачи.
Металлическим материалом 1, показанным на фиг. 1, является стальная труба с круглым поперечным сечением. Однако настоящее изобретение не ограничивается стальной трубой и настоящее изобретение может быть также применимо к любому удлиненному обрабатываемому материалу, имеющему замкнутое поперечное сечение. Кроме стальной трубы, показанной на фиг. 1, металлический материал 1 может иметь замкнутое поперечное сечение прямоугольной, трапецеидальной или сложной формы.
Фиг. 2 изображает пояснительный вид, показывающий поперечное сечение обрабатываемых материалов от 1-1 до 1-3, которые могут быть использованы в качестве металлического материала 1 в данном варианте осуществления. Фиг. 2(а) изображает канал 1-1 с разомкнутым поперечным сечением, который изготавливается посредством роликового формования или подобного способа, а фиг. 2(Ь) изображает каналы 1-2 и 1-3 с профилированными поперечными сечениями, которые изготавливаются посредством обработки в процессе подачи. В производственной установке 0 данного варианта осуществления форма частей описанной ниже подвижной роликовой волоки 4 и опорного средства 2, которые контактируют с металлическим материалом 1, могут надлежащим образом выбираться в соответствии с формой поперечного сечения используемого металлического материала 1.
В производственной установке 0, показанной на фиг. 1, для поддержания металлического материала 1 в соответствующем положении при подаче его в осевом направлении предусмотрены две пары опорных средств 2,2, которые разнесены в осевом направлении металлического материала 1, и устройство 3 подачи, которое расположено на впускной стороне опорных средств 2,2 и которое периодически или непрерывно подает металлический материал 1. Производственная установка 0 содержит подвижную роликовую волоку 4, которая расположена на выпускной стороне двух опорных средств 2,2 и которая подает металлический материал 1 в его осевом направлении. Положение подвижной роликовой волоки 4 может сдвигаться двумерно или трехмерно.
На входной стороне подвижной роликовой волоки 4, на наружной периферии металлического материала 1 расположена катушка 5 для высокочастотного нагрева, которая является нагревающим средством для быстрого нагревания участка металлического материала 1 в продольном направлении. Кроме того, предусмотрено устройство 6 водяного охлаждения, которое является охлаждающим средством для быстрого охлаждения участка, примыкающего к выпускной стороне нагретого участка металлического материала 1, который был локально быстро нагрет катушкой 5 для высокочастотного нагрева. К нагретому участку прикладывается сгибающий момент посредством двумерного или трехмерного перемещения подвижной роликовой волоки 4.
- 15 015065
Кроме того, на выходной стороне подвижной роликовой волоки 4 предусмотрена опорная направляющая 30 для уменьшения размерных ошибок, обусловленных деформацией металлического материала 1 после сгибания посредством поддержки части металлического материала 1, которая вышла из подвижной роликовой волоки 4.
В варианте осуществления, показанном на фиг. 1, в котором в качестве металлической трубы 1 используется стальная труба с круглым поперечным сечением, в качестве опорного средства 2 используются две пары желобчатых роликов, которые расположены обращенными друг к другу и разнесены друг от друга таким образом, что их оси вращения являются параллельными. Однако опорное средство 2 не ограничивается парой желобчатых роликов и может быть использовано опорное средство, соответствующее форме поперечного сечения металлического материала 1. Кроме того, даже если опорное средство образовано парой желобчатых роликов, опорное средство не ограничивается опорным средством, образованным двумя комплектами опорных роликовых пар 2,2, как показано на фиг. 1, и может быть использован один или три комплекта опорных роликовых пар 2.
Фиг. 3 изображает пояснительный вид, показывающий один пример устройства опорной направляющей, которая может быть использована в качестве опорного средства 2 в данном варианте осуществления. Фиг. 3(а) изображает вид в разрезе, показывающий размещение опорной направляющей 2 и вращающего механизма 9 для приведения в движение опорной направляющей 2, а фиг. 3(Ь) изображает перспективный вид, показывающий внешний вид опорной направляющей 2.
В примере, показанном на фиг. 3, металлическим материалом 1 является прямоугольная труба с квадратным или прямоугольным поперечным сечением. Опорная направляющая 2 удерживает прямоугольную трубу 1 таким образом, что она способна вращаться. Опорная направляющая 2 расположена в окрестности катушки 5 для высокочастотного нагрева. Для предотвращения нагревания опорной направляющей 2 она выполнена из немагнитного материала и, как показано на фиг. 3(Ь), разделена на две или более части. В тех местах, где опорная направляющая 2 разделяется, предпочтительно размещается непоказанный электрически изолирующий материал, такой как тефлон (торговая марка).
С опорной направляющей 2 непосредственно соединен вращающий механизм 9, содержащий приводной электродвигатель 10 и вращающуюся шестерню 10а. Как описано ниже, вращающий механизм 9 способен вращать опорную направляющую 2 в круговом направлении вокруг оси металлического материала 1 синхронно с вращением устройства 3 подачи. В результате, когда требуется деформация скручивания металлического материала 1, металлический материал 1 может подвергаться деформации скручивания с высокой точностью.
В качестве опорного средства 2 для металлического материала 1 производственная установка 0 может использовать либо опорные ролики, показанные на фиг. 1, либо опорную направляющую, показанную на фиг. 3. В приведенном ниже описании дается пример, в котором в качестве металлического материала используется стальная труба 1, показанная на фиг. 1, и используется пара опорных роликов 2. Однако в настоящем изобретении металлическим материалом необязательно является круглая труба, а может быть элемент с замкнутым поперечным сечением, отличающийся от круглой трубы. Кроме того, настоящее изобретение может быть также применимо в том случае, когда вместо опорных роликов используются опорные направляющие.
II. Устройство обрабатывающего участка, нагревающего устройства и охлаждающего устройства.
Фиг. 4 изображает пояснительный вид, показывающий устройство обрабатывающего участка производственной установки 0 в соответствии с данным вариантом осуществления.
Как показано на данном чертеже, подвижная роликовая волока 4 расположена на выпускной стороне двух пар опорных роликов 2,2 для удерживания металлического материала 1. Катушка 5 для высокочастотного нагрева и охлаждающее устройство 6 расположены на входной стороне подвижной роликовой волоки 4. Устройство 5а для предварительного нагрева расположено между двумя опорными роликовыми парами 2,2, и средство 8 для подачи смазки установлено в непосредственной близости от входной стороны подвижной роликовой волоки 4.
На фиг. 4 металлический материал 1, который прошел через две опорные роликовые пары 2,2, поддерживается подвижной роликовой волокой 4 при подаче в его продольном направлении, и металлический материал 1 локально быстро нагревается до температуры, при которой возможна закалка, при помощи катушки 5 для высокочастотного нагрева, расположенной на наружной периферии металлического материала 1, при регулировании положения подвижной роликовой волоки 4 и при необходимости его скорости перемещения двумерно или трехмерно для сгибания металлического материала 1 в требуемую форму. Согнутый участок быстро локально охлаждается при помощи охлаждающего устройства 6.
Во время сгибания предел текучести участка металлического материала 1, который сгибается при помощи подвижной роликовой волоки 4, уменьшается и, следовательно, уменьшается сопротивление деформации в результате нагревания металлического материала 1, который прошел через две опорные роликовые пары 2,2, катушкой 5 для высокочастотного нагрева до температурного диапазона, в котором возможна закалка, так что металлический материал 1 может легко сгибаться в требуемую форму.
Подвижная роликовая волока 4 поддерживает металлический материал 1, когда он подается в осевом направлении при помощи желобчатых роликовых пар 2,2, таким образом можно исключить появле
- 16 015065 ние задерживающих царапин на поверхности подвижной роликовой волоки 4. Кроме того, поскольку в подвижную роликовую волоку 4 подается смазка, даже если окалина, которая появляется на нагретых участках металлического материала 1, захватывается на подвижную роликовую волоку 4, появление захватывающих царапин может быть уменьшено посредством смазывающего действия поверхности подвижной роликовой волоки 4.
В данной производственной установке 0 охлаждающая текучая среда может подаваться в подвижную роликовую волоку 4, таким образом подвижная роликовая волока 4 охлаждается охлаждающей текучей средой. В результате можно предотвратить уменьшение прочности подвижной роликовой волоки
4, снижение точности обработки вследствие теплового расширения подвижной роликовой волоки 4 и возникновение захватывающих царапин на поверхности подвижной роликовой волоки 4.
Фиг. 5 изображает пояснительный вид, схематично показывающий пример конструкции нагревающего устройства 5 и охлаждающего устройства 6 в данном варианте осуществления.
Нагревающее устройство 5 образовано катушкой 5 для высокочастотного нагрева, которая расположена в виде кольца на наружной периферии нагреваемого участка металлического материала 1, и оно локально нагревает металлический материал 1 до температурного диапазона, в котором возможна закалка. Затем посредством перемещения роликовой волоки 4 двумерно или трехмерно сгибающий момент прикладывается к участку металлического материала 1, который был нагрет нагревающим устройством
5.
Посредством разбрызгивания охлаждающей среды из охлаждающего устройства 6 на нагретый участок металлического материала 1 нагретый участок металлического материала 1 закаляется.
Как описано выше, перед высокочастотным нагревом металлический материал поддерживается двумя опорными роликовыми парами 2,2. В данном варианте осуществления нагревающее устройство 4 и охлаждающее устройство 6 выполнены как одно целое друг с другом, однако они могут быть выполнены раздельно.
Таким образом, металлический материал 1 может периодически или постоянно нагреваться до температуры, которая равна, по меньшей мере, температуре А3 фазового перехода и при которой структура не укрупняется, пластическая деформация при помощи подвижной роликовой волоки 4 может придаваться локально нагретому участку металлического материала и сразу после этого охлаждающая среда разбрызгивается на нагретый участок, в результате чего может быть осуществлена закалка при скорости охлаждения, равной по меньшей мере 100°С в секунду.
Следовательно, металлический материал 1, который подвергается сгибанию, может достигать высокой сохранности формы и стабильного качества. Например, даже если при осуществлении сгибания в качестве исходного материала используется металлический материал с низкой прочностью, прочность материала может быть увеличена в результате осуществления равномерной закалки в осевом направлении, и может быть изготовлено согнутое изделие с пределом прочности, соответствующим по меньшей мере 900 МПа или даже 1300 МПа либо выше.
При увеличении толщины стенки металлического материала 1 в некоторых случаях затрудняется обеспечение скорости охлаждения, равной по меньшей мере 100°С в секунду. В таких случаях, когда металлическим материалом 1 является полый элемент с замкнутым поперечным сечением (металлическая труба), такой как круглая труба, прямоугольная труба или трапецеидальная труба, в данный элемент с замкнутым поперечным сечением предпочтительно вставляется стержень оправки в качестве охлаждающего средства для обеспечения требуемой скорости охлаждения.
Фиг. 6 изображает пояснительный вид, показывающий положение, в котором стержень оправки вставляется в полый элемент с замкнутым поперечным сечением для обеспечения требуемой скорости охлаждения толстостенного материала.
Когда полый элемент с замкнутым поперечным сечением имеет большую толщину стенки, в его внутреннюю часть может быть вставлен стержень 6а оправки в качестве охлаждающего средства и охлаждающая среда может подаваться синхронно с охлаждающим средством 6, расположенным на наружной периферии металлического материала 1, для обеспечения требуемой скорости охлаждения. Внутренняя часть металлического материала 1 может охлаждаться текучей средой или водной пылью. Стержень 6а оправки предпочтительно выполнен из немагнитного материала или огнеупорного материала.
В производственной установке 0 данного варианта осуществления предпочтительно используется охлаждающая среда на водяной основе, содержащая антикоррозионное средство в качестве охлаждающей среды, которая подается охлаждающим средством 6. Если подвижные части производственной установки смачиваются охлаждающей водой, которая не содержит антикоррозионного средства, возникает коррозия. Поэтому предпочтительно включать антикоррозионное средство в охлаждающую воду.
Кроме того, охлаждающей средой, подаваемой из охлаждающего средства 6, предпочтительно является охлаждающая среда на водяной основе, содержащая закалочное средство. Например, известно закалочное средство, содержащее органический полимер. Посредством добавления закалочного средства в соответствующей заданной концентрации можно регулировать скорость охлаждения и можно обеспечить стабильную способность к закаливанию.
- 17 015065
Устройство подвижной роликовой волоки 4.
Фиг. 7 изображает пояснительный вид, показывающий сдвигающие механизмы для перемещения вверх и вниз и влево и вправо подвижной роликовой волоки 4 в производственной установке 0 данного варианта осуществления и вращающий механизм для вращения в круговом направлении вокруг оси металлической трубы.
Подвижная роликовая волока 4, показанная на фиг. 7, отличается от подвижной роликовой волоки, показанной на фиг. 1, и содержит четыре ролика, которые поддерживают металлический материал 1 (круглую трубу), который является обрабатываемым материалом, таким образом, что материал способен перемещаться в своем осевом направлении. Сдвигающий механизм для сдвига вверх и вниз образован приводным электродвигателем 8, а сдвигающий механизм для перемещения влево и вправо образован приводным электродвигателем 9. Вращающий механизм для вращения в круговом направлении образован приводным электродвигателем 10.
На фиг. 7 не показано устройство отклоняющего механизма, который отклоняет подвижную роликовую волоку 4 вверх и вниз или влево и вправо. Однако никакого конкретного ограничения на данный отклоняющий механизм нет и может быть использован хорошо известный обычный механизм.
Фиг. 8 изображает пояснительный вид перемещающего механизма для перемещения в переднем и заднем направлении подвижной роликовой волоки 4. Как показано на фиг. 8, сгибающий момент М, необходимый для сгибания, определяется следующим уравнением (А), в котором Ь - длина рычага (рабочая длина металлического материала 1)
М=РхЬ=РхК 8ш 0...(А)
Следовательно, чем больше длина Ь рычага, тем меньше сила Р, действующая на обжимные ролики (подвижную роликовую волоку) 4. То есть при необходимости осуществления обработки, которая находится в диапазоне от малого радиуса кривизны до большого радиуса кривизны, если подвижная роликовая волока 4 не сдвигается вперед и назад, то при обработке металлического материала 1, имеющего малый радиус кривизны, сила Р в некоторых случаях превышает мощность оборудования. Поэтому, если длина Ь рычага установлена большой величины при обработке металлического материала 1, имеющего малый радиус кривизны, то когда осуществляется обработка металлического материала с большим радиусом кривизны, требуется большой ход для сдвигающего механизма и отклоняющего механизма подвижной роликовой волоки 4 и установка становится большой.
С другой стороны, учитывая точность фиксирования и допустимую погрешность производственной установки 0, точность обработки снижается, когда длина Ь рычага мала. Поэтому посредством выполнения подвижной роликовой волоки 4 таким образом, что она способна сдвигаться вперед и назад в соответствии с радиусом сгибания металлического материала 1, оптимальная длина Ь рычага обеспечивается независимо от радиуса кривизны металлического материала 1, и могут быть увеличены пределы, в которых возможна обработка. Кроме того, достаточная точность обработки может быть обеспечена без увеличения размера производственной установки.
В производственной установке 0 данного варианта осуществления перемещающий механизм для перемещения вперед-назад также может быть выполнен отдельно или совместно с устройством для высокочастотного нагрева и охлаждающим устройством. В результате может быть обеспечена синхронизация данных устройств с подвижной роликовой волокой 4, конец металлического материала 1 может нагреваться в начале сгибания, может быть повышено удобство монтажа и демонтажа металлического материала 1 и удобство эксплуатации.
Фиг. 9 изображает пояснительный вид, показывающий различные ролики подвижной роликовой волоки 4 производственной установки 0 в данном варианте осуществления. Фиг. 9(а) изображает пример, в котором металлическим материалом 1 является элемент с замкнутым поперечным сечением, такой как круглая труба, фиг. 9(Ь) изображает пример, в котором металлическим материалом 1 является элемент с замкнутым поперечным сечением, такой как прямоугольная труба, или элемент с разомкнутым поперечным сечением, такой как канал, и фиг. 9(с) изображает пример, в котором металлическим материалом 1 является элемент с замкнутым поперечным сечением, такой как прямоугольная труба, или элемент с профилированным поперечным сечением, такой как канал.
Форма роликов в подвижной роликовой волоке 4 может выполняться в соответствии с формой поперечного сечения металлического материала 1. Хотя подвижная роликовая волока 4 может быть образована двумя или четырьмя роликами, как показано на фиг. 9(а)-9(с), она может быть также образована тремя роликами.
Формой поперечного сечения металлического материала, который подвергается сгибанию, может быть замкнутая форма поперечного сечения, например круглая, прямоугольная или трапецеидальная, или сложная форма, которая образуется посредством роликового формования, или разомкнутая форма поперечного сечения либо это может быть профилированная форма поперечного сечения, полученная посредством обработки в процессе подачи. Если форма поперечного сечения металлического материала 1, по существу, прямоугольная, как показано на фиг. 9(с), то подвижная роликовая волока 4 предпочтительно содержит четыре ролика.
В производственной установке 0 данного варианта осуществления для дополнительного придания
- 18 015065 деформации скручивания металлическому материалу 1, как показано на фиг. 7, подвижная роликовая волока 4 предпочтительно содержит вращающий механизм для вращения в круговом направлении вокруг оси металлического материала 1. Кроме того, хотя это не показано на фиг. 1, устройство 3 подачи предпочтительно содержит зажимной механизм 7, который способен захватывать металлический материал 1 и вращать его в круговом направлении вокруг его оси.
Следовательно, когда металлическому материалу 1 дополнительно придается деформация скручивания при помощи производственной установки 0, можно использовать способ, в котором деформация скручивания придается переднему концу металлического материала 1 с использованием вращающего механизма подвижной роликовой волоки 4, или способ, в котором деформация скручивания придается заднему концу металлического материала 1 с использованием вращающего механизма устройства 3 подачи. Обычно способ, использующий вращающий механизм устройства 3 подачи, обеспечивает компактную установку, а способ, использующий вращающий механизм подвижной роликовой волоки 4, может привести к тому, что установка становится большой. Однако любой способ может придавать деформацию скручивания металлическому материалу 1.
В производственной установке 0 посредством дополнительного снабжения опорного средства 2 (опорных роликов или опорной направляющей) вращающим механизмом, который вращается в круговом направлении вокруг оси металлического материала 1, можно вращать металлический материал 1 в круговом направлении вокруг его оси синхронно с вращением устройства 3 подачи. При придании деформации скручивания металлическому материалу 1 можно придавать деформацию скручивания металлическому материалу 1 с высокой точностью в результате синхронизации с опорным средством 2, либо с использованием способа, в котором деформация скручивания придается переднему концу металлического материала 1 при помощи вращающего механизма подвижной роликовой волоки 4, или способа, в котором деформация скручивания придается заднему концу металлического материала 1 при помощи вращающего механизма устройства 3 подачи.
В производственной установке 0 посредством снабжения каждой роликовой пары, образующей подвижную роликовую волоку 4, вращательным приводным механизмом вращательная приводная сила может передаваться на роликовую пару приводными электродвигателями или подобными устройствами в соответствии с величиной подачи устройства 3 подачи. В результате сжимающие напряжения, действующие на участок, подвергающийся сгибанию, могут быть ослаблены, и если скорость вращения роликов подвижной роликовой волоки 4 регулируется таким образом, чтобы быть в синхронизме с подачей устройства 3 подачи в соответствии с величиной подачи устройства подачи, то можно передавать напряжение растяжения участку металлического материала 1, подвергающемуся сгибанию. Таким образом, можно увеличить пределы сгибания и можно повысить точность обработки изделия.
IV. Средство для предварительного нагрева и его эффект.
В производственной установке 0 данного варианта осуществления два или более этапа нагревания или неравномерного нагревания металлического материала 1 могут осуществляться устройством 5а для предварительного нагрева, расположенным на впускной стороне нагревающего устройства 5.
Когда средство 5а для предварительного нагрева используется для многоэтапного нагревания, тепловая нагрузка на металлический материал 1 может распределяться и может быть повышена эффективность сгибания.
Фиг. 10 изображает пояснительный вид для объяснения эффекта, когда устройство 5а для предварительного нагрева используется для неравномерного нагревания металлического материала 1.
Когда катушка 5а для высокочастотного нагрева для предварительного нагрева используется в качестве устройства для предварительного нагрева для осуществления неравномерного нагревания металлического материала 1, посредством смещения металлического материала 1 по направлению к одной стороне внутренней части катушки 5а для высокочастотного нагрева для предварительного нагрева, на основе направления сгибания металлического материала 1 подвижной роликовой волокой 4, температура нагретого участка металлического материала 1 на внутренней стороне сгиба оказывается ниже, чем температура на наружной стороне сгиба.
Более конкретно, как показано на фиг. 10, посредством размещения стороны А металлического материала 1 таким образом, чтобы быть расположенной рядом с катушкой 5а для высокочастотного нагрева для предварительного нагрева, температура наружной поверхности на стороне А, соответствующей наружной стороне сгиба, оказывается выше, чем температура наружной поверхности на стороне В, соответствующей внутренней стороне сгиба. В результате можно эффективно предотвратить образование складок на внутренней стороне сгиба и трещин на наружной стороне сгиба.
В производственной установке 0 в подвижную роликовую волоку 4 может подаваться смазка. В результате, когда окалина, которая появляется на нагретом участке металлического материала 1, захватывается на подвижную роликовую волоку 4, можно уменьшить возникновение заедания на поверхности посредством смазывающего эффекта, обеспечиваемого подаваемой смазкой.
В производственной установке 0 в подвижную роликовую волоку 4 также может подаваться охлаждающая текучая среда. Посредством размещения охлаждающих труб во внутренней части подвижной роликовой волоки 4 в окрестности участка, который удерживает металлический материал 1, и подачи
- 19 015065 охлаждающей текучей среды в подвижную роликовую волоку 4, подвижная роликовая волока 4 может охлаждаться охлаждающей текучей средой. Таким образом, можно предотвратить уменьшение прочности подвижной роликовой волоки 4, снижение точности обработки вследствие теплового расширения подвижной роликовой волоки 4 и возникновение заедания на поверхности подвижной роликовой волоки 4.
V. Опорная направляющая 30.
Фиг. 11 изображает пояснительный вид, показывающий один пример 30А опорной направляющей 30. Опорная направляющая 30 может быть предусмотрена с целью исключения размерных ошибок вследствие деформации после сгибания металлического материала 1 посредством поддержки металлического материала 1, который прошел через подвижную роликовую волоку 4.
Опорная направляющая 30 А, показанная на фиг. 11, используется при осуществлении сгибания металлического материала 1 с прямоугольным поперечным сечением вместо металлического материала 1, показанного на фиг. 1, имеющего круглое поперечное сечение. В проиллюстрированном примере подвижная роликовая волока 4 образована всего 4 роликами, включая роликовую пару 4а, 4а, размещенную слева и справа, и роликовую пару 4Ь, 4Ь, размещенную сверху и снизу. В данном примере участок металлического материала 1, подвергающийся сгибанию, имеет двумерно согнутую форму, которая изменяется по форме только в горизонтальной плоскости.
Во время сгибания подвижная роликовая волока 4 перемещается в заданное пространственное положение с осуществлением регулирования положения конца металлического материала 1 в вертикальном направлении при помощи роликовой пары 4Ь, 4Ь и влево и вправо при помощи роликовой пары 4а, 4а, то есть осуществляется перемещение роликовой волоки в горизонтальном направлении (в дальнейшем упоминаемое как горизонтальный сдвиг) и вращение ее в плоскости (в дальнейшем упоминаемое как наклон влево и вправо). Когда металлический материал 1 имеет только двумерно согнутую форму, можно осуществлять только горизонтальный сдвиг.
Как показано на фиг. 11, опорная направляющая 30 А установлена на выходной стороне подвижной роликовой волоки 4. Опорная направляющая 30 А может быть расположена в непоказанном корпусе подвижной роликовой волоки 4 или в другом элементе, не соединенном с данным корпусом.
Поддерживая нижнюю поверхность металлического материала 1, который подвергся сгибанию, на выходной стороне подвижной роликовой волоки 4 опорная направляющая 30 А предотвращает подвергание металлического материала дополнительной деформации, обусловленной моментом в вертикальном направлении вследствие гравитации, действующей на участок металлического материала 1, подвергшийся сгибанию. Следовательно, посредством размещения опорной направляющей 30 А согнутое изделие может стабильно изготавливаться в требуемой форме с высокой точностью.
Фиг. 12 изображает пояснительный вид, показывающий другой пример 30В опорной направляющей в соответствии с данным вариантом осуществления.
Данный пример пригоден также для использования при осуществлении сгибания металлического материала с прямоугольным поперечным сечением, а проиллюстрированной подвижной роликовой волокой является подвижная роликовая волока 4 с четырьмя роликами, показанная на фиг. 4. Металлический материал 1 имеет двумерно согнутую форму с деформацией изгиба только в горизонтальной плоскости. Во время сгибания подвижная роликовая волока 4 перемещается, одновременно удерживая и регулируя положение конца металлического материала 1 в вертикальном направлении и влево и вправо, так что роликовая волока перемещается в заданное пространственное положение, то есть посредством горизонтального сдвига и отклонения влево и вправо.
В данном примере, точно так же, как и в примере, показанном на фиг. 11, опорная направляющая 30В расположена на выходной стороне подвижной роликовой волоки 4, но, кроме того, в выемке, выполненной в верхней поверхности опорной направляющей 30В, расположены ролики 111 и 112, которые направляют металлический материал 1 в горизонтальном направлении, так что данные ролики способны перемещаться по круговой траектории. Ролики 111 и 112 перемещаются в соответствии с перемещением металлического материала 1 во время обработки, т.е. они осуществляют горизонтальный сдвиг и наклон влево и вправо. Данные перемещения передаются в непоказанное средство управления, чтобы обеспечить синхронизацию с устройством 3 подачи и подвижной роликовой волокой 4.
При наличии опорной направляющей 30В, показанной на фиг. 12, наклон влево и вправо осуществляется с заданным радиусом. Однако при двумерно согнутой форме можно осуществлять только горизонтальный сдвиг. Кроме того, на одном из роликов 111 и 112 может быть предусмотрено средство для приложения давления, такое как гидравлический цилиндр.
Опорная направляющая 30В может быть установлена в корпусе подвижной роликовой волоки 4 или в другом элементе, который отделен от данного корпуса. Если подвижная роликовая волока 4 закреплена в корпусе, то диапазон перемещения при горизонтальном сдвиге или наклоне влево и вправо уменьшается, что является преимуществом с точки зрения установки. Во всяком случае, поскольку нижняя поверхность и левая и правая поверхности металлического материала 1 во время сгибания направляются на выходной стороне подвижной роликовой волоки 4 при помощи опорной направляющей 30В, можно предотвратить дополнительную деформацию, возникающую в участке металлического материала 1, кото
- 20 015065 рый прошел через подвижную роликовую волоку 4, даже если обработанный участок подвергается воздействию гравитации металлического материала или дополнительного момента в вертикальном направлении или влево и вправо, обусловленного неравномерной тепловой деформацией, вызываемой неравномерным нагреванием или охлаждением, и может быть изготовлено согнутое изделие с заданной целевой формой без отклонений.
Фиг. 13 изображает пояснительный вид, показывающий другой пример опорной направляющей 30С в соответствии с данным вариантом осуществления.
Данный пример является почти таким же, как пример, показанный на фиг. 12, однако в дополнение к устройству, показанному на фиг. 12, он содержит ролик 113, который направляет металлический материал 1 в вертикальном направлении.
На ролике 113 может быть установлено средство для приложения давления, такое как пневматический цилиндр или гидравлический цилиндр, для приложения давления к металлическому материалу 1. Данная опорная направляющая 30С направляет верхнюю и нижнюю поверхности и левую и правую поверхности металлического материала 1 на выходной стороне подвижной роликовой волоки 4 во время сгибания. В результате, даже если обработанный участок подвергается воздействию гравитации металлического материала или дополнительного момента в вертикальном направлении или влево и вправо, обусловленного неравномерной тепловой деформацией, вызываемой неравномерным нагреванием или охлаждением, можно предотвратить дополнительную деформацию металлического материала 1 и можно изготовить согнутое изделие, имеющее заданные целевые размеры без отклонений.
Фиг. 14 изображает пояснительный вид, показывающий другой пример опорной направляющей 30 в соответствии с данным вариантом осуществления. Это другой пример, в котором осуществляется сгибание металлического материала 1 с прямоугольным поперечным сечением, точно так же, как на фиг. 11, и подвижная роликовая волока 4 содержит четыре ролика. При данном варианте осуществления согнутое изделие имеет полностью трехмерно согнутую форму.
Подвижная роликовая волока 4 перемещается в заданное пространственное положение во время сгибания, при этом регулируя положение конца металлического материала 1 в вертикальном направлении и влево и вправо. То есть она допускает горизонтальный сдвиг и наклон влево и вправо, а также перемещение в вертикальном направлении (в дальнейшем упоминаемое как сдвиг вверх и вниз) и вращение в горизонтальной плоскости (в дальнейшем упоминаемое как наклон вверх и вниз).
В данном варианте осуществления на выходной стороне подвижной роликовой волоки 4 установлена активная направляющая 30Ό в форме ролика. Активная направляющая 30Ό отслеживает нижнюю поверхность металлического материала 1 и непрерывно направляет нижнюю поверхность посредством перемещения в соответствии с перемещением металлического материала 1 во время сгибания, т. е. посредством осуществления сдвига вверх и вниз и наклона влево и вправо. Это необходимо для осуществления наклона влево и вправо. Данные перемещения передаются на непоказанное средство управления, чтобы обеспечить синхронизацию с устройством 3 подачи и подвижной роликовой волокой 4.
Во время сгибания нижняя поверхность металлического материала 1 поддерживается активной направляющей 30Ό на выходной стороне подвижной роликовой волоки 4. Следовательно, даже если обработанный участок подвергается воздействию гравитации металлического материала или дополнительного момента в вертикальном направлении, обусловленного неравномерной тепловой деформацией, вызываемой неравномерным нагреванием или охлаждением, можно предотвратить деформацию металлического материала 1 и можно изготовить согнутое изделие, имеющее заданные целевые размеры без отклонений.
Фиг. 15 изображает пояснительный вид, показывающий другой пример опорной направляющей 30 в соответствии с данным вариантом осуществления.
Данный вариант осуществления имеет почти такое же устройство, как показанное на фиг. 7, но он дополнительно включает в себя ролик 30Е, который направляет металлический материал 1 в вертикальном направлении.
Вместо ролика 30Е можно установить средство для приложения давления, такое как пневматический цилиндр или гидравлический цилиндр. Посредством направления верхней и нижней поверхностей металлического материала 1 во время сгибания при помощи ролика 30Е на выходной стороне подвижной роликовой волоки 4, даже если обработанный участок подвергается воздействию металлического материала или дополнительного момента в вертикальном направлении, обусловленного неравномерной тепловой деформацией, вызываемой неравномерным нагреванием или охлаждением, можно предотвратить дополнительную деформацию металлического материала 1 и можно изготовить согнутое изделие, имеющее заданную целевую форму без отклонений.
Фиг. 16 изображает пояснительный вид, показывающий другой пример опорной направляющей 30 в соответствии с данным вариантом осуществления.
Данный вариант осуществления также является вариантом, в котором осуществляется сгибание металлического материала 1 с прямоугольным поперечным сечением, как на фиг. 11, и подвижная роликовая волока 4 содержит четыре ролика. Металлическому материалу 1 придается полностью трехмерная согнутая форма. Во время сгибания подвижная роликовая волока 4 осуществляет заданное перемещение,
- 21 015065
т.е. горизонтальный сдвиг и наклон влево и вправо, а также сдвиг и наклон вверх и вниз, одновременно регулируя положение конца металлического материала 1 в вертикальном направлении и влево и вправо.
Точно так же, как в предыдущих вариантах осуществления, в данном варианте осуществления на выходной стороне подвижной роликовой волоки 4 установлена опорная направляющая 30Р, содержащая ролики 111-114, которые направляют металлический материал 1 в горизонтальном направлении и вертикальном направлении. Опорная направляющая 30Р осуществляет перемещение в соответствии с перемещением металлического материала 1 во время сгибания, т. е. она осуществляет горизонтальный сдвиг и наклон влево и вправо. Данные перемещения передаются в непоказанное средство управления, чтобы обеспечить синхронизацию с устройством 3 подачи и подвижной роликовой волокой 4.
На одном из роликов 111 и 112 может быть установлено средство для приложения давления, такое как гидравлический цилиндр. Регулирование положения нижней поверхности и левой и правой поверхностей металлического материала 1 обеспечивается во время сгибания на выходной стороне подвижной роликовой волоки 4. Следовательно, даже если обработанный участок подвергается воздействию гравитации металлического материала или дополнительного момента в вертикальном направлении или влево и вправо, обусловленного неравномерной тепловой деформацией, вызываемой неравномерным нагреванием или охлаждением, можно предотвратить дополнительную деформацию металлического материала 1 и можно получить согнутое изделие, имеющее заданные целевые размеры без отклонений.
Фиг. 17 изображает пояснительный вид, показывающий другой пример опорной направляющей 30 в соответствии с данным вариантом осуществления.
Данный пример имеет почти такое же устройство, как на фиг. 16, но в дополнение к устройству, показанному на фиг. 16, к опорной направляющей 300 добавлен механизм скручивания.
Данное перемещение передается в непоказанное средство управления, чтобы обеспечить синхронизацию с устройством 3 подачи и подвижной роликовой волокой 4, которые выполнены с возможностью перемещения также в направлении скручивания.
Опорная направляющая 300 направляет верхнюю и нижнюю поверхности и левую и правую поверхности металлического материала 1 на выходной стороне подвижной роликовой волоки 4 во время сгибания. Следовательно, даже если обработанный участок подвергается воздействию гравитации металлического материала или дополнительного момента в вертикальном направлении или влево и вправо либо даже в направлении скручивания, обусловленного неравномерной тепловой деформацией, вызываемой неравномерным нагреванием или охлаждением, можно предотвратить дополнительную деформацию металлического материала 1 и можно изготовить согнутое изделие, имеющее заданные целевые размеры без отклонений.
Хотя на чертежах это не показано, в качестве другого примера опорной направляющей 30 данного варианта осуществления направляющий элемент, образующий опорную направляющую 30, может удерживаться универсальным многоосевым роботом, так что направляющий элемент может перемещаться в заданном пространстве.
Как описано со ссылкой на фиг. 11-17, механизмы трехмерного высокоточного регулирования положения могут быть усложненными. Однако посредством использования универсального многоосевого робота можно перемещать направляющий элемент в заданном пространстве при относительно простой конструкции. Во всяком случае, можно определить, использовать ли универсальный многоосевой робот, учитывая жесткость или подобную характеристику конкретного устройства на основе требуемой точности, массы и формы изделия, образуемого посредством сгибания.
Фиг. 18 изображает пояснительный вид другого примера опорной направляющей 30 в соответствии с данным вариантом осуществления.
В данном примере осуществляется сгибание металлического материала 1 с прямоугольным поперечным сечением, как на фиг. 11, и подвижная роликовая волока 4 содержит четыре ролика. Согнутое изделие имеет полностью трехмерно согнутую форму. А именно, во время сгибания подвижная роликовая волока 4 перемещается в заданное пространственное положение посредством осуществления горизонтального сдвига и наклона влево и вправо, а также сдвига вверх и вниз и наклона вверх и вниз при регулировании положения конца металлического материала 1 в вертикальном направлении и влево и вправо.
В отличие от предыдущих примеров в данном примере конец металлического материала 1 полностью захватывается опорной направляющей 30Н, которая удерживается многоосевым роботом 31, и многоосевой робот 31 перемещается в соответствии с подачей металлического материала 1, чтобы обеспечить полную синхронизацию его трехмерного положения. В соответствии с перемещением металлического материала 1 во время сгибания опорная направляющая 30Н осуществляет смещение своего пространственного положения во время сгибания, то есть посредством горизонтального сдвига и наклона влево и вправо и скручивания. Данные перемещения передаются в непоказанное средство управления и синхронизируются с работой устройства 3 подачи и подвижной роликовой волоки 4.
Передний конец металлического материала 1 удерживается опорной направляющей 30Н на выходной стороне подвижной роликовой волоки 4. Следовательно, даже если обработанный участок подвергается воздействию гравитации металлического материала или дополнительного момента в вертикальном
- 22 015065 направлении или влево и вправо, обусловленного неравномерной тепловой деформацией, вызываемой неравномерным нагреванием или охлаждением, можно предотвратить дополнительную деформацию металлического материала 1 и можно изготовить согнутое изделие, имеющее заданные целевые размеры без отклонений.
VI. Шарнирный робот.
Фиг. 19 изображает пояснительный вид, показывающий устройство шарнирного робота 11, которое может быть использовано в производственной установке 0 данного варианта осуществления.
Как показано на фиг. 19, шарнирный робот 11 для удерживания подвижной роликовой волоки 4 может быть расположен на выпускной стороне сгибающего устройства.
Данный шарнирный робот 11 содержит неподвижную поверхность 12, которая прикреплена к рабочей плоскости, три рычага 13, 14 и 15, которые функционируют как основные оси, и три соединения 16, 17 и 18, которые соединяют рычаги 13, 14 и 15 и которые функционируют как запястья, которые способны вращаться вокруг осей. Подвижная роликовая волока 4 установлена на рычаге 15 в конце шарнирного робота 11.
Фиг. 20 изображает пояснительный вид, показывающий другой пример устройства шарнирного робота, используемого в производственной установке 0 данного варианта осуществления.
В производственной установке 0, показанной на фиг. 19, предусмотрен только шарнирный робот 11 для удерживания подвижной роликовой волоки 4. Однако может быть также предусмотрен шарнирный робот 11 для нагревающего устройства 5 и охлаждающего устройства 6. При наличии данных шарнирных роботов 11 эффективность сгибания может быть дополнительно повышена.
В данной производственной установке 0 при наличии по меньшей мере одного шарнирного робота с тремя соединениями, каждое из которых способно вращаться вокруг оси, при осуществлении сгибания металлического материала 1, перемещения, такие как сгибание, вращение и перенос, осуществляемые сдвигающим механизмом, отклоняющим механизмом и перемещающим механизмом подвижной роликовой волоки 4, то есть перемещения, осуществляемые всеми шестью типами манипуляторов, могут выполняться посредством последовательности операций в ответ на сигналы управления. В результате можно повысить эффективность сгибания, а также уменьшить размер производственной установки.
VII. Линия сгибания.
Как описано выше, материал с замкнутым поперечным сечением, имеющим круглую форму, или подобный материал используется в качестве материала, обрабатываемого производственной установкой 0 в данном варианте осуществления. В качестве круглой трубы с замкнутым поперечным сечением обычно используется сварная шовная стальная труба.
Фиг. 21 изображает пояснительный вид общего процесса изготовления сварной шовной стальной трубы, которая является примером обрабатываемого материала.
Процесс 19 изготовления сварной шовной стальной трубы является основой устройства для изготовления стальной трубы из стальной полосы 20. Как показано на чертеже, от впускной стороны к выпускной стороне последовательно размещаются разматывающее устройство 21, которое непрерывно подает стальную полосу 21 с вальца, формующее средство 22, содержащее множество роликовых формующих устройств, которые формуют размотанную стальную полосу 20 в трубу, имеющую заданную форму поперечного сечения, средство 23 для сварки, содержащее сварочную установку, которая сваривает оба края стальной полосы, которые соединяются встык друг к другу, для получения трубчатой формы и непрерывного формования трубы, и средство 24 для последующей обработки, содержащее машину для срезания наплавленного валика и устройство для отжига после сварки и способное образовать непрерывную трубу заданного размера, и средство 25 для резки, содержащее вращающийся режущий инструмент, который отрезает трубу, которой придается заданный размер, имеющую требуемую длину.
Фиг. 22 изображает общую структуру процесса роликового формования, используемого в изготовлении обрабатываемого материала.
Процесс 26 роликового формования является основой устройства для формования стальной полосы 20 в заданную форму. Для данной цели он включает разматывающее устройство 21, на которое намотан металлический материал в виде стальной полосы 20 и которое подает стальную полосу 20, формующее средство 27, содержащее роликовое формующее устройство, которое формует стальную полосу 20, которая подается разматывающим устройством 21, в заданную форму, и средство 28 для резки, содержащее вращающийся режущий инструмент, который непрерывно отрезает стальную полосу 20 требуемой длины, сформованную в заданную форму роликовым формующим устройством.
Обрабатываемый материал, который изготавливается посредством процесса 19 изготовления сварной шовной стальной трубы, показанного на фиг. 21, или процесса 26 роликового формования, показанного на фиг. 22, подается в устройство для сгибания в качестве обрабатываемого материала. Если непрерывная линия данного процесса и устройство для сгибания являются отдельными и независимыми друг от друга вследствие различий в скорости обработки линии и устройства, то возникает необходимость обеспечения участка для хранения обрабатываемого материала. Кроме того, необходимо перевозить обрабатываемый материал между каждой линией и устройством и возникает необходимость в наличии дополнительного транспортного средства, такого как кран или грузовик.
- 23 015065
В производственной установке данного варианта осуществления посредством размещения производственной установки 0 данного варианта осуществления на выходной стороне процесса 19 изготовления сварной шовной трубы или процесса 26 роликового формования общая производственная линия от подачи обрабатываемого материала до изготовления согнутого изделия может быть выполнена компактной. Кроме того, посредством надлежащего задания рабочих условий изделие, сформованное посредством обработки с высокой точностью, может быть изготовлено эффективно и недорого.
Таким образом, в соответствии с данным вариантом осуществления, даже при осуществлении сгибания, которое требует разных форм изгиба, в котором направление сгибания металлического материала изменяется двумерно или трехмерно, или даже когда необходимо осуществить сгибание высокопрочного металлического материала, металлический материал может быть равномерно охлажденным, таким образом согнутое изделие с высокой прочностью, хорошей сохранностью формы и равномерным распределением твердости может быть изготовлено эффективно и недорого.
Кроме того, подвижная роликовая волока может поддерживать металлический материал при подаче его в его осевом направлении, поэтому можно исключить появление задерживающих царапин на поверхности подвижной роликовой волоки, можно обеспечить точность сгибания и сгибание может осуществляться с высокой эффективностью работы. В результате настоящее изобретение может широко использоваться в качестве способа сгибания для деталей автомобилей, которые становятся все более прочными.
Фиг. 23(а) и 23(Ь) изображают пояснительные виды, показывающие единый компонент 40 бокового элемента/упрочняющего элемента для бампера, который является одним примером несущего элемента для кузова автомобиля, изготовленного посредством данного варианта осуществления.
Как показано на данных чертежах, данный единый компонент 40 образован трубчатым корпусом 4011. имеющим замкнутое поперечное сечение без фланца, продолжающегося наружу, и содержащим согнутые участки 40а, которые сгибаются двумерно или трехмерно.
Описанные ниже варианты осуществления несущего элемента для кузова автомобиля содержат трубчатый корпус без фланца, поэтому они занимают меньшее пространство и легче по весу. Кроме того, благодаря надежному смятию во время приложения ударной нагрузки в осевом направлении они поглощают увеличенное количество энергии удара.
Трубчатый корпус 401 содержит термообработанные участки 40е со сверхвысокой прочностью (заштрихованные участки), которые подвергаются термообработке, чтобы иметь предел прочности, превышающий 1100 МПа. Кроме того, в участках, отличающихся от термообработанных участков со сверхвысокой прочностью, трубчатый корпус содержит участки 40£ и 40д, которые функционируют как участки, провоцирующие деформацию в отношении ударной нагрузки, прикладываемой во время столкновения автомобиля. Данными участками могут быть термообработанные участки 40£ и 40д с высокой прочностью, которые подвергаются термообработке, чтобы иметь предел прочности, равный по меньшей мере 600 МПа и самое большее 1100 МПа, или термообработанные участки 40£ и 40д с низкой прочностью, имеющие предел прочности, равный 600 МПа, или комбинация термообработанных участков 40£ с высокой прочностью, которые подвергаются термообработке, чтобы иметь предел прочности, равный по меньшей мере 600 МПа и самое большее 1100 МПа, и термообработанных участков 40д с низкой прочностью, имеющих предел прочности, равный 600 МПа.
При данной конструкции согнутые участки 40а, в которых концентрируется нагрузка во время удара, имеют высокое сопротивление деформации, а концевые участки, в которых периодически размещаются термообработанные участки 40е со сверхвысокой прочностью и термообработанные участки 40£ с высокой прочностью, способны эффективно поглощать энергию посредством смятия и пластического деформирования в форму гармошки во время удара.
Термообработка, прочность и подобные характеристики участков, отличающихся от термообработанных участков 40е со сверхвысокой прочностью, могут надлежащим образом определяться с учетом требуемых эксплуатационных характеристик несущего элемента для кузова автомобиля. Рабочие условия изменяются в соответствии с мощностью производственного оборудования формой катушки 5 для высокочастотного нагрева и охлаждающего устройства 6 и формой, и толщиной стенок изготавливаемого изделия, таким образом пригодные условия могут быть определены посредством предварительных проверочных испытаний.
В любом случае посредством сочетания описанного ниже нагревания и охлаждения твердость каждого участка несущего элемента для кузова автомобиля может быть легко доведена до требуемой величины.
Фиг. 23 (Ь) изображает пояснительный вид, показывающий отрезаемые участки 40Ь, пробиваемые участки 40с и свариваемые участки 40ά трубчатого корпуса 401. Посредством выполнения термообработки таким образом, чтобы отрезаемые участки 40Ь и пробиваемые участки 40с имели предел прочности меньше чем 600 МПа, может быть уменьшен износ инструментов для выполнения резки и пробивания изделия и может быть увеличен срок службы данных инструментов. В данном случае термообработка включает в себя случай, в котором участки материала локально не нагреваются, так что данные участки будут обладать прочностью необработанного материала. Посредством осуществления термообработки таким образом, чтобы предел прочности свариваемых участков 40ά был меньше чем 600 МПа
- 24 015065 (причем термообработка также включает в себя случай, в котором локальное нагревание участков материала не осуществляется и данные участки сохраняют свою первоначальную прочность), можно повысить надежность сварки на последующих этапах.
Таким образом, эффективно иметь согнутые участки 40а, которые сгибаются двумерно или трехмерно, и трубчатый корпус 4011 с замкнутым поперечным сечением без фланца, продолжающегося наружу, причем трубчатый корпус 401 подвергается термообработке таким образом, что он содержит термообработанные участки 40е со сверхвысокой прочностью, которые подвергаются термообработке, чтобы иметь предел прочности, равный по меньшей мере 1100 МПа, при этом отрезаемый участок 40Ь, пробиваемый участок 40с и свариваемый участок 404 имеют предел прочности меньше чем 600 МПа. Еще более эффективно содержать термообработанный участок 40е с высокой прочностью или термообработанные участки 40Ь-404 с низкой прочностью либо термообработанный участок 40е с высокой прочностью и термообработанные участки 40Ь-404 с низкой прочностью для провоцирования деформаций под ударной нагрузкой.
Фиг. 24(а)-24(е) изображают пояснительные виды, показывающие передние боковые элементы 41А-41Е, которые являются примерами несущего элемента для кузова автомобиля, изготовленного посредством данного варианта осуществления.
Передний боковой элемент 41 А, показанный на фиг. 24(а), содержит трубчатый корпус 41Л11. который имеет замкнутое поперечное сечение без фланца, продолжающегося наружу, и согнутый участок 41Аа, который сгибается двумерно или трехмерно.
Трубчатый корпус 41АН содержит термообработанный участок 41 Ае со сверхвысокой прочностью (заштрихованный участок), который подвергается термообработке, чтобы иметь предел прочности, превышающий 1100 МПа, и термообработанный участок 41Л£ с высокой прочностью, которым является участок трубчатого корпуса, отличающийся от термообработанного участка 41Ае со сверхвысокой прочностью, который подвергается термообработке, чтобы иметь предел прочности, равный по меньшей мере 600 МПа и самое большее 1100 МПа.
При данной конструкции, когда ударная нагрузка прикладывается к передней концевой части (левой части на чертеже), пределом прочности согнутого участка 41Аа является сверхвысокая прочность, превышающая 1100 МПа, таким образом исключается появление изгибной деформации согнутого участка 41а. В результате термообработанный участок Л£ с высокой прочностью в переднем конце пластически деформируется посредством смятия в форму гармошки вследствие ударной нагрузки, прикладываемой во время столкновения, в результате чего энергия удара может эффективно поглощаться.
Энергия удара может также эффективно поглощаться, когда передняя концевая часть 41Л£ выполнена в виде термообработанного участка с низкой прочностью.
Передний боковой элемент 41В, показанный на фиг. 24(Ь), содержит согнутый участок 41Ва, который сгибается двумерно или трехмерно, и трубчатый корпус 41ВН с замкнутым поперечным сечением без фланца, продолжающегося наружу.
Трубчатый корпус 41ВН содержит термообработанный участок 41Ве со сверхвысокой прочностью (заштрихованный участок), который подвергается термообработке, чтобы иметь предел прочности, превышающий 1100 МПа, и термообработанные участки 41В£, 41В£ с высокой прочностью, которыми являются участки, отличающиеся от термообработанного участка 41Ве со сверхвысокой прочностью, и которые подвергаются термообработке, чтобы иметь предел прочности, равный по меньшей мере 600 МПа и самое большее 1100 МПа.
При данной конструкции получается такой же эффект, как в переднем боковом элементе 41А, показанном в вышеописанной фиг. 24(а). Кроме того, поскольку в заднем конце, который соединен с приборной панелью, данный элемент содержит термообработанный участок 41В£ с высокой прочностью, задний конец способен поглощать энергию удара. Следовательно, суммарная поглощенная энергия может быть увеличена и при приложении ударной нагрузки передний боковой элемент 41В способен предохранить приборную панель на начальном этапе.
Энергия удара может более эффективно поглощаться, если термообработанный участок 41В£ с высокой прочностью в переднем конце выполнен как термообработанный участок с низкой прочностью. Кроме того, если термообработанный участок 41В£ с высокой прочностью в переднем конце выполнен как термообработанный участок с низкой прочностью, а термообработанный участок 41В£ с высокой прочностью в заднем конце выполнен как термообработанный участок с высокой прочностью, то режим сдавливания во время сдавливания в осевом направлении может эффективно контролироваться при увеличении энергии удара.
Передний боковой элемент 41 С, показанный на фиг. 24(с), содержит трубчатый корпус 41СН, который имеет замкнутое поперечное сечение без фланца, продолжающегося наружу, и согнутый участок 41Са, который сгибается двумерно или трехмерно.
Трубчатый корпус 41С1 содержит термообработанные участки 41Се со сверхвысокой прочностью (заштрихованные участки), которые подвергаются термообработке, чтобы иметь предел прочности, превышающий 1100 МПа, и термообоработанные участки 41С£ с высокой прочностью, которыми являются участки, отличающиеся от термообработанных участков 41Се со сверхвысокой прочностью, которые
- 25 015065 подвергаются термообработке, чтобы иметь предел прочности, равный по меньшей мере 600 МПа и самое большее 1100 МПа.
При данной конструкции получается такой же эффект, как в переднем боковом элементе 41 А, показанном в вышеописанной фиг. 24(а), и поскольку данный элемент содержит термообработанные участки 41 Се со сверхвысокой прочностью и термообработанные участки 41СГ с высокой прочностью, размещаемые периодически в осевом направлении в его переднем конце, энергия удара может эффективно поглощаться в результате пластической деформации посредством смятия в форму гармошки, когда ударная нагрузка прикладывается к переднему концу во время столкновения.
Если термообработанные участки 41СГ с высокой прочностью в переднем конце выполнены как термообработанные участки с низкой прочностью, то энергия удара может эффективно поглощаться.
Передний боковой элемент 41Ό, показанный на фиг. 24(ά), содержит трубчатый корпус 4 ЮН. имеющий замкнутое поперечное сечение без фланца, продолжающегося наружу, и согнутый участок 41Эа, который сгибается двумерно или трехмерно.
Трубчатый корпус 4ЮН содержит термообработанные участки 4Юс со сверхвысокой прочностью (заштрихованные участки), которые подвергаются термообработке, чтобы иметь предел прочности, превышающий 1100 МПа, и термообработанные участки 41ΌΓ с высокой прочностью, которыми являются участки, отличающиеся от термообработанных участков 4Юе со сверхвысокой прочностью, и которые подвергаются термообработке, чтобы иметь предел прочности, равный по меньшей мере 600 МПа и самое большее 1100 МПа.
При данной конструкции, когда прикладывается ударная нагрузка, изгибная деформация согнутого участка 4Юа на начальном этапе сдерживается и повреждение приборной панели на начальном этапе может быть предотвращено. Кроме того, энергия удара может эффективно поглощаться передним концом, пластически деформирующимся посредством смятия в форму гармошки под ударной нагрузкой, прикладываемой во время столкновения. Кроме того, термообработанные участки 41ϋί с высокой прочностью способны также поглощать энергию удара, поэтому обеспечивается высокий уровень поглощения энергии. Энергия удара может поглощаться с высокой эффективностью даже в случае небольшого транспортного средства, которое не содержит аварийного сминаемого коробчатого блока, предусмотренного в его переднем конце.
Энергия удара может более эффективно поглощаться, если термообработанные участки 41ΌΓ с высокой прочностью в переднем конце выполнены как термообработанные участки с низкой прочностью. Кроме того, посредством выполнения термообработанных участков 41ΌΓ с высокой прочностью в переднем конце как термообработанного участка с низкой прочностью и выполнения 41ΌΓ в заднем конце как термообработанного участка с высокой прочностью режим сдавливания может эффективно контролироваться при увеличении энергии удара.
Фиг. 24(а) изображает пояснительный вид, показывающий отрезаемые участки 41ЕЬ, пробиваемый участок 41Ес и свариваемый участок 41ЕЙ переднего бокового элемента 41Е.
Как показано на фиг. 24(е), посредством осуществления термообработки таким образом, что 41ЕЬ и пробиваемый участок 41Ес имеют предел прочности меньше чем 600 МПа (причем термообработка включает случай, в котором некоторые участки не нагреваются и материал сохраняет свою прочность в необработанном состоянии), можно уменьшить износ инструментов во время резки или пробивания изделия и можно увеличить срок службы данных инструментов. Кроме того, посредством осуществления термообработки свариваемого участка 41ЕЙ таким образом, чтобы иметь предел прочности меньше чем 600 МПа (причем термообработка включает случай, в котором некоторые участки не нагреваются и прочность данных участков остается такой же, как в необработанном материале), можно повысить надежность сварки на последующих этапах.
Таким образом, эффективно выполнять передний боковой элемент из согнутого участка 41Аа-4Юа, который сгибается двумерно или трехмерно, и трубчатого корпуса 41АН-4ЮН с замкнутым поперечным сечением без фланца, продолжающегося наружу, и осуществлять термообработку трубчатого корпуса 41АН-4ЮН таким образом, чтобы иметь термообработанный участок 41 Ае-4Юе со сверхвысокой прочностью, который подвергается термообработке, чтобы иметь предел прочности, превышающий 1100 МПа, и осуществлять термообработку отрезаемого участка 41ЕЬ, пробиваемого участка 41Ес и свариваемого участка 41ЕЙ таким образом, чтобы иметь предел прочности меньше чем 600 МПа. Кроме того, как показано на фиг. 24(а)-24(ф, эффективно иметь комбинацию термообработанного участка 41Ае-4Юе с высокой прочностью для провоцирования деформации под ударной нагрузкой или термообработанного участка 41АГ-4ЮГ с низкой прочностью или комбинацию термообработанного участка 41Ае-4Юе с высокой прочностью и термообработанного участка 41АГ-4ЮГ с низкой прочностью.
В данном варианте осуществления настоящее изобретение было применено к переднему боковому элементу, однако настоящее изобретение может быть применимо к так называемому аварийному сминаемому коробчатому блоку, имеющему такую же конструкцию, как и передняя концевая часть, показанная на фиг. 24(с) и 24(ά). Кроме того, посредством комбинирования согнутых участков можно получить высокие свойства поглощения энергии, отличающиеся от тех, которые могли быть получены ранее.
Фиг. 25(а) и 25(Ь) изображают пояснительные виды средних стоек 42А и 42В, которые являются
- 26 015065 примерами несущего элемента для кузова автомобиля, изготовленного в данном варианте осуществлении.
Средняя стойка 42А, показанная на фиг. 25(а), содержит трубчатый корпус 42А11. который имеет замкнутое поперечное сечение без фланца, продолжающегося наружу, и который включает в себя согнутый участок 42Аа, который сгибается двумерно или трехмерно, отрезаемые участки 42АЬ, пробиваемый участок 42Ас и свариваемый участок 42Αά.
Трубчатый корпус 42А11 содержит термообработанный участок 42Ае со сверхвысокой прочностью, который подвергается термообработке, чтобы иметь предел прочности, превышающий 1100 МПа, и термообработанный участок 42А£ с высокой прочностью, которым является участок, отличающийся от термообработанного участка 42Ае со сверхвысокой прочностью, который подвергается термообработке, чтобы иметь предел прочности, равный по меньшей мере 600 МПа и самое большее 1100 МПа.
Средняя стойка 42В, показанная на фиг. 25(Ь), содержит трубчатый корпус 42Вк который имеет замкнутое поперечное сечение без фланца, продолжающегося наружу, и который содержит согнутый участок 42Ва, который сгибается двумерно или трехмерно, отрезаемый участок 42ВЬ, пробиваемый участок 42Вс и свариваемый участок 42Βά.
Трубчатый корпус 42В11 содержит термообработанные участки 42Ве со сверхвысокой прочностью, которые подвергаются термообработке, чтобы иметь предел прочности, превышающий 1100 МПа, и термообработанный участок 42В£ с высокой прочностью, которым является участок, отличающийся от термообработанных участков 42Ве, 42Ве со сверхвысокой прочностью, который подвергается термообработке, чтобы иметь предел прочности, равный по меньшей мере 600 МПа и самое большее 1100 МПа.
При такой конструкции можно уменьшить степень смещения в пассажирский салон верхней части средней стойки во время бокового удара, можно уменьшить повреждение голов пассажиров и можно уменьшить повреждение в центре высоты средней стойки во время бокового удара.
Фиг. 26(а) и 26(Ь) изображают пояснительные виды поперечных элементов 43А и 43В, которые являются примерами несущего элемента для кузова автомобиля, изготовленного посредством данного варианта осуществления.
Поперечный элемент 43А, показанный на фиг. 26(а), содержит трубчатый корпус 43Ак имеющий замкнутое поперечное сечение без фланца, продолжающегося наружу, и содержащий согнутый участок 43 Аа, который сгибается двумерно или трехмерно, отрезаемый участок 43АЬ, пробиваемые участки 43Ас и свариваемые участки 43АФ
Трубчатый корпус 43А11 содержит термообработанный участок 43 Ае со сверхвысокой прочностью, который подвергается термообработке, чтобы иметь предел прочности, превышающий 1100 МПа, и термообработанный участок 43АТ с высокой прочностью, которым является участок, отличающийся от термообработанного участка 43Ае со сверхвысокой прочностью, который подвергается термообработке, чтобы иметь предел прочности, равный по меньшей мере 600 МПа и самое большее 1100 МПа.
Поперечный элемент 43В, показанный на фиг. 26(Ь), содержит трубчатый корпус 43Вк имеющий замкнутое поперечное сечение без фланца, продолжающегося наружу, и содержащий согнутый участок 43Ва, который сгибается двумерно или трехмерно, отрезаемые участки 43ВЬ, пробиваемые участки 43Вс и свариваемые участки 43Βά.
Трубчатый корпус 43В11 содержит термообработанный участок 43Ве со сверхвысокой прочностью, который подвергается термообработке, чтобы иметь предел прочности, равный по меньшей мере 1100 МПа, и термообработанные участки 43В£ с высокой прочностью, которыми являются участки, отличающиеся от термообработанного участка 43Ве со сверхвысокой прочностью, которые подвергаются термообработке, чтобы иметь предел прочности, равный по меньшей мере 600 МПа и самое большее 1100 МПа.
При данной конструкции может быть увеличена прочность центральной части поперечного элемента и может быть увеличено сопротивление сдавливанию в осевом направлении во время бокового удара.
Фиг. 27(а) и 27(Ь) изображают пояснительные виды, показывающие единые элементы 44А и 44В передней стойки/боковой части продольного бруса крыши, которые являются примерами несущего элемента для кузова автомобиля, изготовленного посредством данного варианта осуществления.
Единый элемент 44 А, показанный на фиг. 27(а), содержит трубчатый корпус 44АИ, который имеет замкнутое поперечное сечение без фланца, продолжающегося наружу, и содержит согнутый участок 44Аа, который сгибается двумерно или трехмерно, отрезаемые участки 44АЬ, пробиваемые участки Ас и свариваемые участки 44Λά.
Трубчатый корпус 44А11 содержит термообработанные участки 44Ае со сверхвысокой прочностью, которые подвергаются термообработке, чтобы иметь предел прочности, превышающий 1100 МПа, и термообработанный участок 44А£ с высокой прочностью, которым является участок, отличающийся от термообработанных участков 44Ае со сверхвысокой прочностью, который подвергается термообработке, чтобы иметь предел прочности, равный по меньшей мере 600 МПа и самое большее 1100 МПа.
Единый элемент 44В, показанный на фиг. 27(Ь), содержит трубчатый корпус 44ВИ, который имеет замкнутое поперечное сечение без фланца, продолжающегося наружу, и содержит согнутый участок 44Ва, который сгибается двумерно или трехмерно, отрезаемый участок 44ВЬ, пробиваемые участки 44Вс
- 27 015065 и свариваемый участок 44Βά.
Трубчатый корпус 44Β11 содержит термообработанные участки 44Ве со сверхвысокой прочностью, которые подвергаются термообработке, чтобы иметь предел прочности, превышающий 1100 МПа, и термообработанный участок 44ΒΓ с высокой прочностью, которым является участок, отличающийся от термообработанных участков 44Ве со сверхвысокой прочностью, который подвергается термообработке, чтобы иметь предел прочности меньше чем 600 МПа.
При данной конструкции может быть увеличена прочность сцепления между боковым элементом продольного бруса крыши и передней и средней стойкой.
Можно также выполнить среднюю стойку, показанную на фиг. 25, и поперечный элемент, показанный на фиг. 26, как единый элемент, или соединить верхнюю часть двух средних стоек брусом, расположенным на внутренней поверхности крыши, и выполнить их в виде единого элемента, или выполнить среднюю стойку на одной стороне и часть бруса, расположенную на внутренней поверхности крыши, и часть поперечного элемента в виде единого элемента.
Фиг. 28(а) изображает график, показывающий обычные условия закалки, получаемые при быстром охлаждении после нагревания до температуры, по меньшей мере, Ас3. Фиг. 28(Ь) изображает график, показывающий условия, в которых осуществляется охлаждение со скоростью охлаждения, которая меньше, чем скорость охлаждения, показанная на фиг. 28(а), после нагревания до температуры, по меньшей мере, Ас1. Фиг. 28(ά) изображает график, показывающий условия быстрого охлаждения после нагревания до температурного диапазона от температуры, по меньшей мере, Ас1 до температуры, самое большее, Ас3. Фиг. 28(с) изображает график, показывающий условия охлаждения при скорости охлаждения меньше, чем скорость охлаждения, показанная на фиг. 28(ά), после нагревания до температурного диапазона от температуры, по меньшей мере, Ас1 до температуры, самое большее, Ас3.
Термообработка, которая осуществляется при изготовлении упрочняющего элемента в соответствии с настоящим изобретением, выполняется посредством осуществления обычной закалки, как показано на фиг. 28(а), и при условиях, показанных на фиг. 28(Ь)-28(с) посредством соответствующего управления работой катушки 5 для высокочастотного нагрева охлаждающего устройства 6 в вышеописанной производственной установке 0.
Например, посредством локального осуществления обычной закалки, как показано на фиг. 28(а), на закаленном участке может быть получена требуемая сверхвысокая прочность (например, 1500-1650 МПа для стали со 100%-ной мартенситной структурой, 1300 МПа для стали 55К, 1200 МПа для стали 45К), и посредством отключения катушки 5 для высокочастотного нагрева и невыполнения локальной термообработки незакаленный участок трубы может оставаться с исходной прочностью необработанной трубы (например, 500-600 МПа для упрочняемой закалкой стали, имеющей двухфазную структуру из феррита и перлита, 550 МПа для стали 550 МПа и 450 МПа для стали 450 МПа).
Посредством осуществления нагревания, соответствующего обычной закалке, и последующего охлаждения при уменьшенной скорости охлаждения, как показано на фиг. 28(Ь), может быть получена высокая прочность, которая немного меньше, чем вышеописанная сверхвысокая прочность (например, 1400-1500 МПа для упрочняемой закалкой стали, имеющей двухфазную структуру, содержащую мартенсит и очень небольшое количество феррита, 700-900 МПа для стали 550 МПа и 600-800 МПа для стали 450 МПа). Более конкретно, посредством полного или частичного закрытия отверстий в кожухе водяного охлаждения устройства 6 для водяного охлаждения при помощи электромагнитных клапанов можно, например, создавать участки, которые не охлаждаются водой. Поскольку скорость охлаждения изменяется в зависимости от температуры окружающей среды, можно предварительно провести эксперименты на основе производственных условий для определения способа водяного охлаждения.
Как показано на фиг. 28(с), посредством нагревания до температуры самое большее Ас1 и последующего охлаждения при скорости охлаждения, соответствующей скорости охлаждения для нормальной закалки, может быть получена требуемая прочность, которая несколько выше, чем прочность основного металла (например, прочность несколько выше чем 500-600 МПа для упрочняемой закалкой стали, имеющей двухфазную структуру из феррита и перлита, прочность несколько выше чем 550 МПа для стали 550 МПа и прочность несколько выше чем 450 МПа для стали 450 МПа). В случае необработанной трубы, имеющей большое напряжение, создаваемое во время формования трубы, прочность после термообработки в некоторых случаях ниже, чем прочность необработанной трубы, однако обычно прочность несколько увеличивается посредством растворения цементита. Учитывая чувствительность управления катушкой 5 для высокочастотного нагрева при осуществлении вышеописанного двухпозиционного регулирования, колебания в выходном сигнале источника питания для нагревания уменьшаются при данном способе термообработки. Следовательно, реакция на колебания температуры является быстрой и переходная зона изменений в прочности становится малой, таким образом данный способ является эффективным с практической точки зрения.
Как показано на фиг. 28(ά), посредством нагревания до температуры, по меньшей мере, Ас1 и самое большее до температуры Ас3 и последующего охлаждения при такой же скорости охлаждения, как при обычной закалке, может быть получена прочность между сверхвысокой прочностью, получаемой посредством обычной закалки, и прочностью необработанной трубы (600-1400 МПа для упрочняемой за
- 28 015065 калкой стали, 550-1300 МПа для стали 55К и 450-1200 МПа для стали 450 МПа). В данном случае образуется двухфазная структура из феррита и мартенсита, и поэтому вообще способ изготовления является ненадежным и трудно управляемым. Однако в зависимости от формы, размеров и использования изделия может быть получена необходимая прочность.
Как показано на фиг. 28(е), посредством нагревания до температуры самое большее Ас1 и последующего охлаждения при скорости охлаждения, которая меньше, чем скорость охлаждения для обычной закалки, может быть получена прочность между сверхвысокой прочностью вследствие обычной закалки и прочностью необработанной трубы (прочность несколько ниже чем 600-1400 МПа для упрочняемой закалкой стали, прочность несколько ниже чем 550-1300 МПа для стали 550 МПа и прочность несколько ниже чем 450-1200 МПа для стали 450 МПа). В данном случае прочность несколько ниже, чем в случае, показанном на фиг. 28(ά), однако управление довольно надежное.
Например, в случае стальной трубы с квадратным поперечным сечением с размерами 50 мм в высоту и 50 мм в ширину, сформованной из упрочняемой закалкой стали с толщиной стенки, равной 1,6 мм (С:0,20%, 8ΐ:0,22%, Мп:1,32%, Р:0,016%, 8:0,002%, Сг:0,20%, Τί:0,020%, В:0,0013%, остальное Ре и примеси, Ас3=825°С, АС1=720°С), которая подавалась со скоростью 20 мм в секунду, прочность необработанной трубы была равна 502 МПа, прочность термообработанного участка при условиях, показанных на фиг. 28(а) (при температуре нагревания 910°С), была равна 1612 МПа, прочность термообработанного участка при условиях, показанных на фиг. 28(Ь) (при температуре нагревания 910°С), была равна 1452 МПа, прочность термообработанного участка при условиях, показанных на фиг. 28(с) (при температуре нагревания 650°С), была равна 510 МПа, прочность термообработанного участка при условиях, показанных на фиг. 28(ά) (при температуре нагревания 770°С), была равна 752 МПа, и прочность термообработанного участка при условиях, показанных на фиг. 28(е) (при температуре нагревания 770°С), была равна 623 МПа.
С другой стороны, в случае стальной трубы, имеющей квадратное поперечное сечение с размерами 50 мм в высоту и 50 мм в ширину, сформованной из стали 550 МПа с толщиной 1,6 мм (С:0,14%, 8ί:0,03%, Мп:1,30%, Р:0,018%, 8:0,002%, остальное Ре и примеси, Ас3=850°С, АС1=720°С), которая подавалась со скоростью 20 мм в секунду, прочность необработанной трубы была равна 554 МПа, прочность термообработанного участка при условиях, показанных на фиг. 28(а) (при температуре нагревания 950°С), была равна 1303 МПа, прочность термообработанного участка при условиях, показанных на фиг. 28(Ь) (при температуре нагревания 950°С), была равна 823 МПа, прочность термообработанного участка при условиях, показанных на фиг. 28(с) (при температуре нагревания 650°С), была равна 561 МПа, прочность термообработанного участка при условиях, показанных на фиг. 28(ά) (при температуре нагревания 800°С), была равна 748 МПа, и прочность термообработанного участка при условиях, показанных на фиг. 28(е) (при температуре нагревания 800°С), была равна 658 МПа.
В случае стальной трубы с квадратным поперечным сечением с размерами 50 мм в высоту и 50 мм в ширину, сформованной из стали с прочностью 450 МПа с толщиной 1,6 мм (С:0,11%, 81:0,01%, Мп:1,00%, Р:0,021%, 8:0,004%, остальное Ре и примеси, Ас3=870°С, АС1=720°С), которая подавалась со скоростью 20 мм в секунду, прочность необработанной трубы была равна 445 МПа, прочность термообработанного участка при условиях, показанных на фиг. 28(а) (при температуре нагревания 980°С), была равна 1208 МПа, прочность термообработанного участка при условиях, показанных на фиг. 28(Ь) (при температуре нагревания 980°С), была равна 737 МПа, прочность термообработанного участка при условиях, показанных на фиг. 28(с) (при температуре нагревания 650°С), была равна 451 МПа, прочность термообработанного участка при условиях, показанных на фиг. 28(ά) (при температуре нагревания 800°С), была равна 629 МПа, и прочность термообработанного участка при условиях, показанных на фиг. 28(е) (при температуре нагревания 800°С), была равна 612 МПа.
Второй вариант осуществления.
Ниже будет описан второй вариант осуществления.
Фиг. 29 изображает пояснительный вид, показывающий передний боковой элемент 53, который продолжается преимущественно горизонтально в переднем и заднем направлении и который приварен к боковой (вертикальной) стенке 52а на левой и правой сторонах отсека 52 для двигателя кузова автомобиля 51. В приведенном ниже описании представлен пример корпуса переднего бокового элемента 53 с замкнутым поперечным сечением, которое является прямоугольным, однако настоящее изобретение не ограничивается данной формой и оно может быть также применимо к элементу, содержащему трубчатый корпус с замкнутым поперечным сечением, отличающимся от прямоугольного, например шестиугольным или круглым.
Как показано на фиг. 29, трубчатый элемент, который образует корпус 54 переднего бокового элемента 53, содержит переднюю часть 55, которая продолжается в переднем и заднем направлении кузова автомобиля из одного конца 54а по направлению к другому концу 54Ь в его осевом направлении, наклонную часть, которая продолжается вниз вдоль приборной панели 59, которая является перегородкой между отсеком 52 для двигателя и пассажирским салоном 58, и заднюю часть 57, которая является непрерывной с наклонной частью 56 и продолжается вдоль нижней поверхности панели 50 пола, которая соединяется с приборной панелью 59.
- 29 015065
В данном случае наклонная часть 56 относится к участку, в котором высота установки переднего бокового элемента 53 значительно изменяется по отношению к нижней поверхности приборной панели 59, передняя часть 55 относится к участку перед наклонной частью 56 в переднем и заднем направлении кузова автомобиля и задняя часть 57 относится к участку позади наклонной части 56 в продольном направлении кузова автомобиля.
В переднем боковом элементе 53 данного варианта осуществления участок передней части 55 является незакаленным участком, который не подвергается закалке, и остальная часть передней части 53, отличающаяся от данного участка, является участком высокочастотной закалки, который подвергается высокочастотной закалке. Вся наклонная часть 56 является участком высокочастотной закалки, который подвергается высокочастотной закалке. Участок задней части 57 является незакаленным участком, который не подвергается закалке, и остальная часть задней части 57, отличающаяся от данного участка, является участком высокочастотной закалки, который подвергается высокочастотной закалке. В качестве альтернативы задняя часть 57 является участком высокочастотной закалки, который подвергается высокочастотной закалке. Ниже данный вариант осуществления будет описан со ссылкой на конкретные примеры.
Фиг. 30 изображает пояснительный вид, показывающий первый пример 53-1 переднего бокового элемента 53.
Как показано на данном чертеже, в данном первом примере 53-1 каждый из незакаленного участка 55а и участка 55Ь высокочастотной закалки размещается периодически в осевом направлении трубчатого корпуса в передней части 55, и вся наклонная часть 56 и задняя часть 57 являются участком высокочастотной закалки. В результате, когда энергия удара прикладывается в осевом направлении корпуса 54 во время столкновения, деформация посредством сдавливания в осевом направлении провоцируется в незакаленном участке 55а передней части 55 без увеличения веса переднего бокового элемента 53, при этом увеличивается изгибная прочность наклонной части 56 и уменьшается повреждение приборной панели 59, таким образом повышается безопасность пассажирского салона 58.
Фиг. 31 изображает пояснительный вид, показывающий второй пример 53-2 переднего бокового элемента 53.
Как показано на данном чертеже, в данном втором примере 53-2 по меньшей мере каждые два (в проиллюстрированном примере каждые три) из незакаленного участка 55а и участка 55Ь высокочастотной закалки размещаются периодически в осевом направлении корпуса 54 в передней части 55, и вся наклонная часть 56 и задняя часть 57 являются участком высокочастотной закалки. При данной конструкции, когда энергия удара прикладывается в осевом направлении корпуса 54 во время столкновения, деформация, обусловленная сдавливанием в осевом направлении, контролируется и даже провоцируется в незакаленном участке 55а передней части 55 без увеличения веса переднего бокового элемента 53, при этом увеличивается изгибная прочность наклонной части 56 и уменьшается повреждение приборной панели 59, таким образом повышается безопасность пассажирского салона 58.
Фиг. 32 изображает пояснительный вид, показывающий предпочтительный вариант 53-2' второго примера 53-2 переднего бокового элемента 53, показанного на фиг. 31.
Как показано на данном чертеже, длины в осевом направлении корпуса 54 (направлении, показанном стрелками на фиг. 4) незакаленного участка 55а и участка 55Ь высокочастотной закалки в передней части 55 предпочтительно постепенно увеличиваются от переднего конца по направлению к заднему концу корпуса 54 для провоцирования деформации посредством сдавливания в осевом направлении.
Фиг. 33 изображает пояснительный вид, показывающий третий пример 53-3 переднего бокового элемента 53.
Как показано на данном чертеже, в третьем примере 53-3 участок 55Ь высокочастотной закалки в передней части 55 предпочтительно постепенно увеличивается по площади от переднего конца по направлению к заднему концу в осевом направлении корпуса 54, а незакаленный участок 55а в передней части 55 предпочтительно уменьшается по площади от переднего конца по направлению к заднему концу в осевом направлении трубчатого корпуса. В результате ударная нагрузка, которая прикладывается к переднему боковому элементу 53, может постепенно увеличиваться, таким образом провоцируется деформация посредством сдавливания в осевом направлении в незакаленном участке 55а передней части 55 и изгибная прочность наклонной части 56 может быть увеличена при уменьшении первоначальной нагрузки.
Фиг. 34(а)-34(6) изображают пояснительные виды, показывающие четвертый пример 53-4, пятый пример 53-5, шестой пример 53-6 и седьмой пример 53-7 переднего бокового элемента 53.
Как показано на фиг. 34(а)-34(6), в четвертом-седьмом примерах один каждый или два или более каждых из незакаленного участка 55а и участка 55Ь высокочастотной закалки предпочтительно размещается периодически в периферийном направлении корпуса 54 в передней части 55 для упрочнения передней части 55 при сохранении равновесия между нагрузками, действующими на переднюю часть 55 и наклонную часть 56.
Фиг. 34(а) и 34(Ь) изображают пример, в котором трубчатый корпус имеет прямоугольное поперечное сечение, а фиг. 34(с) и 34 (6) изображают пример, в котором трубчатый корпус имеет шестиугольное
- 30 015065 поперечное сечение.
Как показано на фиг. 34(а) и 34(с), посредством создания незакаленного участка 55а в плоском участке поперечного сечения, не включающем в себя вершину многоугольника, и создания участка 55Ь высокочастотной закалки в согнутом участке, включающем в себя вершину многоугольника, сопротивление ударным нагрузкам может быть увеличено.
И наоборот, как показано на фиг. 34(Ь) и 34 (ά), посредством создания незакаленного участка 55а в согнутом участке, включающем в себя вершину многоугольника, и создания участка 55Ь высокочастотной закалки в плоском участке, включающем в себя вершину многоугольника, первоначальная нагрузка может быть увеличена, ударная нагрузка может контролироваться и может провоцироваться деформация посредством сдавливания в осевом направлении.
Фиг. 35(а) и 35(Ь) изображают пояснительные виды, показывающие восьмой пример 53-8 и девятый пример 53-9 переднего бокового элемента 53.
Как показано на фиг. 35(а), когда форма многоугольного поперечного сечения корпуса 54 содержит пару противоположных преимущественно вертикальных поверхностей, посредством создания незакаленного участка 55а в одной из преимущественно вертикальных поверхностей, создания участка 55Ь высокочастотной закалки в противоположной преимущественно вертикальной поверхности и размещения периодически незакаленного участка 55а и участка 55Ь высокочастотной закалки в осевом направлении корпуса 54 может быть вызвано сгибание в требуемом направлении в ширину кузова транспортного средства в переднем боковом элементе 53, в который передается ударная нагрузка, которое является желательным.
Как показано на фиг. 35(Ь), когда формой поперечного сечения корпуса 54 является многоугольник, содержащий пару противоположных преимущественно горизонтальных поверхностей, посредством создания незакаленного участка 55а в одной из преимущественно горизонтальных поверхностей, создания участка 55Ь высокочастотной закалки в противоположной преимущественно горизонтальной поверхности и размещения периодически незакаленного участка 55а и участка 55Ь высокочастотной закалки в осевом направлении корпуса 54 при приложении ударной нагрузки в переднем боковом элементе 53 может быть вызвано сгибание в требуемом вертикальном направлении кузова транспортного средства, которое является желательным.
Фиг. 36(а) и 36(Ь) изображают пояснительные виды, показывающие десятый пример 53-10 и одиннадцатый пример 53-11 переднего бокового элемента 53. В обоих чертежах правым видом является разрез, выполненный вдоль линии А-А передней части 55. Фиг. 35(а) изображает корпус, в котором площадь участка 55Ь высокочастотной закалки постепенно увеличивается в осевом направлении трубчатого корпуса, а фиг. 35(Ь) изображает корпус, в котором она является постоянной.
Как показано на фиг. 36(а) и 36(Ь), посредством создания незакаленного участка 55а на нижней стороне поперечного сечения трубчатого корпуса и создания участка 55Ь высокочастотной закалки в оставшемся участке на верхней стороне может быть устранена изгибная деформация корпуса 54 при приложении ударной нагрузки, что является желательным.
Фиг. 37 изображает пояснительный вид, показывающий двенадцатый пример 53-12 переднего бокового элемента 53.
Как показано на фиг. 37, посредством создания незакаленного участка 55а в участке на внутренней стороне кузова транспортного средства в поперечном сечении трубчатого корпуса и создания участка 55Ь высокочастотной закалки в участке на наружной стороне кузова транспортного средства, отличающемся от участка на внутренней стороне кузова транспортного средства, может быть устранено сгибание трубчатого корпуса 54 по отношению к внутренней стороне кузова транспортного средства при приложении ударной нагрузки и уменьшение способности поглощения удара на начальном этапе, что является желательным.
В вышеупомянутых с первого 53-1 по двенадцатый 53-12 примерах переднего бокового элемента 53 вся задняя часть 57 является участком высокочастотной закалки. Однако на участке задней части 57 может быть создан незакаленный участок.
Фиг. 38 изображает примерный вид тринадцатого примера 53-13, в котором один незакаленный участок 57а образован на переднем конце задней части 57 в осевом направлении корпуса 54 во втором примере 53-2 переднего бокового элемента 53, показанном на фиг. 31. Можно также создать множество незакаленных участков 57а в осевом направлении трубчатого корпуса.
В соответствии с данным тринадцатым примером 53-13 помимо эффекта второго примера переднего бокового элемента 53, показанного на фиг. 31, может быть спровоцирована деформация посредством сдавливания в осевом направлении задней концевой части 57 и может быть дополнительно уменьшено повреждение панели 50 пола и пассажирского салона 58.
В соответствии с вышеописанными с первого 53-1 по тринадцатый 53-13 примерами участки переднего бокового элемента 53 могут быть усилены по прочности посредством высокочастотной закалки и может быть получен надлежащий баланс в прочности относительно незакаленных участков. Следовательно, может быть спровоцирована деформация посредством сдавливания в осевом направлении и в результате может быть создан передний боковой элемент 53, который обладает не только высокой проч
- 31 015065 ностью, но и свойствами поглощения удара, который не мог быть создан раньше.
После образования участки переднего бокового элемента 53 в некоторых случаях подвергаются механической обработке, такой как пробивание для образования отверстий или отрезание для образования пазов. Если на участках, где проводится такая обработка, осуществляется высокочастотная закалка, то механическая обработка затрудняется вследствие заметного увеличения твердости. Кроме того, задняя часть переднего бокового элемента 53 соединяется посредством сварки с нижней поверхностью панели 50 пола, поэтому в данном участке высокочастотная закалка предпочтительно не осуществляется.
Фиг. 39 изображает пояснительный вид, показывающий четырнадцатый пример 53-14 переднего бокового элемента 53, в котором незакаленные участки 55а и 57а созданы в участках, включающих в себя участок, подвергающийся пробиванию, и участок, подвергающийся сварке.
В четырнадцатом примере 53-14, показанном на фиг. 39, незакаленный участок 55а создан в участке, включающем в себя пробиваемый участок в передней части 55, и незакаленный участок 57а создан в участке задней части 57, привариваемом к панели пола. Данный четырнадцатый пример 53-14 обладает высокой способностью к сварке и формованию, поэтому он практически пригоден для серийного производства в промышленных масштабах.
Ниже будет описан способ изготовления переднего бокового элемента 53 в соответствии с настоящим изобретением.
Передний боковой элемент 53 в соответствии с настоящим изобретением может быть изготовлен посредством способа сгибания, описанного со ссылкой на фиг. 1-22. В результате передний боковой элемент 53 в соответствии с настоящим изобретением может изготавливаться с высокой производительностью и высокой размерной точностью при удобном образовании незакаленных участков и участков высокочастотной закалки с высокой надежностью.
И наоборот, если трубчатый корпус, имеющий замкнутую структуру поперечного сечения и вышеописанные переднюю часть 5, наклонную часть 6 и заднюю часть 7, выполняется при помощи пригодных обычных средств, образующийся в результате трубчатый корпус сгибается в требуемую форму, и затем обычным способом выполняется высокочастотная закалка, то вследствие высокочастотной закалки затрудняется обеспечение размерной точности согнутого участка. Поэтому практически невозможно изготовить передний боковой элемент 53 в соответствии с настоящим изобретением.
Таким образом, в соответствии с данным вариантом осуществления можно создать передний боковой элемент, обладающий не только высокой прочностью, но и малым весом и свойствами поглощения удара, которые не могли быть получены раньше, а также обладающий высокой способностью к сварке и формованию, в результате чего передний боковой элемент практически пригоден для серийного производства в промышленных масштабах.
Третий вариант осуществления.
Ниже описан третий вариант осуществления.
Фиг. 40 изображает пояснительный вид, показывающий пример боковой конструкции 62 кузова 61 автомобиля данного варианта осуществления.
Боковая конструкция 62 включает в себя, по меньшей мере, переднюю стойку 63, среднюю стойку 64, боковой элемент 65 продольного бруса крыши, боковой нижний брус 66 и заднюю стойку 67.
Передняя стойка 63 содержит первую часть 63а, которая имеет замкнутое поперечное сечение и которая соединяется и продолжается вверх из бокового нижнего бруса 66, которая прикрепляется к обоим боковым концам панели 68 пола. Она также содержит вторую часть 63Ь, которая имеет замкнутое поперечное сечение и которая является непрерывной с первой частью 63а и продолжается вдоль угла наклона.
Боковым элементом 65 продольного бруса крыши является трубчатый элемент, который имеет замкнутое поперечное сечение. Он является непрерывным со второй частью 63Ь передней стойки 63 и соединяется с верхней частью средней стойки 64.
Нижняя часть средней стойки 64 соединяется с боковым нижним брусом 66, и боковой элемент 65 продольного бруса крыши поддерживается боковым нижним брусом и панелью 68 пола посредством боковой стойки 64. Задний конец бокового элемента 65 продольного бруса крыши соединяется с задней стойкой 67. Задняя стойка 67 соединяется с задним крылом.
Таким образом, боковая конструкция 62 данного варианта осуществления состоит из каркаса, образованного различными конструктивными элементами, имеющими замкнутое поперечное сечение.
В данном варианте осуществления боковой упрочняющий элемент 70 расположен внутри второй части 63Ь передней стойки 63 и бокового элемента 65 продольного бруса крыши и продолжается в заднюю часть соединения со средней стойкой 64.
Фиг. 41 изображает пояснительный вид, показывающий один пример данного бокового упрочняющего элемента 70.
Данный упрочняющий элемент 70 имеет замкнутую форму поперечного сечения, выполненную в виде восьмиугольника, сгибается трехмерно. Данный элемент имеет цельную конструкцию, которая подвергается высокочастотной закалке.
Фиг. 42(а) изображает разрез А-А в соответствии с фиг. 40, а фиг. 42(Ь) изображает разрез В-В в со
- 32 015065 ответствии с фиг. 40. Как показано на фиг. 42, боковой упрочняющий элемент 70 расположен внутри второй части 63Ь передней стойки 63 и внутри бокового элемента 65 продольного бруса крыши и продолжается в заднюю часть соединения со средней стойкой 65.
Обработка закалкой предпочтительно не осуществляется в участке бокового упрочняющего элемента 70, который сваривается для соединения со средней стойкой 64, чтобы обеспечить возможность обработки и сварки.
Кроме того, закалка предпочтительно не осуществляется на переднем конце бокового упрочняющего элемента 70 для улучшения возможности сварки, когда передний конец сваривается с частью отсека для двигателя.
Боковой упрочняющий элемент 70 может быть изготовлен способом горячей трехмерной гибки, описанным со ссылкой на фиг. 1-22. Посредством данного способа боковой упрочняющий элемент 70 в соответствии с настоящим изобретением может быть выполнен с высокой производительностью и высокой размерной точностью при образовании незакаленных участков и закаленных участков легко и с высокой надежностью.
Для размещения бокового упрочняющего элемента 70 внутри второй части 63Ь передней стойки 63 и внутри бокового элемента 65 продольного бруса крыши таким образом, чтобы продолжаться в заднюю часть соединения со средней стойкой 64, передний конец упрочняющего элемента средней стойки может быть выполнен таким образом, чтобы закрывать боковой упрочняющий элемент 70, и сборка может выполняться посредством обычного способа дуговой сварки или точечной сварки для кузова автомобиля.
Приблизительно весь боковой упрочняющий элемент 70 подвергается высокочастотной закалке, таким образом он обладает очень высокой прочностью и может иметь достаточную эффективность в качестве упрочняющего элемента, даже если площадь его поперечного сечения установлена равной малой величине. Следовательно, увеличение веса за счет добавления бокового упрочняющего элемента 70 может быть минимизировано.
Боковой упрочняющий элемент 70 может иметь цельную конструкцию, таким образом может быть уменьшено количество деталей, образующих упрочняющий элемент, и в результате может быть уменьшена стоимость изготовления кузова 61 автомобиля.
Таким образом, в соответствии с данным вариантом осуществления может быть обеспечено увеличение прочности и уменьшение веса боковой конструкции кузова 61 автомобиля и уменьшение стоимости изготовления кузова 61 автомобиля в значительной степени.
Четвертый вариант осуществления.
Ниже будет описан четвертый вариант осуществления. В данном варианте осуществления будут описаны элементы, которые отличаются от используемых в вышеописанном третьем варианте осуществления, а элементы, которые являются одинаковыми, обозначены одинаковыми ссылочными позициями, поэтому их повторное описание не приводится.
В данном варианте осуществления боковой упрочняющий элемент 70-1 расположен внутри второй части 63Ь передней стойки 63, бокового элемента 65 продольного бруса крыши и задней стойки 67.
Фиг. 43 изображает пояснительный вид, показывающий данный боковой упрочняющий элемент 70-1. Фиг. 44 изображает разрез С-С в соответствии с фиг. 40. Как показано на фиг. 43 и 45, в данном варианте осуществления боковой упрочняющий элемент 70-1 размещается внутри второй части 63Ь передней стойки, внутри бокового элемента 65 продольного бруса крыши и внутри задней стойки 67.
Короче говоря, боковым упрочняющим элементом 70-1 данного варианта осуществления является боковой упрочняющий элемент 70 вышеописанного первого варианта осуществления, который удлинен таким образом, чтобы размещаться внутри задней стойки 67. В других отношениях он совершенно такой же, как третий вариант осуществления.
Чтобы разместить боковой упрочняющий элемент 70-1 таким образом, передний конец упрочняющего элемента средней стойки может быть выполнен таким образом, чтобы закрывать боковой упрочняющий элемент 70-1, и сборка может осуществляться обычным способом дуговой сварки или точечной сварки для кузова автомобиля.
Данный боковой упрочняющий элемент 70-1 подвергается высокочастотной закалке приблизительно по всей его длине, поэтому он обладает очень высокой прочностью и он может адекватно функционировать в качестве упрочняющего элемента, даже если он имеет малую площадь поперечного сечения. Следовательно, увеличение веса вследствие добавления данного бокового упрочняющего элемента 70-1 может быть минимизировано.
Боковой упрочняющий элемент 70-1 может быть изготовлен в виде цельного элемента, таким образом может быть уменьшено количество деталей, образующих упрочняющий элемент, и таким образом может быть уменьшена стоимость изготовления кузова 61 автомобиля.
Таким образом, в соответствии с данным вариантом осуществления можно обеспечить дополнительное увеличение прочности и уменьшение веса боковой конструкции 62 кузова 61 автомобиля, а также уменьшение стоимости изготовления кузова 61 автомобиля в значительной степени.
Пятый вариант осуществления.
Фиг. 45 изображает разрез Ό-Ό в соответствии с фиг. 40.
- 33 015065
В данном варианте осуществления передняя часть бокового упрочняющего элемента 70 третьего варианта осуществления удлинена по направлению к нижней стороне кузова 61 автомобиля для получения бокового упрочняющего элемента 70-2 данного варианта осуществления, который также расположен внутри первой части 63а передней стойки 63.
При использовании данного бокового упрочняющего элемента 70-3, помимо эффектов бокового упрочняющего элемента 70 первого варианта осуществления, может быть упрочнена приборная панель во время лобового удара.
Claims (31)
- ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ1. Несущий элемент для кузова автомобиля, содержащий трубчатый корпус, который образован одним элементом в осевом направлении, причем упомянутый трубчатый корпус имеет замкнутое поперечное сечение и содержит согнутый участок, который сгибается двумерно или трехмерно, отличающийся тем, что трубчатый корпус содержит термообработанный участок со сверхвысокой прочностью, который подвергается термообработке, чтобы иметь предел прочности, превышающий 1100 МПа, и термообработанный участок с высокой прочностью, которым является остальная часть корпуса, отличающаяся от термообработанного участка со сверхвысокой прочностью, который подвергается термообработке, чтобы иметь предел прочности в пределах 600-1100 МПа.
- 2. Несущий элемент для кузова автомобиля, содержащий трубчатый корпус, который образован одним элементом в осевом направлении, причем упомянутый трубчатый корпус имеет замкнутое поперечное сечение и содержит согнутый участок, который сгибается двумерно или трехмерно, отличающийся тем, что трубчатый корпус содержит термообработанный участок со сверхвысокой прочностью, который подвергается термообработке, чтобы иметь предел прочности, превышающий 1100 МПа, и термообработанный участок с низкой прочностью, которым является остальная часть корпуса, отличающаяся от термообработанного участка со сверхвысокой прочностью, который подвергается термообработке, чтобы иметь предел прочности меньше чем 600 МПа.
- 3. Несущий элемент для кузова автомобиля, содержащий трубчатый корпус, который образован одним элементом в осевом направлении, причем упомянутый трубчатый корпус имеет замкнутое поперечное сечение и содержит согнутый участок, который сгибается двумерно или трехмерно, отличающийся тем, что трубчатый корпус содержит термообработанный участок со сверхвысокой прочностью, который подвергается термообработке, чтобы иметь предел прочности, превышающий 1100 МПа, термообработанный участок с высокой прочностью, которым является остальная часть корпуса, отличающаяся от термообработанного участка со сверхвысокой прочностью, который подвергается термообработке, чтобы иметь предел прочности в пределах 600-1100 МПа, и термообработанный участок с низкой прочностью, которым является остальная часть корпуса, отличающаяся от термообработанного участка со сверхвысокой прочностью и термообработанного участка с высокой прочностью, который подвергается термообработке, чтобы иметь предел прочности меньше чем 600 МПа.
- 4. Несущий элемент для кузова автомобиля, содержащий трубчатый корпус, который образован одним элементом в осевом направлении, причем упомянутый трубчатый корпус имеет замкнутое поперечное сечение и содержит согнутый участок, который сгибается двумерно или трехмерно, и по меньшей мере один из отрезаемого участка, пробиваемого участка и свариваемого участка, отличающийся тем, что трубчатый корпус содержит термообработанный участок со сверхвысокой прочностью, который подвергается термообработке, чтобы иметь предел прочности, превышающий 1100 МПа, термообработанный участок с высокой прочностью, которым является остальная часть корпуса, отличающаяся от термообработанного участка со сверхвысокой прочностью, который подвергается термообработке, чтобы иметь предел прочности в пределах 600-1100 МПа, и термообработанный участок с низкой прочностью, которым является остальная часть корпуса, отличающаяся от термообработанного участка со сверхвысокой прочностью и термообработанного участка с высокой прочностью, который подвергается термообработке, чтобы иметь предел прочности меньше чем 600 МПа.
- 5. Несущий элемент для кузова автомобиля, содержащий трубчатый корпус, который образован одним элементом в осевом направлении, причем упомянутый трубчатый корпус имеет замкнутое поперечное сечение и содержит согнутый участок, который сгибается двумерно или трехмерно, и по меньшей мере один из отрезаемого участка, пробиваемого участка и свариваемого участка, отличающийся тем, что трубчатый корпус содержит термообработанный участок со сверхвысокой прочностью, который подвергается термообработке, чтобы иметь предел прочности, превышающий 1100 МПа,- 34 015065 первый термообработанный участок с низкой прочностью. которым является по меньшей мере один из отрезаемого участка. пробиваемого участка и свариваемого участка. который подвергается термообработке. чтобы иметь предел прочности меньше чем 600 МПа. и второй термообработанный участок с низкой прочностью. которым является остальная часть корпуса. отличающаяся от термообработанного участка со сверхвысокой прочностью и первого термообработанного участка с низкой прочностью. который подвергается термообработке. чтобы иметь предел прочности меньше чем 600 МПа.
- 6. Несущий элемент для кузова автомобиля. содержащий трубчатый корпус. который образован одним элементом в осевом направлении. причем упомянутый трубчатый корпус имеет замкнутое поперечное сечение и содержит согнутый участок. который сгибается двумерно или трехмерно. и по меньшей мере один из отрезаемого участка. пробиваемого участка и свариваемого участка. отличающийся тем. что трубчатый корпус содержит термообработанный участок со сверхвысокой прочностью. который подвергается термообработке. чтобы иметь предел прочности. превышающий 1100 МПа.первый термообработанный участок с низкой прочностью. которым является по меньшей мере один из отрезаемого участка. пробиваемого участка и свариваемого участка. который подвергается термообработке. чтобы иметь предел прочности меньше чем 600 МПа.термообработанный участок с высокой прочностью. которым является остальная часть корпуса. отличающаяся от термообработанного участка со сверхвысокой прочностью и первого термообработанного участка с низкой прочностью. который подвергается термообработке. чтобы иметь предел прочности в пределах 600-1100 МПа. и второй термообработанный участок с низкой прочностью. которым является остальная часть корпуса. отличающаяся от термообработанного участка со сверхвысокой прочностью. термообработанного участка с высокой прочностью и первого термообработанного участка с низкой прочностью. который подвергается термообработке. чтобы иметь предел прочности меньше чем 600 МПа.
- 7. Несущий элемент по любому из пп.1-6. в котором согнутым участком является термообработанный участок со сверхвысокой прочностью. который подвергается термообработке. чтобы иметь предел прочности. превышающий 1100 МПа.
- 8. Несущий элемент по любому из пп.1-7. в котором замкнутое поперечное сечение не содержит фланца. проходящего наружу.
- 9. Передний боковой элемент. содержащий корпус. образованный из трубчатого корпуса. который имеет замкнутое поперечное сечение и который образован одним элементом в осевом направлении. причем упомянутый корпус содержит с одного конца по направлению к другому концу в осевом направлении переднюю часть. которая проходит в продольном направлении кузова транспортного средства. наклонную часть. которая является непрерывной с передней частью и которая расположена под наклоном вниз вдоль приборной панели. и заднюю часть. которая является непрерывной с наклонной частью и которая проходит вдоль нижней поверхности панели пола. которая соединяется с приборной панелью. отличающийся тем. что участок передней части является незакаленным участком. который не подвергается обработке закалкой. а остальная часть. отличающаяся от данного участка. является участком высокочастотной закалки. который подвергается высокочастотной закалке.вся наклонная часть является участком высокочастотной закалки. который подвергается высокочастотной закалке. и участок задней части является незакаленным участком. который не подвергается закалке. а остальная часть. отличающаяся от данного участка. является участком высокочастотной закалки. который подвергается высокочастотной закалке.
- 10. Передний боковой элемент по п.9. в котором в передней части по меньшей мере один из каждого незакаленного участка и участка высокочастотной закалки размещается периодически в осевом направлении трубчатого корпуса.
- 11. Передний боковой элемент по п.10. в котором осевая длина каждого из незакаленного участка и участка высокочастотной закалки постепенно увеличивается от переднего конца к заднему концу трубчатого корпуса.
- 12. Передний боковой элемент по п.9. в котором участок высокочастотной закалки в передней части постепенно увеличивается по площади в осевом направлении трубчатого корпуса от переднего конца к заднему концу. а незакаленный участок в передней части постепенно уменьшается по площади в осевом направлении трубчатого корпуса от переднего конца к заднему концу.
- 13. Передний боковой элемент по любому из пп.9-12. в котором в передней части по меньшей мере один из каждого незакаленного участка и участка высокочастотной закалки размещается периодически в периферийном направлении трубчатого элемента.
- 14. Передний боковой элемент по п.13. в котором трубчатый корпус имеет многоугольную форму поперечного сечения. незакаленный участок расположен в участке. не включающем в себя вершину многоугольника. а участок высокочастотной закалки расположен в участке. включающем в себя вершину- 35 015065 многоугольника.
- 15. Передний боковой элемент по п.13, в котором трубчатый корпус имеет многоугольную форму поперечного сечения, незакаленный участок обеспечен в участке, включающем в себя вершину многоугольника, а участок высокочастотной закалки обеспечен в участке, не включающем в себя вершину многоугольника.
- 16. Передний боковой элемент по любому из пп.13-15, в котором многоугольник содержит пару противоположных, по существу, горизонтальных поверхностей, незакаленный участок обеспечен в одной из, по существу, горизонтальных поверхностей, а участок высокочастотной закалки обеспечен в другой, по существу, горизонтальной поверхности.
- 17. Передний боковой элемент по любому из пп.13-16, в котором многоугольник содержит пару противоположных, по существу, вертикальных поверхностей, незакаленный участок обеспечен в одной из, по существу, вертикальных поверхностей, а участок высокочастотной закалки создан в другой из, по существу, вертикальных поверхностей.
- 18. Передний боковой элемент по любому из пп.13-17, в котором незакаленный участок обеспечен в участке на нижней стороне поперечного сечения трубчатого корпуса, а участок высокочастотной закалки обеспечен в участке на верхней стороне, исключающем участок на нижней стороне.
- 19. Передний боковой элемент по любому из пп.13-18, в котором незакаленный участок обеспечен в участке на внутренней стороне кузова транспортного средства в поперечном сечении трубчатого корпуса, а участок высокочастотной закалки обеспечен в участке на наружной стороне трубчатого корпуса, исключающем участок на внутренней стороне кузова транспортного средства.
- 20. Передний боковой элемент по любому из пп.9-19, в котором в задней части по меньшей мере один из каждого незакаленного участка и участка высокочастотной закалки размещается периодически в осевом направлении трубчатого корпуса от переднего конца задней части.
- 21. Передний боковой элемент по любому из пп.9-20, в котором незакаленный участок обеспечен в участке, включающем в себя пробиваемый участок, который обрабатывается посредством пробивания отверстия, и свариваемый участок, который сваривается.
- 22. Передний боковой элемент по любому из пп.9-21, в котором трубчатый корпус не содержит фланца, проходящего наружу.
- 23. Передний боковой элемент по любому из пп.9-22, в котором предел прочности участка высокочастотной закалки выше чем 1100 МПа или находится в пределах 600-1100 МПа, а предел прочности незакаленного участка меньше чем 600 МПа.
- 24. Боковая конструкция для кузова автомобиля, включающая в себя переднюю стойку, содержащую первую часть, которая имеет замкнутое поперечное сечение и которая соединяется с боковым нижним брусом и проходит вверх, и вторую часть, которая имеет замкнутое поперечное сечение и которая является непрерывной с первой частью и проходит вдоль угла наклона от нее, и боковой элемент продольного бруса крыши, который имеет замкнутое поперечное сечение и который является непрерывным с передней стойкой и соединяется со средней стойкой, отличающаяся тем, что боковой упрочняющий элемент, который имеет замкнутое поперечное сечение и который имеет форму, которая сгибается трехмерно, и который состоит из одного элемента в осевом направлении, который подвергается высокочастотной закалке, расположен таким образом, чтобы проходить, по меньшей мере, внутри второй части и внутри бокового элемента продольного бруса крыши, чтобы размещаться в задней части соединения со средней стойкой.
- 25. Боковая конструкция по п.24, в которой боковой упрочняющий элемент не подвергается закалке в участке, в котором он сваривается для соединения со средней стойкой.
- 26. Боковая конструкция по п.24 или 25, в которой кузов автомобиля содержит заднюю стойку, которая является непрерывной с боковым элементом продольного бруса крыши и которая имеет замкнутое поперечное сечение, а боковой упрочняющий элемент расположен внутри задней стойки.
- 27. Боковая конструкция по любому из пп.24-26, в которой закалка не выполняется на переднем конце бокового упрочняющего элемента, который размещается внутри второй части.
- 28. Боковая конструкция по любому из пп.24-26, в которой боковой упрочняющий элемент размещается внутри первой части.
- 29. Боковая конструкция по любому из пп.24-28, в которой боковой упрочняющий элемент не содержит фланца, проходящего наружу.
- 30. Боковая конструкция по любому из пп.24-29, в которой предел прочности участка высокочастотной термообработки бокового упрочняющего элемента выше чем 1100 МПа или находится в пределах 600-1100 МПа.
- 31. Боковая конструкция по п.30, в которой предел прочности незакаленного участка в боковом упрочняющем элементе меньше чем 600 МПа.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007098730 | 2007-04-04 | ||
| PCT/JP2008/056371 WO2008123506A1 (ja) | 2007-04-04 | 2008-03-31 | 自動車車体用強度部材、フロントサイドメンバー及び自動車車体の側部構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EA200970927A1 EA200970927A1 (ru) | 2010-04-30 |
| EA015065B1 true EA015065B1 (ru) | 2011-04-29 |
Family
ID=39830983
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EA200970927A EA015065B1 (ru) | 2007-04-04 | 2008-03-31 | Несущий элемент для кузова автомобиля, передний боковой элемент и боковая конструкция для кузова автомобиля |
Country Status (15)
| Country | Link |
|---|---|
| US (3) | US8136871B2 (ru) |
| EP (5) | EP2527233B1 (ru) |
| JP (4) | JPWO2008123506A1 (ru) |
| KR (4) | KR101178988B1 (ru) |
| CN (3) | CN102941880B (ru) |
| AU (3) | AU2008235843B2 (ru) |
| BR (1) | BRPI0810638A2 (ru) |
| CA (3) | CA2683405C (ru) |
| EA (1) | EA015065B1 (ru) |
| ES (5) | ES2477569T3 (ru) |
| MX (3) | MX2009010753A (ru) |
| PL (5) | PL2522563T3 (ru) |
| PT (5) | PT2517949E (ru) |
| WO (1) | WO2008123506A1 (ru) |
| ZA (1) | ZA200906904B (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2648554C1 (ru) * | 2014-06-26 | 2018-03-26 | Ниппон Стил Энд Сумитомо Метал Корпорейшн | Конструкционный элемент для автомобильного кузова |
| RU2648918C1 (ru) * | 2014-05-27 | 2018-03-28 | Ниппон Стил Энд Сумитомо Метал Корпорейшн | Соединительная конструкция для элемента в кузове транспортного средства |
Families Citing this family (75)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI280207B (en) * | 2005-06-10 | 2007-05-01 | Ind Tech Res Inst | Intelligent chassis mechanism with strain detecting |
| SE530228C2 (sv) * | 2006-08-25 | 2008-04-01 | Gestamp Hardtech Ab | Sätt att varmforma och härda en plåtdetalj, samt en B-stolpe till ett fordon |
| WO2010126423A1 (en) * | 2009-04-28 | 2010-11-04 | Gestamp Hardtech Ab | Energy absorbing side rail for a vehicle |
| AU2013216653B2 (en) * | 2009-05-19 | 2015-05-21 | Nippon Steel Corporation | Bending apparatus |
| CN102481612B (zh) * | 2009-05-19 | 2015-02-25 | 新日铁住金株式会社 | 弯曲加工装置 |
| KR101116634B1 (ko) | 2009-07-27 | 2012-03-08 | 주식회사 성우하이텍 | 차량용 쇽업소버 하우징 제작방법 |
| KR101118953B1 (ko) | 2009-07-27 | 2012-02-27 | 주식회사 성우하이텍 | 차량용 멤버 제작방법 |
| KR101116633B1 (ko) | 2009-07-27 | 2012-03-08 | 주식회사 성우하이텍 | 차량용 멤버 제작방법 |
| AU2010287670B2 (en) * | 2009-08-25 | 2014-04-17 | Nippon Steel Corporation | Bent member and an apparatus and method for its manufacture |
| SE534382C2 (sv) * | 2009-12-13 | 2011-08-02 | Gestamp Hardtech Ab | A-stolpe för fordon |
| SE533528C2 (sv) * | 2009-12-13 | 2010-10-19 | Gestamp Hardtech Ab | B-stolpe för fordon |
| JP5264699B2 (ja) * | 2009-12-28 | 2013-08-14 | 本田技研工業株式会社 | 車体前部構造 |
| JP5760316B2 (ja) | 2010-01-14 | 2015-08-05 | スミダコーポレーション株式会社 | 振動型電磁発電機 |
| JP5478312B2 (ja) * | 2010-03-23 | 2014-04-23 | 本田技研工業株式会社 | 車体側部構造 |
| DE102010012830B4 (de) | 2010-03-25 | 2017-06-08 | Benteler Automobiltechnik Gmbh | Verfahren zur Herstellung einer Kraftfahrzeugkomponente und Karosseriebauteil |
| DE102010019992A1 (de) | 2010-05-10 | 2011-11-10 | Volkswagen Ag | Karosseriestruktur, insbesondere Bodenstruktur, für ein Kraftfahrzeug |
| DE102010048209C5 (de) * | 2010-10-15 | 2016-05-25 | Benteler Automobiltechnik Gmbh | Verfahren zur Herstellung eines warmumgeformten pressgehärteten Metallbauteils |
| CN102019309B (zh) * | 2010-11-08 | 2012-09-26 | 河南机电高等专科学校 | 一种弯管机 |
| KR20120062217A (ko) * | 2010-12-06 | 2012-06-14 | 현대자동차주식회사 | 차량용 범퍼의 크래쉬박스 |
| JP5749748B2 (ja) * | 2011-02-09 | 2015-07-15 | 本田技研工業株式会社 | 自動車のフロントサイドフレーム構造 |
| DE102011101991B3 (de) * | 2011-05-19 | 2012-08-23 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Wärmebehandlung von härtbaren Blechbauteilen |
| CN102398387A (zh) * | 2011-08-06 | 2012-04-04 | 张玉梅 | 金属轻量多层复合板 |
| US9145170B2 (en) * | 2011-10-25 | 2015-09-29 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Framework member |
| EP2783948A1 (en) * | 2011-11-22 | 2014-10-01 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Structure for side portion of vehicle body |
| MX353405B (es) | 2012-02-01 | 2018-01-11 | Magna Int Inc | Puntal transversal y método de conformación de un puntal transversal. |
| CN103586332B (zh) * | 2012-08-14 | 2015-09-02 | 上海金涌模具有限公司 | 轿车后副车架主体的冲压成形工艺 |
| JP6014417B2 (ja) * | 2012-08-28 | 2016-10-25 | 株式会社アステア | バンパー |
| EP2799178B1 (en) * | 2013-05-02 | 2018-07-11 | Volvo Car Corporation | Method for creating a hardened steel assembly |
| JP6022682B2 (ja) * | 2013-05-16 | 2016-11-09 | 本田技研工業株式会社 | 車体上部構造 |
| JP6080325B2 (ja) * | 2013-06-25 | 2017-02-15 | 本田技研工業株式会社 | シーム溶接方法及び車両用車体 |
| KR101480234B1 (ko) * | 2013-06-26 | 2015-01-12 | 서진산업 주식회사 | 레이저 열처리된 프론트 사이드 멤버 |
| PT3016758T (pt) | 2013-07-05 | 2017-07-17 | Honda Motor Co Ltd | Peça metálica com orientação de deformação controlada |
| FR3008012B1 (fr) * | 2013-07-05 | 2015-12-25 | Autotech Engineering Aie | Piece metallique a orientation de deformation controlee |
| FR3008013B1 (fr) * | 2013-07-05 | 2015-12-25 | Autotech Engineering Aie | Piece metallique a orientation de deformation controlee |
| DE102013108046A1 (de) | 2013-07-26 | 2015-01-29 | Thyssenkrupp Steel Europe Ag | Verfahren und Vorrichtung zum partiellen Härten von Halbzeugen |
| JP6084544B2 (ja) * | 2013-10-03 | 2017-02-22 | 本田技研工業株式会社 | 自動車用フレーム部材の製造方法 |
| KR101509966B1 (ko) * | 2013-11-11 | 2015-04-07 | 현대자동차주식회사 | 다중 강도를 갖는 핫 스탬핑 부품 |
| FR3016328B1 (fr) * | 2014-01-14 | 2017-08-25 | Renault Sas | Tunnel multi-pieces pour partie centrale de soubassement et procede de fabrication d'une telle partie centrale de soubassement |
| WO2015118610A1 (ja) | 2014-02-04 | 2015-08-13 | 新日鐵住金株式会社 | 鋼管 |
| WO2015156052A1 (ja) * | 2014-04-11 | 2015-10-15 | 本田技研工業株式会社 | 自動車の車体構造 |
| EP3178729B1 (en) * | 2014-08-04 | 2019-12-18 | Honda Motor Co., Ltd. | Vehicle body structure |
| WO2016027887A1 (ja) * | 2014-08-21 | 2016-02-25 | 新日鐵住金株式会社 | 構造体設計支援装置、構造体設計支援方法、プログラム及び記録媒体 |
| WO2016046228A1 (en) * | 2014-09-22 | 2016-03-31 | Autotech Engineering A.I.E. | Controlled deformations in metallic pieces |
| EP2998410A1 (en) | 2014-09-22 | 2016-03-23 | Autotech Engineering A.I.E. | Method for laser beam heat treatment of press hardened components and press hardened components |
| US9365241B1 (en) | 2015-03-04 | 2016-06-14 | Honda Motor Co., Ltd. | Vehicle crash management apparatus and methods of use and manufacture thereof |
| DE102015205402B4 (de) * | 2015-03-25 | 2023-06-22 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Karosseriestruktur mit einstückigen und als bogenförmige Rohre ausgebildeten B-Säulenverstärkungen, sowie entsprechend ausgebildete B-Säulenverstärkung |
| CN104874658A (zh) * | 2015-05-07 | 2015-09-02 | 唐满宾 | 汽车a柱加强板加工方法 |
| KR20160145934A (ko) | 2015-06-11 | 2016-12-21 | 김규기 | 차량의 프레임 구성용 체결 하우징의 제조방법 |
| JP2017001601A (ja) | 2015-06-15 | 2017-01-05 | 本田技研工業株式会社 | 車体用サイドフレーム |
| KR101714884B1 (ko) * | 2015-07-27 | 2017-03-10 | 주식회사 포스코 | 자동차용 프런트 사이드 프레임 |
| US9637175B2 (en) * | 2015-08-13 | 2017-05-02 | Ford Global Technologies, Llc | Extruded vehicle body component |
| WO2017061445A1 (ja) * | 2015-10-05 | 2017-04-13 | 新日鐵住金株式会社 | 焼入れ鋼材の製造方法および製造装置、焼入れ用鋼材ならびに焼入れ鋼材 |
| WO2017098293A1 (en) * | 2015-12-09 | 2017-06-15 | Arcelormittal | Vehicle front body structure and method for manufacturing thereof |
| JP6724452B2 (ja) * | 2016-03-18 | 2020-07-15 | 日本製鉄株式会社 | 焼入れ鋼管部材及び焼入れ鋼管部材の製造方法 |
| RU2696136C1 (ru) * | 2016-06-07 | 2019-07-31 | Ниппон Стил Энд Сумитомо Метал Корпорейшн | Металлическая труба и конструктивный элемент, использующий металлическую трубу, для транспортного средства |
| DE102016114068B3 (de) * | 2016-07-29 | 2017-08-10 | Benteler Automobiltechnik Gmbh | Längsträger aus Mehrlagenstahl |
| DE102016219278A1 (de) * | 2016-10-05 | 2018-04-05 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Verfahren zur Herstellung eines hochfesten Tubenteils |
| KR101886513B1 (ko) * | 2016-10-12 | 2018-08-07 | 현대자동차주식회사 | 프론트 차체 구조 |
| KR102227325B1 (ko) | 2016-10-17 | 2021-03-15 | 노벨리스 인크. | 맞춤-조정된 성질을 갖는 금속 시트 |
| KR101866080B1 (ko) | 2016-10-31 | 2018-06-11 | 현대자동차주식회사 | 센터필라용 충격 흡수 레인프 구조 |
| WO2018131516A1 (ja) * | 2017-01-11 | 2018-07-19 | 新日鐵住金株式会社 | 構造部材及び車両用構造部材 |
| KR102127301B1 (ko) * | 2017-03-23 | 2020-06-26 | 닛폰세이테츠 가부시키가이샤 | 범퍼 빔 |
| US11299117B2 (en) * | 2017-04-03 | 2022-04-12 | City University Of Hong Kong | Energy absorbing device |
| KR102394565B1 (ko) * | 2017-06-15 | 2022-05-04 | 현대자동차 주식회사 | 차량의 프런트 사이드 멤버구조 |
| US10556624B2 (en) * | 2017-06-16 | 2020-02-11 | Ford Global Technologies, Llc | Vehicle underbody component protection assembly |
| US10272948B2 (en) * | 2017-06-16 | 2019-04-30 | Ford Global Technologies, Llc | Front rail for vehicle underbody assembly with varied strength zones |
| WO2019038788A2 (en) * | 2017-08-25 | 2019-02-28 | Metalsa India Private Limited | IMPROVED TRANSVERSE ELEMENT AND TRANSVERSE ELEMENT ASSEMBLY FOR VEHICLE FRAME |
| JP6844487B2 (ja) | 2017-10-02 | 2021-03-17 | トヨタ自動車株式会社 | 車両の車体側部の上部アーチ構造 |
| KR102506936B1 (ko) * | 2018-01-10 | 2023-03-07 | 현대자동차 주식회사 | 차체 구조 |
| CN110053670A (zh) | 2018-01-18 | 2019-07-26 | 福特环球技术公司 | 用于车辆的侧梁的加强构件 |
| CN108639155A (zh) * | 2018-05-12 | 2018-10-12 | 首钢集团有限公司 | 一种薄壁梁变形引导结构 |
| MX2021010463A (es) * | 2019-03-06 | 2021-09-28 | Nippon Steel Corp | Estructura de carroceria de vehiculo. |
| CN112248958B (zh) * | 2020-10-20 | 2022-04-22 | 青岛宇远新材料有限公司 | 一种保险杠支架及具有其的保险杠总成 |
| EP4298007A1 (en) * | 2021-03-31 | 2024-01-03 | Shape Corp. | Swept crossmember for vehicle floor |
| CN115071834B (zh) * | 2022-06-07 | 2023-06-09 | 东风柳州汽车有限公司 | 一种汽车前门框结构及汽车 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07119892A (ja) * | 1993-10-27 | 1995-05-12 | Nissan Motor Co Ltd | 強度部材 |
| JP2002020853A (ja) * | 2000-07-04 | 2002-01-23 | Mazda Motor Corp | 鋼板部材でなる成形体およびその製造方法 |
| JP2004082861A (ja) * | 2002-08-27 | 2004-03-18 | Mazda Motor Corp | 車両の側部車体構造 |
| JP2004114912A (ja) * | 2002-09-27 | 2004-04-15 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 耐軸圧潰特性に優れた成形部材 |
| JP2004323967A (ja) * | 2003-04-28 | 2004-11-18 | Hyundai Motor Co Ltd | 自動車用メンバの製造方法 |
Family Cites Families (42)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5059263A (ru) | 1973-09-28 | 1975-05-22 | ||
| JPS58105881A (ja) * | 1981-12-18 | 1983-06-23 | Toyota Motor Corp | 車輛のシヤ−シメンバの補強処理方法 |
| JP2783882B2 (ja) | 1989-12-25 | 1998-08-06 | 三洋電機株式会社 | 混成集積回路およびその製造方法 |
| US5306058A (en) * | 1990-03-26 | 1994-04-26 | Shape Corporation | Tubular roll-formed automotive bumper |
| JP2816000B2 (ja) | 1990-08-27 | 1998-10-27 | 第一高周波工業株式会社 | 湾曲した異形断面らせん条材の製造方法及び装置 |
| JP3195083B2 (ja) | 1992-12-17 | 2001-08-06 | マツダ株式会社 | 金属部材の曲げ加工装置 |
| JP3763858B2 (ja) * | 1995-02-14 | 2006-04-05 | ユニプレス株式会社 | 自動車用ドアのガードビーム |
| DE19510763C2 (de) * | 1995-03-24 | 2000-04-20 | Daimler Chrysler Ag | Fahrzeugaufbau mit einem Montagerahmen |
| JP3305952B2 (ja) | 1996-06-28 | 2002-07-24 | トヨタ自動車株式会社 | センターピラーリーンフォースの高周波焼入れ強化方法 |
| JP3786743B2 (ja) | 1996-07-29 | 2006-06-14 | 株式会社神戸製鋼所 | 押出軸方向エネルギー吸収部材 |
| US6015182A (en) * | 1998-02-27 | 2000-01-18 | Porsche Engineering Services | Vehicle door structures incorporating hydroformed elements and processes for assembling such elements |
| JP3690459B2 (ja) | 1998-03-10 | 2005-08-31 | 日産自動車株式会社 | アーチ形状部を有するフロントサイドメンバ |
| EP1113941B1 (en) * | 1998-09-16 | 2004-06-16 | Cosma International Inc. | Vehicle door reinforcing beam and method of making it |
| JP2000158048A (ja) | 1998-11-20 | 2000-06-13 | Hitachi Ltd | 押し曲げ方式の高周波加熱ベンダー |
| JP3498614B2 (ja) * | 1999-01-29 | 2004-02-16 | マツダ株式会社 | 車両の車体構造 |
| JP3500626B2 (ja) * | 1999-01-29 | 2004-02-23 | マツダ株式会社 | 車両の車体構造 |
| JP2001001053A (ja) * | 1999-04-22 | 2001-01-09 | Aisin Seiki Co Ltd | ロール成形品および自動車用バンパー |
| JP3646583B2 (ja) | 1999-10-06 | 2005-05-11 | トヨタ自動車株式会社 | フロントサイドメンバ構造 |
| DE10042410A1 (de) * | 2000-08-30 | 2002-03-28 | Porsche Ag | Rahmenstruktur eines Aufbaus für ein Kraftfahrzeug |
| JP3633477B2 (ja) | 2000-12-07 | 2005-03-30 | 日産自動車株式会社 | 車体前部骨格構造 |
| US8434230B2 (en) * | 2001-02-09 | 2013-05-07 | Gestamp Hardtech Ab | Method to make a vehicle door |
| SE518503C2 (sv) * | 2001-02-09 | 2002-10-15 | Ssab Hardtech Ab | Fordonsdörr med bältesbalk och sidokrockskyddsbalk tillverkade i ett stycke med dörramen, samt sätt att tillverka en sådan |
| DE10120063C2 (de) * | 2001-04-24 | 2003-03-27 | Benteler Automobiltechnik Gmbh | Verfahren zur Herstellung von metallischen Profilbauteilen für Kraftfahrzeuge |
| JP3830401B2 (ja) * | 2001-06-04 | 2006-10-04 | 株式会社丸順 | 車体のドア開口部回りの構造 |
| KR20030000253A (ko) * | 2001-06-22 | 2003-01-06 | 현대자동차주식회사 | 자동차의 충돌성능 향상을 위한 프론트 사이드 멤버 |
| JP2003048567A (ja) * | 2001-08-07 | 2003-02-18 | Fuji Heavy Ind Ltd | 車体板金部品の補強構造 |
| JP4033658B2 (ja) * | 2001-10-10 | 2008-01-16 | アスカ株式会社 | 車体構造 |
| DE10149988B4 (de) | 2001-10-11 | 2005-07-21 | Daimlerchrysler Ag | Karosseriesäule für einen Kraftwagen |
| WO2003046230A1 (fr) * | 2001-11-27 | 2003-06-05 | Kikuchi Co., Ltd. | Moulage a la presse, procede de trempe haute frequence associe et systeme de trempe haute frequence associe |
| JP3951780B2 (ja) | 2002-04-12 | 2007-08-01 | 日産自動車株式会社 | フロントサイドメンバ構造 |
| US7066552B2 (en) * | 2003-03-31 | 2006-06-27 | Ts Tech Co., Ltd. | Seat back frame for vehicle seat |
| KR100527119B1 (ko) * | 2003-04-15 | 2005-11-09 | 현대자동차주식회사 | 차량용 펜더에이프론의 프론트엔드모듈 결합부 강성증대구조 |
| JP3917965B2 (ja) * | 2003-08-26 | 2007-05-23 | 本田技研工業株式会社 | 車体の前部構造 |
| JP2005075132A (ja) * | 2003-08-29 | 2005-03-24 | Mitsubishi Automob Eng Co Ltd | サイドボディ構造 |
| JP4388340B2 (ja) * | 2003-10-03 | 2009-12-24 | 新日本製鐵株式会社 | 自動車用強度部材 |
| JP2005145168A (ja) * | 2003-11-13 | 2005-06-09 | Aisin Takaoka Ltd | 車輌骨格部材の製造方法 |
| WO2005058625A1 (ja) * | 2003-12-17 | 2005-06-30 | Sumitomo Metal Industries Ltd. | 車体補強用金属管およびこれを用いた車体補強用部材 |
| US6948749B2 (en) * | 2004-01-26 | 2005-09-27 | Trim Trends Co., Llc | Cross member for vehicle bumper bar and method for making same |
| SE528130C2 (sv) * | 2004-10-04 | 2006-09-12 | Gestamp Hardtech Ab | Sätt att varmforma och härda ett plåtämne |
| JP4555210B2 (ja) * | 2005-11-04 | 2010-09-29 | 本田技研工業株式会社 | 自動車の車体構造 |
| KR100820711B1 (ko) * | 2006-12-13 | 2008-04-11 | 현대자동차주식회사 | 차량용 프론트 필라 장치 |
| WO2010126423A1 (en) * | 2009-04-28 | 2010-11-04 | Gestamp Hardtech Ab | Energy absorbing side rail for a vehicle |
-
2008
- 2008-03-31 PT PT121653968T patent/PT2517949E/pt unknown
- 2008-03-31 ES ES12165397.6T patent/ES2477569T3/es active Active
- 2008-03-31 EA EA200970927A patent/EA015065B1/ru not_active IP Right Cessation
- 2008-03-31 KR KR1020097023075A patent/KR101178988B1/ko active IP Right Grant
- 2008-03-31 PL PL12165398T patent/PL2522563T3/pl unknown
- 2008-03-31 PL PL12165394T patent/PL2527233T3/pl unknown
- 2008-03-31 BR BRPI0810638-0A2A patent/BRPI0810638A2/pt not_active IP Right Cessation
- 2008-03-31 PT PT08739484T patent/PT2143621E/pt unknown
- 2008-03-31 PT PT121653976T patent/PT2517950E/pt unknown
- 2008-03-31 KR KR1020127016748A patent/KR101269339B1/ko active IP Right Grant
- 2008-03-31 KR KR1020127016749A patent/KR101193314B1/ko active IP Right Grant
- 2008-03-31 PL PL08739484T patent/PL2143621T3/pl unknown
- 2008-03-31 CA CA2683405A patent/CA2683405C/en not_active Expired - Fee Related
- 2008-03-31 CA CA2770483A patent/CA2770483C/en not_active Expired - Fee Related
- 2008-03-31 ES ES08739484T patent/ES2388656T3/es active Active
- 2008-03-31 AU AU2008235843A patent/AU2008235843B2/en not_active Ceased
- 2008-03-31 PL PL12165396T patent/PL2517949T3/pl unknown
- 2008-03-31 MX MX2009010753A patent/MX2009010753A/es active IP Right Grant
- 2008-03-31 EP EP12165394.3A patent/EP2527233B1/en active Active
- 2008-03-31 MX MX2017000608A patent/MX357152B/es unknown
- 2008-03-31 KR KR1020127016750A patent/KR20120091396A/ko not_active Application Discontinuation
- 2008-03-31 JP JP2009509253A patent/JPWO2008123506A1/ja active Pending
- 2008-03-31 MX MX2013007402A patent/MX345180B/es unknown
- 2008-03-31 CN CN201210404607.7A patent/CN102941880B/zh active Active
- 2008-03-31 ES ES12165398.4T patent/ES2481444T3/es active Active
- 2008-03-31 CN CN201210404488.5A patent/CN103101576B/zh active Active
- 2008-03-31 EP EP12165398.4A patent/EP2522563B1/en active Active
- 2008-03-31 PT PT121653943T patent/PT2527233E/pt unknown
- 2008-03-31 WO PCT/JP2008/056371 patent/WO2008123506A1/ja active Application Filing
- 2008-03-31 PT PT121653984T patent/PT2522563E/pt unknown
- 2008-03-31 CA CA2770506A patent/CA2770506C/en not_active Expired - Fee Related
- 2008-03-31 ES ES12165396.8T patent/ES2452923T3/es active Active
- 2008-03-31 ES ES12165394.3T patent/ES2481443T3/es active Active
- 2008-03-31 EP EP08739484A patent/EP2143621B1/en active Active
- 2008-03-31 EP EP12165396.8A patent/EP2517949B1/en active Active
- 2008-03-31 EP EP12165397.6A patent/EP2517950B1/en active Active
- 2008-03-31 PL PL12165397T patent/PL2517950T3/pl unknown
- 2008-03-31 CN CN2008800187716A patent/CN101678864B/zh active Active
-
2009
- 2009-10-02 US US12/572,625 patent/US8136871B2/en active Active
- 2009-10-05 ZA ZA200906904A patent/ZA200906904B/xx unknown
-
2011
- 2011-05-16 AU AU2011202254A patent/AU2011202254B2/en not_active Ceased
- 2011-05-16 AU AU2011202255A patent/AU2011202255B2/en not_active Ceased
-
2012
- 2012-02-15 US US13/397,335 patent/US8454079B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2012-03-28 JP JP2012074324A patent/JP5418624B2/ja active Active
- 2012-03-28 JP JP2012074323A patent/JP5408280B2/ja active Active
- 2012-12-17 JP JP2012275025A patent/JP5447639B2/ja active Active
-
2013
- 2013-05-01 US US13/874,592 patent/US8899665B2/en active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07119892A (ja) * | 1993-10-27 | 1995-05-12 | Nissan Motor Co Ltd | 強度部材 |
| JP2002020853A (ja) * | 2000-07-04 | 2002-01-23 | Mazda Motor Corp | 鋼板部材でなる成形体およびその製造方法 |
| JP2004082861A (ja) * | 2002-08-27 | 2004-03-18 | Mazda Motor Corp | 車両の側部車体構造 |
| JP2004114912A (ja) * | 2002-09-27 | 2004-04-15 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 耐軸圧潰特性に優れた成形部材 |
| JP2004323967A (ja) * | 2003-04-28 | 2004-11-18 | Hyundai Motor Co Ltd | 自動車用メンバの製造方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2648918C1 (ru) * | 2014-05-27 | 2018-03-28 | Ниппон Стил Энд Сумитомо Метал Корпорейшн | Соединительная конструкция для элемента в кузове транспортного средства |
| RU2648554C1 (ru) * | 2014-06-26 | 2018-03-26 | Ниппон Стил Энд Сумитомо Метал Корпорейшн | Конструкционный элемент для автомобильного кузова |
Also Published As
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EA015065B1 (ru) | Несущий элемент для кузова автомобиля, передний боковой элемент и боковая конструкция для кузова автомобиля |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM AZ BY KZ KG MD TJ TM |
|
| PD4A | Registration of transfer of a eurasian patent in accordance with the succession in title | ||
| TC4A | Change in name of a patent proprietor in a eurasian patent | ||
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): RU |