專利名稱：與支架整體形成的汽車碰撞梁及其制造方法
技術領域：
本發(fā)明總體涉及汽車碰撞梁，且更具體地，涉及一種與支架整體 形成的緊固到汽車的汽車碰撞梁，并且涉及該汽車碰撞梁的制造方法。
背景技術：
目前，世界范圍內的汽車制造商在車門內安裝了例如碰撞梁的鋼 加強件，以提高汽車的剛性。在用于汽車的鋼加強件的類型中，碰撞梁安裝在汽車車門5的內板 和外板之間，如圖1所示。以此方式安裝的碰撞梁最小化了因為汽車之 間在寬度方向的碰撞所導致的汽車車體的變形和損壞，因此最小化了 對駕駛員或乘客的傷害。如上所述，用于汽車的碰撞梁通常由高強度鋼板制成，該鋼板形 成為具有波狀形狀。然而，進來為實現(xiàn)汽車的輕重量化和提高汽車的燃料經濟性，使用中空鋼管來制造碰撞梁以具有高的碰撞阻力和優(yōu)異 的吸收碰撞的能力。圖2是示出了常規(guī)碰撞梁的透視圖，該常規(guī)的碰撞梁如上所述地構 造且在韓國專利公開No. 1994-3248中披露。如在圖2中示出，使用中空鋼管制造的常規(guī)的碰撞梁1包括主體2， 主體2包括中空鋼管。支架3和4設置在主體2的相對兩端上，且附接到 車門5的內板或外板的內表面。 一般地，在通過另外的制造操作制造了 支架3和4之后，將支架3和4焊接到主體2。艮卩，用于汽車的常規(guī)的碰撞梁l所具有的問題是，至少兩個支架3和4必須分開地制造以將碰撞梁1附接到汽車車門5的內側，使得焊接支 架的操作必須增加到汽車制造過程中，因此不被希望地增加了操作程 序的數(shù)目。進一步地，由于焊接操作導致的變形影響了產品的質量和 剛性。此外，支架3和4分開地安裝，因此增加了汽車的重量。發(fā)明內容本發(fā)明所要解決的技術任務因此，考慮到在現(xiàn)有技術中發(fā)生的以上的問題而做出了本發(fā)明， 且本發(fā)明的目的是提供與支架整體形成的汽車碰撞梁以及制造碰撞梁 的方法，其中，形成了支架的中空鋼管的區(qū)域通過壓制或液壓成形而 被展開，且支架與碰撞梁的主體通過壓制而整體形成，因此增加了碰 撞梁的強度，降低了汽車的重量且容易制造。技術方案為實現(xiàn)此目的，本發(fā)明提供了一種與支架整體形成的汽車碰撞梁， 碰撞梁包括由中空鋼管的中央區(qū)域形成的主體以及由中空鋼管的相對 的端部通過壓平(flattening)而形成的支架，所述相對的端部是從主體 的相對側延伸的，從而支架形成為與主體整體形成的平坦表面。支架的每個均通過如下方式形成，即，在中空鋼管的相對的端部 的每端內形成具有預定長度的剪切區(qū)，且將擴張器插入到中空鋼管的 相對的端部的每端的開口內以使開口擴張。進一步地，通過壓制中空鋼管的從主體的相對側延伸的相對端部 的每端而形成每個支架。主體被熱處理以增加強度。中空鋼管的截面選自圓形截面和橢圓形截面。支承肋附接到每個支架，以增加將碰撞梁聯(lián)接到汽車的力。為實現(xiàn)此目的，本發(fā)明提供了制造與支架整體形成的汽車碰撞梁 的方法，方法包括如下步驟中空鋼管的主體區(qū)的熱處理步驟，中空 鋼管的相對的端部形成支架且將中空鋼管的在支架之間的區(qū)域形成主 體；和支架形成步驟，在已完成熱處理步驟后，通過將中空鋼管的相 對端部壓平而形成整體式的支架。支架形成步驟包括在已完成熱處理步驟后在中空鋼管的相對端 部內形成剪切區(qū)的剪切步驟，其中每個剪切區(qū)具有預定長度；和擴張 步驟，將擴張器插入到具有剪切區(qū)的開口內以擴張開口，并因此形成 支架。支架形成步驟包括壓平步驟，在己完成熱處理步驟后通過壓制將 中空鋼管的相對端部壓平，因此形成支架。在支架形成步驟中進一步包括支承肋形成步驟，在每個支架的表 面上形成支承肋。為完成此目的，本發(fā)明提供了與支架整體形成的汽車碰撞梁，該 汽車碰撞梁包括主體，通過熱處理中空鋼管并形成汽車碰撞梁的中 央區(qū)域而制造了所述主體；和支架，通過擴張設置在中空鋼管的熱處 理區(qū)的相對側上的未被熱處理的端部且然后壓制該端部而將該支架整 體形成在主體的相對端上。通過利用液壓成形而擴張中空鋼管的未被熱處理的區(qū)域且然后壓 制該區(qū)來形成每個支架。中空鋼管的截面選自圓形截面和橢圓形截面。支承肋附接到每個支架，以增加將碰撞梁聯(lián)接到汽車的力。為實現(xiàn)此目的，本發(fā)明提供了制造與支架整體形成的汽車碰撞梁 的方法，方法包括如下步驟熱處理步驟，對中空鋼管的形成了碰撞 梁主體的區(qū)域進行熱處理；擴張步驟，擴張中空鋼管的不同于通過熱 處理而形成了主體的區(qū)域的其他區(qū)域；和支架形成步驟，通過壓制利 用擴張步驟而擴張的區(qū)域而形成與熱處理區(qū)整體形成的支架。支架形成步驟進一步包括切割步驟，當在中空鋼管的至少兩個區(qū) 內執(zhí)行熱處理和擴張熱處理區(qū)之間的支架區(qū)時，切割擴張的支架區(qū)。支架形成步驟進一步包括支承肋形成步驟，在通過壓制而形成的 每個支架的表面上形成支承肋。有益效果如上所述，根據(jù)本發(fā)明的用于車輛(汽車)的碰撞梁被制造為， 使得形成了支架的構件的區(qū)域被切割且然后被壓制，或通過液壓成形 被擴張，被切割且然后被壓制，且因此支架與碰撞梁整體形成為單一 結構。其結果是，將分開制造的支架安裝到碰撞梁的主體的安裝操作 不是不需的，因此最小化了零件數(shù)目以及制造和組裝碰撞梁所要求的 工作周期。此外，在根據(jù)本發(fā)明的用于汽車的碰撞梁中，通過熱處理而處理 中空鋼管，使得碰撞阻力和吸收碰撞的能力得以改進，因此提高了穩(wěn) 定性且實現(xiàn)了輕重量化，因此最大化了燃料經濟性。


圖l是示出了用于汽車的常規(guī)碰撞梁安裝到汽車車門所處的狀態(tài) 的視圖-，圖2是示出了用于汽車的常規(guī)碰撞梁的透視圖；圖3是示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的與支架整體形成的汽車碰撞梁 的透視圖；圖4是示出了制造根據(jù)本發(fā)明實施例的與支架整體形成的汽車碰 撞梁的方法的流程圖；圖5是示出了在完成了圖4的熱處理后的碰撞梁的透視圖； 圖6是示出了在完成了圖4的剪切步驟后的碰撞梁的透視圖；圖7是示出了圖4的擴張步驟的視圖；圖8是示出了在支承肋設置在已制成的支架上時的碰撞梁的透視圖；圖9是示出了根據(jù)本發(fā)明的另一個與支架整體形成的汽車碰撞梁 的透視圖；圖10是示出了根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的、通過擴張和壓制而與 支架整體形成的汽車碰撞梁的透視圖；圖ll是圖示了制造根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的、通過擴張和壓制 而與支架整體形成的汽車碰撞梁的方法的流程圖；圖12是示出了在圖11的熱處理完成后的、用于制造碰撞梁的中空 鋼管的透視圖；圖13是示出了在圖11的熱處理步驟完成后的中空鋼管的形成了支 架的部件被擴張所處的狀態(tài)的透視圖；圖14是示出了在圖13的擴張步驟完成后的、具有通過壓制形成的 支架的碰撞梁的部分的透視圖；和圖15是示出了當支承肋設置在制造后的支架上時的碰撞梁的透視圖。
具體實施方式
在下文中將參考附圖詳細描述本發(fā)明。圖3是示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的與支架整體形成的汽車碰撞梁 的透視圖。如在圖3中示出，根據(jù)本發(fā)明實施例的汽車碰撞梁10包括中空鋼管，且支架12'和13'與中空鋼管的相對端部整體形成。設置在支架12' 和13'之間的區(qū)域形成了主體11 。為降低碰撞梁10的重量，通過中空鋼管制造碰撞梁IO。碰撞梁IO 不限制于特定的截面，而優(yōu)選地是碰撞梁10具有圓形或橢圓形的截面。 更優(yōu)選地，碰撞梁具有橢圓形的截面，以具有高的碰撞阻力和優(yōu)異的 吸收碰撞的能力。此外，主體ll被熱處理以最大化剛性和碰撞吸收能 力。中空鋼管經受壓平操作，因此形成了支架12'和13'，使得支架12' 和13'與主體11整體形成。壓平操作如下進行。即，每個具有預定長度 的剪切區(qū)14 (見圖4至圖17)形成在主體ll的縱向方向上且通過擴張器 15 (見圖7)被擴張，然后被鍛造因此形成了支架12'和13'。作為此方法 的替代方法，支架可以通過壓制形成，而不需要形成剪切區(qū)14，如在 圖9中示出。為便于以上所述的壓平操作，優(yōu)選的是，使支架12'和13'不被熱處 理。然而，如果要求熱處理，則優(yōu)選的是在支架已形成后進行熱處理。此外，為使得碰撞梁10容易地附接到車輛(汽車)且牢固地維持 附接狀態(tài)，支承肋16可以附接到支架12'和13'。支承肋16具有對應于安 裝有碰撞梁的車輛(汽車)的表面形狀的形狀。圖4是圖示了制造根據(jù)本發(fā)明實施例的利用剪切區(qū)形成步驟而與 支架整體形成的汽車碰撞梁的方法的流程圖，且圖5至圖8是示出了根 據(jù)圖4的各步驟而處理的碰撞梁的透視圖。在后文中將參考圖3和圖5至圖8描述制造根據(jù)本發(fā)明的通過形成剪切區(qū)而與支架整體形成的汽車碰撞梁的方法。制造通過形成剪切區(qū)14而與支架整體形成的汽車碰撞梁的方法如 下。如在圖5中示出，在熱處理步驟S1中，對形成了碰撞梁10的主體11 的中空鋼管的中央區(qū)域進行熱處理以最大化剛性和碰撞吸收能力。優(yōu)選地，中空鋼管的相對端部12和13不被熱處理，以便于隨后的壓平操作。然后，如在圖6中示出，在支架區(qū)剪切步驟S2中，在中空鋼管的形 成支架的相對端部12和13內形成剪切區(qū)14，其方式使得剪切區(qū)14在中 空鋼管縱向方向上具有預定長度。即，具有對應于每個剪切區(qū)14的形 狀的凹入部分的工具被插入到中空鋼管內。在此狀態(tài)中，在外部壓制 出對應于凹入部分的凸出部分，使得中空鋼管的部分被去除，因此形 成剪切區(qū)14。在步驟S2中形成了剪切區(qū)14后，如在圖7中示出，楔形擴張器15 插入到中空鋼管的其中形成了剪切區(qū)14的每個端部12和13的幵口內。 然后，按壓擴張器15以將剪切區(qū)14擴張，因此形成了支架12'和13'。然 后，在支架區(qū)擴張步驟S3中可另外地進行鍛造操作以使表面平滑。在步驟S3中已形成了支架12'和13'后，如在圖8中示出，支承肋16 在支承肋形成步驟S4中附接到支架12'和13'的表面。支承肋16用于牢固 地將碰撞梁10附接到汽車。因此，支承肋16的形狀對應于附接有汽車 碰撞梁10的支架12'和13'的表面的形狀，而不限制于圖8的形狀。圖9是示出了根據(jù)本發(fā)明的變型的碰撞梁10'的透視圖。參考圖9，通過壓制形成了支架13a而不在中空鋼管的外周表面上 形成剪切區(qū)。在此情況中，通過將中空鋼管的外周表面重疊而形成支 架，使得支架的強度加倍。在圖9的碰撞梁10'的情況中，主體ll被熱處理以改進強度，碰撞阻 力和碰撞吸收能力，如在圖4中示出。然后，在進行了壓制操作后，可 進行用于提供更平坦表面的鍛造操作、熱處理操作和支承肋附接操作。圖10是示出了根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的通過擴張和壓制而與支 架整體形成的汽車碰撞梁的透視圖。如在圖10中示出，根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的汽車碰撞梁100包括中空鋼管。中空鋼管的被熱處理的區(qū)域形成了主體lll。主體lll的相對端部被擴張且壓制，因此形成了支架112'和113'。因此，支架與主體 整體形成在單一結構中。為實現(xiàn)碰撞梁100的輕重量化，使用中空鋼管制造碰撞梁IOO。碰 撞梁不限制于特定的截面，而優(yōu)選的是，碰撞梁具有圓形或橢圓形截 面。更優(yōu)選地，碰撞梁具有橢圓形截面以具有高的碰撞阻力和優(yōu)異的 碰撞吸收能力。此外，中空鋼管的對應于主體lll的區(qū)域被熱處理以最 大化剛性和碰撞吸收能力。然后，不被熱處理的區(qū)域被擴張且壓制，使得支架112'和113'與主 體lll整體地形成。在詳細描述中，中空鋼管的形成了支架112'和113'的相對端部112 和113以及形成在中空鋼管的熱處理區(qū)之間的且未被熱處理的支架區(qū) 114通過液壓成形或類似操作被擴張。在完成擴張后，擴張的支架區(qū)114 沿切割線115被切割。然后，由熱處理區(qū)的相對端部112和113形成的擴 張區(qū)被壓制，因此形成了支架112'和113'。支架112'和113'可以在壓制操作完成后被熱處理以最大化剛性和 碰撞吸收能力。此外，對應于附接有碰撞梁的車輛(汽車)的表面的支承肋116可以附接到支架112'和113'，以使得碰撞梁100容易地附接到車輛(汽車)且牢固地維持附接狀態(tài)。圖ll是圖示了制造根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的通過擴張和壓制而與支架整體形成的碰撞梁的方法的流程圖，且圖12至圖15是示出了用 于根據(jù)圖ll的各步驟而形成碰撞梁的中空鋼管的各狀態(tài)的透視圖。在下文中，參考圖10和圖12至圖15描述了制造根據(jù)圖11中示出的 本發(fā)明另一個實施例的通過擴張和壓制而與支架整體形成的汽車碰撞 梁的方法。制造通過擴張和壓制而與支架整體形成的汽車碰撞梁的方法如 下。艮卩，如在圖ll中示出，在熱處理步驟S101中，形成了碰撞梁100的 主體lll的中空鋼管的區(qū)域被熱處理以最大化剛性和碰撞吸收能力。優(yōu) 選地，如以上所述，中空鋼管的相對端部112和113以及設置在熱處理 區(qū)之間的且未被熱處理的支架區(qū)114不被熱處理，以便于隨后的擴張操 作。圖12示出了在步驟S101中被熱處理的中空鋼管。圖12a示出了當中 空鋼管的中央區(qū)域形成主體lll時的熱處理狀態(tài)。圖12b示出了當中空 鋼管的中央區(qū)域形成支架區(qū)114且支架區(qū)114的相對側形成主體111時 的熱處理狀態(tài)。在熱處理步驟S101已終止后，中空鋼管的不被熱處理的相對端部 112和113以及支架區(qū)114在擴張步驟S102中通過液壓成形或類似擴張操作被擴張。圖13示出了中空鋼管的相對端部112和113以及支架區(qū)114，它們在 步驟S102中被擴張且不被熱處理。在此情況中，圖13a示出了中空鋼管 的端部113被擴張所處的狀態(tài)。圖13b示出了中空鋼管的相對端部112和113以及設置在中空鋼管的中央的支架區(qū)114被擴張所處的狀態(tài)。當在步驟S102中完成了擴張操作后，已擴張的端部112和113被壓 制，因此形成了支架112'和113'(支架形成操作)。在具有擴張的支架 區(qū)的情況中，沿支架區(qū)114的中心的切割線115進行切割操作。擴張的 支架區(qū)114被切割以形成主體111的擴張的端部112和113，端部112和 113不被熱處理。優(yōu)選地，支架區(qū)114是支架112'或113'的長度的兩倍， 因此允許設置在被熱處理的主體1H的相對端部上的支架通過切割而 具有相同的長度。在此情況中，切割操作可以在擴張的支架區(qū)114在步 驟S103中被壓制后進行。圖14是示出了通過步驟S103中的壓制而與主體111整體形成的支 架113'的視圖。在支架112'和113'在步驟S103中形成在主體111的相對端部上之 后，如在圖15中示出，在支承肋形成步驟S104中將支承肋116附接到支 架112'和113'的每個的表面上。支架肋116的功能是牢固地將碰撞梁100 附接到汽車。為此目的，支承肋116的形狀對應于汽車碰撞梁100的每 個支架112'或113'待安裝到其上的表面的形狀。因此，支承肋116可以具 有多種形狀，且不限制于圖15的形狀。工業(yè)實用性如上所述，本發(fā)明使得碰撞梁能夠容易地被制造，該碰撞梁是安 裝于車門的且能夠提高對于作用在車輛上的外部碰撞的碰撞阻力和碰 撞吸收能力，而且本發(fā)明可應用于汽車工業(yè)。
權利要求
1.一種與支架整體形成的汽車碰撞梁，包括由中空鋼管的中央區(qū)域形成的主體；和支架，所述支架由所述中空鋼管的相對端部通過壓平而形成，其中所述相對端部從所述主體的相對側延伸，使得所述支架形成為與所述主體整體形成的平坦表面。
2. 根據(jù)權利要求l所述的汽車碰撞梁，其中所述支架的每個通過 如下方式形成，即，在所述中空鋼管的相對端部的每個端部內形成具 有預定長度的剪切區(qū)，且將擴張器插入到所述中空鋼管的相對端部的 每個端部的開口內以擴張所述開口。
3. 根據(jù)權利要求l所述的汽車碰撞梁，其中通過壓制所述中空鋼 管的從所述主體的相對側延伸的所述相對端部的每個端部而形成每個 所述支架。
4. 根據(jù)權利要求1至3的任一項所述的汽車碰撞梁，其中所述主 體被熱處理以增加強度。
5. 根據(jù)權利要求4所述的汽車碰撞梁，其中所述中空鋼管具有的截面選自圓形截面和橢圓形截面。
6. 根據(jù)權利要求5所述的汽車碰撞梁，其中支承肋附接到每個所 述支架，以增加將所述碰撞梁聯(lián)接到汽車的力。
7. —種制造與支架整體形成的汽車碰撞梁的方法，該方法包括 如下步驟熱處理步驟，對中空鋼管的主體區(qū)進行熱處理，使得所述中空鋼 管的相對端部形成所述支架，并且所述中空鋼管的處于所述支架之間的區(qū)域形成主體；和支架形成步驟，在已完成所述熱處理步驟后，通過將所述中空鋼 管的相對端部壓平而形成整體式支架。
8. 根據(jù)權利要求7所述的方法，其中，所述支架形成步驟包括 剪切步驟，在已完成所述熱處理步驟后在所述中空鋼管的相對端部內形成剪切區(qū)，每個剪切區(qū)具有預定長度；和擴張步驟，將擴張器插入到具有剪切區(qū)的開口內以擴張所述開口， 從而形成所述支架。
9. 根據(jù)權利要求7所述的方法，其中所述支架形成步驟包括 壓平步驟，在已完成所述熱處理步驟后，通過壓制將所述中空鋼管的相對端部壓平，從而形成所述支架。
10. 根據(jù)權利要求8或9所述的方法，其中所述支架形成步驟進一 步包括支承肋形成步驟，在每個所述支架的表面上形成支承肋。
11. 一種與支架整體形成的汽車碰撞梁，包括主體，其通過熱處理中空鋼管而被制造，且形成所述汽車碰撞梁 的中央區(qū)域；和支架，所述支架通過擴張設置在所述中空鋼管的熱處理區(qū)的相對 側上的且未被熱處理的端部并進而壓制所述端部而整體地形成在所述 主體的相對端部上。
12. 根據(jù)權利要求ll所述的汽車碰撞梁，其中，通過利用液壓成 形來擴張所述中空鋼管的未被熱處理的區(qū)域并進而壓制該區(qū)域，以形 成每個支架。
13. 根據(jù)權利要求12所述的汽車碰撞梁，其中所述中空鋼管具有的截面選自圓形截面和橢圓形截面。
14. 根據(jù)權利要求13所述的汽車碰撞梁，其中支承肋附接到每個 所述支架以增加將所述碰撞梁聯(lián)接到汽車的力。
15. —種制造與支架整體形成的汽車碰撞梁的方法，該方法包括 如下步驟熱處理步驟，對中空鋼管的形成所述碰撞梁的主體的區(qū)域進行熱處理；擴張步驟，擴張所述中空鋼管的不同于通過所述熱處理而形成所 述主體的區(qū)域的其他區(qū)域；和支架形成步驟，通過壓制經所述擴張步驟而擴張的區(qū)域，以形成 與所述熱處理區(qū)整體形成的支架。
16. 根據(jù)權利要求15所述的方法，其中所述支架形成步驟進一步包括切割步驟，當在所述中空鋼管的至少兩個區(qū)域內執(zhí)行熱處理并且 擴張位于所述熱處理區(qū)域之間的支架區(qū)時，切割擴張的支架區(qū)。
17. 根據(jù)權利要求15或16所述的方法，其中所述支架形成步驟進 一步包括支承肋形成步驟，在通過壓制而形成的每個所述支架的表面上形 成支承肋。
全文摘要
在此披露了一種與支架整體形成的緊固到汽車的汽車碰撞梁及制造該汽車碰撞梁的方法。根據(jù)本發(fā)明的汽車碰撞梁包括由中空鋼管的中央區(qū)域形成的主體以及由中空鋼管的相對端部通過壓平而形成的支架，該相對端部是從主體的相對側延伸的，使得支架形成為與主體整體形成的平坦表面。本發(fā)明允許容易地制造碰撞梁且將其安裝到車輛，降低了車輛的重量且為乘客提供了穩(wěn)定性。
文檔編號B60J5/04GK101336172SQ200680052254
公開日2008年12月31日 申請日期2006年4月4日 優(yōu)先權日2006年2月2日
發(fā)明者李垠雨 申請人:東園金屬工業(yè)株式會社