本發(fā)明涉及一種用于制造機(jī)動車輛的門元件、特別地皮卡車的貨箱的后擋板的方法。

背景技術(shù)：

皮卡車通常是一個貨箱，也稱為車斗(bed)，用于承載各種類型的貨物裝載。

用于皮卡車的貨箱通常包括由直立壁限定以形成容器的基板。壁通常包括兩個側(cè)壁、前壁和后壁。形成門元件的后壁以可樞轉(zhuǎn)的方式安裝以提供便于插入或移除貨箱中的物品的后擋板。

后擋板通常包括作為結(jié)構(gòu)部件的內(nèi)板和作為裝飾板的外板。內(nèi)板包括大致平的板和在大致垂直于平面板的平面中圍繞平面板延伸的突出邊緣。每個突出邊緣與至少一個其它突出邊緣相鄰，并且每個突出邊緣通過結(jié)合端部連接至相鄰邊緣。

內(nèi)板通常由金屬材料制成，例如鋼。例如，通過提供一塊鋼坯件，即通過切割單個鋼板獲得的坯件，以及通過冷沖壓坯件以形成內(nèi)板來制造內(nèi)板是已知的。

在設(shè)計這種貨箱時，必須遵守時常相互沖突的幾項要求。實際上，期望設(shè)計貨箱，特別是后擋板，使得其可以抵抗沖擊，特別是抵抗容納在貨箱中的裝載的影響，或抵抗由于車輛碰撞而產(chǎn)生的沖擊。因此，期望的是，當(dāng)受到?jīng)_擊載荷時，后擋板可以吸收大量能量，并且可以在故障之前顯著偏轉(zhuǎn)。此外，為了降低車輛的能量消耗，以便滿足未來的環(huán)境要求，期望減小車輛的整體重量。因此，期望減小形成車輛的部件、特別是后擋板的厚度。然而，簡單地減小后擋板的厚度會導(dǎo)致抵抗沖擊的降低。

因此，已經(jīng)提出以高強(qiáng)度鋼形成后擋板，例如該高強(qiáng)度鋼的拉伸強(qiáng)度大于780mpa。

然而，對于具有如此高拉伸強(qiáng)度的鋼，由于這些鋼的成形性較差，可能會導(dǎo)致沖壓坯件的問題。特別地，在冷沖壓期間可能發(fā)生鋼的增厚。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是解決上述問題，特別是提供一種用于制造減輕重量并提高抵抗變形性的門元件的方法，該方法不會導(dǎo)致鋼的壓縮或增厚。

為此，本發(fā)明涉及一種用于制造機(jī)動車輛的門元件的方法，所述門元件包括大致平的板和在大致垂直于板的平面中圍繞板延伸的突出邊緣，每個邊緣與至少一個其它邊緣相鄰，每個邊緣通過結(jié)合邊緣結(jié)合至所述相鄰邊緣或每個相鄰邊緣，所述方法包括下述步驟：

-提供大致矩形的平面坯件，

-切出所述坯件以取出所述坯件的至少一個拐角部分，所述拐角部分或每個拐角部分適于形成門元件的兩個相鄰邊緣的結(jié)合邊緣，

-對切出的坯件進(jìn)行沖壓以獲得包括板和圍繞板延伸的邊緣的門元件部分，所述邊緣彼此分離，

-通過將至少一個結(jié)合部分附接至門元件部分來結(jié)合相鄰的邊緣，所述結(jié)合部分或每個結(jié)合部分由與門元件部分的材料不同的材料制成并且形成結(jié)合邊緣。

使門元件部分和結(jié)合部分形成為由不同材料制成的兩個不同部分允許針對每個門元件部分和結(jié)合部分中的每一者選擇材料，該材料適于通過沖壓坯件來成形這些部分，而不會導(dǎo)致鋼的頸縮或增厚。

根據(jù)本發(fā)明的其它有利方面，該方法包括以下特征中的單獨(dú)考慮或根據(jù)任何技術(shù)上可能的組合的一個或更多個特征：

-從坯件取出的拐角部分的尺寸計算成使得門元件部分的邊緣各自在對切出的坯件進(jìn)行沖壓期間根據(jù)單一方向發(fā)生變形；

-門元件部分的材料具有大于或等于780mpa的拉伸強(qiáng)度；

-結(jié)合部分的材料的屈服強(qiáng)度比門元件的材料的屈服強(qiáng)度差；

-結(jié)合部分通過沖壓獲得；

-結(jié)合部分在沖壓期間至少部分地受到比門元件部分的材料的臨界變形率更大的變形率；

-結(jié)合部分通過螺栓連接而附接至兩個相鄰的邊緣并且附接至板；

-該方法包括在切出坯件之前用于確定待取出的拐角部分的位置的確定步驟，所述確定步驟包括估算應(yīng)施加在坯件的每個點上以使門元件部分和結(jié)合部分成形的變形率，以及確定坯件的將經(jīng)受比門元件部分的材料的變形率閾值更高的變形率的那些點。

-拐角部分被確定為坯件的包括將經(jīng)受比變形率閾值更高的變形率的點的拐角部分。

本發(fā)明還涉及一種用于機(jī)動車輛的門元件，包括大致平的板和在大致垂直于板的平面中圍繞板延伸的突出邊緣，每個邊緣與至少一個其它邊緣相鄰，每個邊緣通過結(jié)合邊緣結(jié)合至所述相鄰邊緣或每個相鄰邊緣，板和結(jié)合邊緣外側(cè)的邊緣由單個門元件部分組成，并且所述結(jié)合邊緣或每個結(jié)合邊緣由附接至門元件部分的結(jié)合部分組成。

根據(jù)本發(fā)明的其它有利方面，門元件包括以下特征中的單獨(dú)考慮或根據(jù)任何技術(shù)上可能的組合的一個或更多個特征：

-所述結(jié)合部分或每個結(jié)合部分由與門元件部分的材料不同的材料制成；

-所述結(jié)合邊緣或每個結(jié)合邊緣的至少一部分的變形率比門元件部分的材料的臨界變形率更大。

-每個結(jié)合部分包括沿大致垂直的方向延伸的兩個分支部，每個分支部附接至兩個相鄰邊緣中的一個相鄰邊緣，以將所述邊緣結(jié)合在一起。

-門元件形成皮卡車的后擋板的至少一部分。

附圖說明

通過參照附圖閱讀以下描述將更好地理解本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點，在附圖中：

-圖1是根據(jù)特定實施方式的包括門元件的貨箱的立體圖；

-圖2是圖1的包括門元件的貨箱的后擋板的局部分解立體圖；

-圖3是圖2的門元件的分解立體圖。

具體實施方式

圖1中圖示了皮卡車的貨箱6。

皮卡車通常包括駕駛室部分和貨箱6，駕駛室部分用于承載乘客，貨箱6也稱為車斗，用于承載各種類型的貨物裝載。駕駛室部分和貨箱6分別安裝在皮卡車的車架的前端部和后端部上。

貨箱6包括基部8和四個側(cè)壁，所述四個側(cè)壁包括右側(cè)壁和左側(cè)壁10、前壁14和形成貨箱6的后擋板的后壁16。

基部8呈大致矩形的形狀。

前壁14在橫向平面中延伸，并從基部8的前邊緣向上突出。

每個側(cè)壁10大致在豎向縱向平面中延伸。特別地，每個側(cè)壁10從基部8的側(cè)邊緣向上突出。

后擋板16樞轉(zhuǎn)地安裝在與基部8的后邊緣相鄰的下邊緣16a處。因此，后擋板16可以在關(guān)閉位置與打開位置之間樞轉(zhuǎn)。在關(guān)閉位置中，后擋板16從基部8的后邊緣向上并大致豎向地突出。在打開位置中，后擋板16在基部8的延伸部中大致水平延伸。

如圖2所示，后擋板16包括門元件20和外板22，門元件20形成后擋板16的內(nèi)板。

門元件20是貨箱6的結(jié)構(gòu)部分。

門元件20包括朝向貨箱6的內(nèi)部定向的內(nèi)表面和指定為面向外板22的內(nèi)表面的外表面。

外板22是裝飾板。外板22包括指定為覆蓋門元件20的外表面的內(nèi)表面和朝向皮卡車外部定向的外表面。

門元件20包括大致平的板30和突出的外周邊緣32a、32b、32c。外周邊緣32a、32b、32c圍繞板在大致垂直于板的平面中延伸。

特別地，板30呈大致矩形的形狀，并且在下端部30a與上端部30b之間豎向地延伸(當(dāng)后擋板關(guān)閉時)，并且在兩個側(cè)端部30c、30d之間橫向地延伸。

外周邊緣從板20的下端部、上端部和側(cè)端部中的至少一些端部垂直地突出。

在所示實施方式中，外周邊緣包括從板30的下端部30a突出的下邊緣32a和從板30的側(cè)端部30c、30d突出的兩個側(cè)邊緣32c、32d。

因此，每個外周邊緣32a、32b、32c與至少一個其它外周邊緣32a、32b、32c相鄰。

每個外周邊緣32a、32b、32c通過結(jié)合邊緣34結(jié)合至每個相鄰的邊緣。因此，結(jié)合邊緣34形成門元件20的拐角部分。

在所示實施方式中，結(jié)合邊緣34包括兩個下結(jié)合邊緣，每個下結(jié)合邊緣將側(cè)邊緣32c、32d結(jié)合至下邊緣32a的端部。

每個外周邊緣32a、32b、32c包括垂直于板30突出的內(nèi)部部分38和大致平行于板30的從內(nèi)部部分38向外突出的外部部分40。

每個結(jié)合邊緣34包括內(nèi)部部分44和外部部分46，內(nèi)部部分44垂直于板30突出并且結(jié)合兩個相鄰的外周邊緣32a、32b、32c的內(nèi)部部分38，外部部分46大致平行于板30，外部部分46從內(nèi)部部分34向外突出。

此外，每個結(jié)合邊緣34包括沿大致垂直的方向延伸的兩個分支部，每個分支部附接至兩個相鄰的外周邊緣32a、32b、32c中的一個外周邊緣，以將兩個邊緣結(jié)合在一起。

如圖3所示，下面將進(jìn)一步詳細(xì)說明，板30和外周邊緣32a、32b、32c由單個門元件部分52制成，并且結(jié)合邊緣34均由結(jié)合部分54制成。門元件部分52和結(jié)合部分54是由彼此附接的不同材料——例如不同的鋼——制成的不同的三維部分。

優(yōu)選地，門元件部分52由單件鋼坯件獲得，即通過切割單個鋼板獲得的坯件獲得。

例如，門元件部52由第一材料制成，并且結(jié)合部分54由與第一材料不同的第二材料制成。

第一材料是鋼，例如具有大于或等于780mpa、優(yōu)選地大于或等于980mpa的拉伸強(qiáng)度。例如，鋼的屈服強(qiáng)度大于或等于450mpa、優(yōu)選地大于或等于550mpa。

例如，第一材料是雙相鋼，該雙相鋼的屈服強(qiáng)度與拉伸強(qiáng)度之比小于0.6、優(yōu)選地小于0.5。

實際上，相比于具有相同屈服強(qiáng)度的通常的高強(qiáng)度低合金鋼(所謂的hsla)，雙相鋼既具有良好的機(jī)械抵抗性(resistance)又具有良好的拉伸性(drawability)，并且在沖擊期間提供增強(qiáng)的能量吸收性能。

第一材料可以是未涂覆的或涂覆的，例如通過諸如熱浸鍍、電沉積、真空涂覆等任何合適的方法進(jìn)行鍍鋅退火(galvannealed)或鍍鋅。

優(yōu)選地，門元件部分52的厚度包括在0.5mm與1.2mm之間，例如為0.8mm。

優(yōu)選地，第二材料是具有比第一材料更好的拉伸性的鋼。

實際上，結(jié)合部分54具有比門元件部分52更復(fù)雜的形狀，即具有高于門元件部分52的沖壓產(chǎn)生的整體變形率。特別地，結(jié)合部分54的最高變形率大于門元件部分52的最高變形率。

更特別地，結(jié)合部分54的變形率使得：如果結(jié)合部分54由第一材料制成，則在結(jié)合部分54的至少一些部分上會發(fā)生增厚或頸縮。

使用具有比第一材料更好的拉伸性的材料來形成結(jié)合部分54允許避免這些現(xiàn)象。

例如，第二材料是高強(qiáng)度低合金鋼。例如，鋼的屈服強(qiáng)度包括在420mpa與520mpa之間，拉伸強(qiáng)度包括在470mpa與590mpa之間。

優(yōu)選地，第二材料的屈服強(qiáng)度小于第一材料的屈服強(qiáng)度。

優(yōu)選地，第二材料具有大于或等于17％的總伸長率。

優(yōu)選地，第二材料具有比第一材料更高的總伸長率。

第二材料可以是未涂覆的或涂覆的，例如通過諸如熱浸鍍、電沉積、真空涂覆等任何合適的方法進(jìn)行鍍鋅退火或鍍鋅。

優(yōu)選地，結(jié)合部分54的厚度包括在0.6mm與1.3mm之間，例如0.9mm。例如，結(jié)合部分54具有比門元件部分52更大的厚度。

結(jié)合部分54例如通過螺栓連接或通過焊接而附接至板30。

門元件20還包括手柄60，手柄60從板30垂直地突出并且指定為容納在形成于外板22中的對應(yīng)的通孔62中。

優(yōu)選地，手柄60由與門元件部分不同的三維部分制成，并且手柄60由與第一材料不同的第三材料制成。

例如，第三材料與第二材料相同。

現(xiàn)在將對用于制造門元件20的方法進(jìn)行描述。

門元件20的制造包括單獨(dú)地制造門元件部分52和結(jié)合部分54，并且將結(jié)合部分54附接至門元件部分52。

此外，門元件20的制造包括與門元件部分52和結(jié)合部分54分離地制造手柄60，并且將手柄60附接至門元件部分52。

門元件部分52的制造包括通過將第一材料的片材切割成合適形狀，即適于使得坯件可被沖壓以形成門元件部分52和結(jié)合部分的形狀，來形成第一材料的中間坯件。

中間坯件例如是大致矩形的平面坯件。

門元件部分52的制造還包括確定待取出的拐角部分的中間坯件上的位置。

這些拐角部分對應(yīng)于中間坯件的部分，如果中間坯件被如此沖壓，在不取出拐角部分的情況下，則會形成結(jié)合邊緣34。

優(yōu)選地，確定拐角部分的位置包括估算應(yīng)該施加在中間坯件的每個點上以使門元件部分52和結(jié)合部分54成形的變形率，并且確定坯件的哪些點將要承受高于第一材料的變形率閾值的變形率。該閾值例如被確定為與可以通過冷沖壓施加而不會在這些點處引起增厚或頸縮的最高變形率相對應(yīng)的臨界變形率。這個確定例如通過使用成形極限圖來進(jìn)行。

拐角部分例如被確定為包括將經(jīng)受比變形率閾值高的變形率的所有點的中間坯件的拐角部分。

此外，拐角部分的尺寸優(yōu)選地使得門元件部分的邊緣各自在坯件的后續(xù)沖壓期間根據(jù)單一方向發(fā)生變形。

然后，將中間坯件切出以從中間坯件中取出拐角部分，以形成切出的坯件。

然后，將切出的坯件冷沖壓以使三維門元件部分52成形。一旦被沖壓，切出的坯件形成板30以及圍繞面板延伸的外周邊緣32a、32b、32c，外周邊緣32a、32b、32c彼此分離。

結(jié)合部分54各自通過形成第二材料的結(jié)合部分坯件、通過將第二材料的片材切割成合適的形狀來制造。

結(jié)合部分坯件大致為平的。

然后，將結(jié)合部分坯件冷沖壓以使三維結(jié)合部分54成形。

此外，手柄60通過形成第三材料的手柄坯件、通過將第三材料的片材切割成合適的形狀，即使得可以沖壓手柄坯件以形成手柄60的形狀來制造。

手柄坯件大致為平的。

然后，將手柄坯件冷沖壓以使三維手柄60成形。

然后，結(jié)合部分54例如通過螺栓連接而各自附接至門元件部分52的兩個相鄰的邊緣。

手柄60也例如通過螺栓連接而附接至板30。

使門元件部分52和結(jié)合部分54形成為由不同材料制成的兩個不同部分允許針對門元件部分52和結(jié)合部分54中的每一者選擇材料，該材料適于通過沖壓坯件來成形這些部分，而不會導(dǎo)致鋼的頸縮或增厚。

進(jìn)一步允許選擇門元件部分52和結(jié)合部分54中的每一者的材料和厚度，以提供最佳性能，以便它們可以被施加的應(yīng)力的作用，使得結(jié)構(gòu)部分的抵抗性和結(jié)構(gòu)部分的重量可以優(yōu)化。

特別地，結(jié)合部分54因此可以由具有比門元件部分52更好的成形性的材料制成，而不需要用該材料形成整個門元件20，從而允許門元件部分52以在受到?jīng)_擊時具有良好抵抗性的材料形成。

必須理解，上面呈現(xiàn)的示例性實施方式不是限制性的。

例如，根據(jù)另一個實施方式，門元件部分52包括四個外周邊緣，每個外周邊緣都與兩個外周邊緣相鄰，并且通過結(jié)合邊緣34與每個相鄰的外周邊緣結(jié)合。在該實施方式中，門元件20因此包括四個結(jié)合邊緣34，并且切割出中間坯件的步驟包括取出坯件的四個拐角部分。

雖然已經(jīng)結(jié)合僅有限數(shù)量的實施方式詳細(xì)描述了本發(fā)明，但是應(yīng)當(dāng)容易地理解，本發(fā)明不限于這些公開的實施方式。