专利名称：用于液压成形的板叠合件预制品的制造方法
技术领域：
本发明涉及一种制造用于液压成形的预制品的方法，特别涉及可用于制造由液压来形成包括框架和设置于该框架内并具有十字形截面的加强件的板叠合件预制品的方法。
背景技术：
在日本专利申请首次公开公报2003-320960号中，公开了一种通过所谓的液压成形工艺来制造例如侧梁、中柱、顶部桁材等框架构件的方法，上述液压成形工艺也称之为液压成形工艺或液压膨胀成形工艺。在该现有技术的方法中，为了提供一种基于刚性考虑而设有十字形截面加强件的框架构件，采用四层板叠合件的预制品。该四层板叠合件的预制品包括两个外部板和形成于所述两个外部板之间的加强叠合件，该加强叠合件通过将两个加强板叠合而形成为扁平的十字形截面而构成。所述两个加强板，在相应于所述加强件的十字形的交叉点相互焊接，并且沿所述两个外部板的对置的周缘焊接到该两个外部板上。沿所述两个外部板的相对置的周缘相互焊接这两个外部板。在液压成形中，所述四层板叠合件的预制品置于模具中并向其施以液压，使所述外部板膨胀直至其与所述模具的内表面紧密地接触，并且，所述加强叠合件的扁平十字形逐渐形成为所述加强件的十字形。从而，形成具有截面形状为十字形的加强件的所述框架构件。
在上述的现有技术的方法中，除了所述外部板之间的两个连续焊接接点以外，还需要在所述加强板之间以及所述加强板和外部板之间通过激光焊或电弧焊来形成五个连续焊接接点。这样会导致焊接面积和焊接时间的不适当地增加，从而会导致生产率的显著下降和生产成本的增加。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高效地制造用于液压成形的板叠合件预制品的方法。
在本发明的一个技术方案中，提供一种用于液压形成产品的板叠合件预制品的制造方法，该产品包括框架和置于框架中并具有X字形或十字形截面的加强件，所述板叠合件预制品包括扁平的管状体和置于该管状体中的加强叠合件，该方法包括准备所述加强叠合件，该加强叠合件具有扁平的X字形或十字形截面、且包括相互叠合的第一加强板和第二加强板；将尺寸大于所述加强叠合件的第一加强板的第一板叠合于所述第一加强板上，将尺寸大于所述加强叠合件的第二加强板的第二板叠合于所述第二加强板上；将防焊传导板插入于所述加强叠合件的叠合的第一和第二加强板的侧部之间，该防焊传导板用于防止所述叠合的第一和第二加强板的侧部相互焊接；在所述插入操作后，通过搭接电阻焊来同步进行所述第一板与所述第一加强板的侧部的连接、以及所述第二板与第二加强板的侧部的连接；在进行同步连接操作后，通过连续焊来进行所述第一板的侧部和第二板的侧部的连接，从而形成内置所述加强叠合件的所述扁平的管状体。
图1A表示本发明第一实施例的方法的示意图，表示即将焊接的板叠合件的截面图。
图1B表示根据图1A所示的第一实施例的方法而制成的预制品的截面图。
图2表示所述板叠合件上的焊接接头的位置的示意图，表示图1A所示的板叠合件的俯视图。
图3表示本发明的第一实施例中所采用的防焊传导板的平面图。
图4表示用于图1A所示的焊接工艺的点焊的电极接触端的放大立体图。
图5表示采用图1B所示的预制品并通过液压成形而制成车辆框架构件的截面图。
图6是与图1A相似的图，表示本发明的第二实施例。
图7A是与图1A相似的图，表示本发明的第三实施例。
图7B是与图1B相似的图，表示根据本发明的第三实施例的方法而制造的预制品。
具体实施例方式
下面，参照
本发明的实施例。为了便于理解，采用上部、下部、向上、向下等各种关于方向的术语来进行下述的说明。但是，所述术语仅表示附图中的方向。参照图1A-4，对本发明的第一实施例进行说明。图1A表示第一实施例的方法。图1B表示根据图1A所示的方法而制造的预制品1的截面，该截面是沿垂直于预制品1的纵向的横向的截面。预制品1可通过液压成形来制成中空的框架构件。在本实施例中，预制品1用于制成图5所示的车辆框架构件2。图5表示截面被拉伸和封闭的车辆框架构件2的截面，该截面是沿与框架构件2的纵向垂直的横向的截面。如图5所示，框架构件2包括管状体和该管状体内部的加强件3，其中，该框架构件2具有所谓的十字形或X字形截面。
如图1B所示，预制品1是由四个交叠的板所构成的板叠合件。特别地，板叠合件的预制品1包括扁平的管状体或袋状体和封入所述管状体中的加强叠合件4。所述管状体包括均形成为扁平拉伸状板的上部和下部板5、6。加强叠合件4包括扁平拉伸状的上部和下部加强板7、8。上部和下部板5、6的尺寸大于上部和下部加强板7、8。加强叠合件4为扁平的X字形或十字形状，该形状在液压成形工艺中形成为图5所示的加强件3的X字形或十字形。加强叠合件4具有相应于加强件3的十字形的交叉点的焊接接点9。上部和下部加强板7、8在焊接接点9处相互连接。焊接接点9可以通过点焊或包括激光焊和缝焊在内的连续焊而形成。上部加强板7具有对置的侧部，该侧部在与纵向垂直的横向相对并在焊接接点10处固定于所述管状体的上部板5。同样，下部加强板8具有对置的侧部，该侧部在与纵向垂直的横向相对并在焊接接点11处固定于所述管状体的下部板6。焊接接点10和11通过点焊而形成。上部和下部板5、6均具有在与纵向垂直的横向相对置的侧部。所述上部板5的相对置的侧部和所述下部板6的侧部在焊接接头12处相连接，从而形成所述扁平的管状体。焊接接头12可以通过激光焊等连续焊接而形成。所述扁平的管状体在其截面上具有封闭的区域，其中设有加强叠合件4。
参照图1A，对制造预制品1的方法的第一实施例进行说明。首先，按照下述方式准备加强叠合件4。将上部和下部加强板7、8在垂直方向上基本对准地进行叠合，然后，相应于X字形或十字形的加强件3的交叉点对上下部加强板进行焊接。由此，连接上部和下部加强板7、8的焊接接点9形成于图1A所示的点处。该焊接可以是点焊或包括激光焊和缝焊在内的连续焊。因此，可以形成加强叠合件4。
接下来，上部和下部板5、6在加强叠合件4上进行叠合，以便于其能够位于相对于加强叠合件4的适当位置且能够在垂直方向彼此基本对准。由此，形成所述四个板5、6、7和8的叠合件。随后，将防焊传导板13插入图1A中左侧的所述上部和下部加强板7、8的侧部之间，所述侧部在垂直方向上相对。同样地，将防焊传导板13插入右侧的所述上部和下部加强板7、8的、在垂直方向上相对的侧部之间。接下来，对带有防焊传导板13的所述四层板叠合件进行搭接电阻焊，以便于同步进行上部板5和上部加强板7的连接、以及下部板6和下部加强板8的连接。在本实施例中采用的是点焊。
特别是，如图1A所示，带有位于上部和下部加强板7和8之间的防焊传导板13的所述四层板叠合件，夹置于上部电极接触端14和下部电极接触端15之间并被按压。同时，上部和下部电极接触端14、15位于上部和下部板5和6上，其中，所述电极接触端14、15与上部和下部加强板7、8的相对的侧部基本垂直地排成直线。在此状态下，对电极接触端14、15进行通电，从而上部板5和上部加强板7的侧部在焊接接头10处连接在一起，同时，下部板6和下部加强板8的侧部在焊接接头11处连接在一起。图1A仅示出了位于相应于垂直相对的加强板7、8的左侧侧部的位置处的一对电极接触端14、15，而另一对电极接触端位于相应于垂直相对的加强板7、8的右侧侧部的位置，通过所述另一对电极接触端、以与上述相同的方式进行点焊。图2表示焊接点P，即，通过点焊而沿上部和下部板5、6以及加强叠合件4的上部和下部加强板7、8的纵向形成的焊接接头10。
防焊传导板13是由具有良好导电性的适当的材料所制成的，可以是例如铜、铜合金等。而且，电极接触端14、15是由与防焊传导板13基本相同的材料所形成的。防焊传导板13可以防止在对电极接触端14、15通电时、上部和下部加强板7、8焊接在一起。
考虑到插入加强叠合件4的上部和下部加强板7、8的相对侧部的操作效率，防焊传导板13最好具有图1A所示的形成为刀刃状的锥形侧部。通过使防焊传导板13位于上部和下部板5、6之间地设置加强叠合件4，相对于上部和下部板5、6容易进行加强叠合件4的定位。
另外，如图3所示，可以将防焊传导板13形成为大致梳状。防焊传导板13包括拉伸的矩形体，该矩形体在其侧部形成有多个切口13a。切口13a从一侧缘横向延伸，并且，沿所述矩形体的纵向相互隔开地设置。多个突起形成于切口13a之间，并相应于图2所示的焊接点P、即焊接接点10和11的位置。防焊传导板13的切口13a可以防止前一焊接点P的温度上升给下一焊接点P带来不良的影响。
各电极接触端14、15具有与上部和下部板5、6接触的接触表面。所述接触表面沿焊接方向拉伸成为图4所示的狭长矩形或椭圆形。
当将加强叠合件4焊接到上部和下部板5、6的操作结束时，将防焊传导板13从加强叠合件4的上部和下部加强板7、8之间移开。接着，通过连续焊如激光焊、缝焊等，将上部板5的相对侧部与下部板6的相对侧部连接在一起。连接上部和下部板5、6的焊接接头12，如图1B所示，形成于上部和下部板5、6的左右侧部。由此，制成图1B所示的四层板叠合件预制品1。
在上述第一实施例的方法中，上部板5和加强叠合件4的上部加强板7的连接操作、以及下部板6和加强叠合件4的下部加强板8的连接操作，可以通过同步焊接而进行。这样相对于现有技术，可以将焊接操作的次数减半，可以提高生产效率并降低成本。
另外，对于通过点焊来连接加强叠合件4的加强板7、8以及上部和下部板5、6，由于电极接触端14和15具有在焊接方向拉伸的接触表面形状、例如图4所示的狭长形状，从而形成的焊接接头10和11具有相应于所述接触表面形状的拉伸形状。因此，即使是点焊，也可以减小在液压成形工艺中产生于焊接接头10和11的应力，从而可以抑制产生于焊接接头10和11处的断裂。
参照图6，说明本发明的方法的第二实施例。相同的符号表示相同的部件，其说明从略。第二实施例的上部板25的形状不同于第一实施例的上部板5的形状。如图6所示，上部板25预先向上弯曲并形成突起部，从而可在横向增加其尺寸。将上部板25叠合于加强叠合件4的上部加强板7上、并将下部板6叠合于加强叠合件4的下部加强板8上，然后，采用电极接触端14、15同步进行上部板25和上部加强板7的焊接操作、以及下部板6和下部加强板8的焊接操作。在该实施例中，当同步进行焊接操作时，上部板25在与所述突起部相邻接的部分被焊接到上部加强板7上。因此，所述突起部位于焊接接头10之间。该第二实施例具有与所述第一实施例相同的效果。
参照图7A和7B，说明本发明的方法的第三实施例。第三实施例采用电极辊而非第一实施例所采用的电极接触端。如图7A所示，将一对电极辊34、35用于所谓的搭接缝焊。各电极辊34、35具有大致盘形的形状。通过用电极辊34、35进行所述搭接缝焊，来连续且同步地进行上部板5和加强叠合件4的上部加强板7的焊接操作、以及下部板6和加强叠合件4的下部加强板8的焊接操作。如图7B所示，上部板5和上部加强板7的相对侧部在焊接接点20处连接在一起，而下部板6和下部加强板8的相对侧部在焊接接点21处连接在一起。该第三实施例具有与所述第一实施例相同的效果。
本申请基于2004年9月13日提交的，在先日本专利申请2004-264891号。所述日本专利申请2004-264891号的整个内容在此作为参考。
尽管本发明仅公开了上述几个实施例，但是本发明并不限于上述的各实施例。本领域的技术人员可根据上述示例对上述实施例进行修改和变形。本发明的范围由下述的权利要求进行限定。
权利要求
1.一种用于液压形成产品的板叠合件预制品的制造方法，该产品包括框架和置于框架中并具有X字形或十字形截面的加强件，所述板叠合件预制品包括扁平的管状体和置于该管状体中的加强叠合件，该方法包括准备所述加强叠合件，该加强叠合件具有扁平的X字形或十字形截面、且包括相互叠合的第一加强板和第二加强板；将尺寸大于所述加强叠合件的所述第一加强板的第一板叠合于所述第一加强板上，将尺寸大于所述加强叠合件的所述第二加强板的第二板叠合于所述第二加强板上；将防焊传导板插入于所述加强叠合件的叠合的第一和第二加强板的侧部之间，该防焊传导板用于防止所述叠合的第一和第二加强板的侧部相互焊接；在所述插入操作后，通过搭接电阻焊来同步进行所述第一板与所述第一加强板的侧部的连接、以及所述第二板与第二加强板的侧部的连接；在进行同步连接操作后，通过连续焊来进行所述第一板的侧部和所述第二板的侧部的连接，以形成内置所述加强叠合件的所述扁平的管状体。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述准备操作包括相互叠合所述第一加强板和所述第二加强板，在相应于所述加强件的X字形或十字形交叉点的一点处焊接已叠合的第一和第二加强板。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，用电极接触端来进行搭接电阻焊。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述电极接触端具有与所述第一和第二板接触的接触表面，所述接触表面形成为狭长矩形或椭圆形。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述防焊传导板选自铜和铜合金类的传导性材料。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述防焊传导板包括形成为刀刃状的锥形侧部，所述锥形侧部插入于所述加强叠合件的第一和第二加强板的侧部之间。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述防焊传导板形成为大致梳状，该梳状具有切口和形成于切口之间的突起，在所述突起处进行搭接电阻焊。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述搭接电阻焊为点焊。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述连续焊为激光焊。
10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述连续焊为缝焊。
11.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一和第二板形成为平板。
12.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括弯曲所述第一板和第二板之一来形成突起部，其中，所述第一和第二板之一在与突起部相邻接的部分被连接到相应的第一和第二加强板之一的侧部上。
13.如权利要求1所述的方法，其特征在于，采用电极辊来进行所述搭接电阻焊。
14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述搭接电阻焊为搭接缝焊。
全文摘要
一种制造板叠合件预制品的方法。该方法包括准备具有第一和第二加强板的加强叠合件；分别将尺寸大于第一加强板的第一板叠合于第一加强板上，将尺寸大于第二加强板的第二板叠合于第二加强板上；将防焊传导板插入于已叠合的第一和第二加强板的侧部之间；在插入操作之后，采用搭接电阻焊来同步地进行所述第一板和所述第一加强板的侧部之间的连接、以及所述第二板和所述第二加强板的侧部之间的连接；然后，通过连续焊将所述第一和第二板的侧部连接在一起。
文档编号B21D26/059GK1748926SQ20051009993
公开日2006年3月22日 申请日期2005年9月13日 优先权日2004年9月13日
发明者樱井宽, 金森谦二, 中川成幸 申请人:日产自动车株式会社