专利名称：车辆门框及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种车辆门框及其制造方法。
背景技术：
日本专利公开第2002-127749号公报上公开的公知的座椅滑动装置包含延长件成形过程、衬套插入过程、第一弯曲部分成形过程、缺口部分成形过程、第二弯曲部分成形过程和车辆门框最后加工过程。在上述延长件成形过程中，在预定的横截面中包含空心主体和凸缘部分的延长件由板材制成。在上述衬套插入过程中，衬套在纵向方向中在预定部分上被插入到上述延长件的上述空心主体中。在上述第一弯曲部分成形过程中，在上述衬套插入的上述预定部分上弯曲上述延长件以便形成具有较大曲率半径(例如曲率半径大于或等于110mm)的弯曲部分。在上述缺口部分成形过程中，对应在上述第一弯曲部分成形过程中所形成的具有较大曲率半径的上述弯曲部分的上述凸缘部分的上述预定部分被修剪以形成缺口部分。在上述第二弯曲部分成形过程中，上述延长件在上述预定部分上进一步被弯曲以形成具有较小曲率半径(例如曲率半径20mm-500mm)的弯曲部分。最后，在上述车辆门框最后加工过程中，支架被固定在形成于上述延长件上的缺口部分上。这样，这样制造出了车辆门框。
特别是，在上述第一弯曲部分成形过程中，施加张力把上述延长件朝向具有较大曲率半径的弯曲件挤压，以便形成具有较大曲率半径的上述弯曲部分。在上述第一弯曲部分成形过程中，具有较大曲率半径的上述弯曲部分被成形同时不损坏上述空心主体和上述凸缘部分的形状。
另外，在上述缺口部分成形过程中，包含具有较大曲率半径的上述弯曲部分的上述延长件的上述凸缘部分被剪切以便形成上述缺口部分，并且在上述第二弯曲部分成形过程中，当具有较大曲率半径的上述弯曲部分被进一步弯曲以形成具有较小曲率半径的上述弯曲部分时，这样的缺口部分能够防止上述凸缘被损坏。特别是，由于对应这样弯曲部分的上述凸缘部分在上述缺口部分成形过程中被修剪，所以在这种情况下上述弯曲部分的曲率半径较大的上述延长件仅由空心主体组成。这样，由于在上述第二弯曲部分成形过程中形成的上述缺口部分，所以能够很容易弯曲上述延长件。
此外，在第二弯曲部分成形过程中，使用夹钳在较宽的范围内把上述延长件的两端牢牢地固定，但并不损坏上述延长件的形状。通过对上述延长件中没有形成具有较小曲率半径的弯曲部分的部分施加张力，然后具有较大曲率半径的弯曲部分被进一步弯曲以形成具有较小曲率半径的上述弯曲部分。最后，在上述车辆门框最后加工过程中，把另外一个凸缘元件装配到包含具有较小曲率半径的弯曲部分的上述延长件的上述缺口部分上。这样，具有较小曲率半径的弯曲部分经过多个阶段、比如第一弯曲部分成形过程和第二弯曲部分成形过程、才形成于车辆门框上。结果，这种制造方法提高了门框设计的自由度。
根据上述延长件的上述结构，上述空心主体的抗弯强度小于具有相对较小的上述凸缘部分的抗弯强度。更特别的是，如果对上述空心主体和上述凸缘同时施加对应上述空心主体的抗弯强度的张力而弯曲形成具有较小曲率半径的上述弯曲部分，则上述凸缘部分可能断裂。
这样，在上述已知的制造过程中的上述第一弯曲部分成形过程中，对上述延长件施加的张力没有使上述凸缘部分断裂，并且把上述延长件压向具有曲线形状而且曲率半径较大的弯曲物。从而，在上述延长件上形成具有较大曲率半径(例如曲率半径大于或等于110mm)的上述弯曲部分。
此外，在上述已知制造过程中的上述第二弯曲部分成形过程中，当仅弯曲上述延长件的具有较大曲率半径的上述弯曲部分的上述空心主体时，由于修剪凸缘部分，从而缺口部分设置在弯曲部分上，所以容易形成具有较小曲率半径的弯曲部分。为了弯曲这样的空心主体，需要相对上述第一弯曲部分成形过程中施加的张力更小的张力。从而，在上述延长件上形成具有较小曲率半径(例如曲率半径20mm-50mm)的上述弯曲部分。
通过这样的方法制造车辆门框，上述延长件在多级被弯曲，比如第一弯曲部分成形过程和第二弯曲部分成形过程。而且在每个阶段，张力的强度随上述延长件的上述弯曲部分的抗弯强度而改变。这样的构造使得诸如第一弯曲部分成形过程和第二弯曲部分成形过程的每个阶段的操作变得复杂。从而增加了制造车辆门框的生产成本。
另外，根据上述已知的制造方法，使用一个夹钳在足够大的范围内牢牢地固定上述延长件的每个端部以在上述第二弯曲部分成形过程中形成具有较小曲率半径的上述弯曲部分。特别是在这样的构造中，使用夹钳所固定的上述延长件的每个范围的长度必须足够长，换言之，具有较小曲率半径的上述弯曲部分仅仅可以形成于上述延长件的中心部分附近。使用这样的制造方法没有考虑提高门框设计的自由度，而且没有考虑所设计的门框的机动性。
从而，需要一种制造车辆门框以形成具有较小曲率半径的弯曲部分并且降低其生产成本的方法。另外又需要一种能够扩展门框设计的自由度并且执行所设计的门框机动性的方法。
发明内容
根据本发明的一个特点，一种制造车辆门框的方法、上述车辆门框包括在延长件(10)的纵向方向中形成多个弯曲部分的上述延长件(10)并且具有空心主体(12)、从上述空心主体(12)延伸的连接部分(13)和从上述连接部分(13)延伸的凸缘部分(14)，其特征在于上述方法包含以下步骤延长件成形步骤(S10)，用于形成空心主体(12)、上述连接部分(13)和上述凸缘部分(14)一体形成的延长件(10)；衬套插入步骤(S20)，在上述延长件成形步骤(S10)之后，在预定的位置上将衬套(20)插入到上述延长件(10)中；狭缝成形步骤(S30)，在上述衬套插入步骤(S20)之后，在上述连接部分(13)在预定的位置上形成狭缝(16)；弯曲部分成形步骤(S40)，在上述狭缝成形步骤(S30)之后，通过弯曲上述延长件(10)形成弯曲部分(10a)；缺口部分成形步骤(S50)，在上述弯曲部分成形步骤(S40)之后，通过修剪位于上述狭缝(16)之外的一部分上述凸缘部分(14)和上述连接部分(13)形成缺口部分(10b)；以及车辆门框最后加工步骤(S60)，用于在上述缺口部分成形步骤(S50)之后，通过把支架(60)固定到上述延长件(10)的上述缺口部分(10b)上而最后加工上述车辆门框。
这样，在上述弯曲部分成形过程中，在上述狭缝(16)所形成的位置上可以很容易地弯曲上述延长件(10)。换句话说，上述弯曲部分(10a)是在一个步骤内形成的而不是在多个步骤中弯曲上述延长件(10)形成的。另外，由于只用一个步骤形成上述弯曲部分，所以张力的强度可以不变化，并且在上述弯曲部分成形过程(S50)中只被单个弯曲机进行加工。从而可以简化上述弯曲部分成形过程(S50)，降低生产成本。
此外，上述狭缝(16)的长度与具有较小曲率半径的上述弯曲部分(10a)的外圆周的长度相同，从而位于上述狭缝(16)之外的上述部分的上述连接部分(13)和上述凸缘部分(14)与位于上述狭缝(16)之内的一部分上述连接部件(13)和上述空心主体(12)分离，并且另一部分上述凸缘部分和上述连接部件与上述空心主体一体形成。从而通过切割具有较大曲率半径的上述弯曲部分的各端形成上述缺口部分(10b)，特别是沿上述狭缝(16)两端之间的连线和具有较大曲率半径的弯曲部分(10c)的外圆周的两端之间的连线切割，使得位于上述狭缝(16)之外的上述部分的上述连接部分(13)和上述凸缘部分(14)被修剪。从而，很容易形成上述缺口部分(10b)。
根据本发明的另一方面，车辆门框包括在延长件(10)的纵向上形成了多个弯曲部分的上述延长件(10)并且具有空心主体(12)、从上述空心主体(12)延伸的连接部分(13)和从上述连接部分(13)延伸的凸缘部分(14)，其特征在于至少一个上述弯曲部分在上述延长件(10)的纵向上形成于上述延长件(10)的端部上通过挤压辊轧成形，并且形成于上述延长件(10)的上述端部上的上述弯曲部分(10a)的曲率半径小于抗弯强度的极限值的上述凸缘部分(14)的曲率半径。
从而通过挤压辊轧成形，至少一个上述弯曲部分在上述延长件(10)的纵向上形成于上述延长件(10)的端部侧面上，并且形成于上述延长件的上述端部侧面上的上述弯曲部分(10a)的曲率半径小于其抗弯强度的极限值所施加的上述凸缘部分(14)的曲率半径。在这样的构造中，在上述延长件(10)的上述端部上形成具有较小曲率半径的上述弯曲部分(10a)，使得可以制造出具有复杂形式的车辆门框。从而提高了门框设计的自由度，而且门框设计的机动性得以执行。
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1是说明根据本发明实施例的制造车辆门框的方法的流程图。
图2是描述根据本发明实施例的延长件的放大透视图。
图3是描述根据本发明实施例的在衬套插入过程中的延长件的整体正视图。
图4是描述根据本发明实施例的在狭缝成形过程中的延长件的放大透视图。
图5是描述根据本发明实施例的在弯曲部分成形过程中的延长件的整体正视图。
图6是描述根据本发明实施例的在缺口部分成形过程中的延长件的整体正视图。
图7是描述根据本发明实施例的在车辆门框最后加工过程中的延长件的整体正视图。
图8(A)是描述根据本发明实施例的在延长件的中心附件包含弯曲部分的车辆门框的整体正视图。
图8(B)是描述根据本发明实施例的在延长件的端部包含弯曲部分的车辆门框的整体正视图。
具体实施例方式
下面结合附图，详细说明本发明的实施例。
如图1所示，首先在延长件成形过程S10(延长件成形步骤)中形成延长件10。特别是使用挤压机挤压比如铝合金的轻合金形成如图2所示的截面具有预定形式的延长件10。延长件10由空心主体12、连接部分13和凸缘部分14组成。至心主体12包含在其中心的空心12h。在图2中向上延展的凸缘部分14通过形成于其间的连接部分13一体连接到空心主体12。从而，组成延长件10的空心主体12、连接部分13和凸缘部分14都在延长件成形过程S10中一体成形。
当用钢作材料时，使用辊轧成形(roll forming)形成截面具有上述形式的延长件10。
然后，在图1的衬套插入过程S20(衬套插入步骤)中，把单独成形的衬套20插入到空心主体12的空心12h的弯曲部分10a将被形成的诸如延长件10的中心部分或接近延长件10的端部的预定位置上。当弯曲延长件10时，衬套20作为保持空心主体12的形状的加强件而设置。而且，把衬套20设置在延长件10中，使得具有较小的曲率半径的弯曲部分10a的最高点位于衬套20的中心部分附近。
如果弯曲延长件10被弯曲形成具有较大的曲率半径的弯曲部分，则可以跳过衬套插入过程S20。
然后，在狭缝成形过程S30(狭缝成形步骤)中，把在延长件10上形成狭缝所使用的辊连接到轧型机(未在图中标示)上。之后把延长件10插入其中以便使用连接在轧型机上的轧辊在图4所示的位于延长件10的空心主体12和凸缘部分14之间的连接部件13上形成狭缝16。穿透延长件10的狭缝16形成于后文所述的整个弯曲部分上。
也可以使用压力机中的激光加工机床形成狭缝16。
然后，在弯曲部分成形过程S40(弯曲部分成形步骤)中，对延长件10的两端均施加张力，把延长件10压向具有较小曲率半径的弯曲机(未示出)。从而，形成于延长件10上的具有较小曲率半径的弯曲部分10a成形于衬套20插入的部分上。在这种情况下，狭缝16形成于位于空心主体12和凸缘部分14之间的连接部分13上，这样只有空心主体12可以轻易地被弯曲，以配合具有较小曲率半径的弯曲机的形状。从而能够在单个阶段，在所形成的狭缝16上弯曲延长件10。这样，通过单个弯曲操作，具有较小曲率半径(例如曲率半径为20-50mm)的弯曲部分10a形成于延长件10上。在这个实施例中，弯曲部分10a的曲率半径被设定为40mm。在延长件10的材料不被拉长的范围内选定施加于延长件10的各端的张力数值。
狭缝16的长度与延长件10的空心主体12的较小曲率半径的弯曲部分10a的外圆周的长度相同。从而位于狭缝16之外的一部分连接部分13和凸缘部分14与位于狭缝16之内的一部分连接部件13和空心主体12分离，并且另一部分连接部件13和凸缘部分14与空心主体12一体形成。
当形成具有较小曲率半径的弯曲部分10a时，位于狭缝16之外的那部分凸缘部分14被弯曲以形成具有较大曲率半径的弯曲部分10c，而不会超出凸缘部分14的抗弯强度的极限值。特别是弯曲部分10a的曲率半径小于低于凸缘部分14的抗弯强度的极限值的弯曲部分10c的曲率半径。
然后，在缺口部分成形过程S50(缺口部分成形步骤)中，通过加工去除位于狭缝16之外的那部分凸缘部分14和连接部分13形成缺口部分10b。特别是通过切割具有较大曲率半径的上述弯曲部分的各端形成缺口部分10b，换句话说，沿狭缝16两端之间的连线和具有较大曲率半径的弯曲部分10c的外圆周的两端之间的连线切割，使得位于狭缝16之外的那部分连接部分13和凸缘部分14被修剪。从而很容易形成缺口部分10b。
然后，在车辆门框最后加工过程S60(车辆门框最后加工步骤)中，通过焊接等方法装配横截面形状与缺口部分10b相同的支架60以补偿延长件10的缺口部分10b。这样，就制造出了车辆门框。
根据这个实施例中制造车辆门框的方法，在单个阶段弯曲延长件10，而不是像上述已知的制造方法那样在多个阶段弯曲延长件10。而且由于只在一个步骤中弯曲延长件10，所以不需改变在弯曲部分成形过程S40中的张力的强度，并且在弯曲部分成形过程S40中只需朝向单个弯曲机进行加工。由于这个原因，可以简化弯曲部分成形过程S40，从而降低生产成本。
这样，按照本发明的实施例，可以降低形成具有较小曲率半径的弯曲部分10a的生产成本。
图8(A)和图8(B)举例说明按照本发明实施例的制造方法所制造的车辆门框。
图8(A)中的门框包括了从图8(A)左侧向右上方伸展的平缓曲线。具有较小曲率半径的弯曲部分10a形成于延长件10的中心部分附近。这样的车辆门框被安装在车体70的上端。
图8(B)展示了另一个车辆门框的例子。该门框包含具有较小曲率半径的弯曲部分10a，所述弯曲部分10a通过在延长件10纵向的中心附近挤压形成。而且，另一个弯曲部分10a形成于延长件10的端部上。这样，延长件10在其纵向上包含多个弯曲部分10a。
在这样的车辆门框中，狭缝16形成于延长件10上，由于没有必要在长距离范围内支撑延长件10的上述端部以形成上述弯曲部分，所以甚至可以把弯曲部分10a装配在延长件10的上述端部上。
此外，安装于延长件10的上述端部中心附近的弯曲部分10a的曲率半径小于在低于凸缘部分14的抗弯强度的极限值的情况下所弯曲的凸缘部分14的曲率半径。
如上所述，通过在延长件10的上述端部上形成具有较小曲率半径的弯曲部分10a，制造出具有复杂形式的车辆门框。从而，使用这样的制造方法，提高了门框设计的自由度，此外，可以执行门框设计的机动性。
权利要求
1.一种制造车辆门框的方法，所述车辆门框包括在延长件(10)的纵向方向上形成多个弯曲部分的延长件(10)并且具有空心主体(12)、从所述空心主体(12)延展的连接部分(13)和从所述连接部分(13)延展的凸缘部分(14)，其特征在于，所述方法包含以下步骤延长件成形步骤(S10)，用于形成空心主体(12)、上述连接部分(13)和上述凸缘部分(14)一体形成的延长件(10)；衬套插入步骤(S20)，用于在上述延长件成形步骤(S10)之后，在预定的位置上将衬套(20)插入到上述延长件(10)中；狭缝成形步骤(S30)，用于在上述衬套插入步骤(S20)之后，在上述连接部分(13)在预定的位置上形成狭缝(16)；弯曲部分成形步骤(S40)，在上述狭缝成形步骤(S30)之后，通过弯曲所述延长件(10)形成弯曲部分(10a)；缺口部分成形步骤(S50)，在上述弯曲部分成形步骤(S40)之后，通过修剪位于上述狭缝(16)之外的一部分上述凸缘部分(14)和上述连接部分(13)形成缺口部分(10b)；以及车辆门框最后加工步骤(S60)，用于在上述缺口部分成形步骤(S50)之后，通过把支架(60)固定到上述延长件(10)的上述缺口部分(10b)中而最后加工上述车辆门框。
2.根据权利要求1所述的制造车辆门框的方法，其特征在于所述狭缝(16)的长度与所述弯曲部分(10a)的外圆周的长度相同。
3.一种车辆门框，包括在延长件(10)的纵向上形成多个弯曲部分的延长件(10)并且具有空心主体(12)、从所述空心主体(12)延展的连接部分(13)和从所述连接部分(13)延展的凸缘部分(14)，其特征在于通过挤压辊轧成形，至少一个所述弯曲部分在纵向方向上形成于所述延长件(10)的端部侧面上，并且形成于所述延长件的端部侧面上的所述弯曲部分(10a)的曲率半径小于其抗弯强度的极限值所施加的所述凸缘部分(14)的曲率半径。
4.根据权利要求3所述的车辆门框，其特征在于形成于延长件(10)的所述端部侧面上的所述弯曲部分(10a)的曲率半径被设定为20mm-50mm。
5.根据权利要求1所述的制造车辆门框的方法，其特征在于所述衬套插入步骤还包括定位步骤，用于定位所述衬套(20)，这样中心部分变成形成在延长件(10)上的弯曲部分(10a)的最高部分。
6.根据权利要求1所述的制造车辆门框的方法，其特征在于所述延长件成形步骤(S10)还包括通过挤压或辊轧成形形成延长件(10)的成形步骤。
7.根据权利要求1所述的制造车辆门框的方法，其特征在于所述延长件成形步骤(S10)还包括通过辊轧成形形成所述延长件(10)的成形步骤。
8.根据权利要求1所述的制造车辆门框的方法，其特征在于所述狭缝成形步骤(S30)还包括通过挤压或辊轧成形在连接部分(13)上形成狭缝(16)的成形步骤。
9.根据权利要求1所述的制造车辆门框的方法，其特征在于所述弯曲部分成形步骤(S40)还包括施加张力来弯曲上述延长件(10)以形成所述弯曲部分(10a)的成形步骤。
10.根据权利要求1所述的制造车辆门框的方法，其特征在于所述弯曲部分成形步骤(S40)还包括对所述延长件(10)施加不能使其伸展的张力来弯曲所述延长件(10)以形成所述弯曲部分(10a)的成形步骤。
全文摘要
一种制造车辆门框的方法，上述车辆门框包括形成多个弯曲部分的延长件(10)，其特征在于所述方法包含以下步骤一体化形成在上述延长件(10)上的空心主体(12)、连接部分(13)和凸缘部分(14)而形成上述延长件(10)的延长件成形步骤(S10)；把衬套(20)插入到上述空心主体(12)的衬套插入步骤(S20)；在上述连接部分(13)上形成狭缝(16)的狭缝成形步骤(S30)；通过弯曲上述延长件(10)形成弯曲部分(10a)的弯曲部分成形步骤(S40)；通过修剪一部分上述凸缘部分(14)和上述连接部分(13)形成缺口部分(10b)的缺口部分成形步骤(S50)；和通过把支架(60)固定到上述缺口部分(10b)上最后加工上述车辆门框的车辆门框最后加工步骤(S60)。
文档编号B60J5/04GK1614186SQ20041008832
公开日2005年5月11日 申请日期2004年11月8日 优先权日2003年11月7日
发明者舛永聪 申请人:爱信精机株式会社