制造用于车辆的保险杠后梁的方法与流程

本发明涉及一种制造保险杠后梁的方法，保险杠后梁吸收车辆发生碰撞时施加的冲击力。

背景技术：

车辆包括多种类型的用于在车辆发生碰撞时保护乘客免受冲击力伤害的安全装置。例如，保险杠通过结构或材料的改变而吸收车辆发生碰撞时产生的冲击能量。通常，保险杠安装在车辆的前面和后面。特别地，保险杠安装至车辆的基架(basic frame)。例如，保险杠是在车辆发生碰撞时接收初始冲击的部件。在碰撞期间，保险杠必须能够变形以吸收足够量的冲击能量，从而减少了由乘客接收的冲击力。然而，用于制造保险杠的常规技术具有封闭截面，例如，多个单独部件彼此连接以形成保险杠。因此，应力在部件之间的连接部处集中。具体地，保险杠的连接部会容易变形或断裂。换句话说，保险杠在产生冲击时也许不能充分吸收所预期的能量。

上述内容仅旨在帮助对本发明的背景技术的理解，并且不旨在表示本发明落入本领域技术人员已知的相关技术的范围内。

技术实现要素：

本发明提供了制造具有封闭截面的保险杠后梁的方法。该方法可减少后梁的部件数量，并且通过利用热形成过程可增加后梁的焊接部分的强度。

根据示例性实施方式的一方面，制造用于车辆的保险杠后梁的方法包括：利用压制工艺使平坦条板成形，以在条板的中央部分内沿纵向方向形成平坦表面部，可在平坦表面部的各个相对的侧上形成沿纵向方向延伸并向下突出的凹陷部。第一凸缘可包括在凹陷部的每一个的外边缘上形成的平坦形状。该方法可进一步包括：相对的凹陷部的每一个均可围绕弯折边界线竖直弯折，弯折边界线形成在平坦表面部和与相对的第一凸缘对应的凹陷部之间形成，并且第一凸缘与平坦表面部的上表面接触。平坦表面部可包括相对的第一凸缘的与平坦表面部的上表面接触的焊接边缘，以使保险杠后梁包括由平坦表面部和相对的凹陷部限定的一对封闭截面部。

第一凸缘可布置在保险杠后梁的中央部分内，并且第二凸缘可沿竖直方向延伸，并且第二凸缘可在相应的第一凸缘的中央-侧边缘上形成。在弯折过程期间，相对的凹陷部可基于布置在各个凹陷部的下表面的相应的纵向弯折线而沿着竖直方向弯折。相对的第二凸缘可与平坦表面部的上表面接触。焊接过程可包括：将相对的第二凸缘的与平坦表面部的上表面的边缘焊接至平坦表面部。保险杠后梁可包括由凹陷部限定的一对封闭截面部。

在成形过程期间，第一凸缘可形成为与平坦表面部齐平。焊接过程可包括：通过点焊、电弧焊或者激光焊接而将第一凸缘的边缘焊接至平坦表面部。该方法可进一步包括：加热后梁；使所加热的后梁相对于纵向方向以拱形形状形成；以及使所形成的后梁淬火，并处理保险杠后梁的表面。形成保险杠后梁可包括：从保险杠后梁的中间部分向相对的端部使曲率改变，其中保险杠后梁可相对于中间部分具有对称结构。该处理可包括利用喷丸工艺(shot blasting process，喷砂处理工艺)处理保险杠后梁的表面。

附图说明

当结合附图时，通过下文详细的说明将更加清楚地理解本发明的上述以及其他目标、特征及其他优点，附图中：

图1是根据本发明的一示例性实施方式的利用成形过程形成的用于车辆的保险杠后梁的示例性截面图；

图2是根据图1的示例性实施方式的保险杠后梁的示例性截面图；

图3是根据本发明的另一示例性实施方式的利用成形过程形成的用于车辆的保险杠后梁的示例性截面图。

图4是根据图3的示例性实施方式的保险杠后梁的示例性截面图；

图5是根据本发明的一示例性实施方式的保险杠后梁在焊接过程之后的示例性立体图。

图6是根据本发明的示例性实施方式的保险杠后梁的示例性立体图；

图7是根据本发明的示例性实施方式的保险杠后梁的示例性平面图；

图8是示出了根据本发明的一示例性实施方式的制造用于车辆的保险杠后梁的方法的示例性流程图。

具体实施方式

下文中，现将详细地参考本发明的多个示例性实施方式，本发明的实例在附图中示出并且在下文中描述。尽管将结合示例性实施方式描述本发明，但是应理解的是，本说明书并不旨在将本发明限于那些示例性实施方式。相反，本发明旨在不仅涵盖示例性实施方式，而且涵盖可以包括在如由所附权利要求书限定的本发明的精神和范围内的各种改变、修改、等价物和其他实施方式。

应当理解的是，本文所使用的术语“车辆(vehicle)”或者“车辆的(vehicular)”或者其他的类似术语包括广义的机动交通工具，诸如包括运 动型多用途车辆(SUV)、大巴车、卡车、各种商用车辆的载客车辆，包括各种船只(boat)和船舶(ship)的水上交通工具(watercraft)，航天器等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、内燃机、插入式(plug-in，外接充电式)混合动力电动车辆、氢动力车辆、以及其他可替代的燃料车辆(例如，燃料从除石油以外的资源获得)。

本文所使用的术语仅是用于描述具体实施方式的目的，而非旨在限制本发明。除非上下文另有明确说明，否则如本文所用的单数形式“一个”、“一种”和“该”也旨在包括复数形式。应该进一步理解的是，当在本说明书中使用时，术语“包括(comprises)”和/或“包括(comprising)”规定了阐述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件的存在，但并不排除存在或附加有一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的群组。如本文所使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关列出的术语的任意及全部组合。例如，为了使本发明的说明书清楚，不示出未涉及的部件，并且为了清楚起见，放大了层和区域的厚度。此外，当声明一层在另一层或基板“上”时，该层可直接地在另一层或基板上或第三层可设置在二者之间。

图1是根据本发明的一示例性实施方式的可以利用成形过程S101形成的用于车辆的保险杠后梁的示例性截面图。图2是根据图1的示例性实施方式的保险杠后梁的示例性截面图。图3是根据本发明的另一示例性实施方式的可以利用成形过程S101形成的用于车辆的保险杠后梁的示例性截面图。图4是根据图3的示例性实施方式的保险杠后梁的示例性截面图。图5是根据本发明的一示例性实施方式的保险杠后梁在焊接过程S105之后的示例性立体图。图6是根据本发明的示例性实施方式的保险杠后梁的示例性立体图。图7是根据本发明的示例性实施方式的保险杠后梁的示例性平面图。图8是示出了根据本发明的一示例性实施方式的制造用于车辆的保险杠后梁的方法的示例性流程图。

根据本发明的示例性实施方式的制造用于车辆的保险杠后梁的方法可包括：利用压制工艺S101的平坦条板，以在条板的中央部分内沿着纵向方向形成平坦表面部101。沿着纵向方向延伸并向下突出的凹陷部103可分别形成在平坦表面部101的相对侧上。第一平坦凸缘105可形成在凹陷部103的每一个的外边缘上，并且相对的凹陷部103的每一个均可围绕弯折边界线107而竖直弯折S103，弯折边界线在平坦表面部101与相应的凹陷部103之间形成。例如，相对的凸缘105可接触平坦表面部101的上表面，平坦表面部101可被焊接S105至与平坦表面部101的上表面接触的凸缘105的边缘。另外，保险杠后梁可包括由平坦表面部101和相对的凹陷部103限定的一对封闭截面部。

具体地，在成形过程S101期间，凸缘可形成为与平坦表面部101平齐。另外，在焊接过程S105期间，凸缘的边缘可通过点焊、电弧焊或者激光焊接而焊接至平坦表面部101。当两个平坦条板用于形成具有封闭截面部的结构时，该结构的连接部通过焊接、压配合(force fitting)等彼此连接。例如，平坦条板的形成连接部的部分在焊接过程期间可变形。可替代地，由于是结构耦接而不是材料耦接，所以该部分的特性可不同于其他部分。具体地，当外部冲击施加至保险杠后梁时，冲击力可在两个平坦条板之间的连接部集中。因此，连接部会不希望地弯折或者断开。因此，保险杠后梁的形成过程减少了连接部的数量并减少了焊接次数。

根据保险杠后梁制造方法的示例性实施方式，保险杠后梁可包括通过使单个平坦条板成形而制造的多个封闭截面部，从而可将被焊接的部分的数量减少至一个。将参考图1和图2详细描述制造保险杠后梁的过程。

平坦条板可成形为包括在平坦条板的中央部分内沿纵向方向S101形成的平坦表面部101。在纵向方向上延伸并向下突出的凹陷部103可形成在平坦表面部101的相对的外侧上。第一平坦凸缘105可从凹陷部103的外边缘向外延伸。相对的凹陷部103可围绕相应的弯折边界线107竖直弯折，弯折边界线在平坦表面部101与凹陷部103之间形成，并且凸缘105 接触平坦表面部101的上表面。具体地，凸缘105的边缘可彼此接触或彼此间隔。与平坦表面部101的上表面接触的凸缘105的边缘可焊接S105至平坦表面部101。另外，保险杠后梁可具有由平坦表面部101和凹陷部103限定的一对封闭截面部。

在另一示例性实施方式中，将描述制造具有数字8形状的横截面的保险杠后梁的方法，该保险杠后梁具有在其中央形成的平坦表面部101。在成形过程S101期间，平坦条板可成形为包括：第一凸缘105，形成为向保险杠后梁的中央部分定向；以及第二凸缘109，竖直延伸并在各自的第一凸缘105的中央-侧边缘上形成。在弯折过程S103期间，相对的凹陷部103可基于布置在各自的凹陷部103的下表面内的各自的纵向弯折线111而被竖直弯折。因此，相对的第二凸缘109接触平坦表面部101的上表面。此外，在焊接过程S105期间，与平坦表面部101的上表面接触的相对的第二凸缘109的边缘可焊接至平坦表面部101，并且保险杠后梁可具有由凹陷部103限定的一对封闭截面部。

换句话说，参考图3和图4，使平坦条板成形S101可包括：使第一凸缘105和第二凸缘109形成，第一凸缘定向为朝向保险杠后梁的中央，第二凸缘在各自的第一凸缘105的中央-侧边缘上竖直延伸。此外，相对的凹陷部103可基于布置在相应凹陷部103的下表面内的各自的纵向弯折线111而竖直弯折S103。因此，相对的第二凸缘109接触平坦表面部101的上表面。具体地，第二凸缘109的边缘可彼此接触或彼此间隔开(例如，分开)。此外，每一弯折线111可在与平坦表面部101的外边缘向外间隔封闭截面部的宽度的位置处布置在与凹陷部103对应的下表面内。相对的第二凸缘109的边缘可焊接S105至平坦表面部101。

在焊接S105之后，该方法可进一步包括：加热S201后梁200；使相对于纵向方向具有拱形形状的所加热的后梁200形成S203；以及使所形成的后梁200淬火S205。例如，当后梁200通过焊接已被处理而直接弯折时，焊接部分由于弯折也许不能承受材料的膨胀和压缩并且可能断裂。

参考图6和图7，根据本发明的示例性实施方式的保险杠后梁200的方法，在将后梁200加热成柔性的之后，后梁200可被处理为具有拱形形状。因此，在形成过程中可降低焊接部分断裂的可能性。此外，焊接部分以及后梁200的其他部分可通过淬火S205处理，从而可提高焊接部分的强度。因此，焊接部分的材料强度可与后梁200的其他部分的材料强度相似。

例如，当使具有从大约50kgf至60kgf的材料强度范围的板材用来形成后梁时，焊接部分的强度可处于大约70kgf至100kgf的范围中。然而，在淬火S205之后，材料的强度可增至170kgf至200kgf之间的范围，并且焊接部分的强度也可提高至大约170kgf或更大。后梁200可形成S203并且后梁的曲率从后梁200的中央部分向中央部分的相对端变化。另外，后梁200可基于中间部分而具有对称结构。

参考图6和图7，根据示例性实施方式，在形成S203期间，能以各种曲率R1、R2以及R3来执行弯折后梁200的过程，这些曲率可适于后梁200的不同部分。后梁200可形成为具有双边对称的拱形形状而不是具有直线形状，该拱形形状具有突出的中间部分。因此，后梁200可在正面碰撞和斜碰撞期间减少空气动力阻力并有效吸收以及分散冲击能量。在淬火S205完成后，该方法可进一步包括处理S301后梁的表面。

此外，在表面处理S301期间，喷丸方法(shot blasting method)可用于处理后梁200的表面。喷丸方法可包括抵靠目标的表面利用压缩空气等强力推进硬质颗粒流的处理方法，以去除表面污染物、腐蚀物质等，从而使表面平滑。另外，通过淬火S205来处理后梁，通过诸如喷丸方法的表面处理方法来处理后梁。换句换说，异物可被去除，并且后梁的表面可被处理为更光滑。因此，可改善执行用于防锈的喷涂操作等的完成。

如上所描述，在根据本发明的制造用于车辆的保险杠后梁的方法中，可减少保险杠的部件数量。具体地，可降低焊接接合结构的数量，并且可将焊接部分的强度提高至与其他部分的强度相似的程度。

虽然结合目前被认为是示例性实施方式已描述了本发明，但是本发明旨在涵盖由所附权利要求限定的不背离本发明的精神和范围的多种修改和等同布置。另外，应当认为这些修改和变化的所有内容都落入本发明的范围内。