[發明專利]用于車輛支柱的外板及其制造方法和軋制裝置

在審

• 申請號: 201310713354.6
• 申請日: 2013-12-20
• 公開（公告）號: CN104512470A
• 公開（公告）日: 2015-04-15
• 發明（設計）人: 金徒會
• 申請（專利權）人: 現代自動車株式會社
• 主分類號: B62D25/04
• 分類號: B62D25/04;B21B1/38;B21B27/02
• 代理公司: 北京尚誠知識產權代理有限公司 11322
• 代理人: 龍淳

技術領域

本發明涉及用于車輛支柱的外板及其制造裝置和方法。更具體地，本發明涉及在碰撞過程中能夠增強能量吸收效率的中柱用外板，以及用于制造該外板的軋制裝置和軋制方法。

背景技術

通常，車輛的形狀通過裝配壓制板而形成，使得壓制板相應于車身框架的各個部分，并且車輛的中柱也通過裝配多個板而形成。

一般的中柱通過裝配外板和內板而形成，并且外板與內板之間的空間具有閉合截面。在該空間內安裝加強板或者填充用于防止噪聲引入或傳遞的填充材料。

圖1和2是示出中柱的外板的視圖。圖1示出通過熱沖壓方法制造的外板2，且圖2示出通過應用TRB方法制造的外板2。

根據相關技術，通過熱沖壓方法制造中柱外板2以在提高強度的同時減輕重量，并在外板內側安裝加強板以加強強度。

然而，由于通過熱沖壓方法制造的板具有過高的強度，因此支柱的變形因側向碰撞過程中的斷裂而變得過度。因此，已知通過應用軋制差厚板（tailor?rolled?blank，TRB）方法制造板的技術。

TRB是一種通過在軋制工藝中改變輥之間的間隙制造厚度不同的材料的軋制技術。由于TRB允許產品部分具有高強度和輕重量，減少制造工藝的數目，并提高結構強度，因此其被廣泛用于制造厚度不同的車身部件。

當將TRB技術應用于板的制造時，板（外板）可被制造成沿長度方向（縱向，即關于車身的高度方向）具有多個厚度不同的區段。

當應用縱向厚度可變的形狀時，需要高強度的部分的厚度可相對較大。因此，可去除現有的加強板，并且由于去除加強板可實現輕質。

應用TRB技術制造車身板的現有技術文件包括韓國專利申請公開第10-2009-0024880號（公開于2009年3月10日）。在現有文件中熟知使輥壓機上端的工作輥與其下端的工作輥之間的兩個鋼板重疊的技術，但是一個板通常被TRB軋制以制造具有厚度可變結構的板。

國際公開第WO?2012/126697號公開一種通過應用TRB技術制造相對于其縱向截面具有厚度差的中柱用板的技術。

圖3是示出沿圖2中線A-A截取的截面的厚度變化的視圖，并示出當應用TRB方法時，板2的厚度根據板2沿其長度方向的位置改變（漸變）。

參考圖3，被施加門支承力的板2的豎直中間部分（‘c’部分）的厚度被制作成較大從而局部加強板2，并且加強板所位于的部分（‘d’部分）的厚度在‘c’部分的上側被制作成更大。

圖4是示出應用TRB方法的軋制裝置的視圖。為制造具有厚度可變結構的外板，作為板材的鋼板1通過上下軋輥11與12之間以便執行TRB軋制從而使鋼板的厚度漸變，并且通過包括繪制（drawing）和修整（trimming）以及后續工藝例如孔加工的壓制工藝完成具有期望形狀的外板。

此處，在TRB軋制工藝中，通過控制上下兩個軋輥11和12的垂直位置來改變軋制鋼板的厚度。

然而，由于通過TRB方法制造的板沿板縱向（高度方向）具有厚度差，因此板可僅在其縱向上斷裂并可應對碰撞能量的吸收。

具體地，由于圖3中的板2的下端（‘P’區域）仍然具有較高的強度，板2可在碰撞時斷裂。并且現有技術的TRB工藝中只能在板2的縱向（關于車身方向的高度方向，即圖2的A-A方向）改變厚度，所以在碰撞時容易在厚度不同的邊界處發生彎折。

如圖5所示，在根據相關技術的中柱中，外板2的相反兩側面2b在其側向碰撞期間可能因外板2和內板3相互結合的截面中的強碰撞能量而斷裂或者凸緣2c的焊接點可能斷裂。

上述在該背景技術部分公開的信息僅用于增強對本發明一般背景的理解，并且不應作為承認或任何形式地暗示該信息構成本領域技術人員已經知曉的現有技術。

發明內容

本發明的各個方面提供在碰撞期間可以提高能量吸收效率的支柱板及其制造裝置和方法。

本發明的各個方面提供用于車輛支柱的外板，其橫向截面形狀具有中央部、在其相對兩側用于結合到內板的凸緣、以及中央部與凸緣部之間的相反兩側部，其中位于中央部的相反兩側的各個側部具有厚度小于中央部的厚度的碰撞能量吸收區段。