車輛用臂構(gòu)件及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種車輛用臂構(gòu)件及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]作為車輛用臂構(gòu)件，可以列舉用于連結(jié)車體和車輪的懸架臂、用于連結(jié)副車架(sub frame)和車輪的半徑桿(radius rod)等。就這樣的車輛用臂構(gòu)件而言，為了對抗車輛行駛時或制動時所作用的較大的力并為了傳遞這樣的作用力，必須具有足夠的剛性。
[0003]作為這樣的臂構(gòu)件，例如專利文獻I公開了一種懸掛臂，其具有:圓筒形狀的管；焊接接合于管的長度方向的一端的軛部(yoke);焊接接合于另一端的軸套安裝部。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0005]專利文獻
[0006]專利文獻1:日本特開2002-98132號公報段落號
[0002]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]發(fā)明要解決的課題
[0008]但是，在專利文獻I所公開的懸掛臂中，在焊接接合的管與軛部之間以及管與軸套安裝部之間，懸掛臂的剖面會產(chǎn)生急劇的變化。因此，從使應(yīng)力集中從而防止破損的觀點來看，需要高精度的焊接作業(yè)，會增加制造成本，且制造工序復(fù)雜。進而，從同樣的觀點出發(fā)，難以通過薄壁化而實現(xiàn)輕量化。
[0009]本發(fā)明是為解決上述現(xiàn)有技術(shù)中的問題而提出的，其目的在于，提供一種不使剖面產(chǎn)生急劇的變化、容易制造且有利于成本的車輛用臂構(gòu)件。
[0010]解決課題的方法
[0011]上述目的是通過下述(1)-(12)所公開的發(fā)明而達成的。
[0012](I) 一種車輛用臂構(gòu)件，通過將沿第一方向及與所述第一方向垂直相交的第二方向所構(gòu)成的平面而延伸的平板即被加工材料階段性地進行沖壓加工，由此將所述第二方向的兩個側(cè)面對接接合而成型，所述車輛用臂構(gòu)件具有:
[0013]圓筒部，沿所述第一方向而設(shè)置，且具有圓筒形狀；托架部，在所述第一方向上設(shè)置于所述圓筒部的兩端，且外徑在所述第一方向上向外擴大；兩個凸緣部，在所述托架部沿著所述第二方向面對面而設(shè)置，并在沿所述第二方向面對面的位置處形成有貫通孔；所述貫通孔向著與對接接合的所述兩個側(cè)面相交叉的方向延伸。
[0014](2)根據(jù)上述的車輛用臂構(gòu)件，從與所述平面垂直相交的第三方向目視時，
[0015]所述兩個側(cè)面具有:接合部，將所述兩個側(cè)面對接接合；間隔部，設(shè)置于
[0016]該接合部的所述第一方向的兩端，在所述第一方向上向外擴大而隔開。
[0017](3)根據(jù)上述(I)或(2)所述的車輛用臂構(gòu)件，所述圓筒部具有比該圓筒部的其他部位的剛性更脆弱的脆弱部。
[0018](4)根據(jù)上述(3)所述的車輛用臂構(gòu)件，所述脆弱部由形成于所述圓筒部的外壁的外壁孔而構(gòu)成。
[0019](5)根據(jù)上述⑷所述的車輛用臂構(gòu)件，所述外壁孔是通過將分別形成于所述兩個側(cè)面的缺口對接而形成的。
[0020](6)根據(jù)上述(3)所述的車輛用臂構(gòu)件，對將所述兩個側(cè)面對接接合的接合部，保留未焊接部而進行焊接；所述脆弱部由所述未焊接部而構(gòu)成。
[0021](7)根據(jù)上述(1)-(6)中任一項所述的車輛用臂構(gòu)件，將所述圓筒部的端部的直徑設(shè)為dl，將所述托架部的最大直徑設(shè)為d2，將從所述圓筒部的端部到所述托架部的最大直徑的位置的距離設(shè)為L，則用a = (d2 — dl)/L所表示的擴大率α小于1/3。
[0022](8) 一種車輛用臂構(gòu)件的制造方法，通過將沿第一方向及與所述第一方向垂直相交的第二方向所構(gòu)成的第一平面而延伸的平板即被加工材料階段性地進行沖壓加工，從而在所述第一方向及與所述第一平面垂直相交的第三方向所構(gòu)成的第二平面上將所述被加工材料的兩個側(cè)面對接起來，由此形成具有中空形狀的車輛用臂構(gòu)件，所述車輛用臂構(gòu)件的制造方法包括:在所述第二方向及所述第三方向所構(gòu)成的第三平面內(nèi)，保留所述被加工材料的非擠壓部，向所述第三方向擠壓，并形成在所述第一方向上向外擴大而延伸的擠壓部的工序；對所述非擠壓部以使其沿所述第三平面上的所述擠壓部的彎曲形狀的方式進行沖壓加工，從而使所述兩個側(cè)面相抵接的工序；在所述第一方向的兩端配置有型芯的狀態(tài)下，進行沖壓加工，在所述第一方向的兩端形成矩形部的工序；切割所述矩形部的所述第三方向的兩個側(cè)部的一部分的工序；對切割了所述兩個側(cè)部的一部分的所述矩形部進行開槽加工，并沿所述第二方向形成兩個凸緣部的工序；對形成有所述兩個凸緣部的所述矩形部進行沖孔加工，在所述兩個凸緣部的沿所述第二方向面對面的位置處，形成沿與對接接合的所述兩個側(cè)面相交叉的方向延伸的貫通孔的工序。
[0023](9) 一種車輛用臂構(gòu)件的制造方法，通過將沿第一方向及與所述第一方向垂直相交的第二方向所構(gòu)成的第一平面而延伸的平板即被加工材料階段性地進行沖壓加工，從而將所述第一方向及與所述第一平面垂直相交的第三方向所構(gòu)成的第二平面上的所述被加工材料的兩個側(cè)面對接起來，由此形成具有中空形狀的車輛用臂構(gòu)件，所述車輛用臂構(gòu)件的制造方法包括:對所述被加工材料進行沖壓加工，在所述第二方向及所述第三方向所構(gòu)成的第三平面內(nèi)向所述第三方向進行擠壓，并形成在所述第一方向上向外擴大而延伸的擠壓部的工序；在從所述第一方向的兩側(cè)將一對型芯插入所述被加工材料的狀態(tài)下，對所述被加工材料進行沖壓加工，使所述兩個側(cè)面相抵接的同時，在所述第一方向上的兩端形成矩形部的工序；對所述矩形部進行沖孔加工，在沿所述矩形部的所述第二方向面對面的位置處形成貫通孔的工序。
[0024](10)根據(jù)上述(8)或(9)所述的車輛用臂構(gòu)件的制造方法，在形成所述擠壓部的工序之前，還包括對長方形狀的平板即基板進行切割來形成具有如下形狀的所述被加工材料的工序，即:從所述第三方向目視時，在所述第一方向的中央附近大致平行于所述第一方向，且在所述第一方向上向外擴大并在兩端附近大致平行于第一方向；使所述兩個側(cè)面對接時，從所述第三方向目視時，具有對接接合的接合部和設(shè)置于該接合部的所述第一方向的兩端且在所述第一方向上向外擴大而隔開的間隔部。
[0025](11)根據(jù)上述(8)-(10)中任一項所述的車輛用臂構(gòu)件的制造方法，在使所述兩個側(cè)面相抵接的工序之后，還包括形成比其他部位的剛性更脆弱的脆弱部的工序。
[0026](12)根據(jù)上述(11)所述的車輛用臂構(gòu)件的制造方法，將所述兩個側(cè)面相抵接后，對使所述兩個側(cè)面相抵接的抵接部中保留未焊接部而進行焊接，所述脆弱部由所述未焊接部構(gòu)成。
[0027]發(fā)明效果
[0028]根據(jù)上述(I)所述的發(fā)明，通過對平板即被加工材料進行沖壓加工，使托架部的外徑在第一方向上向外側(cè)變大而成型，因而能夠提供一種不使剖面產(chǎn)生急劇的變化的、容易制造且有利于成本的車輛用臂構(gòu)件。
[0029]根據(jù)上述(2)所述的發(fā)明，在對接接合的接合部的第一方向的兩端設(shè)置有間隔部，因而能夠使車輛用臂構(gòu)件輕量化。另外，能夠提高材料利用率。
[0030]根據(jù)上述(3)所述的發(fā)明，由于圓筒部具有比其他部位的剛性更脆弱的脆弱部，因而對車輛用臂構(gòu)件施加規(guī)定值以上的壓縮負荷時，能夠在脆弱部產(chǎn)生壓彎現(xiàn)象。
[0031]根據(jù)上述(4)所述的發(fā)明，由于能夠通過外壁孔的大小而適當(dāng)?shù)卦O(shè)定脆弱部的剛性，因而能夠自由地設(shè)定使車輛用臂構(gòu)件壓彎的壓縮負荷。
[0032]根據(jù)上述(5)所述的發(fā)明，將預(yù)先形成的缺口對接而形成外壁孔，因而無需進行鉆孔加工，就能夠容易地形成外壁孔。
[0033]根據(jù)上述(6)所述的發(fā)明，由于無需用于形成脆弱部的鉆孔加工，因而能夠容易地形成脆弱部。
[0034]根據(jù)上述(7)所述的發(fā)明，由于托架部的外徑緩慢地變化，因而能夠提供沒有急劇剖面變化的車輛用臂構(gòu)件。
[0035]根據(jù)上述(8)所述的發(fā)明，通過對平板即被加工材料進行沖壓加工，使托架部的外徑向第一方向的外側(cè)變大而成型，因而能夠提供一種沒有急劇剖面變化且容易制造，并有利于成本的車輛用臂構(gòu)件。
[0036]根據(jù)上述(9)所述的發(fā)明，通過對平板即被加工材料進行沖壓加工，托架部的外徑向第一方向的外側(cè)變大而成型，因而能夠提供一種沒有急劇剖面變化且容易制造，并有利于成本的車輛用臂構(gòu)件。另外，與上述(8)所述的發(fā)明相比，能夠以更少的工序來制造車輛用臂構(gòu)件。
[0037]根據(jù)上述(10)所述的發(fā)明，使兩個側(cè)面相抵接時，由于被加工材料具有在第一方向上的兩端附近大致平行于第一方向的形狀，因而不會使兩個側(cè)面與沖壓工序的金屬模具發(fā)生點接觸。因此，能夠防止金屬模具的部分磨損，能夠延長金屬模具的使用時間。另外，能夠有效地從基板獲得被加工材料，提高材料利用率。
[0038]根據(jù)上述(11)所述的發(fā)明，由于具有比其他部位的剛性更脆弱的脆弱部，因而對車輛用臂構(gòu)件施加規(guī)定值以上的壓縮負荷時，能夠在脆弱部產(chǎn)生壓彎現(xiàn)象。
[0039]根據(jù)上述(12)所述的發(fā)明，由于無需形成脆弱部的鉆孔加工，因而能夠容易地形成脆弱部。
【附圖說明】
[0040]圖1是示出本發(fā)明的第一實施方式的懸掛臂的圖，圖1(A)示出主視圖，圖1(B)示出俯視圖。
[0041]圖2是示出第一實施方式的懸掛臂的沖壓加工前的平板即被加工材料的立體圖。
[0042]圖3是示出第一實施方式的懸掛臂的制造方法的擠壓工序的圖，圖3(A)是與X軸垂直相交的剖面圖，圖3(B)是與Y軸垂直相交且沿中央線的中央剖面圖。
[0043]圖4是第一實施方式的擠壓工序結(jié)束時的被加工材料的立體圖。
[0044]圖5是示出第一實施方式的懸掛臂的制造方法的修剪工序的、與X軸垂直相交的剖面圖。
[0045]圖6是第一實施方式的修剪工序結(jié)束時的被加工材料的立體圖。
[0046]圖7是示出第一實施方式的懸掛臂的制造方法的彎曲工序的、與X軸垂直相交的剖面圖。
[0047]圖8是第一實施方式的彎曲工序結(jié)束時的被加工材料的立體圖。
[0048]圖9是示出第一實施方式的懸掛臂的制造方法的內(nèi)彎曲工序的、與X軸垂直相交的剖面圖。
[0049]圖10是第一實施方式的內(nèi)彎曲工序結(jié)束時的被加工材料的立體圖。
[0050]圖11是示出第一實施方式的懸掛臂的制造方法的抵接工序的、與X軸垂直相交的剖面圖。
[0051]圖12是第一實施方式的抵接工序結(jié)束時的被加工材料的立體圖。
[0052]圖13是示出第一實施方式的懸掛臂的制造方法的矩形部形成工序的、與X軸垂直相交的X方向的兩端的剖面圖。
[0053]圖14是第一實施方式的矩形部形成工序結(jié)束時的被加工材料的立體圖。
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