專利名稱：汽車車身用強(qiáng)度構(gòu)件、前縱梁以及汽車車身的側(cè)部構(gòu)造的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種汽車車身用強(qiáng)度構(gòu)件、前縱梁以及汽車車
身的側(cè)部構(gòu)造。詳細(xì)地說，本發(fā)明涉及一種例如像s形彎曲那
樣的彎曲方向?yàn)?維彎曲的彎曲加工、或者彎曲方向?yàn)?維彎曲的彎曲加工所制造的汽車車身用強(qiáng)度構(gòu)件、構(gòu)成汽車車身的作為強(qiáng)度構(gòu)件的前縱梁、汽車車身的側(cè)部構(gòu)造，具體而言，汽車車身的側(cè)部構(gòu)造是至少具有A柱、B柱以及上邊梁(roof rail)的汽車車身的側(cè)部構(gòu)造。
背景技術(shù)：
以往的汽車采用的是所謂的框架構(gòu)造，即，將發(fā)動(dòng)機(jī)、散熱器、懸架、變速器、差速器甚至燃料箱等的零部件安裝在框架上，并在該框架上搭載由發(fā)動(dòng)機(jī)室、駕駛室以及后備箱所構(gòu)成的車身，上述框架通過將截面箱形的構(gòu)件組合成梯子形狀所構(gòu)成。但是，由于該框架構(gòu)造必須使用相對(duì)于車身獨(dú)立的零部件即沉重的框架，因而難以追求車身輕量化，并且由于將框架和車身接合的工序也是不可缺少的，因此，生產(chǎn)率很低。為此，
近年所生產(chǎn)的大部分汽車，是由將框架和車身作為一體化構(gòu)造
的整體車身(整體結(jié)構(gòu)車身)所構(gòu)成。
整體車身是，在該整體車身的下面，即在底部分的、成為
車身構(gòu)造基礎(chǔ)的最重要部分的車身底部(也稱為平臺(tái))組合下邊梁、A柱、B柱、上邊梁、根據(jù)情況也可以通過組合由C柱構(gòu)成的車身側(cè)板(body side)從而一體化的車身本體來支承載重，即
使對(duì)于被從外部施加的沖擊載重，車身各部也在壓縮或變形時(shí)通過車身各部全體來吸收沖擊能量。在整體車身中，雖然不存在像框架構(gòu)造那樣明確的框架，但在發(fā)動(dòng)機(jī)、懸架的安裝部這樣的負(fù)荷、應(yīng)力所集中的部分，也要適當(dāng)配置例如由縱梁、懸架、各種柱、橫梁、上邊梁甚至下邊梁等這樣的由閉合截面的筒體所形成的汽車車身用強(qiáng)度構(gòu)件，以增強(qiáng)車身本體。另外，車身側(cè)板和車身底部都不僅對(duì)汽車車身的彎曲剛性、扭轉(zhuǎn)剛性產(chǎn)生很大影響，而且具有在側(cè)面
沖撞的時(shí)候盡量抑制駕駛室的損傷以便提高搭乘者的安全性的功能。特別是與全面沖撞相比，側(cè)面沖撞更難充分確保用于保護(hù)乘客的空間，所以提高該車身側(cè)板的剛性是很重要的。
車梁(也稱副車架)就是被如此配置的強(qiáng)度零部件之 一 。所
謂車梁(member)是將懸架、發(fā)動(dòng)機(jī)甚至變速器等安裝在車身底部時(shí)所設(shè)的骨架。車身底部由于支承懸架或者驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)而對(duì)于車身的各種剛性(例如彎曲剛性、扭轉(zhuǎn)剛性等)有很大影響，因此，通過在車身底部的各個(gè)部位上適當(dāng)配置車梁或者其它的加強(qiáng)件，可給予車身底部足夠的剛性。作為該種車梁的一種，具有在發(fā)動(dòng)機(jī)室內(nèi)的左右向前后方向大致水平延伸地被焊接的前縱梁。
通常，前縱梁具有例如由四邊形、六邊形甚至圓形等具有閉合截面的筒體所形成的本體。而且，該本體具有從其軸向的一端朝向另 一端、向著車身的前后方向延伸設(shè)置的前端部；與該前端部連續(xù)并且沿著作為發(fā)動(dòng)機(jī)室與駕駛室之間的隔壁的前圍板傾斜的傾斜部；與該傾斜部連續(xù)并且沿著接合于前圍板的底板下表面延伸設(shè)置的后端部。根據(jù)車身的大小，前縱梁的全長是600 1200mm程度。
該前縱梁由于如上所述首先被要求的是作為維持車身底部強(qiáng)度的強(qiáng)度構(gòu)件而被設(shè)計(jì)為具有足夠的強(qiáng)度，而另一方面，該前縱梁又是作為負(fù)擔(dān)在正面沖撞事故的情況下被施加的沖擊載重的主體的構(gòu)件，因此，該前縱梁被設(shè)計(jì)成具有在正面沖撞事
故的情況下，其前端側(cè)壓曲而塑性變形為曲狀(accordion狀)，從而能夠吸收沖擊能量的沖擊吸收性。這樣，前縱梁被要求具有所謂的相反特性，該相反特性是指具有足夠的強(qiáng)度和當(dāng)施加有沖擊載重時(shí)前端側(cè)容易塑性變形為曲折狀等這樣的特性。
并且，如上所述，前縱梁作為車身底部的加強(qiáng)構(gòu)件被配置為焊接在其它壁板上，因此要求其具有優(yōu)異的焊接性能，另夕卜，
由于前縱梁從前端部朝向后端部具有復(fù)雜的形狀并且進(jìn)行穿孔加工、切斷加工，因此也要求其具有優(yōu)異的加工性能。
在專利文獻(xiàn)l中揭示了 一種由中空鋁合金擠壓型材形成的、板厚局部地發(fā)生變化的能量吸收構(gòu)件的發(fā)明；在專利文獻(xiàn)2中揭示了 一種具有閉合截面且板厚局部地發(fā)生變化的前縱梁的發(fā)明，該閉合截面具有與車身的前后方向平行配置的弓形形狀部；在專利文獻(xiàn)3中揭示了 一種在前端部的一部分設(shè)置了脆弱部分的前縱梁的發(fā)明；在專利文獻(xiàn)4中揭示了 一種通過設(shè)計(jì)前端部的形狀而使其能在整個(gè)截面內(nèi)更加均勻地變形壓曲的前縱梁的發(fā)明；在專利文獻(xiàn)5中揭示了 一種由輕合金制鑄件形成的U字截面的下側(cè)構(gòu)件和由輕合金制板材形成的上側(cè)構(gòu)件所構(gòu)成的閉合截面的前縱梁的發(fā)明。
另外，在專利文獻(xiàn)6中揭示了 一種關(guān)于車身側(cè)板的、通過在A柱的內(nèi)部配置加強(qiáng)管來防止翻轉(zhuǎn)時(shí)A柱壓曲的發(fā)明。
近年來，對(duì)于汽車車身用強(qiáng)度構(gòu)件來說，從為了抑制地球變暖而謀求削減C O 2排出量所致的燃料費(fèi)用的提高以及進(jìn) 一 步提高沖撞事故時(shí)的乘客的安全性的觀點(diǎn)出發(fā)，對(duì)于輕量化以及
高強(qiáng)度化的要求日益提高。為了響應(yīng)這種要求，多使用具有比以往更加高強(qiáng)度水平的高強(qiáng)度原材料，如抗拉強(qiáng)度為780MPa
10以上、甚至900MPa以上的高張力鋼板。
另一方面，隨著這種原材料的高強(qiáng)度化，也促進(jìn)重新研究 汽車車身用強(qiáng)度構(gòu)件構(gòu)造。例如，為了適用于各種各樣的汽車 零部件，對(duì)其進(jìn)行具有多分支的彎曲形狀、例如像S形彎曲那 樣的彎曲方向?yàn)?維彎曲的彎曲加工，或者彎曲方向?yàn)?維彎曲 的彎曲加工所制造的汽車車身用強(qiáng)度構(gòu)件，也強(qiáng)烈要求開發(fā)出
以高精度加工的彎曲加工技術(shù)。
為了響應(yīng)這種要求，迄今為止已經(jīng)提出有各種各樣的加工 技術(shù)。例如，在專利文獻(xiàn)7所涉及的發(fā)明中揭示了 一種這樣的 方法 一邊利用能自由旋轉(zhuǎn)的臂夾持金屬管等的被加工件的前 端側(cè)并利用加熱裝置進(jìn)4于加熱， 一 邊〗吏加熱部沿軸向依次移動(dòng) 而使金屬管等的被加工件彎曲變形，其后立即進(jìn)行冷卻，從而 一邊對(duì)金屬管等進(jìn)行熱處理一邊進(jìn)行彎曲加工的方法。另外， 在專利文獻(xiàn)8所涉及的發(fā)明中揭示了 一種這樣的方法夾持金 屬管而對(duì)加熱部施加扭轉(zhuǎn)力和彎曲力， 一邊扭轉(zhuǎn)金屬管一邊使 其彎曲變形，從而一邊對(duì)金屬管等進(jìn)行熱處理一邊進(jìn)行彎曲加 工的方法。
如果再考慮彎曲加工制品的輕量化，其抗拉強(qiáng)度優(yōu)選設(shè)定 在900MPa以上，更優(yōu)選設(shè)定在1300MPa以上。在此情況下， 迄今為止如同在專利文獻(xiàn)7、 8中所揭示那樣，將抗拉強(qiáng)度為 500 700MPa左右的管坯作為初始材料進(jìn)行彎曲加工之后，通 過熱處理提高強(qiáng)度，從而制造出具有所期望的高強(qiáng)度的彎曲加 工制品。
專利文獻(xiàn)7、 8所揭示的發(fā)明，都使用屬于所謂夾持彎曲加 工的加工方法，不管實(shí)施哪個(gè)發(fā)明，都需要利用能自由旋轉(zhuǎn)的 臂來夾持被加工件的前端部。為此，4艮難使被加工件的進(jìn)給速 度高速化，并且，因?yàn)槊看卫帽壑匦聤A持住加工件后都需要
ii使臂回復(fù)到原來位置，所以被加工件的進(jìn)給速度變動(dòng)較大，復(fù)雜地控制住冷卻速度就變得很難，無法確保所期望的淬火精度。為此，必須復(fù)雜且高精度地控制加熱速度、冷卻速度，以避免產(chǎn)生不均勻應(yīng)變，確保規(guī)定淬火精度變得極其困難。為此，在彎曲加工形狀中發(fā)生不均勻，特別是在高強(qiáng)度件的情況下，伴隨殘余應(yīng)力而產(chǎn)生延遲破壞，難以制造要求高可靠性的汽車車身用強(qiáng)度構(gòu)件。
在專利文獻(xiàn)9中揭示了 一種涉及高頻加熱折彎4幾的發(fā)明，
該高頻加熱折彎機(jī)一 邊利用進(jìn)給裝置將被支承部件支承的被加工件從上游側(cè)向下游側(cè)輸送， 一 邊在該支承部件的下游進(jìn)行彎
曲加工，在此基礎(chǔ)上支承輥而使輥能向3維方向自由移動(dòng)。采用專利文獻(xiàn)9所揭示的高頻加熱折彎4幾，使輥^,過被加工件而向被加工件的相反方向的側(cè)面移動(dòng)，通過與其側(cè)面相抵接而進(jìn)行彎曲加工，因此，即使像例如S形彎曲那樣彎曲方向?yàn)?維彎曲的彎曲加工的情況下，也不需要進(jìn)行使被加工件旋轉(zhuǎn)180度的準(zhǔn)備作業(yè)，從而能夠高效率地進(jìn)行彎曲加工。
但是，在專利文獻(xiàn)9所揭示的高頻加熱折彎機(jī)中，沒有夾緊被加工件的兩側(cè)面的部件。因此，容易因經(jīng)過高頻加熱后的冷卻的殘余應(yīng)力而產(chǎn)生變形，所以很難確保規(guī)定的尺寸精度，加工速度受到限制并且難以提高彎曲加工度。
并且，在專利文獻(xiàn)10揭示的發(fā)明中涉及一種彎曲加工裝置，其取代所述夾持彎曲加工或者高頻加熱折彎機(jī)的輥，該彎曲加工裝置將固定配置的固定才莫和能向3維方向自由移動(dòng)地配置的可動(dòng)旋轉(zhuǎn)模分開設(shè)置，并且具有將金屬構(gòu)件加熱至與由可動(dòng)旋轉(zhuǎn)模對(duì)金屬構(gòu)件進(jìn)行彎曲加工的曲率相應(yīng)的溫度的加熱部件。
專利文獻(xiàn)l:日本特開平IO- 45023號(hào)7〉報(bào)專利文獻(xiàn)2
專利文獻(xiàn)3 專利文獻(xiàn)4 專利文獻(xiàn)5 專利文獻(xiàn)6 專利文獻(xiàn)7 專利文獻(xiàn)8 專利文獻(xiàn)9
曰本特開平ll — 255146號(hào)7>才艮 曰本凈爭(zhēng)開2001 _ 106002號(hào)7>才艮 曰本凈爭(zhēng)開2002 — 173055號(hào)7>才艮 曰本凈爭(zhēng)開2003 — 306171號(hào)7^才艮 曰本凈爭(zhēng)開2003 — 118633號(hào)7>才艮 曰本凈爭(zhēng)開昭50 — 59263號(hào)7>才艮 曰本凈爭(zhēng)i午2816000號(hào)7^才艮 曰本凈爭(zhēng)開2000 — 158048號(hào)7厶、才艮 專利文獻(xiàn)10: 曰本凈爭(zhēng)i牛3195083號(hào)么、才艮 但是，在專利文獻(xiàn)1 5所揭示的以往的發(fā)明中，都是通過 采用特殊的構(gòu)造作為前縱梁，從而得到高強(qiáng)度以及優(yōu)異的沖擊 吸收性能，因此，高水平地同時(shí)實(shí)現(xiàn)更高的高強(qiáng)度化與輕量化 和更進(jìn)一 步提高沖擊吸收性能受到限制。
另外，在專利文獻(xiàn)6所揭示的以往的;^明中，的確可防止 翻轉(zhuǎn)時(shí)的A柱的壓曲，但從側(cè)面沖撞的時(shí)候進(jìn)一步提高安全性 的觀點(diǎn)出發(fā)，不能說能夠充分確保駕駛室空間，因而期望得到 改善。
另外，專利文獻(xiàn)10所揭示的構(gòu)成彎曲加工裝置的固定模以 及可動(dòng)旋轉(zhuǎn)模都不能自由旋轉(zhuǎn)地保持作為被加工件的金屬件。 為此，在固定模以及可動(dòng)旋轉(zhuǎn)模的任何 一 方的表面上都容易隨 著金屬件的保持而產(chǎn)生燒傷。另外，專利文獻(xiàn)10所揭示的彎曲 加工裝置，通過向固定模以及可動(dòng)旋轉(zhuǎn)模中供給冷卻流體來防 止這些模的強(qiáng)度降低以及由熱膨脹所產(chǎn)生的加工精度降低。但 是，冷卻流體的供給不是為了對(duì)被彎曲加工過的金屬件進(jìn)行淬 火熱處理，因此，在該加工時(shí)進(jìn)行淬火，不能制造出例如 900MPa以上這樣的高強(qiáng)度的彎曲加工制品。
這樣，專利文獻(xiàn)10所揭示的彎曲加工裝置雖然是以彎曲加工為基礎(chǔ)的，但是，是在將低強(qiáng)度的金屬管坯作為起始材料進(jìn) 行熱加工之后通過淬火提高強(qiáng)度，并非以得到高強(qiáng)度的金屬件 為目的。另外，隨著金屬件的加熱在可動(dòng)旋轉(zhuǎn)模的表面容易產(chǎn) 生燒傷，作為彎曲加工裝置還要求進(jìn)一步的改善。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述以往技術(shù)所具有的課題而做成的，其目 的在于提供汽車車身用強(qiáng)度構(gòu)件、前縱梁以及汽車車身的側(cè)部
構(gòu)造。具體而言，提供進(jìn)行例如像S字形彎曲那樣彎曲方向?yàn)? 維彎曲的彎曲加工或者彎曲方向?yàn)?維彎曲的彎曲加工所制造
的汽車車身用強(qiáng)度構(gòu)件；提供構(gòu)成汽車車身的作為強(qiáng)度構(gòu)件的
前縱梁；提供汽車車身的側(cè)部構(gòu)造，具體是至少包括A柱、B 柱以及上邊梁的汽車車身的側(cè)部構(gòu)造。
本發(fā)明人等為了解決上述課題經(jīng)反復(fù)專心研究的結(jié)果，得 到下列所述的見解(a) (d)，完成了本發(fā)明。
(a) 如果使用具有特定構(gòu)造的彎曲加工裝置，則能以現(xiàn)有 的工業(yè)規(guī)模批量生產(chǎn)以下述筒體為本體的汽車車身用強(qiáng)度構(gòu) 件，上述筒體具有例如1100MPa以上、優(yōu)選1500MPa以上這 樣的超高強(qiáng)度的高頻淬火部，并且沿軸向由一個(gè)構(gòu)件構(gòu)成。
(b) 如果使用具有特定構(gòu)造的彎曲加工裝置來制造前縱 梁，能提供沿軸向由一個(gè)構(gòu)件構(gòu)成并且局部地具有迄今為止所 沒有的高頻淬火部的前縱梁，由此，能夠以迄今為止所沒有的 高水平獲得前縱梁的更進(jìn) 一 步的高強(qiáng)度化與輕量化，同時(shí)能更 進(jìn)一 步地提高沖擊吸收性能。
(c) 如果使用具有特定構(gòu)造的彎曲加工裝置制造下述側(cè)部 加強(qiáng)構(gòu)件，則能謀求車身側(cè)板的更進(jìn)一步的高強(qiáng)度化，由此能 謀求在沖撞時(shí)駕駛室空間的增加、由側(cè)部加強(qiáng)構(gòu)件本尺寸的縮小化得到的輕量化、由側(cè)部加強(qiáng)構(gòu)件的 一體構(gòu)造化帶 來的減少零部件個(gè)數(shù)而得到的制造成本的降低，上述側(cè)部加強(qiáng) 構(gòu)件沿軸向由一個(gè)構(gòu)件構(gòu)成，并且局部地具有迄今為止所沒有 的高頻淬火部，并且上述側(cè)部加強(qiáng)構(gòu)件配置在構(gòu)成車身側(cè)板的 A柱或者上邊梁等的內(nèi)部。
(d)這些汽車車身用強(qiáng)度構(gòu)件、前縱梁以及側(cè)部加強(qiáng)構(gòu)件，
沿軸向由一個(gè)構(gòu)件構(gòu)成，并且局部地具有經(jīng)過高頻淬火的超強(qiáng) 度部，并且以具有閉合截面的筒體為本體，因此，能以以往未 得到過的高水平獲得輕量、高強(qiáng)度、優(yōu)良的沖擊吸收特性、零 部件個(gè)數(shù)的減少以及制造成本的降低。
另外，雖然不是關(guān)于前縱梁或者車身側(cè)板的發(fā)明，日本特
開平IO - 17933號(hào)公報(bào)中揭示了通過局部地進(jìn)行高頻淬火處理 來提高性能的B柱加強(qiáng)件的發(fā)明。但是，在該公報(bào)中，關(guān)于如 何對(duì)前縱梁或者車身側(cè)板進(jìn)行高頻淬火處理才能大幅度提高前 縱梁或者車身側(cè)板所要求的各種各樣的特性，以及是否能提供 實(shí)際能制造的前縱梁或者車身側(cè)板沒有任何揭示或啟示，僅僅 揭示了關(guān)于用于提高B柱剛性的構(gòu)件。
本發(fā)明是一種汽車車身用強(qiáng)度構(gòu)件，其特征在于，該汽車 車身用強(qiáng)度構(gòu)件包括筒體，該筒體包括2維或者3維彎曲的彎曲 加工部，該筒體具有閉合截面，且沿軸向由一個(gè)構(gòu)件構(gòu)成，該 筒體包括經(jīng)熱處理使抗拉強(qiáng)度超過1100MPa的超高強(qiáng)度熱處 理部；作為除了該超高強(qiáng)度熱處理部以外的其余部位的、經(jīng)熱 處理使抗拉強(qiáng)度為600MPa 11 OOMPa的高強(qiáng)度熱處理部。
另外，本發(fā)明是一種汽車車身用強(qiáng)度構(gòu)件，其特征在于， 該汽車車身用強(qiáng)度構(gòu)件包括筒體，該筒體包括2維或者3維彎曲 的彎曲加工部，該筒體具有閉合截面，且沿軸向由一個(gè)構(gòu)件構(gòu) 成，該筒體包括經(jīng)熱處理使抗拉強(qiáng)度超過1100MPa的超高強(qiáng)度熱處理部；作為除了該超高強(qiáng)度熱處理部以外的其余部位的、 經(jīng)熱處理使抗拉強(qiáng)度小于600MPa的低強(qiáng)度熱處理部。
另外，本發(fā)明是一種汽車車身用強(qiáng)度構(gòu)件，其特征在于， 該汽車車身用強(qiáng)度構(gòu)件包括筒體，該筒體包括2維或者3維彎曲 的彎曲加工部，該筒體具有閉合截面，且沿軸向由一個(gè)構(gòu)件構(gòu) 成，該筒體包括經(jīng)熱處理使抗拉強(qiáng)度超過1100MPa的超高強(qiáng)
度熱處理部；作為除了該超高強(qiáng)度熱處理部以外的其余部位的 一iit々-ai、 t田乂擊4; 浩a cnr i/r"Do~i i nr i/T"Po aa茸g雖麿
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熱處理部；作為除了超高強(qiáng)度熱處理部以及高強(qiáng)度熱處理部之 外的其余部位的、經(jīng)熱處理使抗拉強(qiáng)度小于600MPa的低強(qiáng)度
熱處理部。
另外，本發(fā)明是一種汽車車身用強(qiáng)度構(gòu)件，其特征在于， 該汽車車身用強(qiáng)度構(gòu)件包括筒體，該筒體包括切斷加工預(yù)定部、
穿孔加工預(yù)定部以及焊接預(yù)定部中的至少 一 個(gè)和2維或者3維 彎曲的彎曲加工部，該筒體具有閉合截面，且沿軸向由一個(gè)構(gòu) 件構(gòu)成，該筒體包括經(jīng)熱處理使抗拉強(qiáng)度超過1100MPa的超 高強(qiáng)度熱處理部；作為除了超高強(qiáng)度熱處理部以外的其余部位 的一部分，經(jīng)熱處理使抗拉強(qiáng)度為600MPa 1100MPa的高強(qiáng) 度熱處理部；作為除了超高強(qiáng)度熱處理部以及高強(qiáng)度熱處理部 以外的其余部位的、經(jīng)熱處理使抗拉強(qiáng)度小于600MPa的低強(qiáng) 度熱處理部。
另外，本發(fā)明是一種汽車車身用強(qiáng)度構(gòu)件，其特征在于， 該汽車車身用強(qiáng)度構(gòu)件包括筒體，該筒體包括切斷加工預(yù)定部、 穿孔加工預(yù)定部以及焊接預(yù)定部中的至少 一 個(gè)和2維或者3維 彎曲的彎曲加工部，該筒體具有閉合截面，且沿軸向由一個(gè)構(gòu) 件構(gòu)成，該筒體包括經(jīng)熱處理使抗拉強(qiáng)度超過1100MPa的超 高強(qiáng)度熱處理部；作為切斷加工預(yù)定部、穿孔加工預(yù)定部以及
16焊接預(yù)定部中的至少 一 個(gè)，經(jīng)熱處理使抗拉強(qiáng)度小于600MPa
的第l低強(qiáng)度熱處理部；作為除了超高強(qiáng)度熱處理部以及第l低
強(qiáng)度的熱處理部以外的其余部位的、經(jīng)熱處理使抗拉強(qiáng)度小于
600MPa的第2低強(qiáng)度熱處理部。
另外，本發(fā)明是一種汽車車身用強(qiáng)度構(gòu)件，其特征在于， 該汽車車身用強(qiáng)度構(gòu)件包括筒體，該筒體包括切斷加工預(yù)定部、
穿孔加工預(yù)定部以及焊接預(yù)定部中的至少一個(gè)和2維或者3維
彎曲的彎曲加工部，該筒體具有閉合截面，且沿軸向由一個(gè)構(gòu)
件構(gòu)成，該筒體包括經(jīng)熱處理使抗拉強(qiáng)度超過1100MPa的超
高強(qiáng)度熱處理部；作為切斷加工預(yù)定部、穿孔加工預(yù)定部以及
焊接預(yù)定部中的至少一個(gè)，經(jīng)熱處理使抗拉強(qiáng)度小于600MPa
的第l低強(qiáng)度熱處理部；作為除了超高強(qiáng)度熱處理部以及第l低
強(qiáng)度熱處理部以外的其余部位的 一 部分，經(jīng)熱處理使抗拉強(qiáng)度
為600MPa 1100MPa的高強(qiáng)度熱處理部；作為除了超高強(qiáng)度
熱處理部、高強(qiáng)度熱處理部以及第l低強(qiáng)度熱處理部以外的其
余部位的、經(jīng)熱處理使抗拉強(qiáng)度小于600MPa的第2低強(qiáng)度熱處理部。
在上述本發(fā)明所涉及的汽車車身用強(qiáng)度構(gòu)件中，例示了彎 曲加工部是經(jīng)熱處理使抗拉強(qiáng)度超過llOOMPa的超強(qiáng)度熱處
理部的情況。
在上述本發(fā)明所涉及的汽車車身用強(qiáng)度構(gòu)件中，優(yōu)選閉合 截面是不具有朝向外部的凸緣的閉合截面。
在上述本發(fā)明中，除了超高強(qiáng)度熱處理部以外的部分在被 施加有沖擊載重時(shí)由于其強(qiáng)度比超高強(qiáng)度熱處理部強(qiáng)度低而優(yōu) 先變形，因此，該部分作為應(yīng)對(duì)沖擊載重的變形促進(jìn)部位而發(fā) 揮功能。在本發(fā)明中，通過設(shè)置上述變形促進(jìn)部位，能實(shí)現(xiàn)想 要的沖擊載重對(duì)制品的壓潰或者變形形態(tài)。例如，本發(fā)明所涉及的汽車車身用強(qiáng)度構(gòu)件在為縱梁那樣 的承受向軸向的壓潰的構(gòu)件的情況下，通過在軸向上交替配置 變形促進(jìn)部位，能向沖擊載重負(fù)荷方向發(fā)生壓曲而最終塑性變 形為曲折狀，從而能增大能量吸收。另外，本發(fā)明所涉及的汽 車車身用強(qiáng)度構(gòu)件在為各種柱那樣的承受三點(diǎn)彎曲的構(gòu)件的情 況下，例如通過使彎曲部為超高強(qiáng)度熱處理部、與該超高強(qiáng)度 熱處理部相鄰地配置變形促進(jìn)部位，能抑制彎曲部內(nèi)周的壓曲， 進(jìn)一步增大能量吸收。另外，不僅僅限于3點(diǎn)彎曲，關(guān)于向軸 向的壓潰也能得到同樣的效果。
這樣，通過考慮零部件的形狀、載重的輸送方向且適當(dāng)?shù)?配置超高強(qiáng)度熱處理部和變形促進(jìn)部位，能得到提高了吸收能 量的高效率的汽車車身用強(qiáng)度構(gòu)件。
從其它觀點(diǎn)來看，本發(fā)明提供一種前縱梁，其包括由筒體 構(gòu)成的本體，該筒體具有閉合截面且沿軸向由一個(gè)構(gòu)件構(gòu)成，
該本體包括從其軸向的一端朝向另一端、朝向車身的前后方 向延伸設(shè)置的前端部；與該前端部相連續(xù)且沿著前圍板傾斜的 傾斜部；與該傾斜部相連續(xù)且沿著與前圍板相接合的底板下表
面延伸設(shè)置的后端部，其特征在于，前端部的一部分是未經(jīng)過 淬火處理的非淬火部且該前端部的除了該 一 部分以外的其余部 分是經(jīng)過高頻淬火處理的高頻淬火部，整個(gè)傾斜部為經(jīng)過高頻 淬火處理的高頻淬火部，并且，整個(gè)后端部為經(jīng)過高頻淬火處 理的高頻淬火部，或者，后端部的一部分是未經(jīng)過淬火處理的 非淬火部且該后端部的除了該 一部分以外的其余部分是經(jīng)過高 頻淬火處理的高頻淬火部。
本發(fā)明所涉及的前縱梁，優(yōu)選在筒體的軸向上交替地分別 設(shè)有一個(gè)或者兩個(gè)以上前端部的非淬火部以及高頻淬火部。
本發(fā)明所涉及的前縱梁，非淬火部以及高頻淬火部各自的朝軸向的長度優(yōu)選隨著從筒體的前端朝向后端去而逐漸變大。
本發(fā)明所涉及的前縱梁，優(yōu)選前端部的高頻淬火部被設(shè)為 隨著從筒體的軸向前端朝向后端去其面積逐漸變大，并且優(yōu)選 前端部的非淬火部祐:設(shè)為隨著從筒體的軸向前端朝向后端去其 面積逐漸變小。
本發(fā)明所涉及的前縱梁，優(yōu)選在筒體的周向上交替地分別 i殳有 一 個(gè)或者兩個(gè)以上前端部的非淬火部以及高頻淬火部。
本發(fā)明所涉及的前縱梁，優(yōu)選筒體具有多邊形的橫截面， 非淬火部被設(shè)置在不含有多邊形頂點(diǎn)的區(qū)域內(nèi)，并且高頻淬火 部被設(shè)置在含有該多邊形頂點(diǎn)的區(qū)域內(nèi)。
本發(fā)明所涉及的筒體優(yōu)選具有多邊形的橫截面，非淬火部 被設(shè)置在含有該多邊形頂點(diǎn)的區(qū)域內(nèi)，并且高頻淬火部被設(shè)置 在不含有該多邊形頂點(diǎn)的區(qū)域內(nèi)。
本發(fā)明所涉及的前縱梁，優(yōu)選多邊形具有 一 對(duì)相對(duì)的大致 水平面，非淬火部被設(shè)置在一大致水平面內(nèi)，并且高頻淬火部 被設(shè)置在另 一大致水平面內(nèi)。
本發(fā)明所涉及的前縱梁，優(yōu)選多邊形具有 一 對(duì)相對(duì)的大致 垂直面，非淬火部被設(shè)置在一大致垂直面內(nèi)，并且高頻淬火部 被設(shè)置在另 一大致垂直面內(nèi)。
本發(fā)明所涉及的前縱梁，優(yōu)選非淬火部被設(shè)置在筒體橫截 面的下側(cè)區(qū)域內(nèi)，高頻淬火部被設(shè)置在除了該下側(cè)區(qū)域的上側(cè) 區(qū)域內(nèi)。
本發(fā)明所涉及的前縱梁，優(yōu)選非淬火部被設(shè)置在筒體橫截 面的車身內(nèi)側(cè)區(qū)域內(nèi)，高頻淬火部被設(shè)置在除了該車身內(nèi)側(cè)區(qū) 域以外的車身外側(cè)區(qū)域內(nèi)。
本發(fā)明所涉及的前縱梁，優(yōu)選從后端部的前端在筒體的軸 向上交替地分別設(shè)有 一個(gè)或者兩個(gè)以上后端部的非淬火部以及
19上述高頻淬火部。
本發(fā)明所涉及的前縱梁，優(yōu)選非淬火部被設(shè)置在含有通過
穿孔加工而形成的穿孔部以及被焊接的焊接部的區(qū)域內(nèi)。
本發(fā)明所涉及的前縱梁，優(yōu)選筒體不具有朝向外部的凸緣。 本發(fā)明所涉及的前縱梁，優(yōu)選高頻淬火部的抗拉強(qiáng)度為
600MPa 1100MPa或者超過1100MPa,并且非淬火部的抗4立 強(qiáng)度小于600MPa。
另外，從其它觀點(diǎn)來看，本發(fā)明是一種汽車車身的側(cè)部構(gòu) 造，其包括A柱和上邊梁；該A柱包括第l部分，其與下邊梁 相連接并朝向上方延伸設(shè)置，并且具有閉合截面；笫2部分， 其與該第l部分相連續(xù)并朝向傾斜方向延伸設(shè)置，并且具有閉 合面；該上邊梁與該A柱相連續(xù)且與B柱相連接，該上邊梁具有 閉合截面，其特征在于，至少在第2部分的內(nèi)部以及從該第2部 分到上邊梁內(nèi)部的比該上邊梁與B柱相連接的連接部靠后方的 位置之間配置有側(cè)部加強(qiáng)構(gòu)件，該側(cè)部加強(qiáng)構(gòu)件具有閉合截面 且具有3維彎曲的形狀，并且經(jīng)高頻淬火處理，沿軸向由一個(gè) 構(gòu)件構(gòu)成。
在本發(fā)明所涉及的汽車車身的側(cè)部構(gòu)造中，優(yōu)選對(duì)側(cè)部加 強(qiáng)構(gòu)件的、為了與B柱相連接而被焊接的區(qū)域不進(jìn)行淬火處理。
在上述本發(fā)明所涉及的汽車車身的側(cè)部構(gòu)造中，優(yōu)選汽車 車身具有與上邊梁相連續(xù)且具有閉合截面的C柱，且在C柱的內(nèi) 部配置側(cè)部加強(qiáng)構(gòu)4牛。
在本發(fā)明所涉及的汽車車身的側(cè)部構(gòu)造中，優(yōu)選對(duì)配置于 第2部分內(nèi)部的側(cè)部加強(qiáng)構(gòu)件的前端部不進(jìn)4亍淬火處理。
在本發(fā)明所涉及的汽車車身的側(cè)部構(gòu)造中，優(yōu)選側(cè)部加強(qiáng) 構(gòu)件還配置于第l部分的內(nèi)部。
在本發(fā)明所涉及的汽車車身的側(cè)部構(gòu)造中，優(yōu)選側(cè)部加強(qiáng)
20構(gòu)件不具有朝向外部的凸緣。
在上述本發(fā)明所涉及的汽車車身的側(cè)部構(gòu)造中，優(yōu)選側(cè)部 加強(qiáng)構(gòu)件的經(jīng)過高頻淬火處理的部分的抗拉強(qiáng)度為
600MPa 1100MPa或者超過1100MPa。
在上述本發(fā)明所涉及的汽車車身的側(cè)部構(gòu)造中，優(yōu)選側(cè)部 加強(qiáng)構(gòu)件的未經(jīng)過淬火處理部分的抗拉強(qiáng)度小于600MPa。
上述本發(fā)明所涉及的汽車車身用強(qiáng)度構(gòu)件、前縱梁或者在 汽車車身的側(cè)部構(gòu)造中的側(cè)部加強(qiáng)構(gòu)件通過如下方法制造，即，
使用 一邊利用進(jìn)給裝置從上游朝向下游輸送由支承部件支承的 作為被加工件的金屬件(汽車車身用強(qiáng)度構(gòu)件、前縱梁或者側(cè)部 加強(qiáng)構(gòu)件的原材料)， 一邊在該支承部件的下游進(jìn)行彎曲加工的 彎曲加工方法，制造出朝向長度方向及/或與該長度方向交差的 面內(nèi)的周向斷續(xù)或者連續(xù)地具有2維或者3維彎曲的彎曲加工 部和淬火部的彎曲加工制品，其中，利用金屬件的加熱部件在 支承部件的下游將被放出的金屬件的一部分加熱到能局部地進(jìn)
行淬火的溫度區(qū)域，并且利用配置在加熱部件下游的冷卻部件， 朝向由加熱部件加熱過的部分噴射冷卻介質(zhì)，從而對(duì)金屬件的 至少一部分進(jìn)行淬火，通過2維或者3維地改變配置于冷卻部件 的下游且具有能朝向軸向輸送被加熱部件加熱過的金屬件的多 個(gè)輥的可動(dòng)輥模的位置，從而對(duì)朝軸向放出的金屬件的、被加 熱部件加熱過的部分施加彎矩而對(duì)金屬件進(jìn)4于彎曲加工，并且 通過支承金屬件的脫離了可動(dòng)輥模的部分來抑制由彎曲加工產(chǎn) t的^ ^的i吳4 。
由于這樣地制造本發(fā)明所涉及的汽車車身用強(qiáng)度構(gòu)件、前 縱梁以及汽車車身的側(cè)部構(gòu)造上的側(cè)部加強(qiáng)構(gòu)件，因此，2維 或者3維彎曲的彎曲部的曲率半徑，既可以為恒定(例如圓弧形 狀)又可以為非恒定，即，也可以做成為曲率半徑根據(jù)長度方向的部位而發(fā)生變化的形狀。特別是前縱梁、各種柱等的汽車車 身用強(qiáng)度構(gòu)件，多為3維彎曲的彎曲部的曲率半徑根據(jù)長度方 向的部位而發(fā)生變化的形狀，采用本發(fā)明，也提供這樣的汽車 車身用強(qiáng)度構(gòu)件。
本發(fā)明所涉及的汽車車身用強(qiáng)度構(gòu)件、前縱梁以及汽車車 身的側(cè)部構(gòu)造的側(cè)部加強(qiáng)構(gòu)件使用以下裝置制造出，即，使用 一邊利用進(jìn)給裝置從上游側(cè)朝向下游側(cè)輸送由支承部件支承的 作為被加工件的金屬件， 一 邊在該支承部件的下游進(jìn)行彎曲加 工的彎曲加工方法，制造出朝向長度方向及/或與該長度方向交
叉的面內(nèi)的周向斷續(xù)或者連續(xù)地具有2維或者3維彎曲的彎曲 加工部和淬火部的彎曲加工制品，該裝置包括加熱部件，其 配置成包圍支承部件下游的金屬件，用于將金屬件的一部分加 熱到能局部地進(jìn)行淬火的溫度區(qū)域；可動(dòng)輥模，其至少具有l(wèi) 組輥對(duì)，并且能2維或者3維地自由改變其位置地配置在加熱部 件的下游， 一 邊朝向金屬件的軸向輸送由加熱部件加熱過的金 屬件一邊2維或者3維地改變其位置，乂人而對(duì)由加熱部件加熱過 的部分施加彎矩而進(jìn)行彎曲加工；支承引導(dǎo)件，其通過支承或 引導(dǎo)金屬件的、脫離了可動(dòng)輥模的部分來抑制彎曲加工后的金 屬件的誤差。
在該制造裝置中，優(yōu)選還包4舌冷卻部件，將該冷卻部件配 置在加熱部件和可動(dòng)輥模之間，通過對(duì)由加熱部件局部地加熱 過的金屬件的一部分進(jìn)行冷卻，來對(duì)金屬件的一部分進(jìn)行淬火， 另外，優(yōu)逸可動(dòng)輥模在其位置改變時(shí)移動(dòng)速度自由改變。
如果使用這些裝置，在對(duì)金屬件進(jìn)行彎曲加工時(shí)，由于一 邊能自由移動(dòng)地支承金屬件下游側(cè)的部分并以恒定速度輸送金 屬件一邊進(jìn)行熱處理，因此，能確保規(guī)定的冷卻速度，能對(duì)被 彎曲加工過的金屬件進(jìn)行均勻地冷卻，因此，能得到高強(qiáng)度且形狀凍結(jié)性更均勻的硬度的汽車車身用強(qiáng)度構(gòu)件。
例如，利用高頻加熱線圈將作為被加工件的鋼管斷續(xù)或者
連續(xù)地加熱到AC3相變點(diǎn)以上，且加熱到材料組織沒有粗?；?的溫度，使用可動(dòng)輥模使被加熱過的部分發(fā)生塑性變形而彎曲 為所期望的形狀，其后立刻使用以水或者油為主的冷卻介質(zhì)或 者其它冷卻液或者氣體或者噴霧，對(duì)被彎曲加工過的鋼管的外 表面或內(nèi)表面及外表面進(jìn)行噴射，從而能得到IOO'C /sec以上的
高冷卻速/變。
另外，用于施加彎矩的可動(dòng)輥模由于一邊與金屬件的表面 相抵接地進(jìn)行旋轉(zhuǎn)一邊支承金屬件，因此，能抑制在表面產(chǎn)生 燒傷，能高效率地進(jìn)行彎曲加工。同樣，由于支承部件也一邊 與金屬件的表面相抵接地進(jìn)行旋轉(zhuǎn) 一 邊支承金屬件，因此能抑 制金屬件燒傷。
在這些裝置中，可動(dòng)輥模優(yōu)選包括朝向上下方向的移位 ^l構(gòu)、朝向與金屬件的軸向正交的水平的左右方向的移位^l構(gòu)、 相對(duì)于上下方向傾斜的傾斜機(jī)構(gòu)以及相對(duì)于與金屬件的軸向正 交的水平的左右方向傾斜的傾斜機(jī)構(gòu)中的至少一個(gè)以上機(jī)構(gòu)。 由此，金屬件的彎曲形狀為多分支(多樣化)，能有效地進(jìn)行彎 曲方向?yàn)?維彎曲的彎曲加工，甚至是彎曲方向?yàn)?維彎曲的彎 曲力口工。
另外，可動(dòng)輥模優(yōu)選具有朝向金屬件的軸向的移動(dòng)機(jī)構(gòu)。 通過具有該移動(dòng)機(jī)構(gòu)，即使是金屬件的彎曲半徑很小的情況下， 也能在確保最合適的臂長L的同時(shí)進(jìn)行彎曲加工，因此能防止 加工裝置的大型化，由此能提高彎曲加工的精度。
在這些裝置中，加熱部件及/或冷卻部件優(yōu)選包括朝向上 下方向的移位機(jī)構(gòu)、朝向與金屬件的軸向正交的左右方向的移的軸向正交的水平方向傾^j"的傾釗-才幾構(gòu)中的至少一個(gè)以上才幾 構(gòu)。由此，能使可動(dòng)輥模和加熱部件以及冷卻部件的動(dòng)作保持 同步，通過這種同步能以更高精度進(jìn)行均勻的彎曲加工。
在這種情況下，加熱部件及/或冷卻部件優(yōu)選具有朝向金屬 件的軸向的移動(dòng)機(jī)構(gòu)。加熱部件等通過具有移動(dòng)機(jī)構(gòu)，除了能 與可動(dòng)輥模之間具有同步性之外，還能在彎曲加工開始時(shí)就對(duì) 金屬管的前端進(jìn)行加熱，并且能提高安裝、拆卸金屬管時(shí)的作 業(yè)性以及操作性。
在這些裝置中，可動(dòng)輥模優(yōu)選具有朝向金屬件的繞軸線的
周向旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，除了付與金屬件的彎曲方向?yàn)?維彎曲 的彎曲形狀或者彎曲方向?yàn)?維彎曲的彎曲形狀之外，還付與 扭轉(zhuǎn)形狀。
在這些裝置中，進(jìn)給裝置優(yōu)選具有把持金屬件并向金屬件 的繞軸線的周向旋轉(zhuǎn)的機(jī)構(gòu)。即使是在可動(dòng)輥模不使用旋轉(zhuǎn)機(jī) 構(gòu)的情況下，除了付與金屬件的彎曲方向?yàn)?維彎曲的彎曲形 狀或者彎曲方向?yàn)?維彎曲的彎曲形狀之外，還付與扭轉(zhuǎn)形狀。
在這種情況下，支承部件優(yōu)選具有與進(jìn)給裝置的旋轉(zhuǎn)同步 地向金屬件的繞軸線的周向旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。在金屬件扭轉(zhuǎn)變 形時(shí)，使可動(dòng)輥模不向周向旋轉(zhuǎn)而使支承部件同步地通過進(jìn)給 裝置的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)扭轉(zhuǎn)金屬件的后端部，能以更高的精度付與扭 轉(zhuǎn)形狀。當(dāng)然，即使是在一邊使可動(dòng)輥模向繞軸線的周向旋轉(zhuǎn)， 一邊使支承部件同步地通過進(jìn)給裝置的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)相對(duì)地扭轉(zhuǎn)金 屬件的后端部，也能以更高的精度付與扭轉(zhuǎn)形狀。
在這些裝置中，可動(dòng)輥模優(yōu)選具有驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，該驅(qū)動(dòng) 旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)使一對(duì)輥分別與進(jìn)給裝置的進(jìn)給量相應(yīng)地、利用利用 驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)等驅(qū)動(dòng)各個(gè)輥旋轉(zhuǎn)。也就是說，如果可動(dòng)輥模不具 有驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，這些輥的旋轉(zhuǎn)就僅僅依靠摩擦阻力來驅(qū)動(dòng)，
24在彎曲加工部會(huì)作用有壓縮應(yīng)力，有可能發(fā)生彎曲加工部的內(nèi) 周側(cè)的壁厚增加或者產(chǎn)生壓曲。特別是，在被加工件為薄壁件 時(shí)，由于上述原因而可能發(fā)生難以進(jìn)行彎曲加工或加工精度變差。
與此相對(duì)，通過使可動(dòng)輥模具有驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，能緩和作 用于彎曲加工部的壓縮應(yīng)力，并且能與進(jìn)給裝置的進(jìn)給量相應(yīng) 地改變可動(dòng)輥模的輥旋轉(zhuǎn)速度使其與進(jìn)給裝置同步，因此，能 對(duì)彎曲加工部附加^立伸應(yīng)力。因此，擴(kuò)大了彎曲加工的可加工
范圍，提高了制品的加工精度。
另外，這些裝置中的可動(dòng)輥模優(yōu)選具有兩組、3組或者4組 輥對(duì)，并且，金屬件優(yōu)選為具有閉合橫截面的中空構(gòu)件、具有 開啟橫截面的中空構(gòu)件或者具有異型截面的中空構(gòu)件。可動(dòng)輥 模的輥的型式與作為被加工件的金屬件的截面形狀相對(duì)應(yīng)地適 當(dāng)設(shè)定即可。
另外，在這些裝置中，優(yōu)選利用設(shè)于加熱部件上游側(cè)的至 少一個(gè)以上的預(yù)熱部件，對(duì)金屬件進(jìn)行多次加熱或者對(duì)金屬件 的繞軸線的周向進(jìn)行加熱程度不恒定的不均勻加熱。在將預(yù)熱 部件作為多級(jí)加熱來使用的情況下，能分散金屬件的加熱負(fù)荷， 能謀求提高彎曲加工效率。另一方面，在將預(yù)熱部件作為金屬 件的不均勻加熱來使用的情況下，基于由可動(dòng)輥模產(chǎn)生的金屬 件的彎曲方向進(jìn)行控制，例如使金屬件的加熱部的彎曲加工部 內(nèi)表面?zhèn)鹊臏囟鹊陀趶澢庸げ康耐獗砻鎮(zhèn)鹊臏囟?，從而能?時(shí)防止在彎曲加工部的內(nèi)表面?zhèn)犬a(chǎn)生褶皺和在彎曲加工部的外 表面?zhèn)犬a(chǎn)生裂紋。
在這些裝置中，優(yōu)選在金屬件的內(nèi)表面裝入作為冷卻部件 的芯棒并供給冷卻介質(zhì)。特別是在金屬件為厚壁件的情況下， 用于確保冷卻速度是很有效的。
25在這些裝置中，從冷卻部件供給來的冷卻介質(zhì)優(yōu)選含有以 水為主要成分的防銹劑及/或淬火劑。由于由冷卻裝置供給來的 冷卻水會(huì)浸濕滑動(dòng)部，而在冷卻水中不含有防銹劑的情況下就 會(huì)生銹，因此，優(yōu)選在冷卻水中含有防銹劑。并且，從冷卻部 件供給來的冷卻介質(zhì)還可以含有以水為主要成分的淬火劑。例 如混合有機(jī)高分子劑的是眾所周知的淬火劑。通過混入規(guī)定濃 度的淬火劑，能調(diào)整冷卻速度而確保穩(wěn)定的淬火性能。
在這些裝置中，優(yōu)選向可動(dòng)輥模供給潤滑劑及/或冷卻流 體。向可動(dòng)輥模供給潤滑劑的情況下，即使在金屬件的加熱部
所產(chǎn)生的鐵屑被可動(dòng)輥模巻入的情況下，由于潤滑作用也能減 少燒傷的產(chǎn)生。另外，在向可動(dòng)輥模供給冷卻流體的情況下， 由于可動(dòng)輥模被冷卻流體冷卻，因此能防止可動(dòng)輥模的強(qiáng)度降 低、由可動(dòng)輥模的熱膨脹引起加工精度降低以及在可動(dòng)輥模表 面產(chǎn)生燒傷。
并且，在這些裝置中，優(yōu)選利用支承可動(dòng)輥模、加熱部件 或者冷卻部件并且具有至少一個(gè)以上能繞軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的關(guān)節(jié)的關(guān)
節(jié)型機(jī)器人，進(jìn)行由移位機(jī)構(gòu)、傾斜才幾構(gòu)以及移動(dòng)機(jī)構(gòu)中的至 少 一 個(gè)機(jī)構(gòu)所產(chǎn)生的可動(dòng),昆模、加熱部件或者冷卻部件的動(dòng)作。
通過使用關(guān)節(jié)型機(jī)器人，能基于控制信號(hào)容易地使在對(duì)金 屬管進(jìn)行彎曲加工時(shí)可動(dòng)輥模、加熱部件以及冷卻部件所需要 的、機(jī)械手進(jìn)行的朝向上下方向或者左右方向的位移動(dòng)作、相 對(duì)于上下方向或者左右方向傾斜的傾斜動(dòng)作或者朝向前后方向 的移動(dòng)動(dòng)力X為 一 連串的動(dòng)4乍,從而能同時(shí)-漆求彎曲力口工的5丈 率化及加工裝置的小型化。
從另一面來看，本發(fā)明所涉及的汽車車身用強(qiáng)度構(gòu)件、前 縱梁以及汽車車身的側(cè)部構(gòu)造的側(cè)部加強(qiáng)構(gòu)件是通過彎曲加工 制品的制造設(shè)備列制造出的，該彎曲加工制品的制造設(shè)備列包括構(gòu)成電焊鋼管制造生產(chǎn)線的將帶狀鋼板連續(xù)放出的開巻機(jī)； 將被放出的帶狀鋼板成形為規(guī)定的截面形狀的管的成形部件； 焊接已對(duì)接了的帶狀鋼板的兩側(cè)緣而形成連續(xù)管的焊接部件； 進(jìn)行焊縫切削以及根據(jù)需要進(jìn)行后退火或者精壓加工的后處理 部件；配置于該后處理部件的出口側(cè)的、上述本發(fā)明所涉及的 彎曲加工制品的制造裝置。
另外，本發(fā)明所涉及的汽車車身用強(qiáng)度構(gòu)件、前縱梁以及 汽車車身的側(cè)部構(gòu)造的側(cè)部加強(qiáng)構(gòu)件是通過彎曲加工制品的制
造設(shè)備列制造出的，該彎曲加工制品的制造i殳備列包括構(gòu)成輥 軋成形生產(chǎn)線的連續(xù)放出帶狀鋼板的開巻機(jī)；將被放出的帶 狀鋼板成形為規(guī)定的截面形狀的成形部件；配置于該成形部件 的出口側(cè)的、上述本發(fā)明所涉及的彎曲加工制品的制造裝置。
本發(fā)明所涉及的汽車車身用強(qiáng)度構(gòu)件、前縱梁以及汽車車 身的側(cè)部構(gòu)造的側(cè)部加強(qiáng)構(gòu)件可以4吏用橫截面為圓形的鋼管， 但不僅僅限于鋼管，只要是具有各種橫截面的長條的筒體都能 同樣適用。例如，除了鋼管之外，只要是矩形、梯形或者具有 復(fù)雜橫截面的閉合截面構(gòu)件都可適用。
采用本發(fā)明，在同時(shí)具備彎曲加工部和經(jīng)熱處理使抗拉強(qiáng) 度超過1100MPa的超高強(qiáng)度熱處理部這一點(diǎn)來說是歷來從未 有過的，能形狀凍結(jié)性良好、具有規(guī)定的硬度分布且具有所期 望的尺寸精度、高效率且價(jià)格便宜地、不產(chǎn)生表面缺陷地提供 例如縱梁、懸架、碰撞盒、各種柱、橫梁、上邊梁以及下邊梁
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虧曰3 午午4用諒厭取J TT 。
采用本發(fā)明，由于兼?zhèn)淦駷橹刮吹玫竭^的高強(qiáng)度以及輕 量性和沖擊吸收性能，并且具有優(yōu)良的焊接性以及加工性能， 因此能提供以現(xiàn)有工業(yè)規(guī)模能大量生產(chǎn)的前縱梁。
并且，采用本發(fā)明能提供一種能以高水平同時(shí)得到更進(jìn)一步的高強(qiáng)度化與輕量化、更進(jìn)一步降低車身制造成本的汽車車 身的側(cè)部構(gòu)造。


圖l是表示實(shí)施方式所涉及的、用于實(shí)施彎曲加工的彎曲 加工制品的制造裝置的整體構(gòu)成的簡化說明圖。圖2是表示實(shí)施方式中能應(yīng)用為金屬件的被加工件的橫截 面形狀的說明圖，圖2(a)是表示通過輥軋成形法等制造的具有 開放截面的通道(channel),圖2(b)是表示通過進(jìn)給加工制造的具有異型截面的通道。圖3是表示能作為實(shí)施方式中的支承部件使用的支承引導(dǎo) 件的構(gòu)成的一例的說明圖。圖3(a)是表示支承引導(dǎo)件和用于驅(qū) 動(dòng)支承引導(dǎo)件的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的配置的剖視圖，圖3 (b)是表示支承 引導(dǎo)件的外觀的立體圖。圖4是表示實(shí)施方式的制造裝置的加工部構(gòu)成的說明圖。圖5是示意性地表示實(shí)施方式的制造裝置中的加熱裝置和 冷卻裝置的構(gòu)成例子的說明圖。圖6是表示為了確保壁厚件的冷卻速度而在中空的閉合截 面構(gòu)件的內(nèi)面裝入了芯棒的狀況的說明圖。圖7是表示實(shí)施方式的制造裝置的可動(dòng)輥模的朝向上下方 向以及左右方向的移位才幾構(gòu)以及朝向周向的凝:壽t才幾構(gòu)的i兌明 圖。圖8是實(shí)施方式的制造裝置的可動(dòng)專昆才莫的朝向前后方向的 移動(dòng)機(jī)構(gòu)的說明圖。圖9是表示構(gòu)成實(shí)施方式的制造裝置的可動(dòng)輥模的輥的 圖，圖9(a)表示金屬件為中空的閉合截面構(gòu)件的情況，圖9(b) 表示金屬件為矩形管等的閉合截面構(gòu)件或者通道等的開放截面構(gòu)件的情況，圖9(C)表示金屬件為矩形管等的閉合截面構(gòu)件或 者通道等的異型截面構(gòu)件的情況。圖IO是用于說明將預(yù)熱裝置作為金屬件的不均勻加熱使用時(shí)的作用的圖。圖ll是表示支承引導(dǎo)件的一例的說明圖。圖12是表示支承引導(dǎo)件的另 一例的說明圖。 圖13是表示支承引導(dǎo)件的另 一 例的說明圖。 圖14是表示支承引導(dǎo)件的另 一例的說明圖。 圖15是表示支承引導(dǎo)件的另 一例的說明圖。 圖16是表示支承引導(dǎo)件的另 一 例的說明圖。 圖17是表示支承引導(dǎo)件的另 一例的說明圖。 圖18是表示支承引導(dǎo)件的另 一例的說明圖。 圖19是表示能在實(shí)施方式的制造裝置中使用的關(guān)節(jié)型機(jī)器人的構(gòu)成的說明圖。圖20是表示能在實(shí)施方式的制造裝置中使用的關(guān)節(jié)型機(jī)器人的另 一構(gòu)成例子的說明圖。圖21是表示作為被加工件的 一個(gè)例子的電焊鋼管的制造工序的整體說明圖。圖22是表示^l加工件的制造中所使用的輥軋成形工序的整體構(gòu)成的圖。圖23(a)以及圖23(b)是表示作為利用本實(shí)施方式制造出的作為汽車車身用強(qiáng)度構(gòu)件的 一例的縱梁和保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件 一體化構(gòu)成零部1'牛40的i兌明圖。圖24(a) 圖24(e)是表示前縱梁的說明圖。 圖25(a)以及圖25(b)是表示B柱的說明圖。 圖26(a)以及圖26(b)是表示橫梁的說明圖。 圖27(a)以及圖27(b)是表示A柱 上邊梁一體構(gòu)造件的說明常的淬火 條件的圖表，圖28(b)是表示加熱到AC3點(diǎn)以上之后緩慢冷卻的 條件的圖表，圖28(c)是表示加熱到AC1點(diǎn)以下之后急冷的條件 的圖表，圖28(d)是表示加熱到AC1點(diǎn) AC3點(diǎn)的溫度區(qū)域之后 急冷的條件的圖表，圖28(e)是表示加熱到AC 1點(diǎn) AC3點(diǎn)的溫 度區(qū)域之后緩慢冷卻的條件的圖表。圖29是表示在汽車車身的發(fā)動(dòng)機(jī)室內(nèi)的左右縱壁部朝向 前后方向大致水平地延伸而被焊接的前縱梁的說明圖。 圖30是表示前縱梁的第l例的說明圖。 圖31是表示前縱梁的第2例的說明圖。 圖32是表示前縱梁的第2例的優(yōu)選形態(tài)的說明圖。 圖33是表示前縱梁的第3例的說明圖。 圖34(a) 圖34(d)是表示前縱梁的第4 7例的說明圖。 圖35(a)以及圖35(b)是表示前縱梁的第8、 9例的說明圖。 圖36 (a)以及圖36(b)是表示前縱梁的第10、 ll例的說明圖。圖37是表示前縱梁的第12例的說明圖。圖38是在圖31所示的前縱梁的第2例中，從后端部的前端 部向本體的軸向形成一個(gè)非淬火部的第13例的說明圖。圖39是表示在含有通過穿孔加工而形成的穿孔部以及被 焊接的焊接部的區(qū)域設(shè)有非淬火部的前縱梁的第14例的說明 頃。圖40是表示實(shí)施方式l的汽車車身側(cè)部構(gòu)造的 一例的說明圖。圖41是表示實(shí)施方式1的側(cè)部加強(qiáng)構(gòu)件的一例的說明圖。 圖42(a)是表示圖40的A-A剖視圖，圖42(b)表示圖40的B圖43是表示實(shí)施方式2的側(cè)部加強(qiáng)構(gòu)件的說明圖。 圖44是圖40的C- C剖視圖。 圖45是圖40的D - D剖視圖。 附圖標(biāo)記說明1、金屬件；2、支承部件；3、進(jìn)給裝置；4、可動(dòng)輥模、 夾送輥；5、加熱部件、加熱裝置、高頻加熱線圈；5a、預(yù)熱 部件、預(yù)熱裝置、預(yù)熱用高頻加熱線圈；6、冷卻部件、冷卻 裝置；6a、芯4奉；7、夾具才幾構(gòu)；8、 9、 10、驅(qū)動(dòng)電動(dòng)一幾；10a、 驅(qū)動(dòng)齒輪；11、關(guān)節(jié)型機(jī)器人；12、固定面；13、 14、 15、臂； 16、 17、 18、關(guān)節(jié)；19、電焊鋼管制造生產(chǎn)線；20、帶狀鋼板； 21、開巻才幾；22、 27、成形部件；23、焊接部件；24、后處理 部件；25、 28、切斷部件；26、輥軋成形生產(chǎn)線；30、支承引 導(dǎo)件；40、懸架梁以及側(cè)梁一體化構(gòu)成零部件；40a、彎曲加 工部；40b、切斷或者穿孔加工預(yù)定部；40c、焊^接預(yù)定部；40d、 筒體；40e、超高強(qiáng)度熱處理部；40f、高強(qiáng)度熱處理部； 41A 41D、前縱梁；41Aa、彎曲加工部；41Ab、切斷或者穿 孔加工預(yù)定部；41AC、焊接預(yù)定部；41Ad、筒體；41Ae、超 高強(qiáng)度熱處理部；41Af、高強(qiáng)度熱處理部；41B、前縱梁；41Ba、 彎曲加工部；41Bb、切斷或者穿孔加工預(yù)定部；41Bc、焊接 預(yù)定部；41Bd、筒體；41Be、超高強(qiáng)度熱處理部；41Bf、高 強(qiáng)度熱處理部；41C、前縱梁；41Ca、彎曲加工部；41Cb、切 斷或者穿孔加工預(yù)定部；41Cc、焊*接預(yù)定部；41Cd、筒體； 41Ce、超高強(qiáng)度熱處理部；41Cf、高強(qiáng)度熱處理部；41D、前 縱梁；41Da、彎曲加工部；41Db、切斷或者穿孔加工預(yù)定部； 41Dc、焊接預(yù)定部；41Dd、筒體；41De、超高強(qiáng)度熱處理部； 41Df、高強(qiáng)度熱處理部；42A、 42B、 B柱；42Aa、 42Ba、彎曲加工部；42Ab、 42Bb、切斷或者穿孔加工預(yù)定部；42AC、 42Bc、焊接預(yù)定部；42Ad、 42Bd、筒體；42Ae、 42Be、超 高強(qiáng)度熱處理部；42Af、 42Bf、高強(qiáng)度熱處理部；43A、 43B、 橫梁；43Aa、 43Ba、彎曲加工部；43Ab、 43Bb、切斷或者穿 孔加工預(yù)定部；43AC、 43Bc、焊-接預(yù)定部；43Ad、 43Bd、筒 體；43Ae、 43Be、超高強(qiáng)度熱處理部；43Af、 43Bf、高強(qiáng)度 熱處理部；44A、 44B、 A柱 上邊梁一體化構(gòu)造體；44Aa、 44Ba、 彎曲加工部；44Ab、 44Bb、切斷或者穿孔加工預(yù)定部；44AC、 44Bc、焊接預(yù)定部；44Ad、 44Bd、筒體；44Ae、 44Be、超 高強(qiáng)度熱處理部；44Af、 44Bf、高強(qiáng)度熱處理部；50、底板； 51、汽車車身；52、發(fā)動(dòng)機(jī)室；52a、縱壁部；53、前縱梁； 53- 1~53-14、第1例 第14例；54、本體；54a、 一端部； 54b、另一端部；55、前端部；55a、非淬火部；55b、高頻淬 火部；56、傾斜部；57、后端部；57a、非淬火部；57b、高頻 淬火部；58、駕駛室；59、前圍板；61、汽車車身；62、側(cè)部 構(gòu)造；63、 A柱；63a、第l部分；63b、第2部分；64、 B柱； 65、上邊梁；66、下邊梁；67、 C柱；68、底斗反；69、車輪外 罩(wheel house outer); 70、 70—1、 70_2、 4則^卩力口強(qiáng)^H牛； 71、發(fā)動(dòng)才幾室。
具體實(shí)施方式
實(shí)施方式1下面，參照附圖詳細(xì)說明用于實(shí)施本發(fā)明的汽車車身用強(qiáng) 度構(gòu)件的最佳形態(tài)，并且說明其制造方法、制造裝置以及制造 設(shè)備列。首先，參照附圖按照以下順序說明本實(shí)施方式(I)整體構(gòu) 造以及支承部件、(II)加工部的構(gòu)成以及加熱、冷卻裝置、(III)可動(dòng)輥模、(IV)預(yù)熱部件及其作用、(V)支承引導(dǎo)件、(VI)關(guān)節(jié)
型機(jī)器人的構(gòu)成配置、(vn)彎曲加工設(shè)備列-(i)整體構(gòu)造以及支承部件
圖i是表示本實(shí)施方式所涉及的、用于實(shí)施彎曲加工的彎 曲加工制品的制造裝置o的整體構(gòu)成的簡化說明圖。
在本實(shí)施方式中， 一邊利用進(jìn)給裝置3從上游側(cè)斷續(xù)或者
連續(xù)地輸送作為被加工件的金屬件l， 一邊在在支承部件2、 2 的下游側(cè)進(jìn)行彎曲加工，該金屬件1被支承部件2、 2支承為能 向其軸向自由移動(dòng)。
圖l所示的金屬件l是橫截面形狀為圓形的鋼管。但是，本 發(fā)明不僅僅局限于鋼管，只要是具有閉合截面的長條的被加工 件即可，能同樣適用。金屬件l除了圖l所示的鋼管以外，還具 有矩形、梯形或者復(fù)雜形狀的閉合截面。
圖2是表示在本實(shí)施方式中的能應(yīng)用為金屬件l的被加工 件l - 1 ~ 1 - 3的橫截面的說明圖，圖2(a)表示通過輥軋成形法 等制造出的具有開放截面的通道l - 1，圖2(b)表示通過進(jìn)給加 工制造出的具有異型截面的通道l - 2、 1-3。在本實(shí)施方式的 制造裝置0中，與所應(yīng)用的金屬件l的橫截面形狀相對(duì)應(yīng)地，適 當(dāng)?shù)卦O(shè)定后述的可動(dòng)輥模4 、支承部件2的與金屬件1相接觸的 接觸部的形狀即可。
圖l中所示的制造裝置O包括兩組支承部件2、 2，其分開 配置在金屬件l的移動(dòng)方向上，用于一邊沿金屬件l的軸向輸送 金屬件l一邊將其支承在規(guī)定的位置；進(jìn)給裝置3，其配置在支 承部件2、 2的上游側(cè)，用于斷續(xù)或者連續(xù)地輸送金屬件l。制 造裝置0還包括可動(dòng)輥模4，該可動(dòng)輥模4配置在兩組支承部件 2、 2的下游側(cè)，在沿軸向輸送金屬件l的同時(shí)2維或者3維地自 由改變其設(shè)置位置。在可動(dòng)輥才莫4的入口側(cè)配置有作為加熱部件的高頻加熱線
圈5和作為冷卻部件的水冷裝置6,高頻加熱線圈5配置于金屬 件l的外周，用于對(duì)金屬件l的長度方向的一部分進(jìn)行局部急速 加熱的；水冷裝置6用于對(duì)通過高頻加熱線圈5進(jìn)行局部急速加 熱過的金屬件l的被加熱部的、與因可動(dòng)輥模4的2維或者3維的 移動(dòng)而#皮施加有彎矩的部分的下游側(cè)相鄰的部分進(jìn)行急冷。
并且，在可動(dòng)輥模4的出口側(cè)配置有支承引導(dǎo)件30，其通 過支承金屬件l的脫離了可動(dòng)滾模4的部分，抑制由在彎曲加工 之后的金屬件l上產(chǎn)生的變形引起的尺寸誤差。
在圖l所示的本實(shí)施方式中，由于使用橫截面為圓形的鋼 管作為金屬管l,因此，采用使各自的旋轉(zhuǎn)軸平行且相互分開 相對(duì)配置的兩組成對(duì)的孔型輥?zhàn)鳛橹С胁考?,但支承部件2并 不限于成對(duì)的孔型輥，只要使用與金屬件l的橫截面形狀相對(duì) 應(yīng)的合適的部件即可。另外，在使用成對(duì)的孔型輥構(gòu)成支承部 件的情況下，也不限于如圖l所示的由兩組支承輥對(duì)2、 2構(gòu)成， 也可以 -使用l組或者3組以上的支承輥對(duì)2。
圖3是表示本實(shí)施方式中的能作為支承部件2使用的支承 引導(dǎo)件的構(gòu)成的一例的說明圖，圖3(a)是表示支承引導(dǎo)件2和用 于驅(qū)動(dòng)支承引導(dǎo)件2的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)9的配置的剖視圖，圖3(b)是表 示支承引導(dǎo)件2的外觀的立體圖。
圖3中所示的例子是金屬件1的橫截面為四邊形的四棱管 的情況，支承引導(dǎo)件2能旋轉(zhuǎn)地支承四棱管1。支承引導(dǎo)件2與 高頻加熱線圈5相4妄近地配置，因此，為了防止加熱而優(yōu)選支 承引導(dǎo)件2由非磁性材料構(gòu)成，并且如圖3(b)所示那樣將其二分 割或者分割為二分割以上，并在被分割的部位安裝特氟龍 (Te f 1 o n 注冊(cè)商標(biāo))等的絕緣體(未圖示)。
通過設(shè)置與支承引導(dǎo)件2直接連結(jié)、由驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)10以及旋轉(zhuǎn)齒輪10a構(gòu)成的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)9，能如后所述地使支承引導(dǎo)件 2與進(jìn)給裝置3的旋轉(zhuǎn)同步地向繞金屬件l的軸線的周向旋轉(zhuǎn)。 由此，在要使金屬件l扭轉(zhuǎn)變形時(shí)，能夠?qū)饘偌施加高精度 的扭轉(zhuǎn)變形。
制造裝置O，可以使用圖1所示的支承輥或者圖3所示的支 承引導(dǎo)件的任何一個(gè)作為金屬件1的支承部件2，在以下的說明 中，以使用圖1所示的鋼管1作為金屬件并使用成對(duì)的支承輥2 作為支承部件的情況為例。但是，在本發(fā)明中，金屬件不僅是 圓管，也可以是圓管以外的閉合截面構(gòu)件。另外，本發(fā)明同樣 也適用于采用支承引導(dǎo)件替代支承輥的情況。 (II)加工部的構(gòu)成、加熱裝置以及冷卻裝置 圖4是表示本實(shí)施方式的制造裝置O的加工部的構(gòu)成的說 明圖。
如該圖所示，配置有用于保持金屬件1的兩組支承輥對(duì)2、 2和位于其下游側(cè)的可動(dòng)輥一莫4。在可動(dòng)輥一莫4的入口側(cè)配置有 高頻加熱線圏5以及冷卻裝置6。并且，在兩組支岸義輥對(duì)2、 2之 間設(shè)有預(yù)熱裝置5a，而且在可動(dòng)輥才莫4的入口側(cè)的鄰近部配置 有潤滑劑供給裝置8。
在圖4中，利用可動(dòng)輥模4沿金屬件1的長度方向輸送通過 了兩組支承輥對(duì)2、 2的金屬件1并支承金屬件1， 一邊以2維或 者3維控制該可動(dòng)輥模4的位置、甚至根據(jù)需要控制移動(dòng)速度， 一邊使用配置在金屬件l外周的高頻加熱線圈5將金屬件1局部 地急速加熱到能淬火的溫度，從而對(duì)金屬件l進(jìn)行規(guī)定形狀的 彎曲加工，并且使用冷卻裝置6對(duì)彎曲加工后的部分進(jìn)行局部 急冷。
在彎曲加工的時(shí)候，利用高頻加熱線圏5將通過了兩組支 承輥對(duì)2、 2的金屬件1加熱到能淬火的溫度區(qū)域，從而由可動(dòng)
35輥模4對(duì)金屬件1進(jìn)行彎曲加工的彎曲加工部的屈服點(diǎn)降低而 使變形阻力降低，能容易地將金屬件l彎曲加工成期望的形狀。
并且，由于利用孔型輥對(duì)2、 2—邊沿軸向輸送金屬件1一 邊支承金屬件l,因此能抑制在可動(dòng)輥模4的表面產(chǎn)生燒傷。而 且，由于對(duì)可動(dòng)輥模4供給潤滑劑，因此，即使在向可動(dòng)輥模4 的內(nèi)部巻入有在金屬件l的加熱部產(chǎn)生的鐵屑的情況下，也能 夠利用對(duì)可動(dòng)輥模4表面的潤滑作用減少燒傷的產(chǎn)生。
另外，在該制造裝置0中，由于也能夠?qū)蓜?dòng)輥模4供給冷 卻流體，因此，可動(dòng)輥模4被冷卻流體冷卻。由此，可動(dòng)輥模4 的強(qiáng)度降低、由于可動(dòng)輥模4的熱膨脹引起的加工精度降低、 甚至可動(dòng)輥模4表面的燒傷的產(chǎn)生都能夠防止。
圖5是示意性地表示本實(shí)施方式中的加熱裝置5以及冷卻 裝置6的構(gòu)成例的說明圖。
加熱裝置5由以環(huán)狀配置在金屬件1的應(yīng)該形成加熱部的 外周的高頻加熱線圈5構(gòu)成，將金屬件1局部地加熱到能淬火的 溫度區(qū)域。接著，通過使可動(dòng)輥模4在2維或者3維方向上移動(dòng)， 對(duì)金屬件1的被加熱裝置5加熱過的部分施加彎矩。
另外，通過自冷卻裝置6對(duì)金屬件1的加熱部噴射冷卻介 質(zhì)，能對(duì)金屬件l的被加熱過的部分進(jìn)行淬火。
如上所述，高頻加熱前的金屬件:U皮兩組支承輥對(duì)2、 2支 承。本實(shí)施方式是將加熱裝置5以及冷卻裝置6—體化構(gòu)成的情 況，^旦也可以分別構(gòu)成。
這樣，能將金屬件1斷續(xù)或者連續(xù)地加熱到AC3相變點(diǎn)以 上，并且加熱到使構(gòu)成金屬組織的晶粒不變粗大的溫度為止， 而且使用可動(dòng)輥模4使局部加熱部產(chǎn)生塑性變形，之后立即噴 射冷卻介質(zhì)，從而能夠以100。C/sec以上的冷卻速度進(jìn)行淬火。
因此，實(shí)施彎曲加工后的金屬件l,能夠確保優(yōu)異的形狀凍結(jié)性以及穩(wěn)定的質(zhì)量。例如，即使在將低強(qiáng)度的金屬件作為 初始材料進(jìn)行彎曲加工的情況下，通過沿著軸向均勻地淬火，
能夠提高強(qiáng)度，能夠制造出相當(dāng)于抗拉強(qiáng)度為900MPa以上、 甚至1300MPa纟及以上的彎曲加工制品。
金屬件l如果為厚壁的話，有時(shí)難以確^f呆IO(TC /sec以上的 冷卻速度，但在金屬件l為圓管、矩形管甚至梯形管等的中空 閉合截面構(gòu)件(金屬管件)的情況下，作為用于確保期望的冷卻 速度的冷卻部件，優(yōu)選在閉合截面構(gòu)件的內(nèi)部插入芯棒。
圖6是表示為了確保壁厚件的冷卻速度而在中空閉合截面 構(gòu)件的內(nèi)面裝入了芯棒的狀況的說明圖。
在中空閉合截面構(gòu)件為厚壁的情況下，在其內(nèi)部裝入芯棒 6a作為冷卻部件，與配置在金屬件l的外周的冷卻部件6同樣地 供給冷卻介質(zhì)，從而能確保期望的冷卻速度。在此情況下，用 流體或者噴霧對(duì)金屬件l的內(nèi)部進(jìn)行冷卻即可，芯棒6a優(yōu)選由 非磁性體或者耐火物品構(gòu)成。
在本實(shí)施方式的制造裝置O中，作為從冷卻部件6供給來的 冷卻介質(zhì)，優(yōu)選使用含有以水為主要成分的防銹劑。如果加工 裝置的滑動(dòng)部被供給來的冷卻水浸濕，由于在冷卻水中不含防 銹劑的情況下會(huì)生銹，因此在冷卻水中含有防銹劑是有效的。
并且，作為從冷卻部件6供給來的冷卻介質(zhì)，優(yōu)選含有以 水為主要成分的淬火劑。例如，公知有混入有機(jī)高分子劑作為 淬火劑。通過添加規(guī)定濃度的淬火劑，能調(diào)整冷卻速度而確保 穩(wěn)定的淬火性能。
(ni)可動(dòng)輥模4的構(gòu)成
圖7是表示本實(shí)施方式的制造裝置0的可動(dòng)輥模4的朝向上 下方向以及左右方向的移位機(jī)構(gòu)，以及朝向金屬管的繞軸線的 周向的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的說明圖。圖7所示的可動(dòng)輥模4與圖l所示的可動(dòng)輥模4不同，其具有一邊沿作為被加工件的金屬件(圓管)l的軸向輸送金屬件l一邊支承金屬件1的4個(gè)輥。朝向上下方向的移位沖幾構(gòu)由驅(qū)動(dòng)電動(dòng)初」8構(gòu)成，朝向左右方向的移^f立才幾構(gòu)由驅(qū)動(dòng)電動(dòng)才幾9所構(gòu)成。另夕卜，朝向周向的^走轉(zhuǎn)才幾構(gòu)由驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)10構(gòu)成。
在圖7中，沒有表示出使可動(dòng)輥模4朝向上下方向以及左右方向傾斜的傾斜機(jī)構(gòu)的構(gòu)成，該傾斜機(jī)構(gòu)不需要特別限定，可以使用眾所周知的慣用機(jī)構(gòu)。
圖8是可動(dòng)輥模4的朝向前后方向的移動(dòng)機(jī)構(gòu)的說明圖。如圖8所示，將臂長度(金屬件1的加工長度)設(shè)為L時(shí)，彎曲加工所必要的彎矩M由下述(A)式?jīng)Q定。
M=P x L = P x Rsine ……(A)
因此，臂長度L越長，對(duì)夾送輥(可動(dòng)輥模)4作用的力P就越小。也就是說，將彎曲半徑從小徑到大徑的加工范圍作為對(duì)象時(shí)，在使可動(dòng)輥模4向前后方向不移動(dòng)的情況下，在彎曲半徑小的金屬件l的加工中的加工力P有時(shí)候會(huì)超過設(shè)備的能力。因此，若配合于彎曲半徑為小徑的金屬件1的加工而將臂長度L設(shè)定為大的話，則在加工彎曲半徑為大徑的金屬件時(shí)，為了構(gòu)成可動(dòng)輥才莫4的移位機(jī)構(gòu)以及傾斜機(jī)構(gòu)需要大的行程，加工裝置就變大型化。
另一方面，如果考慮到制造裝置O的停止精度、容許誤差，在減少臂長度L的情況下，加工精度就變差。為此，對(duì)應(yīng)于金屬件1的彎曲半徑而將可動(dòng)輥模4配置成能朝向前后方向自由移動(dòng)，從而能與金屬件1的彎曲半徑無關(guān)地獲得最合適的臂長度L,所以能擴(kuò)大可加工的范圍。并且，在此情況下不會(huì)使加工裝置大型化，能充分確保加工精度。
同樣，在本實(shí)施方式的制造裝置O中，具有也使高頻加熱裝置以及冷卻裝置分別單獨(dú)地或者共同地向前后方向移動(dòng)的移動(dòng)機(jī)構(gòu)。由此，除了能確保高頻加熱裝置以及冷卻裝置與可動(dòng)
輥模4的同步性之外，還能在彎曲加工開始時(shí)對(duì)金屬件l的前端
進(jìn)行加熱，并且，安裝裝卸金屬件l時(shí)的作業(yè)性以及操作性都能得到提高。
圖9是表示構(gòu)成本實(shí)施方式的制造裝置0的可動(dòng)輥模4的各種輥的說明圖，圖9(a)是表示金屬件l為圓管等的閉合截面構(gòu)件的情況，圖9(b)表示金屬件l為矩形管等的閉合截面構(gòu)件或者通道等的開放截面構(gòu)件的情況，圖9(c)是表示金屬件l為矩形管等
可動(dòng)輥才莫4的輥型式，可以對(duì)應(yīng)于金屬件1的截面形狀來設(shè)計(jì)，如圖9(a) 圖9(c)所示，除了由2輥或者4輥構(gòu)成以外，可動(dòng)輥才莫4也可以由3輥構(gòu)成。
通常，可以將進(jìn)行彎曲加工的金屬件的截面形狀做成具有圓形、矩形、梯形或者復(fù)雜形狀的由輥軋成形法等形成的閉合截面形狀或者開放截面形狀，或者由進(jìn)給加工所形成的異型截面形狀，而在金屬件l的截面形狀實(shí)質(zhì)上為矩形的情況下，如圖9(c)所示，優(yōu)選可動(dòng)輥模4由4輥構(gòu)成。
在本實(shí)施方式的制造裝置O中，為了對(duì)金屬件l施加扭轉(zhuǎn)變形，如圖7所示，優(yōu)選在可動(dòng)輥模4中設(shè)置朝向金屬件1的繞軸線的周向的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。同時(shí)，雖然在圖l中沒有表示，但優(yōu)選在進(jìn)給裝置3中設(shè)置把持金屬件1 、能朝向金屬件1的繞軸線的周向旋轉(zhuǎn)的夾具機(jī)構(gòu)7。
因此，在通過制造裝置0對(duì)金屬件1施加扭轉(zhuǎn)變形的情況下，可以使用通過可動(dòng)輥模4的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)使金屬件1的前端部進(jìn)行扭轉(zhuǎn)變形的方式，和使用通過進(jìn)給裝置3的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)使金屬件l的后端部進(jìn)行扭轉(zhuǎn)變形的方式。通常，若使用進(jìn)給裝置3的
39旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的方式，則為緊湊化的裝置機(jī)構(gòu)，與此相反，若使用
可動(dòng)輥模4的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的方式，則如圖7所示，裝置的構(gòu)成會(huì)變
為大規(guī)模，但任何 一 種方式都能對(duì)金屬件1施加扭轉(zhuǎn)變形。
另外，在制造裝置0中，通過還在支承部件2(支承輥或者支承引導(dǎo)件)上設(shè)置朝向金屬件1的繞軸線的周向的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，能使金屬件1與進(jìn)給裝置3的旋轉(zhuǎn)同步地朝向繞其軸線的周向旋轉(zhuǎn)。在金屬件l扭轉(zhuǎn)變形時(shí)，無論使用通過可動(dòng)輥模4的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)使金屬件1的前端部扭轉(zhuǎn)變形的方式還是使用通過進(jìn)給裝置3的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)使金屬件1的后端部扭轉(zhuǎn)變形的方式中的哪一種，都能通過支承部件2的同步旋轉(zhuǎn)對(duì)金屬件l施加精度良好的扭轉(zhuǎn)變形。
在制造裝置0中，在構(gòu)成可動(dòng)輥模4的輥對(duì)上分別設(shè)置驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，從而能根據(jù)進(jìn)給裝置3的進(jìn)給量通過驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)等對(duì)該輥對(duì)分別施加驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)。若能緩和作用于彎曲加工部分的壓縮應(yīng)力，并能根據(jù)進(jìn)給裝置3的進(jìn)給量與進(jìn)給裝置3同步地控制可動(dòng)輥模4的輥的旋轉(zhuǎn)速度，則能對(duì)金屬件l的彎曲加工部施加拉伸應(yīng)力，能擴(kuò)大可進(jìn)行彎曲加工的范圍，能提高制品的加工精度。
(IV)預(yù)熱部件及其作用
在本實(shí)施方式的制造裝置O中，通過設(shè)于加熱裝置5的上游側(cè)的預(yù)熱裝置5a,能對(duì)金屬件l進(jìn)行二級(jí)加熱，或者二級(jí)以上的多級(jí)加熱，或者不均勻加熱。
在將預(yù)熱部件5a作為多級(jí)加熱使用的情況下，能夠分散金屬件l的加熱負(fù)荷，能夠提高彎曲加工的效率。
圖10是說明將預(yù)熱裝置5a作為金屬件l的不均勻加熱使用時(shí)的作用的說明圖。
作為預(yù)熱裝置，在將預(yù)熱用高頻加熱線圈5a作為金屬件l的不均勻加熱使用的情況下，基于由可動(dòng)輥模4決定的金屬件1的彎曲方向，將金屬件l偏置在預(yù)熱用高頻加熱線圈5a內(nèi)，/人而將金屬件l的加熱部的彎曲內(nèi)表面?zhèn)鹊臏囟仍O(shè)定得比彎曲外表面?zhèn)鹊臏囟鹊汀?br> 具體而言，在圖10中，通過使金屬件1的A側(cè)位于與預(yù)熱用高頻加熱線圈5a相接近的位置，從而使相當(dāng)于彎曲加工外表面?zhèn)鹊腁側(cè)的外表面溫度比相當(dāng)于彎曲加工內(nèi)表面?zhèn)鹊腂側(cè)的外表面溫度高。由此，能得到有效防止在彎曲加工內(nèi)表面?zhèn)犬a(chǎn)生褶皺和在彎曲加工外表面?zhèn)犬a(chǎn)生裂縫。
在制造裝置0中，能對(duì)可動(dòng)輥模4供給潤滑劑。由此，即使在金屬件1的加熱部產(chǎn)生的鐵屑被可動(dòng)輥模4巻入的情況下，通過供給來的潤滑劑起到的潤滑作用，能降低產(chǎn)生表面燒傷。
同樣，在制造裝置0中，能對(duì)可動(dòng)輥模4供給冷卻流體。通過在可動(dòng)輥模4內(nèi)部的、保持金屬件1的部位的附近設(shè)置冷卻配管，向可動(dòng)輥模4供給冷卻流體，由于可動(dòng)輥模4被冷卻流體冷卻，因此能防止可動(dòng)輥模4的強(qiáng)度降低、因可動(dòng)輥模4的熱膨脹引起的加工精度降低，甚至能防止可動(dòng)輥模4表面燒傷的產(chǎn)生。
(V)支承引導(dǎo)件30
圖ll是表示支承引導(dǎo)件30的一例30A的說明圖。支承引導(dǎo)件30A用于通過支承已通過了可動(dòng)輥模4的金屬件l來抑制由彎曲加工后的金屬件l的變形所引起的尺寸誤差。
屬件進(jìn)行彎曲加工的情況而不是圖1所示的橫截面為圓形的金屬件l，可動(dòng)輥模4表示的是由在左右方向成一對(duì)的輥對(duì)4a、 4a以及在上下方向成 一 對(duì)的輥對(duì)4 b 、 4 b總共4個(gè)輥構(gòu)成的可動(dòng)輥模的情況。另外，金屬件l的彎曲加工部是形狀僅僅在水平面內(nèi)發(fā)生變化的2維彎曲形狀的情況。在彎曲加工時(shí)，可動(dòng)輥才莫4一邊利用輥對(duì)4b、 4b對(duì)金屬件l的前端朝上下方向定位且利用輥對(duì)4a、 4a對(duì)金屬件l的前端朝左右方向定位， 一 邊進(jìn)行向^見定的空間位置的移動(dòng)即水平方向的移動(dòng)(以下稱"左右移位")和平面內(nèi)的旋轉(zhuǎn)(以下稱"左右傾斜，，)。另外，在金屬件1只具有2維彎曲形狀的情況下，也可以只進(jìn)行左右移位。
如圖ll所示，在該可動(dòng)輥模4的出口側(cè)設(shè)有支承引導(dǎo)件30A。支承引導(dǎo)件30A可以被設(shè)置在可動(dòng)輥模4的殼體(未圖示)
或者與該殼體相分離的其它構(gòu)件上。
支承引導(dǎo)件30A在可動(dòng)輥模4的出口側(cè)支承被彎曲加工后的金屬件l的下表面，乂人而防止金屬件1的^皮彎曲加工了的部分的以自重為主而起作用的、由上下方向力矩產(chǎn)生的附加變形。因此，通過設(shè)置支承引導(dǎo)件30A,能夠?qū)⒅谱鞒傻膹澢庸ぶ破返男螤罡呔榷€(wěn)定地制造成規(guī)定的形狀。
圖12是表示本實(shí)施方式的支承引導(dǎo)件30的另 一例子30B的說明圖。
本例也是對(duì)橫截面為矩形的金屬件進(jìn)行彎曲加工的情況，未圖示的可動(dòng)輥模是和圖4所示的可動(dòng)輥模4同樣的4輥型。另外，金屬件l的彎曲形狀是僅在水平面內(nèi)彎曲變形的2維彎曲形狀。在彎曲力p工時(shí)，可動(dòng)4昆才莫4一邊朝上下方向以及左右方向保持金屬件1的前端， 一 邊進(jìn)行規(guī)定的空間位置的移動(dòng)即左右移位以及左右傾斜。
本例雖然與圖ll所示例子同樣地在可動(dòng)輥才莫4的出口側(cè)配置有支承引導(dǎo)件30B,但在設(shè)于支承引導(dǎo)件30B的上表面上的溝槽內(nèi)還以圓周狀能自由移動(dòng)地設(shè)有用于向水平方向引導(dǎo)金屬件1的輥111以及112。另外，輥111以及112進(jìn)行與加工時(shí)的金屬件l的移動(dòng)相應(yīng)的移動(dòng)、即左右移位或者左右傾斜。這些動(dòng)作連接于未圖示的控制部件，與進(jìn)給裝置3及可動(dòng)輥模4保持同 步。
在圖12所示的支承引導(dǎo)件30B中，雖然左右傾斜是規(guī)定半 徑的動(dòng)作，但在2維彎曲形狀的情況下也可以僅由左右移位所 構(gòu)成。并且，輥lll以及112的一方也可以i殳置液壓缸等的壓力
負(fù)荷才幾構(gòu)。
支承引導(dǎo)件30B可以設(shè)置在可動(dòng)輥模4的殼體上或者與該 殼體相分離的其它構(gòu)件上。另外，若將可動(dòng)輥模4固定在殼體 上，則由于左右移位或者左右傾斜的可動(dòng)范圍變小而在設(shè)備上 有利?？傊?，利用支承引導(dǎo)件30B在可動(dòng)輥模4的出口側(cè)引導(dǎo)彎 曲加工中的金屬件l的下表面以及左右面，即使是由加工部的 自重、對(duì)加工部的加熱或冷卻不均勻引起的熱變形不均勻而導(dǎo) 至丈對(duì)加工4卩作用有朝上下方向以及左右方向的附加力矩，也能 防止金屬件l的脫離了可動(dòng)輥模4的部分所產(chǎn)生的附加變形，能 夠制造出均勻的、具有規(guī)定目標(biāo)形狀的彎曲加工制品。
的說明圖。
本例幾乎和圖12所示的例子相同，但除了圖12所示的構(gòu)成 之外還追加有用于向上下方向引導(dǎo)金屬件1的輥113。
在輥113中也可以設(shè)置氣缸或者液壓缸等壓力負(fù)荷部件而 對(duì)金屬件l施加壓力。在可動(dòng)輥模4的出口側(cè)引導(dǎo)加工中的金屬 件l的上下表面以及左右面，即使是由金屬件l的加工部的自 重、對(duì)加工部的加熱或冷卻不均勻引起的熱變形不均勻而導(dǎo)致 對(duì)加工部作用有朝上下方向以及左右方向的附加力矩，也能防 止金屬件l的附加變形，能制造均勻的具有目標(biāo)尺寸的彎曲加
工制品。
圖14是表示本實(shí)施方式所涉及的支承引導(dǎo)件30的另 一例的說明圖。
本實(shí)施例與圖l同樣是對(duì)橫截面為矩形的金屬件l進(jìn)行彎
曲加工的情況，可動(dòng)輥模4為4輥型。另外，彎曲加工制品具有 完整的3維彎曲形狀。
在彎曲加工中，可動(dòng)輥才莫4一邊朝上下方向以及左右方向 對(duì)金屬件l的前端進(jìn)行定位， 一邊進(jìn)行^L定的空間位置移動(dòng)即 左右移位以及左右傾香斗和垂直方向的移動(dòng)(以下稱"上下移 位")、平面內(nèi)的旋轉(zhuǎn)(以下稱"上下傾斜")。
在本實(shí)施例中，在可動(dòng)輥模4的出口側(cè)設(shè)有輥狀的活動(dòng)引 導(dǎo)件30D?；顒?dòng)引導(dǎo)件30D進(jìn)行與彎曲加工中的金屬件l的移動(dòng) 相對(duì)應(yīng)的移動(dòng)即左右移位、左右傾斜，從而跟隨于金屬件l的 下表面而總是對(duì)該下表面進(jìn)行引導(dǎo)。另外，也可以不設(shè)置左右 傾斜。這些動(dòng)作連接于未圖示的控制部件，與進(jìn)給裝置3、可 動(dòng)輥模4保持同步。
在可動(dòng)l昆才莫4的出口側(cè)，彎曲加工中的金屬件l的下表面由 于被活動(dòng)引導(dǎo)件30D支承以及引導(dǎo)，即使是由加工部的自重、 對(duì)加工部的加熱或冷卻不均勻引起的熱變形不均勻而導(dǎo)致對(duì)加 工部作用有朝上下方向的附加力矩，也能防止金屬件l的變形， 能制造出均勻的具有目標(biāo)尺寸的彎曲加工制品。
圖15是表示本實(shí)施方式所涉及的支承引導(dǎo)件30的另 一例 的說明圖。
本實(shí)施例幾乎與圖7的構(gòu)成相同，^f旦還追加有向上下方向 引導(dǎo)金屬件1的輥30E。
也可以代替輥30E而設(shè)置氣缸或者液壓缸等的壓力負(fù)荷部 件。通過利用輥30E在可動(dòng)輥模4的出口側(cè)引導(dǎo)彎曲加工中的金 屬件l的上下表面，即4吏是由加工部的自重、對(duì)加工部的加熱 或冷卻不均勻引起的熱變形不均勻而導(dǎo)致對(duì)加工部作用有朝上
44下方向的附加力矩，也能防止金屬件l的附加變形，能制造出 均勻的具有規(guī)定的目標(biāo)形狀的彎曲加工制品。
圖16是表示本實(shí)施方式所涉及的支承引導(dǎo)件30的另 一例
的說明圖。
本實(shí)施例也和圖11同樣是對(duì)橫截面為矩形的金屬件1進(jìn)行
彎曲加工的情況，可動(dòng)輥模4為4輥型。另外，對(duì)金屬件l施加 完整的3維彎曲形狀。在彎曲加工中，可動(dòng)輥.模4一邊在上下方 向以及左右方向上對(duì)金屬件l的前端進(jìn)行定位， 一邊進(jìn)行規(guī)定 的移動(dòng)即左右移位以及左右傾斜和上下移位以及上下傾斜。
本例和迄今為止的實(shí)施例相同，在可動(dòng)輥才莫4的出口側(cè)設(shè) 有支承引導(dǎo)件30F,該支承引導(dǎo)件30F具有用于沿水平方向以及 上下方向引導(dǎo)金屬件l的輥lll ~ 114。另外，支承引導(dǎo)件30F 進(jìn)行與彎曲加工中的金屬件l的移動(dòng)相對(duì)應(yīng)的移動(dòng)即左右移位 或者左右傾斜。這些動(dòng)作連接于未圖示的控制部件，和進(jìn)給裝 置3、可動(dòng)輥模4保持同步。
并且，在l昆lll以及112的一方中也可以i殳置例如液壓缸等 壓力負(fù)荷部件。由于在可動(dòng)輥才莫4的出口側(cè)對(duì)彎曲加工中的金 屬件l的下表面以及左右面進(jìn)行定位，即4吏是由加工部的自重、 對(duì)加工部的加熱或冷卻不均勻引起的熱變形不均勻而導(dǎo)致對(duì)加 工部作用有朝上下方向以及左右方向的附加力矩，也能防止金
屬件l的附加變形，能得到均勻的具有目標(biāo)尺寸的彎曲加工制
口P 。
圖17是表示本實(shí)施方式所涉及的支承引導(dǎo)件30的另 一例 子說明圖。
本例幾乎和圖16的構(gòu)成相同，但除了圖16的構(gòu)成之外，還 在支承引導(dǎo)件30G中追加有扭轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。
這些動(dòng)作連接于未圖示的控制部件，與在扭轉(zhuǎn)方向上也能自由移動(dòng)地配置的進(jìn)給裝置3及可動(dòng)輥模4保持同步。
在可動(dòng)輥才莫4的出口側(cè)引導(dǎo)彎曲加工中的金屬件l的上下
表面以及左右面，即〗吏是由加工部的自重、對(duì)加工部的加熱或 冷卻不均勻引起的熱變形不均勻而導(dǎo)致對(duì)加工部作用有朝上下 方向、左右方向以及扭轉(zhuǎn)方向的附加力矩，也能防止金屬件l 的附加變形，能得到均勻的具有目標(biāo)尺寸的彎曲加工制品。 另外，這里雖然未圖示，但作為本實(shí)施方式的支承引導(dǎo)件
30的另外一例，也可以使通用的多軸機(jī)器人保持形成支承引導(dǎo) 件30的引導(dǎo)構(gòu)件，使得該引導(dǎo)構(gòu)件能在規(guī)定的空間內(nèi)自由移動(dòng) 地配置該引導(dǎo)構(gòu)件。
如參照?qǐng)D11 ~ 17說明的那樣，3維方向上的高精度的定位 機(jī)構(gòu)有時(shí)很復(fù)雜，但通過使用通用的多軸機(jī)器人，能以比較簡 單的構(gòu)成將引導(dǎo)構(gòu)件設(shè)置成能在規(guī)定的空間內(nèi)自由移動(dòng)?？傊?根據(jù)彎曲加工制品的要求精度、重量以及形狀考慮具體裝置的 剛性等來決定是否使用通用的多軸機(jī)器人。
圖18是表示本實(shí)施方式所涉及的支承引導(dǎo)件30的另 一例 的說明圖。
本例和圖1同樣是對(duì)截面為矩形的金屬件l進(jìn)行彎曲加工 的情況，可動(dòng)輥模4為4輥型。另外，彎曲加工制品的形狀是完 整的3維彎曲形狀。也就是說，在彎曲加工中，可動(dòng)輥模4一邊 向上下方向以及左右方向?qū)饘偌的前端進(jìn)行定位， 一邊進(jìn) 行規(guī)定的空間位置的移動(dòng)即左右位移以及左右傾斜和上下位移 以及上下傾斜。
本例與迄今為止的例子的不同之處在于，利用被多軸機(jī)器 人31保持的支承引導(dǎo)件30H完全夾持金屬件1的前端，在輸送 金屬件l的同時(shí)多軸機(jī)器人31也移動(dòng)，并且3維的位置完全保持 同步。支承引導(dǎo)件30H與彎曲加工中的金屬件l的移動(dòng)相應(yīng)地進(jìn)行空間位置的移動(dòng)即左右移位、左右傾斜、扭轉(zhuǎn)。這些動(dòng)作連
接于未圖示的控制部件，和進(jìn)給裝置3、可動(dòng)輥模4保持同步。
由于利用支承引導(dǎo)件30H來保持可動(dòng)輥模4的出口側(cè)的金 屬件l的前端，因此，即使是由加工部的自重、對(duì)加工部的加 熱或冷卻不均勻引起的熱變形不均勻而導(dǎo)致對(duì)加工部作用有朝 上下方向以及左右方向的附加力矩，也能防止金屬件l的附加 變形，能得到均勻的具有目標(biāo)尺寸的彎曲加工制品。 (VI)關(guān)節(jié)型機(jī)器人
圖19是表示可以使用本實(shí)施方式的制造裝置O的關(guān)節(jié)型機(jī) 器人ll的構(gòu)成說明圖。
如圖19所示，在彎曲加工裝置的下游側(cè)，可以配置用于保 持可動(dòng)輥模4的關(guān)節(jié)型機(jī)器人11。
該關(guān)節(jié)型機(jī)器人ll包括被固定為作業(yè)面的固定面12;作 為主軸的3根臂13、 14、 15;用于連接各臂13、 14、 15，并且 能繞軸線旋轉(zhuǎn)的作為手腕軸的3個(gè)關(guān)節(jié)16、 17、 18。在關(guān)節(jié)型 機(jī)器人11前端的臂15上安裝有可動(dòng)輥模4。
圖20是表示本實(shí)施方式的制造裝置O所使用的關(guān)節(jié)型機(jī)器 人的其它構(gòu)成例子的說明圖。
在圖19所示的制造裝置0中，雖然只配置有用于保持可動(dòng) 輥模4的關(guān)節(jié)型機(jī)器人11，但也可以同時(shí)配置加熱裝置5以及冷 卻裝置6用的關(guān)節(jié)型機(jī)器人ll。通過設(shè)置這些關(guān)節(jié)型機(jī)器人ll, 能進(jìn)一步謀求彎曲加工的高效率化。
該制造裝置O至少配置l個(gè)以上具有3個(gè)能繞軸線旋轉(zhuǎn)的關(guān) 節(jié)的關(guān)節(jié)型機(jī)器人ll,在對(duì)金屬件l進(jìn)行彎曲加工時(shí)，能使可 動(dòng)輥才莫4的移位4幾構(gòu)、傾斜才幾構(gòu)以及移動(dòng)4幾構(gòu)所進(jìn)行的伸縮、 旋轉(zhuǎn)、并進(jìn)等的動(dòng)作、即機(jī)械手所進(jìn)行的合計(jì)6種動(dòng)作，成為 基于控制信號(hào)的一連串動(dòng)作。由此，能謀求彎曲加工的高效率化及加工裝置的小型化。
(VII)彎曲加工設(shè)備列
如上所述，使用具有圓形等形狀的閉合截面構(gòu)件作為利用
本實(shí)施方式的制造裝置o進(jìn)行加工的被加工件。以往使用電焊 鋼管作為圓形管閉合截面構(gòu)件。
圖21是表示作為被加工件的一例的電焊鋼管的整個(gè)制造 工序的說明圖。
電焊鋼管制造生產(chǎn)線19是用于將帶狀鋼板20制造成鋼管。 如該圖所示，該電焊鋼管制造生產(chǎn)線19乂人上游向下游依次配 置開巻機(jī)21,其將從帶狀的鋼板輥連續(xù)地放出帶狀鋼板20; 成形部件22，其具有用于將放出的帶狀鋼板20成形為規(guī)定截面 形狀的管的多個(gè)輥成形機(jī)；焊接部件23,其具有對(duì)成形為管狀 且相互對(duì)接的帶狀鋼才反的兩側(cè)邊緣進(jìn)行焊接而連續(xù)地形成管的 焊接機(jī)；焊縫切削裝置、后退火(post-annealing)裝置以及將 連續(xù)的管做成所需尺寸的后處理部件24;切斷部件25,其具有 將該做成為所需尺寸的管切斷為所需長度的移動(dòng)切斷機(jī)。
圖22是表示在被加工件的制造中所使用的輥軋成形工序 的整體構(gòu)造的圖。
輥軋成形生產(chǎn)線2 6是用于將帶狀鋼板2 0成形為規(guī)定形狀 的裝置。因此，該輥軋成形生產(chǎn)線26包括開巻機(jī)21，其巻回 作為金屬原材料的帶狀鋼板20并將該帶狀鋼板20放出；成形部 件27，其具有將被該開巻機(jī)21放出的帶狀鋼板20成形為規(guī)定形 狀的輥成形機(jī)；切斷部件28,其具有將被該輥成形機(jī)成形為規(guī) 定形狀的帶狀鋼板20連續(xù)切斷為規(guī)定長度的移動(dòng)切斷機(jī)。
通過圖21中所示的電焊鋼管制造生產(chǎn)線19或圖22中所示 的輥軋成形生產(chǎn)線26制造出的^皮加工件， 一皮作為加工用的金屬 件供給到彎曲加工裝置,若各生產(chǎn)線與裝置分離而相互獨(dú)立，
48則由于生產(chǎn)線和裝置之間的處理速度的差異而需要預(yù)先確保存 放被加工件的場(chǎng)所。另外，需要在各個(gè)生產(chǎn)線和裝置之間搬運(yùn) 被加工件，也需要設(shè)置起重機(jī)、卡車等輔助搬運(yùn)機(jī)構(gòu)。
在本實(shí)施方式的制造裝置中，通過與電焊鋼管制造生產(chǎn)線
19或者輥軋成形生產(chǎn)線26的出口側(cè)連續(xù)地配置本實(shí)施方式的 制造裝置0 ，能使從被加工件的供給到彎曲加工制品的制造的 整個(gè)設(shè)備列緊湊化，并且通過適當(dāng)?shù)卦O(shè)定其作業(yè)條件，能高效 率且低價(jià)地制造精度優(yōu)良的彎曲加工制品。
這樣，采用本實(shí)施方式，即使被要求具有多分支的彎曲形 狀、進(jìn)行金屬件的彎曲方向?yàn)?維彎曲的彎曲加工或者彎曲方 向?yàn)?維彎曲的彎曲加工的情況下，甚至是需要高強(qiáng)度金屬件 的彎曲加工的情況下，由于能夠使金屬件均勻地冷卻，因此，
即使是高強(qiáng)度也能夠高效率且低價(jià)地制造出形狀凍結(jié)性良好的 具有均勻的石更度分布的彎曲加工制品。
并且，由于可動(dòng)輥模能夠一邊沿金屬件的軸向輸送金屬件 一邊支承金屬件，因此，能抑制在可動(dòng)輥模的表面產(chǎn)生燒傷， 能確保彎曲加工精度，并且能進(jìn)行作業(yè)效率優(yōu)良的彎曲加工。 由此，例如作為進(jìn)一 步高度化的汽車零部件的彎曲加工技術(shù)， 能得到廣泛適用。
圖23(a)以及圖23(b)是表示作為利用本實(shí)施方式制造出的 汽車車身用強(qiáng)度構(gòu)件的 一 例的縱梁和保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件 一 體構(gòu)成零
部件40的說明圖。
如該圖所示，該一體構(gòu)成零部件40由筒體40h構(gòu)成，該筒 體40h具有2維或者3維彎曲的彎曲加工部40a和不具有朝向外 部的凸緣的閉合截面。
下面說明的本實(shí)施方式的汽車車身用強(qiáng)度構(gòu)件的筒體均不 帶有凸緣，從而能夠謀求空間節(jié)省化、輕量化，還能謀求增大對(duì)軸向施加沖擊載重時(shí)由于壓曲變形的動(dòng)作的穩(wěn)定所產(chǎn)生的沖 擊能量的吸收量。
筒體40h包括經(jīng)熱處理使抗拉強(qiáng)度超過11 OOMPa的超高 強(qiáng)度熱處理部4 0 e (剖面線部)；作為除了該超高強(qiáng)度熱處理部 40e以夕卜的其余部位、作為應(yīng)對(duì)在車輛沖撞時(shí)一皮施力。的沖擊載 重的變形促進(jìn)部發(fā)揮功能的、經(jīng)熱處理使抗拉強(qiáng)度為 600MPa 1100Mpa的高強(qiáng),度熱處理部40f、 40g,或者經(jīng)熱處 理使抗拉強(qiáng)度為600MPa的低強(qiáng)度熱處理部40f、 40g,或者經(jīng) 熱處理^吏抗4立強(qiáng)度為在600MPa 1100MPa的高強(qiáng)度熱處理部 40f和抗拉強(qiáng)度為600MPa的低強(qiáng)度熱處理部40g。
由此，沖撞時(shí);故集中施加載重的彎曲加工部40a具有高變 形阻力，并且交替設(shè)置有超高強(qiáng)度熱處理部40e和高強(qiáng)度熱處 理部4 0 f的前端側(cè)在沖撞時(shí)發(fā)生壓曲而塑性變形為曲折狀，從而 能有效地吸收沖擊能量。
另外，對(duì)于除了超高強(qiáng)度熱處理部40e以外的其余部位的 熱處理以及強(qiáng)度如何進(jìn)行設(shè)定，考慮各個(gè)汽車車身用強(qiáng)度零部 件所要求的性能而適當(dāng)決定即可。另外，雖然作業(yè)條件根據(jù)設(shè) 備能力、高頻加熱線圈5、冷卻裝置6的形狀、制品的形狀、壁 厚等而不同，但事前進(jìn)行確認(rèn)試驗(yàn)來決定最適宜條件即可。
總之，通過后述的加熱和冷卻的組合，能將汽車車身用強(qiáng) 度零部件的每個(gè)部位的強(qiáng)度簡單地變成所期望的狀態(tài)。
圖23(b)是表示筒體40h的切斷加工預(yù)定部40b、穿孔加工 預(yù)定部40c以及焊接預(yù)定部40d的說明圖。通過對(duì)切斷加工預(yù)定 部40b 、穿孔加工預(yù)定部40c進(jìn)行熱處理使抗拉強(qiáng)度小于 600MPa(這里所謂的"熱處理"也包含對(duì)局部不進(jìn)行加熱而留 下原材料部分使其為原材料強(qiáng)度的情況)丄^vj^Jl減少進(jìn)行制品 的切斷、穿孔的工具的磨損，能延長工具壽命。另外，通過對(duì)
50焊接預(yù)定部40d進(jìn)行熱處理使抗拉強(qiáng)度小于600MPa (也包含熱 處理時(shí)對(duì)局部不進(jìn)行加熱而留下原材料部分使其為原材料強(qiáng)度 的情況)，從而能提高后工序中的焊接可靠性。
這樣， 一體構(gòu)成零部件40由筒體40h構(gòu)成，該筒體40h具有 2維或者3維彎曲的彎曲加工部40a和不具有朝向外部的凸緣的 閉合截面，對(duì)該筒體40h進(jìn)行熱處理使其具有抗拉強(qiáng)度超過 llOOMPa的超高強(qiáng)度熱處玉里部40e牙口護(hù)"-*立強(qiáng),變小于600]V[Pa的 切斷加工預(yù)定部40b、穿孔力。工預(yù)定部40c、焊接預(yù)定部40d, 是很有效的。并且，如上所述，若組合用于促進(jìn)應(yīng)對(duì)沖擊載重 的變形的高強(qiáng)度熱處理部40e，或者低強(qiáng)度熱處理部40b 40d， 或者高強(qiáng)度熱處理部40e和低強(qiáng)度熱處理部40b 40d,會(huì)更加有 效。
圖24(a) 圖24(e)是表示作為利用本實(shí)施方式制造出的汽 車車身用強(qiáng)度構(gòu)件的一例的前縱梁41A- 41E的說明圖。
圖24(a)所示的前縱梁41A由筒體41Ah構(gòu)成，該筒體4lAh 具有2維或者3維彎曲的彎曲加工部41Aa和不具有朝向外部的 凸緣的閉合截面。
筒體4lAh包括經(jīng)熱處理使抗拉強(qiáng)度超過1100MPa的超 高強(qiáng)度熱處理部41A e (剖面線部)；作為除了該超高強(qiáng)度熱處理 部41Ae以外的其余部位的、經(jīng)熱處理使抗拉強(qiáng)度為 600MPa 1100MPa的高強(qiáng)度熱處理部41Af。
由此，當(dāng)從前端側(cè)(圖面左部側(cè))施加沖擊載重時(shí)，因?yàn)閺?曲加工部41 Aa的抗拉強(qiáng)度為11 OOMPa以上的超高強(qiáng)度，因此 能抑制彎曲加工部41a的早期彎曲變形的產(chǎn)生，由此前端側(cè)的 高強(qiáng)度熱處理部41Af因沖撞時(shí)被施加的沖擊載重發(fā)生壓曲而 塑性變形為曲折狀，從而能有效地吸收沖擊能量。
另外，將前端側(cè)的41Af作為低強(qiáng)度熱處理部也可以更加有效地吸收沖擊能量。
圖24(b)所示的前縱梁41B由筒體41Bh構(gòu)成，該筒體41Bh 具有2維或者3維彎曲的彎曲加工部4lBa和不具有朝向外部的 凸緣的閉合截面。
筒體41Bh包括經(jīng)熱處理使抗拉強(qiáng)度超過1100MPa的超 高強(qiáng)度熱處理部41B e (剖面線部)；作為除了該超高強(qiáng)度熱處理 部41Be以夕卜的其余部位的、經(jīng)熱處理使抗拉強(qiáng)度為 600MPa 1100MPa的高強(qiáng)度熱處理部41Bf、 41Bf。
由此，能得到與上述圖2 4 (a)所示的與前縱梁41A同樣的作 用效果，并且由于在與前圍板接合的后端側(cè)具有高強(qiáng)度熱處理 部41Bf,因此在后端部也能吸收沖擊載重而能增大整體的吸收 能量，在被施加有沖擊載重時(shí)，利用前縱梁41B也能防止前圍 板過早地?fù)p傷。
另外，如果將前端側(cè)的高強(qiáng)度熱處理部41B f設(shè)為低強(qiáng)度熱 處理部，則能進(jìn)一步有效地吸收沖擊能量。另外，通過將前端 側(cè)的高強(qiáng)度熱處理部41B f設(shè)為低強(qiáng)度熱處理部，并且將后端側(cè) 的高強(qiáng)度熱處理部41Bf設(shè)為高強(qiáng)度熱處理部，能提高沖擊能 量，且能有效地控制受軸向壓潰時(shí)的壓潰模式。
圖24(c)所示的前縱梁4lC由筒體4lCh構(gòu)成，該筒體41Ch 具有2維或者3維彎曲的彎曲加工部4lCa和不具有朝向外部的 凸緣的閉合截面。
筒體4lCh包括經(jīng)熱處理使抗拉強(qiáng)度超過1100MPa的超 高強(qiáng)度熱處理部4lCe(剖面線部)；作為除了該超高強(qiáng)度熱處理 部41Ce以外的其余部位的、經(jīng)熱處理使抗拉強(qiáng)度為 600MPa 1100MPa的高強(qiáng)度熱處理部41Cf。
由此，能得到與上述圖24(a)所示的前縱梁41A同樣的作用 效果，并且由于在前端側(cè)沿軸向交替地設(shè)有超高強(qiáng)度熱處理部
5241Ce以及高強(qiáng)度熱處理部41Cf，因此，前端部在沖撞時(shí)因被施 加的沖擊載重發(fā)生壓曲而塑性變形為曲折狀，/人而能有效地吸 收沖擊能量。
另外，如果將前端側(cè)的高強(qiáng)度熱處理部4lCf設(shè)為低強(qiáng)度熱 處理部，能進(jìn)一步有效地吸收沖擊能量。
圖24(d)所示的前縱梁41D由筒體41Dh構(gòu)成，該筒體41Dh 具有2維或者3維彎曲的彎曲加工部41Da和不具有朝向外部的
rr /力-'/一 ,'n 入 t*_
tJ7 2豕日？ l可J S、稱囬。
筒體41Dh包括經(jīng)熱處理使抗拉強(qiáng)度超過1100MP的超高 強(qiáng)度熱處理部41D e (剖面線部)；作為除了該超高強(qiáng)度熱處理部 41De以外的其余部位的、經(jīng)熱處理 -使抗拉強(qiáng)度為 600MPa 1100MPa的高強(qiáng)度熱處理部41Df。
由此，在一皮施加沖擊載重時(shí)，能抑制彎曲加工部41Da過早 地彎曲變形，也能防止前圍板過早地?fù)p傷，并且通過前端部因 沖撞時(shí)被施加的沖擊載重發(fā)生壓曲而塑性變形為曲折狀，從而 能有效地吸收沖擊能量。并且，由于高強(qiáng)度熱處理部41Df也能 吸收沖擊載重，因此能吸收較高的能量。即使在前端部設(shè)有碰 撞盒(crash box)的小型汽車，也能高效率地吸收沖擊能量。
另外，如果將前端側(cè)的高強(qiáng)度熱處理部41Df設(shè)為低強(qiáng)度熱 處理部，能進(jìn)一步有效地吸收沖擊能量。并且，通過將前端側(cè) 的高強(qiáng)度熱處理部41D f設(shè)為低強(qiáng)度熱處理部，并且將后端側(cè)的 41Df設(shè)為高強(qiáng)度熱處理部，既能提高沖擊能量又能有效地控制 壓潰形態(tài)。
圖24(e)是表示在前縱梁41E的切斷加工預(yù)定部41Eb、穿孔 加工預(yù)定部41Ec以及焊接預(yù)定部41Ed的說明圖。
如圖24(e)所示，通過對(duì)切斷加工預(yù)定部41Eb和穿孔加工 預(yù)定部41 Ec進(jìn)行熱處理使抗拉強(qiáng)度小于600MPa (也包含熱處
53理時(shí)對(duì)局部不進(jìn)行加熱而留下原材料部分使其為原材料強(qiáng)度的 情況)，能減少進(jìn)行制品的切斷或者穿孔的工具的磨損，能延長
工具壽命。另外，通過對(duì)焊接預(yù)定部41Ed進(jìn)行熱處理使抗拉強(qiáng) 度小于600MPa(也包含熱處理時(shí)對(duì)局部不進(jìn)行加熱而留下原 材料部分使其為原材料強(qiáng)度的情況)，也能提高在后工序中的焊 接可靠性。
這樣，前i從梁41由筒體41Ah 41Dh構(gòu)成，該筒體 41Ah 41Dh具有2維或者3維彎曲的彎曲力卩工部41Aa--41Da和 不具有朝向外部的凸緣的閉合截面，對(duì)該筒體41Ah 41Dh進(jìn)行 熱處理使其具有抗拉強(qiáng)度為超過llOOMPa的超高強(qiáng)度熱處理 部41Ae 41De ; 抗拉強(qiáng)度小于600MPa的切斷加工預(yù)定部 41Eb、穿孔加工預(yù)定部41Ec、焊接預(yù)定部41Ed,是很有效的。 并且，通過組合圖24(a) (d)所示那樣的用于促進(jìn)應(yīng)對(duì)沖擊載重 的變形的高強(qiáng)度熱處理部41Ae 41De，或者低強(qiáng)度熱處理部 41Af 41Df，或者高強(qiáng)度熱處理部41Ae 41De和低強(qiáng)度熱處理 部41Af 41Df，會(huì)更加有效。
另外，本發(fā)明例表示了適用于前縱梁的例子，但也可以以 與圖24(c)以及圖24(d)所示的前端部同樣的構(gòu)造做成所謂的碰 撞盒。另外，通過和彎曲加工部組合起來，能得到和迄今為止 不同的良好的吸能特性。
圖25(a)以及圖25(b)是表示作為利用本實(shí)施方式制造出的 汽車車身用強(qiáng)度構(gòu)件的一例的B柱42A、 42B的說明圖。
圖25(a)所示的B柱42A由筒體42Ah構(gòu)成，該筒體42Ah包 括2維或者3維彎曲的彎曲加工部42Aa、切斷加工預(yù)定部42Ab、 穿孔加工預(yù)定部42Ac、焊接預(yù)定部42Ad,且該筒體42Ah包括 不具有朝向外部的凸緣的閉合截面。
筒體42Ah包括經(jīng)熱處理使抗拉強(qiáng)度超過llOOMPa的超高強(qiáng)度熱處理部4 2 A e;作為除了超高強(qiáng)度熱處理部4 2 A e以外 的其余部位的、經(jīng)熱處理使抗拉強(qiáng)度為600MPa 1100MPa的 高強(qiáng)度熱處理部42Af。
另一方面，圖25(b)所示的B柱42B由筒體42Bh構(gòu)成，該筒 體42Bh包括2維或者3維彎曲的彎曲加工部42Ba、切斷加工預(yù) 定部42Bb、穿孔加工預(yù)定部42Bc、焊接預(yù)定部42Bd,且該筒 體42Bh包括不具有朝向外部的凸緣的閉合截面。
筒體42Bh包括經(jīng)熱處理使抗拉強(qiáng)度超過11 OOMPa的超 高強(qiáng)度熱處理部42Be、 42Be;作為除了超高強(qiáng)度熱處理42Be 、 42Be以外的其余部位的、經(jīng)熱處理使抗拉強(qiáng)度為 600MPa 1100MPa的高強(qiáng)度熱處理部42Bf。
由此，能抑制側(cè)面沖撞時(shí)向B柱上部的室內(nèi)側(cè)的位移量， 能減輕乘員的頭部損傷，并且能抑制側(cè)面沖撞時(shí)B柱高度方向 的中央部附近的損傷。
圖26(a)以及圖26(b)是表示作為利用本實(shí)施方式制造出的 汽車車身用強(qiáng)度構(gòu)件的一例的橫梁43A、 43B的說明圖。
圖26(a)所示的橫梁43A由筒體43Ah構(gòu)成，該筒體43Ah包 括2維或者3維彎曲的彎曲力口工部43Aa、切斷加工預(yù)定部43Ab、 穿孔加工預(yù)定部43Ac、焊接預(yù)定部43Ad,且該筒體43Ah包括 不具有朝向外部的凸緣的閉合截面。
筒體43Ah包括經(jīng)熱處理使抗拉強(qiáng)度為超過1100MPa的 超高強(qiáng)度熱處理部43Ae;作為除了超高強(qiáng)度熱處理部43Ae以 外的其余部位的、經(jīng)熱處理使抗拉強(qiáng)度為600MPa 1100MPa 的高強(qiáng)度熱處理部43Af。
另一方面，圖26(b)所示的橫梁43B由筒體43Bh構(gòu)成，該 筒體43Bh包括2維或者3維彎曲的彎曲加工部43Ba、切斷加工 預(yù)定部43Bb、穿孔加工預(yù)定部43Bc、焊4姿預(yù)定部43Bd,且該筒體43Bh包括不具有朝向外部的凸緣的閉合截面。
筒體43Bh包括經(jīng)熱處理使抗拉強(qiáng)度超過11 OOMPa的超
高強(qiáng)度熱處理部4 3 B e;作為除了超高強(qiáng)度熱處理部4 3 B e以外
的其余部位的、經(jīng)熱處理使抗拉強(qiáng)度為600MPa 1100MPa的
高強(qiáng)度熱處理部43Bf。
由此，能提高橫梁的中央部的強(qiáng)度，并且能提高在側(cè)面沖
撞時(shí)受軸向壓潰的耐力。
圖27(a)以及圖27(b)是表示作為利用本實(shí)施方式制造出的
汽車車身用強(qiáng)度構(gòu)件的 一例的A柱 上邊梁 一體構(gòu)造件44A、
44B的說明圖。
圖27(a)所示的 一 體構(gòu)造件44A由筒體44Ah構(gòu)成，該筒體 44Ah包括2維或者3維彎曲的彎曲加工部44Aa、切斷加工預(yù)定 部44Ab、穿孔加工預(yù)定部44Ac、焊接預(yù)定部44Ad，且該筒體 44Ah包括不具有朝向外部的凸緣的閉合截面。
筒體44Ah包括經(jīng)熱處理使抗拉強(qiáng)度超過llOOMPa的超 高強(qiáng)度熱處理部44Ae;作為除了超高強(qiáng)度熱處理部44Ae以外 的其余部位的、經(jīng)熱處理使抗拉強(qiáng)度為600MPa 1100MPa的 高強(qiáng)度熱處理部44Af。
另 一方面，圖27(b)所示的一體構(gòu)造件44B由筒體44Bh構(gòu) 成，該筒體44Bh包括2維或者3維彎曲的彎曲加工部44Ba、切 斷加工預(yù)定部44Bb、穿孔加工預(yù)定部44Bc、焊4^預(yù)定部44Bd， 且該筒體44Bh包括不具有朝向外部的凸緣的閉合截面。
筒體44Bh包括經(jīng)熱處理使抗拉強(qiáng)度超過11 OOMPa的超 高強(qiáng)度熱處理部44Be;作為除了超高強(qiáng)度熱處理部44Be以外 的其余部位的、經(jīng)熱處理使抗拉強(qiáng)度小于6 0 0M P a的高強(qiáng)度熱 處理部44Bf。
由此，能提高上邊梁和A柱或者B柱的接合強(qiáng)度。并且，例如也可以形成為，將圖25所示的B柱和圖26所示 的橫梁構(gòu)成為一體的一體件，或者利用配置在頂蓋內(nèi)表面?zhèn)鹊?條鋼(bar)將兩個(gè)B柱各自的上部連接起來而構(gòu)成為 一體的 一體 件，或者將一側(cè)的B柱和配置在頂蓋內(nèi)表面?zhèn)鹊臈l鋼的 一部分 和橫梁的一部分做成為一體件。
圖28(a)是表示加熱到AC3點(diǎn)以上之后進(jìn)行急冷的通常的 淬火條件的圖表，圖28(b)是表示加熱到AC3點(diǎn)以上之后以比圖 28(a)所示的冷卻速度低的冷卻速度進(jìn)行冷卻的條件的圖表，圖 28(c)是表示加熱到AC 1點(diǎn)以下之后進(jìn)行急冷的條件的圖表，圖 28(d)是表示加熱到在AC1點(diǎn) AC3點(diǎn)的溫度區(qū)域之后進(jìn)行急冷 的條件的圖表，圖28(e)是表示加熱到AC1點(diǎn) AC3點(diǎn)的溫度區(qū) 域之后以比圖28(d)所示的冷卻速度低的冷卻速度進(jìn)行冷卻的 條件的圖表。
在制造本發(fā)明所涉及的加強(qiáng)構(gòu)件時(shí)所進(jìn)行的熱處理，是通 過適當(dāng)?shù)乜刂粕鲜鲋圃煅b置O的高頻加熱線圏5以及冷卻裝置6 的動(dòng)作來進(jìn)行圖28(a)所示的通常的淬火、并且在圖28(b) 圖 28(e)所示的條件下進(jìn)行的。
例如，如圖28(a)所示那樣局部地進(jìn)行通常的淬火而得到期 望的超高強(qiáng)度(例如100%馬氏體的組織為1500 ~ 1650MPa, 55k4岡日于為1300MPa、 45k4岡時(shí)為1200MPa)，并且通過只于金屬 件l局部地停止高頻加熱線圈5的動(dòng)作而對(duì)該部分不進(jìn)行熱處 理，能保持管坯的強(qiáng)度(例如，鐵素體和珠光體的二相組織，淬 火^岡時(shí)為500 600MPa、 550MPa碌岡時(shí)為550MPa、 450MPa4岡 時(shí)為450MPa)。
另外，條鋼如圖28(b)所示那樣進(jìn)行與通常的淬火同等的加 熱并且降低冷卻速度，能形成強(qiáng)度比所述超高強(qiáng)度稍微低 一 些 的高強(qiáng)度(例如馬氏體和微量的鐵素體的二相組織，淬火鋼時(shí)為
571400 ~ 1500MPa、 550MPa鋼時(shí)為700 ~ 900MPa 、 450MPa 鋼時(shí)為600 ~ 800MPa)。具體而言，例示有通過例如電磁閥、 通過全部或者局部閉鎖水冷裝置6的水冷套管的孔而設(shè)置不進(jìn) 行水冷的部分。由于此時(shí)的冷卻速度隨周圍溫度而變化，因此， 只要根據(jù)條件事前進(jìn)行實(shí)驗(yàn)來決定水冷的方法即可。
另外，通過如圖28(c)所示那樣在加熱到ACl點(diǎn)以下之后以 與通常淬火的冷卻速度同樣的冷卻速度進(jìn)行冷卻，能形成比母 材的強(qiáng)度稍微高 一 些的期望強(qiáng)度(例如鐵素體和珠光體二相組 織，浮火4岡時(shí)為比5000MPa 600MPa稍1鼓高的強(qiáng)度，550MPa 4岡日于為t匕550MPa牙肖樣史高的強(qiáng)1 ， 450MPa4岡日t為t匕450MPa牙肖 微高的強(qiáng)度)。在管坯的造管應(yīng)變很大的情況下，也有與管坯相 比強(qiáng)度降低的情況，但是一般來說融入滲碳體，強(qiáng)度就會(huì)上升 一些?？紤]到如上述那樣進(jìn)行開_關(guān)控制時(shí)的高頻加熱線圈5 的控制響應(yīng)性的話，釆用該方法在加熱電源的輸出變化較小的 情況下即可完成，因此，溫度變化的響應(yīng)較快，強(qiáng)度變化的過 渡部變小，因此實(shí)際上是有效的方法。
另外，通過如圖28(d)所示那樣在加熱到AC1點(diǎn) AC3點(diǎn)之 后以與通常淬火的冷卻速度同樣的冷卻速度進(jìn)行冷卻，能得到 處于使用通常淬火得到的超高強(qiáng)度和管坯的強(qiáng)度之間的強(qiáng)度 G牟火4岡日t為600 ~ 1400MPa、 55k碌岡曰于為550 ~ 1300MPa、 450MPa鋼時(shí)為450 1200MPa)。在這種情況下，由于成為鐵 素體和馬氏體的二相組織， 一般來說，雖然稍微不穩(wěn)定而不易 控制，但也能根據(jù)制品的形狀、尺寸、用途等得到規(guī)定的強(qiáng)度。
并且，通過如圖28(e)所示那樣在加熱到AC1點(diǎn)以下之后以 比通常淬火的冷卻速度慢的冷卻速度進(jìn)行冷卻，能得到處于使 用通常淬火得到的超高強(qiáng)度和管坯的強(qiáng)度之間的強(qiáng)度(淬火鋼 時(shí)為比600~ 1400MPa禾肖孩ij氐的強(qiáng)度，550MPa4岡日于為比550 ~1300MPa稍1效4氐的強(qiáng)度，450MPa4岡時(shí)為比450 ~ 1200MPa稍 微低的強(qiáng)度)。在這種情況下，雖然與圖28(d)所示的情況相比 強(qiáng)度稍微降低，但控制稍微穩(wěn)定。
例如，在以進(jìn)給速度20mm/sec輸送將壁厚為1.6mm的淬 火鋼(C: 0.20%、 Si: 0.22%、 Mn: 1.32%、 P: 0.016%、 S: 0,002%、 Cr: 0.20%、 Ti: 0.020%、 B: 0.0013%、其余Fe以 及雜質(zhì)、AC3二825。C、 AC1 = 72(TC)作為原材料的、長50mm 且寬50mm的正方形橫截面的鋼管的情況下，管坯強(qiáng)度為 502MPa,如圖28(a)所示條件下(加熱溫度910 。C)的熱處理部的 強(qiáng)度為1612MPa,如圖28(b)所示條件下(加熱溫度910。C)的熱 處理部的強(qiáng)度為1452MPa,如圖28(c)所示條件下(加熱溫度 650。C)的熱處理部的強(qiáng)度為510MPa,如圖28(d)所示條件下(加 熱溫度770°C)的熱處理部的強(qiáng)度為752MPa,如圖28(e)所示條 件下(加熱溫度770°C)的熱處理部的強(qiáng)度為623MPa。
另 一方面，在以進(jìn)給速度20mm/sec輸送將壁厚為1.6mm 的550MPa4岡(C: 0.14%、 Si: 0.03%、 Mn: 1.30%、 P: 0.018%、 S: 0.002%、其余Fe以及雜質(zhì)、AC3 = 850°C、 AC1 = 720°C) 作為原材料的、長50mm且寬50mm的正方形橫截面的鋼管的 情況下，管坯強(qiáng)度為554MPa,如圖28(a)所示條件下(加熱溫度 950 °C )的熱處理部的強(qiáng)度為1303MPa,如圖28(b)所示條件下 (加熱溫度950 °C)的熱處理部的強(qiáng)度為823MPa,如圖28(c)所示 條件下(加熱溫度650。C )的熱處理部的強(qiáng)度為561MPa,如圖 28(d)所示條件下(加熱溫度800 。C )的熱處理部的強(qiáng)度為 748MPa,如圖28(e)所示條件下(加熱溫度800°C)的熱處理部的 強(qiáng)度為658MPa。
另夕卜，例如，在以進(jìn)給速度20mm/sec輸送將壁厚1.6mm 的450MPa4岡(C: 0.11%、 Si: 0.01%、 Mn: 1.00%、 P: 0.021%、S: 0.004%、其余Fe以及雜質(zhì)、AC3二870。C 、 AC1- 720。C)作 為原材料的、長50mm且寬50mm的正方形 一黃截面的鋼管的情 況下，管坯強(qiáng)度為445MPa,如圖28(a)所示條件下(加熱溫度 980 。C )的熱處理部的強(qiáng)度為1208MPa ，如圖28(b)所示條件下 (力口熱溫度98CTC)的熱處理部強(qiáng)度為737MPa,如圖28(c)所示條 件下(加熱溫度650。C)的熱處理部強(qiáng)度為451MPa，如圖28(d) 所示條件下(加熱溫度800°C)的熱處理部的強(qiáng)度為629MPa,如 圖28(e)所示條件下(加熱溫度800 °C )的熱處理部的強(qiáng)度為 612MPa。
實(shí)施方式2
下面，i兌明實(shí)施方式2。
圖29是表示在汽車車身51的發(fā)動(dòng)機(jī)室52內(nèi)的左右縱壁部 52a朝向前后方向大致水平地延伸而被焊接的前縱梁53的說明 圖。另外，在下面的說明中以具有閉合的四邊形沖黃截面形狀的 前縱梁53作為例子，但本發(fā)明不僅僅限定于該形態(tài)，包括例如 由具有六邊形或者圓形等的、四邊形以外的閉合橫截面形狀的 筒體形成的本體也同樣適用。
如圖29所示，形成前縱梁53的本體54的筒體包括從其軸 向的 一端部54a朝向另 一端部54b、且朝向車身前后方向延伸設(shè) 置的前端部55;與前端部55相連續(xù)且沿著作為發(fā)動(dòng)機(jī)室52和駕 駛室58之間的隔壁的前圍板59向下方傾斜的傾斜部56;與傾斜 部56相連續(xù)且沿著與前圍^反59相接合的底外反50的下表面延伸 設(shè)置的后端部57。
這里，傾斜部56是指前縱梁53的設(shè)置高度向前圍板59的下 面大幅度變化的區(qū)域，前端部5 5是指比該傾斜部5 6靠車身前后 方向的前側(cè)的區(qū)域，后端部57是指比該傾斜部56靠車身前后方 向的后側(cè)的區(qū)域。
60在本實(shí)施方式的前縱梁53中，前端部55的一部分是未經(jīng)過 淬火處理的非淬火部，并且除了該 一 部分之外的其余部分是經(jīng) 過了高頻淬火處理的高頻淬火部。另外，整個(gè)傾斜部56為經(jīng)過 高頻淬火處理的高頻淬火部。另外，后端部57的一部分是未經(jīng) 過淬火處理的非淬火部，并且后端部57的除了該一部分以外的 部分是經(jīng)過了高頻淬火處理的高頻淬火部，或者后端部57是經(jīng) 過了高頻淬火處理的高頻淬火部。下面，依據(jù)具體例子進(jìn)行說
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圖30是表示該前縱梁53的第1例53 - l的說明圖。 如該圖所示，在第1例53-1中，朝向筒體的軸向交替地分 別"i殳有l(wèi)個(gè)前端部55的非淬火部55a以及高頻淬火部55b，傾斜 部56以及后端部57全是高頻淬火部。由此，在沖撞時(shí)沖擊能量 被施加在本體54的軸向上，此時(shí)不會(huì)產(chǎn)生前縱梁53的重量增 加，能促進(jìn)在前端部55的非淬火部55a處的由對(duì)軸向的壓潰而 產(chǎn)生的變形，并且由于傾斜部5 6的耐彎曲性得到提高而能減輕 前圍板59的損傷，因此，能提高駕駛室58的安全性。 圖31是表示前縱梁53的第2例53- 2的說明圖。 如該圖所示，在第2例53- 2中，朝向本體4的軸向交替地 分別設(shè)有2個(gè)以上(圖中分別為3個(gè))前端部55的非淬火部55a以 及高頻淬火部55b,并且整個(gè)傾斜部56以及后端部57為高頻淬 火部。由此，在沖撞時(shí)沖擊能量一皮施加在本體54的軸向上，此 時(shí)不會(huì)產(chǎn)生前縱梁53的重量增加，在前端部55的非淬火部55a 處的由對(duì)軸向的壓潰而產(chǎn)生的變形受到控制而進(jìn) 一 步促進(jìn)該變 形，并且由于傾斜部5 6的耐彎曲性得到提高而能減輕前圍板5 9 的損傷，因此，能提高駕駛室58的安全性。
圖32是表示圖31所示的前縱梁53的第2例53 - 2的適宜形 態(tài)53 - 2'的說明圖。如該圖所示，前端部55的非淬火部55a以及高頻淬火部55b 各自的朝向本體54的軸向(圖4中的兩箭頭方向)的長度，隨著從 .本體54的前端4卩朝向后端去而1￡、漸變大，由于促進(jìn)了由只十軸向 的壓潰而產(chǎn)生的變形，因此優(yōu)選。
圖33是表示前縱梁53的第3例53 - 3的說明圖。
如該圖所示，在第3例53-3中優(yōu)選設(shè)置為，前端部55的高 頻淬火部55b隨著/人本體54的軸向前端朝向后端去其面積逐漸 變大，并且前端部5 5的非淬火部5 5 a隨著/人筒體的軸向前端朝 向后端去其面積逐漸變小。由此，能夠偵j皮施加于前縱梁53的 沖擊載重逐漸增加，因此，既能夠減輕初期載重，又能夠促進(jìn) 前端部55的非淬火部55a處的由對(duì)軸向的壓潰而產(chǎn)生的變形， 并且能提高傾斜部56的耐彎曲性。
圖34(a) 圖34(d)是表示前縱梁53的第4例53- 4、第5例53 -5、第6例53 - 6以及第6例53 - 7的說明圖。
如圖34(a) 圖34(d)所示，在第4 7例中，朝向本體54的 周向交替地各自設(shè)有l(wèi)個(gè)或者2個(gè)以上前端部55的非淬火部55a 以及高頻淬火部55b,由于既取得了前端部55和傾斜部56的載 重平tf又強(qiáng)化了前端部55,因此優(yōu)選。
圖34(a)以及圖34(b)是筒體具有四邊形橫截面形狀的情 況，圖34(c)以及圖34(d)是筒體具有八邊形橫截面形狀的情況。
如圖34(a)以及圖34(c)所示，通過將非淬火部55a設(shè)置在不 含有作為橫截面形狀的多邊形頂點(diǎn)的平面狀區(qū)域內(nèi)，并且將高
頻淬火部55b設(shè)置在含有多邊形頂點(diǎn)的彎曲區(qū)域內(nèi)，能提高應(yīng) 對(duì)沖擊載重的耐力。
另一方面與此相反，如圖34(b)以及圖34(d)所示，通過將 非淬火部55a設(shè)置在含有多邊形頂點(diǎn)的彎曲區(qū)域內(nèi)，并且將高 頻淬火部55b設(shè)置在不含有多邊形頂點(diǎn)的平面狀區(qū)域內(nèi)，能降低初始載重而控制沖擊載重，能促進(jìn)由對(duì)軸向的壓潰而產(chǎn)生的變形。
圖35(a)以及圖35(b)是表示前縱梁53的第8例53 - 8、第9 例53 - 9的說明圖。
如圖35(a)所示，在作為本體54的橫截面的多邊形具有一對(duì) 相對(duì)的大致垂直面的情況下，非淬火部55a被設(shè)置在一大致垂 直面上，并且高頻淬火部55b被設(shè)置在與此相對(duì)的另 一大致垂 直面上，且使非淬火部55a以及高頻淬火部55b朝向本體54的軸 向上交替形成，從而在被施加了沖擊載重的前縱梁53上，能引 導(dǎo)車身向所期望的寬度方向折彎，因此優(yōu)選。
另一方面，如圖35(b)所示，在作為本體54的橫截面的多邊 形具有一對(duì)相對(duì)的大致水平面的情況下，非淬火部55a被設(shè)置 在一大致水平面，并且高頻淬火部55b被設(shè)置在與此相對(duì)的另 一大致水平面上，且使非淬火部55a以及高頻淬火部55b朝向本 體54的軸向交替形成，從而在被施加了沖擊載重的前縱梁53 上，能引導(dǎo)車身向所期望的上下方向折彎，因此優(yōu)選。
圖36(a)以及圖36(b)是表示前縱梁53的第10例53- 10,第 11例53 — ll的說明圖，兩圖的右面的圖是前端部55的A- A剖 視圖。另外，圖36(a)表示高頻淬火部55b的面積朝向筒體的軸 向逐漸增加的情況，圖36(b)表示高頻淬火部55b的面積為恒定 的情況。
如圖36(a)以及圖36(b)所示，非淬火部55a被設(shè)置在筒體橫 截面的下側(cè)區(qū)域內(nèi)，高頻淬火部55b^皮設(shè)置在除了該下側(cè)區(qū)域 之外的上側(cè)區(qū)域內(nèi)，從而能抑制被施加了沖擊載重的本體54的 折彎變形，因此優(yōu)選。
圖37是表示前縱梁53的第12例53 - 12的說明圖。 如圖37所示，非淬火部55a被設(shè)置在筒體橫截面的車身內(nèi)側(cè)區(qū)域內(nèi)，高頻淬火部55b被設(shè)置在除了車身內(nèi)側(cè)區(qū)域之外的車身外側(cè)區(qū)域內(nèi)，從而能抑制被施加了沖擊載重的本體54向車身內(nèi)側(cè)彎曲而導(dǎo)致沖擊吸收性能過早地下降，因此優(yōu)選。
在以上說明的前縱梁53的第1例53 - 1~第12例53 - 12中，以后端部57全部為高頻淬火部的情況為例。但是，與此不同的是，也可以在后端部57的一部分上i殳置非淬火部。
圖38是表示在圖31所示的前縱梁53的第2例53 - 2中從后端部57的前端朝向本體54的軸向形成一 個(gè)非淬火部57a的第13例53-12的說明圖。另外，也可以朝向筒體的軸向設(shè)置多個(gè)非淬火部57a。
采用該第13例53- 13，除了圖31所示的第2例的前縱梁53的效果之外，還能促進(jìn)后端部57處的由對(duì)軸向的壓潰而產(chǎn)生的變形，能進(jìn)一步減輕底板50以及駕駛室58的損傷。
采用以上說明的第1例53 - 1~第13例53 - 13,通過高頻淬火能對(duì)前縱梁53局部進(jìn)行高強(qiáng)度化，并且能對(duì)高頻淬火部和非淬火部之間施加適當(dāng)?shù)膹?qiáng)度平衡，因此，能促進(jìn)由對(duì)軸向的壓潰而產(chǎn)生的變形，由此，能提供兼?zhèn)淦駷橹箯奈吹玫竭^的高強(qiáng)度和沖擊吸收性能的前縱梁53。
在此，成形后，有時(shí)對(duì)前縱梁53局部實(shí)施以穿孔為目的穿孔加工或用于形成例如缺口的切斷加工等的枳4成加工，如果高頻淬火進(jìn)行至要進(jìn)行上述加工的部位，則由于硬度的顯著上升而難以進(jìn)行上述才幾械加工。另外，特別是由于前縱梁53的后端部與底板50的下表面焊接接合，因此，優(yōu)選在這樣的部分不進(jìn)行高頻淬火。
圖39是表示從這樣的觀點(diǎn)出發(fā)的、將非淬火部55a、 57a設(shè)置在含有通過穿孔加工而形成的穿孔部以及被焊接的焊接部的區(qū)域的前縱梁53的第14例53 - 14的說明圖。在圖39所示的第14例53- 14中，在前端部55的含有穿孔加工部的區(qū)域設(shè)置非淬火部55a,并且在后端部57的與底板之間的焊接部也設(shè)置非淬火部57a。該第14例53- 14由于具有優(yōu)良的焊接性以及加工性，因此能以現(xiàn)有的工業(yè)規(guī)模進(jìn)行大量生產(chǎn)。
下面，i兌明本發(fā)明所涉及的前縱梁53的制造方法。
本發(fā)明所涉及的前縱梁53能利用參照?qǐng)D1 ~ 22說明的彎曲加工法來制造。由此，既能獲得高生產(chǎn)率、良好的尺寸精度以及可靠且容易地形成非淬火部以及高頻淬火部，又能制造出本發(fā)明所涉及的前縱梁53。
與此相反，例如通過眾所周知的適宜方法成形具有上述的前端部5、傾斜部6以及后端部7的閉合截面構(gòu)造的筒體，并對(duì)成形出的該筒體進(jìn)行彎曲成形而做成所期望的形狀，然后通過眾所周知的方法進(jìn)行高頻淬火時(shí)，因高頻淬火特別難以確保彎曲成形部的尺寸精度，因此，實(shí)際上是不能制造出本發(fā)明所涉及的前縱梁53的。
這樣，采用本實(shí)施方式，因?yàn)榧鎮(zhèn)淦駷橹箯奈吹玫竭^的高強(qiáng)度以及輕量性和沖擊吸收性能，且具有更加優(yōu)良的焊接性以及加工性，因此，能提供以現(xiàn)有工業(yè)規(guī)模能大量生產(chǎn)的前縱梁。
實(shí)施方式3說明實(shí)施方式3。
圖40是表示本實(shí)施方式的汽車車身61側(cè)部構(gòu)造62的 一 例的說明圖。
該側(cè)部構(gòu)造62至少由A柱63、 B柱64、上邊梁65、下邊梁66、 C柱67構(gòu)成。
A柱63由第l部分63a和第2部分63b構(gòu)成，該第l部分63a與固定在底一反68寬度方向兩端部的下邊梁66相連接并朝向上方延伸設(shè)置，并且具有閉合的閉合截面；該第2部分63b與該第l部分63a相連續(xù)并沿傾斜方向延伸設(shè)置，并且具有閉合截面。
另外，上邊梁65與該A柱63的第2部分63b相連續(xù)且與B柱64的上部相連接，為具有閉合截面的筒狀構(gòu)件。
B柱64的下部與下邊梁66相連接，上邊梁65借助B柱64被下邊梁66以及底板68支承。另夕卜，上邊梁65的后端部與C柱67相連接。C柱67與后擋泥板相連接。
這樣，本實(shí)施方式的側(cè)部構(gòu)造6 2通過由具有閉合截面的各種構(gòu)造構(gòu)件形成的骨架構(gòu)成。
在本實(shí)施方式中，在A柱63的第2部分63b的內(nèi)部以及從該第2部分63b到上邊梁65內(nèi)部的比該上邊梁65與B柱64相連接的連接部靠后方的位置之間配置有側(cè)部加強(qiáng)構(gòu)件7 0 。
圖41是表示該側(cè)部加強(qiáng)構(gòu)件70的一例的說明圖。
該側(cè)部加強(qiáng)構(gòu)件70具有由八邊形形成的閉合沖黃截面形狀，并且具有3維彎曲形狀。該側(cè)部加強(qiáng)構(gòu)件70具有經(jīng)高頻淬火處理的一體構(gòu)造。
圖42(a)表示圖40的A-A剖視圖，圖42(b)表示圖40的B-B剖視圖。如圖42所示，在A柱63的第2部分63b的內(nèi)部配置有側(cè)部加強(qiáng)構(gòu)件70,并且從該第2部分63b到上邊梁65內(nèi)部的比該上邊梁65與B柱64相連接的連接部靠后方的位置之間配置有該側(cè)部加強(qiáng)構(gòu)件70。
優(yōu)選在側(cè)部加強(qiáng)構(gòu)件70的、為了與B柱64相連接而被焊接的區(qū)域不進(jìn)行淬火處理，從而確保了加工性以及焊接性。
另外，優(yōu)選在側(cè)部加強(qiáng)構(gòu)件70的前端部不進(jìn)行淬火，這樣能提高將該前端部焊接在發(fā)動(dòng)機(jī)室的一部分上時(shí)的焊接性。
這樣的側(cè)部加強(qiáng)構(gòu)件70可以通過參照?qǐng)D1 ~ 22說明了的熱加工3維彎曲方法來制造。由此，既能夠獲得高生產(chǎn)率、良好的尺寸精度以及可靠且容易地形成非淬火部以及高頻淬火部，又能制造出本發(fā)明所涉及的側(cè)部加強(qiáng)構(gòu)件70。
若要在A柱63的第2部分63b的內(nèi)部配置側(cè)部加強(qiáng)構(gòu)件70，并且在從該第2部分63b到上邊梁65內(nèi)部的比該上邊梁65與B柱64相連接的連接部靠后方的位置之間配置側(cè)部加強(qiáng)構(gòu)件70,將側(cè)部加強(qiáng)構(gòu)件70做成為B柱的加強(qiáng)構(gòu)件的前端覆蓋側(cè)部加強(qiáng)構(gòu)件70那樣的形狀即可，可在通常的汽車車身的弧焊工序或者點(diǎn)焊工序等中裝入該側(cè)部加強(qiáng)構(gòu)件7 0 。
另外，由于該側(cè)部加強(qiáng)構(gòu)件7 0的大致整個(gè)區(qū)域經(jīng)過高頻淬火處理而具有極高的強(qiáng)度，因此，即使將其橫截面面積設(shè)定得較小，也能充分地發(fā)揮作為加強(qiáng)構(gòu)件的功能。因此，能夠?qū)⒁蛟黾觽?cè)部加強(qiáng)構(gòu)件7 0而產(chǎn)生的重量增加抑制到最小限度。
另外，由于能一體地制造該側(cè)部加強(qiáng)構(gòu)件70,因此，能減少加強(qiáng)構(gòu)件的零部件個(gè)數(shù)，由此能謀求降低車身61的制造成本。
這樣，采用本實(shí)施方式，能夠以高水平獲得汽車車身61側(cè)部構(gòu)造的更進(jìn)一步的高強(qiáng)度化以及輕量化，同時(shí)進(jìn)一步降低車身61的制造成本。
實(shí)施方式4
說明實(shí)施方式4。在本說明中說明和上述實(shí)施方式3相異的部分，對(duì)于共通的部分標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記而省略重復(fù)的說明。
在本實(shí)施方式中，在A柱63的第2部分63b 上邊梁65 ~ C柱67的內(nèi)部配置側(cè)部加強(qiáng)構(gòu)件70- 1。
圖43是表示該側(cè)部加強(qiáng)構(gòu)件70- l的說明圖。另夕卜，圖44是圖40的C-C剖視圖。如圖43以及圖45所示，在本實(shí)施方式中，在A柱63的第2部分63b的內(nèi)部、上邊梁65的內(nèi)部以及C柱67的內(nèi)部配置有側(cè)部加強(qiáng)構(gòu)件70- 1。簡單地說，使上述實(shí)施方式1的側(cè)部加強(qiáng)構(gòu)件70延長為能
收容在C柱67的內(nèi)部即為本實(shí)施方式的加強(qiáng)構(gòu)件70- 1。除此之外均可以與實(shí)施方式3相同。
若要這樣配置側(cè)部加強(qiáng)構(gòu)件70 - 1,將其做成為使B柱加強(qiáng)構(gòu)件的前端覆蓋側(cè)部加強(qiáng)構(gòu)件70 - l那樣的形狀即可，可在通常的汽車車身的弧焊工序或者點(diǎn)焊工序等中裝入該側(cè)部加強(qiáng)構(gòu)
件70 - 1。
另外，由于該側(cè)部加強(qiáng)構(gòu)件70 - l的大致整個(gè)區(qū)域經(jīng)過高頻淬火處理而具有極高的強(qiáng)度，因此，即使將其橫截面積設(shè)定得較小，也能夠充分地發(fā)揮作為加強(qiáng)構(gòu)件的功能。為此，能將由于增加側(cè)部加強(qiáng)構(gòu)件7 0 - 1而產(chǎn)生的重量增加抑制到最小限度。
另外，由于能一體制造該側(cè)部加強(qiáng)構(gòu)件70 - 1,因此，能減少加強(qiáng)構(gòu)件的零部件個(gè)數(shù)，由于能降低車身61的制造成本。
這樣，采用本實(shí)施方式，能夠以高水平獲得汽車車身61側(cè)部構(gòu)造62的更進(jìn)一步的高強(qiáng)度化以及輕量化，同時(shí)進(jìn)一步降低車身61的制造成本。
實(shí)施方式5
圖45是圖40的D - D剖視圖。
在本實(shí)施方式中，將實(shí)施方式3的側(cè)部加強(qiáng)構(gòu)件70的前端側(cè)向汽車車身61的下游側(cè)延長，本實(shí)施方式的側(cè)部加強(qiáng)構(gòu)件70-2也存在于前縱梁63的第l部分63a的內(nèi)部。
通過〗吏用該側(cè)部加強(qiáng)構(gòu)件70 - 3，除了實(shí)施方式l的側(cè)部加強(qiáng)構(gòu)件7 0的效果之外，還能在前面沖撞時(shí)加強(qiáng)前圍板。
68
權(quán)利要求
1.一種汽車車身用強(qiáng)度構(gòu)件，其特征在于，該汽車車身用強(qiáng)度構(gòu)件包括筒體，該筒體包括2維或者3維彎曲的彎曲加工部，該筒體具有閉合截面，且沿軸向由一個(gè)構(gòu)件構(gòu)成，該筒體包括經(jīng)熱處理使抗拉強(qiáng)度超過1100MPa的超高強(qiáng)度熱處理部；作為除了該超高強(qiáng)度熱處理部以外的其余部位的、經(jīng)熱處理使抗拉強(qiáng)度為600～1100MPa的高強(qiáng)度熱處理部。
2. —種汽車車身用強(qiáng)度構(gòu)件，其特征在于， 該汽車車身用強(qiáng)度構(gòu)件包括筒體，該筒體包括2維或者3維彎曲的彎曲加工部，該筒體具有閉合截面，且沿軸向由一個(gè)構(gòu)件構(gòu)成，該筒體包括經(jīng)熱處理使抗拉強(qiáng)度超過110 0 M P a的超高強(qiáng)度熱處理部； 作為除了該超高強(qiáng)度熱處理部以外的其余部位的、經(jīng)熱處理使抗拉強(qiáng)度小于600MPa的低強(qiáng)度熱處理部。
3. —種汽車車身用強(qiáng)度構(gòu)件，其特征在于， 該汽車車身用強(qiáng)度構(gòu)件包括筒體，該筒體包括2維或者3維彎曲的彎曲加工部，該筒體具有閉合截面，且沿軸向由一個(gè)構(gòu)件構(gòu)成，該筒體包括經(jīng)熱處理使抗拉強(qiáng)度超過1100MPa的超高強(qiáng)度熱處理部； 作為除了該超高強(qiáng)度熱處理部以外的其余部位的一部分的、經(jīng)熱處理使抗拉強(qiáng)度為600 11 OOMPa的高強(qiáng)度熱處理部； 作為除了上述超高強(qiáng)度熱處理部以及上述高強(qiáng)度處理部以外的其余部位的、經(jīng)熱處理使抗拉強(qiáng)度小于600MPa的低強(qiáng)度熱處理部。
4. 一種汽車車身用強(qiáng)度構(gòu)件，其特征在于， 該汽車車身用強(qiáng)度構(gòu)件包括筒體，該筒體包括切斷加工預(yù)定部、穿孔加工預(yù)定部及焊接預(yù)定部中的至少一個(gè)和2維或者3維彎曲的彎曲加工部，該筒體具有閉合截面，且沿軸向由一個(gè)構(gòu)件構(gòu)成，該筒體包括經(jīng)熱處理使抗拉強(qiáng)度超過1100MPa的超高強(qiáng)度熱處理部； 作為除了該超高強(qiáng)度熱處理部以外的其余部位的 一部分的、經(jīng)熱處理使抗拉強(qiáng)度為600.、1100MPa的高強(qiáng)度熱處理部； 作為除了上述超高強(qiáng)度熱處理部以及上述高強(qiáng)度熱處理部以外的其余部位的、經(jīng)熱處理使抗拉強(qiáng)度小于600MPa的低強(qiáng)度熱處J里部。
5. —種汽車車身用強(qiáng)度構(gòu)件，其特征在于， 該汽車車身用強(qiáng)度構(gòu)件包括筒體，該筒體包括切斷加工預(yù)定部、穿孔加工預(yù)定部及焊接預(yù)定部中的至少一個(gè)和2維或者3維彎曲的彎曲加工部，該筒體具有閉合截面，且沿軸向由一個(gè)構(gòu)件構(gòu)成，該筒體包括經(jīng)熱處理使抗拉強(qiáng)度超過1100MPa的超高強(qiáng)度熱處理部； 作為上述切斷加工預(yù)定部、穿孔加工預(yù)定部以及焊接預(yù)定部中的至少 一 個(gè)，經(jīng)熱處理使抗拉強(qiáng)度小于600MPa的第l低強(qiáng)度熱處理部；作為除了上述超高強(qiáng)度熱處理部以及上述第l低強(qiáng)度熱處 理部以外的其余部位的、經(jīng)熱處理使抗拉強(qiáng)度小于600MPa的 第2低強(qiáng)度熱處理部。
6. —種汽車車身用強(qiáng)度構(gòu)件，其特征在于， 該汽車車身用強(qiáng)度構(gòu)件包括筒體，該筒體包括切斷加工預(yù)定部、穿孔加工預(yù)定部及焊接預(yù)定部中的至少 一個(gè)和2維或者3 維彎曲的彎曲加工部，該筒體具有閉合截面，且沿軸向由一個(gè) 構(gòu)件構(gòu)成，該筒體包括經(jīng)熱處理使抗拉強(qiáng)度超過110 0 M P a的超高強(qiáng)度熱處理部；作為上述切斷加工預(yù)定部、穿孔加工預(yù)定部以及焊4妄預(yù)定部中的至少 一個(gè)，經(jīng)熱處理使抗拉強(qiáng)度小于600MPa的第l低強(qiáng) 度熱處理部；作為除了上述超高強(qiáng)度熱處理部以及上述第1低強(qiáng)度熱處 理部以夕卜的其余部位的 一 部分的、經(jīng)熱處理4吏抗-拉強(qiáng)，變?yōu)?600 ~ llOOMPa的高強(qiáng)度熱處理部；作為除了上述超高強(qiáng)度熱處理部、上述高強(qiáng)度熱處理部以 及上述第l低強(qiáng)度熱處理部以外的其余部位的、經(jīng)熱處理使抗 拉強(qiáng)度為小于600MPa的第2低強(qiáng)度熱處理部。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1 6中任一項(xiàng)所述的汽車車身用強(qiáng)度構(gòu) 件，其中，上述彎曲加工部是經(jīng)熱處理使抗拉強(qiáng)度超過 1100MPa的超高強(qiáng)度熱處理部。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1 7中任一項(xiàng)所述的汽車車身用強(qiáng)度構(gòu) 件，其中，上述閉合截面為不具有朝向外部的凸緣的閉合截面。
9. 一種前縱梁，其包括由筒體構(gòu)成的本體，該筒體具有閉 合截面，并且沿軸向由一個(gè)構(gòu)件構(gòu)成，該本體包括乂人主體的 軸向的一端部朝向另 一端部、朝向車身前后方向延伸設(shè)置的前 端部；與該前端部相連續(xù)且沿著前圍^反向下方傾斜的傾斜部；與該傾斜部相連續(xù)且沿著與上述前圍才反相4妄合的底板的下表面 延伸設(shè)置的后端部，其特征在于，上述前端部的一部分是未進(jìn)行淬火處理的非淬火部，并且 該前端部的除了該一部分以外的其余部分是經(jīng)過高頻淬火處理 的高頻淬火部，整個(gè)上述傾斜部為經(jīng)過高頻淬火處理的高頻淬火部，并且， 上述后端部的一部分是未經(jīng)過淬火處理的非淬火部，并且該后端部的除了該一部分以外的其余部分是經(jīng)過高頻淬火處理的高頻淬火部。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的前縱梁，其中，在上述筒體的軸 向上交替地分別設(shè)置一個(gè)或者兩個(gè)以上上述前端部的上述非淬 火部以及上述高頻淬火部。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的前縱梁，其中，上述非淬火部 以及上述高頻淬火部各自的朝向上述軸向的長度，隨著從上述 筒體的前端朝向后端去而逐漸變大。
12. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的前縱梁，其中，上述前端部的上 述高頻淬火部被設(shè)為隨著從上述筒體的軸向前端朝向后端去其 面積逐漸變大，并且上述前端部的上述非淬火部^皮i殳為隨著乂人 上述筒體的軸向前端朝向后端去其面積逐漸變小。
13. 根據(jù)權(quán)利要求9 12中任一項(xiàng)所述的前縱梁，其中，在 上述筒體的周向上交替地分別設(shè)有一個(gè)或者兩個(gè)以上上述前端 部的上述非淬火部以及上述高頻淬火部。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的前縱梁，其中，上述筒體具有 多邊形的橫截面形狀，上述非淬火部被設(shè)置在不含有該多邊形 頂點(diǎn)的區(qū)域內(nèi)，并且上述高頻淬火部被設(shè)置在含有該多邊形頂 點(diǎn)的區(qū)域內(nèi)。
15. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的前縱梁，其中，上述筒體具有 多邊形的橫截面形狀，上述非淬火部被設(shè)置在含有該多邊形頂 點(diǎn)的區(qū)域內(nèi)，并且上述高頻淬火部被設(shè)置在不含有該多邊形頂 點(diǎn)的區(qū)域內(nèi)。
16. 根據(jù)權(quán)利要求13 15中任一項(xiàng)所述的前縱梁，其中， 上述多邊形具有一對(duì)相對(duì)的大致水平面，上述非淬火部被設(shè)置 在一大致水平面上，并且上述高頻淬火部被設(shè)置在另 一大致水 平面上。
17. 根據(jù)權(quán)利要求13 16中任一項(xiàng)所述的前縱梁，其中， 上述多邊形具有一對(duì)相對(duì)的大致垂直面，上述非淬火部被設(shè)置在一大致垂直面上，并且上述高頻淬火部^^設(shè)置在另 一大致垂 直面上。
18. 根據(jù)權(quán)利要求13 17中任一項(xiàng)所述的前縱梁，其中， 上述非淬火部被設(shè)置在上述筒體橫截面的下側(cè)區(qū)域內(nèi)，上述高 頻淬火部裙:設(shè)置在除了該下側(cè)區(qū)域以外的上側(cè)區(qū)域內(nèi)。
19. 根據(jù)權(quán)利要求13 18中任一項(xiàng)所述的前縱梁，其中， 上述非淬火部被設(shè)置在上述筒體橫截面中的車身內(nèi)側(cè)區(qū)域內(nèi)， 上述高頻淬火部被設(shè)置在除了該車身內(nèi)側(cè)區(qū)域以外的車身外側(cè) 區(qū)域內(nèi)。
20. 根據(jù)權(quán)利要求9 19中任一項(xiàng)所述的前縱梁，其中，從 上述后端部的前端在上述筒體的軸向上交替地分別設(shè)有一個(gè)或 者兩個(gè)以上該后端部的上述非淬火部以及上述高頻淬火部。
21. 根據(jù)權(quán)利要求9 20中任一項(xiàng)所述的前縱梁，其中，上 述非淬火部,皮設(shè)置在含有通過穿孔加工而形成的穿孔部以及#皮 焊接的焊接部的區(qū)域內(nèi)。
22. 根據(jù)權(quán)利要求9 21中任一項(xiàng)所述的前縱梁，其中，上 述筒體不具有朝向外部的凸緣。
23. 根據(jù)權(quán)利要求9 22中任一項(xiàng)所述的前縱梁，其中，高 頻淬火部的抗拉強(qiáng)度為600 1100MPa或者超過1100MPa,并 且上述非淬火部的抗拉強(qiáng)度小于600MPa。
24. —種汽車車身的側(cè)部構(gòu)造，其包括A柱和上邊梁；該A 柱包括第l部分，其與下邊梁相連接并朝向上方延伸設(shè)置， 并且具有閉合截面；第2部分，其與該第l部分相連續(xù)并沿傾斜 方向延伸設(shè)置，并且具有閉合面；該上邊梁與該A柱相連續(xù)且 與B柱相連接，該上邊梁具有閉合截面，其特征在于，至少在上述第2部分的內(nèi)部以及從該第2部分到上述上邊 梁內(nèi)部的比該上邊梁與上述B柱相連接的連接部靠后方的位置之間配置有側(cè)部加強(qiáng)構(gòu)件，該側(cè)部加強(qiáng)構(gòu)件具有閉合截面且具有3維彎曲的形狀，并且經(jīng)高頻淬火處理，沿軸向由一個(gè)構(gòu)件 構(gòu)成。
25. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的汽車車身的側(cè)部構(gòu)造，其中， 對(duì)上述側(cè)部加強(qiáng)構(gòu)件的、為了與上述B柱相連接而被焊接的區(qū) 域不進(jìn)行淬火處理。
26. 根據(jù)權(quán)利要求24或25所述的汽車車身的側(cè)部構(gòu)造，其 中，上述汽車車身包括與上述上邊梁相連續(xù)且具有閉合截面的 C柱，上述側(cè)部加強(qiáng)構(gòu)件配置在該C柱的內(nèi)部。
27. 根據(jù)權(quán)利要求24~26中任 一 項(xiàng)所述的汽車車身的側(cè)部 構(gòu)造，其中，對(duì)配置于上述第2部分內(nèi)部的上述側(cè)部加強(qiáng)構(gòu)件 的前端部不進(jìn)行淬火處理。
28. 根據(jù)權(quán)利要求24 26中任一項(xiàng)所述的汽車車身的側(cè)部 構(gòu)造，其中，上述側(cè)部加強(qiáng)構(gòu)件還配置于上述第l部分的內(nèi)部。
29. 根據(jù)權(quán)利要求24 28中任一項(xiàng)所述的汽車車身的側(cè)部 構(gòu)造，其中，上述側(cè)部加強(qiáng)構(gòu)件不具有朝向外部的凸緣。
30娟i& h別至 >七94~9Q由— t折斬；術(shù)':與主主身的俯j吾口構(gòu)造，其中，上述側(cè)部加強(qiáng)構(gòu)件的經(jīng)過高頻淬火處理的部分的抗拉強(qiáng)度為600~ 1100MPa或者超過1100MPa。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的汽車車身的側(cè)部構(gòu)造，其中， 上述側(cè)部加強(qiáng)構(gòu)件的未經(jīng)過淬火處理的部分的抗拉強(qiáng)度小于 600MPa。
全文摘要
本發(fā)明提供具有2維或者3維彎曲的彎曲加工部并且具有抗拉強(qiáng)度為超過1100MPa的超高強(qiáng)度的例如側(cè)梁或者柱這樣的汽車車身用強(qiáng)度構(gòu)件。該汽車車身用強(qiáng)度構(gòu)件筒體構(gòu)成，該筒體包括2維或者3維彎曲的彎曲加工部、切斷或穿孔加工預(yù)定部以及焊接預(yù)定部，且具有不具有朝向外部的凸緣的閉合截面，該筒體包括經(jīng)熱處理使抗拉強(qiáng)度超過1100MPa的超高強(qiáng)度熱處理部；作為除了該超高強(qiáng)度熱處理部以外的其余部位的、經(jīng)熱處理使抗拉強(qiáng)度為在600MPa～1100MPa的高強(qiáng)度熱處理部；及/或作為上述切斷或穿孔加工預(yù)定部以及焊接預(yù)定部，經(jīng)熱處理使抗拉強(qiáng)度小于600MPa的低強(qiáng)度熱處理部。
文檔編號(hào)B62D25/08GK101678864SQ20088001877
公開日2010年3月24日 申請(qǐng)日期2008年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月4日
發(fā)明者吉田經(jīng)尊, 富澤淳, 小島啟達(dá), 島田直明 申請(qǐng)人:住友金屬工業(yè)株式會(huì)社