BR112019019903A2 - viga de eixo dianteiro e método de produção da mesma - Google Patents

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Imanishi Kenji
Tamura Kenji
Ishihara Koichiro
Yabuno Kunihiro
YOSHIDA Kunihiro
Soo Hwang Sam
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Abstract

trata-se de um método de produção que é um método para produzir uma viga de eixo dianteiro. o método de produção inclui uma etapa de forja de matriz e uma etapa de dobra. a etapa de forja de matriz é uma etapa de forjar um material de aço com matrizes para produzir um produto forjado que inclui uma peça de teia áspera, que deve ser conformada em uma peça de teia, e quatro peças de flange ásperas em formato de chapa que se projetam para frente e para a traseira a partir de um lado superior e um lado inferior da peça de teia áspera, respectivamente. a etapa de dobra é uma etapa de prensa de pelo menos uma peça especificada de flange áspera, que é pelo menos uma das quatro peças de flange ásperas, com uma primeira matriz (310) para formar uma porção dobrada (232) na peça especificada de flange áspera de modo que a porção dobrada é dobrada para dentro em uma direção de cima para baixo (vd) do produto forjado (201)

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para VIGA DE EIXO DIANTEIRO E MÉTODO DE PRODUÇÃO DA MESMA”. CAMPO DA TÉCNICA [0001] A presente invenção refere-se a uma viga de eixo dianteiro e um método de produção da mesma.
ANTECEDENTES DA TÉCNICA [0002] Geralmente, as rodas dianteiras de uma carroceria de veículo (por exemplo, rodas dianteiras de um caminhão a motor, um ônibus ou similares, excluindo motocicletas) são anexadas a uma viga de eixo dianteiro (que será doravante denominado como um “eixo dianteiro”, em alguns casos), e a viga de eixo dianteiro com as rodas dianteiras anexadas à mesma é usada para sustentar a carroceria de veículo. O eixo dianteiro é importante como uma parte para transmitir a carga da carroceria de veículo para as rodas dianteiras esquerda e direita e como uma peça de manutenção da estrutura. O eixo dianteiro mantém as rodas em posições fixas e garante direcionabilidade das rodas dianteiras, garantindo, desse modo, estabilidade de direcionamento. Além disso, no momento da frenagem, o eixo dianteiro funciona como uma rota de transmissão da força de frenagem. Assim, o eixo dianteiro é uma parte que afeta fortemente o desempenho de deslocamento, o desempenho da direção e o desempenho da frenagem. É necessário que o eixo dianteiro tenha alta rigidez e, portanto, é pesado. Do ponto de vista da eficiência de combustível, por outro lado, é necessária uma redução de peso do eixo dianteiro.
[0003] Para estabilidade de direção, geralmente, peças pesadas são dispostas em níveis baixos em relação à direção da altura do veículo. Portanto, é preferível que um motor, que deve ser montado no eixo dianteiro, seja posicionado em um nível baixo em relação à direção da altura do veículo. Nas duas extremidades do eixo dianteiro, são forneci
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2/38 das peças de fixação com pino-rei. Uma carroceria inferior está conectada às rodas dianteiras. Os pinos-rei passam através das respectivas peças de fixação do pino-rei ao longo da direção da altura do corpo a partir de cima, e são inseridos na carroceria inferior anexada às rodas dianteiras. Assim, os pinos-rei conectam o eixo dianteiro e as rodas. Nessa estrutura, quando a carroceria de veículo é direcionada, as rodas dianteiras viram em torno dos respectivos pinos-rei. Para formar essa estrutura da carroçaria do veículo, o eixo dianteiro tem, por exemplo, a forma de um laço cuja parte central em relação à direção da largura do veículo está em um nível baixo e cujas partes finais em relação à direção da largura do veículo são a um nível alto, como mostrado na Figura 2. O eixo dianteiro tem uma seção transversal em formato de H, mas diferentemente de um aço em Η, o eixo dianteiro não é produzido por uma máquina de laminação universal. Isso se deve ao fato de ser impossível conformar o formato semelhante a um laço pelo uso de uma máquina de laminação universal.
[0004] Um eixo dianteiro é, geralmente, produzido por forjamento em matriz. Em um caso de produção de um eixo dianteiro por forjamento em matriz, é necessário produzir ângulos de tiragem Q e Q’, como mostrado na Figura 14, por exemplo, para liberação do produto a partir das matrizes. Isso cria limitações no formato do eixo dianteiro e eventualmente restringe melhoria do eixo dianteiro em rigidez.
[0005] A Publicação do Pedido de Patente n° JP 2003-285771 (literatura de patente 1) fornece um eixo dianteiro que diminui o arrasto aerodinâmico enquanto o veículo está em funcionamento. O objetivo da invenção divulgado na literatura de patente 1 é diminuir o arrasto aerodinâmico e, assim, melhorar a eficiência do combustível.
[0006] Métodos para produzir um eixo dianteiro foram fornecidos até agora. A Publicação do Pedido de Patente n° JP 2009-106955 (literatura de patente 2) revela um método para produzir uma viga de eixo
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3/38 com um assento de fixação por mola esquerdo e direito. Nesse método de produção, um dos assentos de fixação por mola é conformado por prensagem em uma primeira etapa de prensagem, e o outro assento de fixação por mola é conformado por prensagem em uma segunda etapa de prensagem.
[0007] Uma das medidas para reduzir o peso de um eixo dianteiro é aumentar a rigidez do eixo dianteiro. Um aumento na rigidez de um eixo dianteiro permitirá que o eixo dianteiro tenha rigidez comparável à rigidez de um eixo dianteiro convencional, enquanto tem um peso mais leve e/ou um tamanho menor. Um aumento na rigidez do eixo dianteiro também permitirá que o eixo dianteiro melhore várias propriedades associadas à rigidez, enquanto mantem o tamanho da seção transversai e/ou o peso igual ao de um eixo dianteiro convencional. Portanto, é necessária uma nova técnica para aumentar a rigidez de um eixo dianteiro. [0008] Enquanto isso, em torno de um eixo dianteiro, um motor e peças móveis para a direção são densamente dispostos. Consequentemente, é necessário que o eixo dianteiro é seja encaixado em um espaço pequeno sem que interfira com essas peças circundantes. Portanto, uma técnica para aumentar a rigidez de um eixo dianteiro, sem aumentar o tamanho da seção transversal do eixo dianteiro, é especialmente exigida.
LISTA DE CITAÇÕES
LITERATURA DE PATENTE [0009] Literatura de Patente 1: Publicação de Pedido de Patente n° JP 2003-285771 [0010] Literatura de Patente 2: Publicação de Pedido de Patente n° JP 2009-106955
SUMÁRIO DA INVENÇÃO PROBLEMA DA TÉCNICA
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4/38 [0011] Nas circunstâncias, um objetivo da presente invenção é fornecer uma viga de eixo dianteiro com maior rigidez e um método de produção da viga de eixo dianteiro.
SOLUÇÃO PARA O PROBLEMA [0012] Um método de produção de acordo com uma modalidade da presente invenção é um método para produzir uma viga de eixo dianteiro que inclui uma peça de viga, a peça de viga que indui uma peça de teia e peças de flange unidas em ambos os lados da peça de teia e que tem uma seção transversal em formato de H. No método de produção, um material é forjado por matrizes que são pareadas entre si em um eixo geométrico central da peça de teia na seção transversal da peça de viga. Ainda, pelo menos uma peça especificada de flange, que é pelo menos uma das peças de flange, é dobrada em direção à outra das peças de flange que é oposta à peça especificada de flange.
[0013] Uma viga de eixo dianteiro de acordo com uma modalidade da presente invenção é uma viga de eixo dianteiro que inclui uma peça de viga que inclui uma peça de teia, e peças de flange unidas em ambos os lados da peça de teia e que tem uma seção transversal em formato de H. Na seção transversal da peça de viga, um espaço entre uma borda de pelo menos uma peça especificada de flange, que é uma das peças de flange, e uma borda de outra das peças de flange que é oposta à peça especificada de flange é mais estreita que um comprimento da peça de teia.
EFEITOS VANTAJOSOS DA INVENÇÃO [0014] A presente invenção fornece uma viga de eixo dianteiro com lata rigidez. O método de produção de acordo com a presente invenção facilita a produção da viga de eixo dianteiro.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [0015] A Figura 1 é uma vista em perspectiva que mostra esquematicamente um eixo dianteiro exemplificative de acordo com uma primeira
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5/38 modalidade.
[0016] A Figura 2 é uma vista que mostra esquematicamente o lado dianteiro do eixo dianteiro mostrado na Figura 1.
[0017] A Figura 3 é uma vista que mostra esquematicamente o lado de topo do eixo dianteiro mostrado na Figura 1.
[0018] A Figura 4 é uma vista que mostra esquematicamente uma seção transversal do eixo dianteiro mostrado na Figura 1.
[0019] A Figura 5A é uma vista em perspectiva que mostra esquematicamente uma peça de um produto forjado exemplificativo produzido por uma etapa de forja de matriz de um método de produção de acordo com uma segunda modalidade.
[0020] A Figura 5B é uma vista que mostra esquematicamente uma seção transversal do produto forjado mostrado na Figura 5A.
[0021 ] A Figura 6A é uma vista em corte transversal que mostra esquematicamente um estado antes de um início de deformação em uma etapa de dobra exemplificativa.
[0022] A Figura 6B é uma vista em corte transversal que mostra esquematicamente um estado na conclusão de deformação na etapa de dobra exemplificativa mostrada na Figura 6A.
[0023] A Figura 7A é uma vista em corte transversal que mostra esquematicamente um estado antes de um início de deformação em outra etapa de dobra exemplificativa.
[0024] A Figura 7B é uma vista em corte transversal que mostra esquematicamente um estado na conclusão de deformação na etapa de dobra exemplificativa mostrada na Figura 7A.
[0025] A Figura 8A é uma vista em corte transversal que mostra esquematicamente um estado antes de um início de deformação em ainda outra etapa de dobra exemplificativa.
[0026] A Figura 8B é uma vista em corte transversal que mostra esquematicamente um estado na conclusão de deformação na etapa de
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6/38 dobra exempHficativa mostrada na Figura 8A.
[0027] A Figura 9A é uma vista em corte transversal que mostra esquematicamente um estado antes de um início de deformação em ainda outra etapa de dobra exempHficativa.
[0028] A Figura 9B é uma vista em corte transversal que mostra esquematicamente um estado na conclusão de deformação na etapa de dobra exempHficativa mostrada na Figura 9A.
[0029] A Figura 10 é uma vista em corte transversal que mostra uma mudança no formato do produto forjado causada pela etapa de dobra. [0030] A Figura 11 é uma vista em corte transversal que mostra esquematicamente um estado antes de um início de deformação em ainda outra etapa de dobra exempHficativa.
[0031 ] A Figura 12 é uma vista que mostra formatos em corte transversal de amostras usadas em um teste de simulação.
[0032] A Figura 13 é uma vista que mostra um método de teste adotado no teste de simulação.
[0033] A Figura 14 é uma vista que mostra esquematicamente uma seção transversal de um eixo dianteiro convencional.
DESCRIÇÃO DETALHADA DAS MODALIDADES [0034] Como resultado da consideração sincera dos inventores, constatou-se que era possível aumentar a rigidez de um eixo dianteiro, pelo ajuste do formato da seção transversal do eixo dianteiro. Constatou-se também um método para produzir um eixo dianteiro com alta rigidez. A presente invenção foi feita com base nessas constatações. [0035] Um método de produção de acordo com uma modalidade da presente invenção é um método para produzir uma viga de eixo dianteiro que inclui uma peça de viga, a peça de viga que inclui uma peça de teia e peças de flange unidas em ambos os lados da peça de teia e que tem uma seção transversal em formato de H. No método de produção, um material é forjado por matrizes que sâo pareadas entre si em
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7/38 um eixo geométrico central da peça de teia na seção transversal da peça de viga. Ainda, pelo menos uma peça especificada de flange, que é pelo menos uma das peças de flange, é dobrada em direção a outra das peças de flange que é oposta à peça especificada de flange.
[0036] No método de produção, a peça especificada de flange pode ser dobrada em um formato curvo.
[0037] Uma viga de eixo dianteiro de acordo com uma modalidade da presente invenção é uma viga de eixo dianteiro que inclui uma peça de viga que inclui uma peça de teia, e peças de flange unidas em ambos os lados da peça de teia e que tem uma seção transversal em formato de H. Na seção transversal da peça de viga, um espaço entre uma borda de pelo menos uma peça especificada de flange, que é uma das peças de flange, e uma borda de outra das peças de flange que é oposta à peça especificada de flange é mais estreita que um comprimento da peça de teia.
[0038] Na viga de eixo dianteiro, a peça especificada de flange pode ser curva na seção transversal da peça de viga.
[0039] Quando a viga de eixo dianteiro inclui dois assentos de fixação por mola, a seção transversal da peça de viga pode ser uma seção transversal da mesma em um sítio entre os dois assentos de fixação por mola.
[0040] Em outro aspecto, um método de produção de acordo com uma modalidade da presente invenção é um método para produzir uma viga de eixo dianteiro que inclui uma peça de viga e duas peças de fixação de pino-rei fornecidas a ambas as extremidades da peça de viga em relação a uma direção de comprimento da peça de viga. A peça de viga inclui uma peça de teia que se estende na direção de comprimento, e quatro peças de flange que se projetam para frente e para a traseira a partir de um lado superior e um lado inferior da peça de teia, respectivamente. O método de produção compreende: uma etapa de forja de
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8/38 matriz de forjar um material de aço com matrizes para produzir um produto forjado, que inclui uma peça de teia áspera que deve ser conformada na peça de teia, e quatro peças de flange ásperas que se projetam para frente e para a traseira a partir de um lado superior e um lado inferior da peça de teia áspera, respectivamente; e uma etapa de dobra de prensar pelo menos uma peça especificada de flange áspera, que é pelo menos uma das quatro peças de flange ásperas, do produto forjado com pelo menos uma primeira matriz para formar uma porção dobrada na peça especificada de flange áspera, sendo que a porção dobrada é dobrada para dentro em uma direção de cima para baixo do produto forjado.
[0041] No método de produção, a pelo menos uma peça especificada de flange áspera pode incluir uma primeira peça especificada de flange áspera e uma segunda peça especificada de flange áspera que são dispostas em uma direção dianteira-traseira ou na direção de cima para baixo. A primeira matriz pode incluir uma primeira superfície inclinada e uma segunda superfície inclinada que formam um ângulo menor que 180 graus entre si. Nesse caso, na etapa de dobra, a primeira peça especificada de flange áspera pode ser prensada pela primeira superfície inclinada da primeira matriz, e a segunda peça especificada de flange áspera pode ser prensada pela segunda superfície inclinada da primeira matriz.
[0042] No método de produção, quando uma peça de flange áspera que não deve ser dobrada, que é outra dentre as peças de flange ásperas e que não terá uma porção dobrada, e a peça especificada de flange áspera são dispostas na direção dianteira-traseira, na etapa de dobra, a porção dobrada é formada na peça especificada de flange áspera enquanto a peça de flange áspera que não deve ser dobrada é retida.
[0043] No método de produção, a pelo menos uma peça especificada de flange áspera pode incluir uma primeira, uma segunda, uma
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9/38 terceira e uma quarta peça especificada de flange áspera. Nesse caso, na etapa de dobra, as primeira e segunda peças especificadas de flange ásperas podem ser prensadas pela primeira superfície inclinada e pela segunda superfície inclinada, respectivamente, de uma primeira matriz e, ao mesmo tempo, as terceira e quarta peças especificadas de flange ásperas podem ser prensadas pela primeira superfície inclinada e pela segunda superfície inclinada, respectivamente, de outra primeira matriz. [0044] No método de produção, quando as primeira e segunda peças especificadas de flange ásperas são dispostas na direção de cima para baixo do produto forjado, a etapa de dobra pode ser realizada movendo-se a primeira matriz na direção dianteira-traseira. Nesse método de produção, a etapa de dobra pode ser realizada enquanto uma fronteira entre as duas peças de flange ásperas, que se projetam a partir dos lado superior da peça de teia áspera, e uma fronteira entre as outras duas peças de flange ásperas, que se projetam a partir do lado inferior da peça de teia áspera, são sustentadas por duas segundas matrizes, respectivamente, a partir de lados opostos na direção de cima para baixo.
[0045] No método de produção, quando a primeira e segunda peças especificadas de flange ásperas são dispostas na direção dianteira-traseira do produto forjado, a etapa de dobra pode ser realizada movendose a primeira matriz na direção de cima para baixo do produto forjado. Nesse método de produção, a etapa de dobra pode ser realizada enquanto a peça de teia áspera é retida entre duas segundas matrizes a partir de lados opostos na direção dianteira-traseira.
[0046] Em ainda outro aspecto, uma viga de eixo dianteiro de acordo com uma modalidade da presente invenção inclui uma peça de viga, e duas peças de fixação de pino-rei fornecidas a ambas as extremidades da peça de viga em relação a uma direção de comprimento da peça de viga. A peça de viga inclui uma peça de teia que se estende na
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10/38 direção de comprimento, e quatro peças de flange que se projetam para frente e para a traseira a partir de um lado superior e um lado inferior da peça de teia, respectivamente. Pelo menos uma das quatro peças de flange é uma peça especificada de flange que inclui uma porção dobrada. A porção dobrada é dobrada para se tomar mais próxima à outra das peças de flange, que é oposta à peça especificada de flange à medida que a distância a partir de sua borda diminui.
[0047] Na viga de eixo dianteiro, é preferido que as quatro peças de flange incluam duas peças especificadas de flange que são dispostas em uma direção dianteira-traseira ou em uma direção de cima para baixo.
[0048] Algumas modalidades da presente invenção serão descritas doravante. A presente invenção não é limitada às modalidades abaixo. [0049] Neste relatório descritivo, a menos que seja feita menção específica, as direções relacionadas a um eixo dianteiro e componentes do mesmo significam direções quando o eixo dianteiro é usado. Por exemplo, a menos que seja feita menção específica, uma direção de cima para baixo relacionada a um eixo dianteiro significa a direção de cima para baixo quando o eixo dianteiro for usado. Em outras palavras, a direção de cima para baixo relacionada ao eixo dianteiro significa a direção de altura do veículo. Da mesma forma, uma direção esquerdadireita em relação ao eixo dianteiro e uma direção frente-traseira em relação ao eixo dianteiro significam essas direções quando o eixo dianteiro é usado. Especificamente, a direção esquerda-direita em relação ao eixo dianteiro significa a direção da largura do veículo. A direção frente-traseira relativa ao eixo dianteiro significa a direção do comprimento do veículo. O eixo dianteiro inclui uma peça da viga com uma seção transversal em forma de H. Essa peça de viga inclui uma peça de teia semelhante a uma chapa, e quatro peças de flange semelhantes a uma chapa que se projetam a partir de ambos os lados da peça de teia.
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Quando o eixo dianteiro é usado, a peça de viga é colocada horizontalmente. Em uma seção transversal do eixo dianteiro, a peça de teia se estende na direção de cima para baixo, e os quatro flanges se projetam na direção dianteira-traseira. Consequentemente, na seção transversal do eixo dianteiro, a direção de cima para baixo é a direção de extensão da peça de teia, e a direção dianteira-traseira é uma direção perpendicular à direção de extensão da peça de teia. Ainda, um lado dianteiro e um lado traseiro do eixo dianteiro se conformam com o lado dianteiro e o lado traseiro do veículo no qual o eixo dianteiro é usado. No entanto, em um caso em que o eixo dianteiro tem um formato simétrico em relação à direção dianteira-traseira, ou um desses lados é considerado como um lado dianteiro, e o outro lado é considerado como um lado traseiro. Além do mais, a menos que seja feita menção específica, as direções relativas a um produto intermediário do eixo dianteiro (um produto forjado) e seus componentes estão em conformidade com as direções relativas ao eixo dianteiro como produto final.
(MÉTODO DE PRODUÇÃO DA VIGA DE EIXO DIANTEIRO) [0050] Um método de produção de acordo com uma modalidade é um método para produzir um eixo dianteiro (viga de eixo dianteiro) que inclui uma peça de viga, e duas peças de fixação de pino-rei fornecido a ambas as extremidades da peça de viga em relação à direção de comprimento da peça de viga. A peça de viga inclui uma peça de teia que se estende na direção de comprimento da peça de viga, e quatro peças de flange que se projetam para frente e para a traseira a partir do lado superior e inferior da peça de teia, respectivamente. Assim, o método de produção de acordo com a modalidade é um método para produzir um eixo dianteiro (viga de eixo dianteiro) que inclui uma peça de viga que inclui uma peça de teia e peças de flange unidas em ambos os lados da peça de teia e tem uma seção transversal em formato de Η. O método de produção inclui uma etapa de forja de matriz e uma etapa de
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12/38 dobra, como será descrito abaixo. Nesta revelação, unir significa meramente unificar, mas não significa sempre conexão por solda, fixação ou similares.
[0051] A etapa de forja de matriz é uma etapa de forjar um material de aço com matrizes para produzir um produto forjado (por exemplo, um produto mostrado nas Figuras 5A e 5B). O produto forjado inclui uma peça de teia áspera que deve ser conformada na peça de teia, e quatro peças de flange ásperas em formato de chapa que se projetam para frente e para a traseira a partir do lado superior e do lado inferior da peça de teia áspera, respectivamente. As quatro peças de flange ásperas devem ser conformadas nas quatro peças de flange do eixo dianteiro.
[0052] No método de produção de acordo com a modalidade, um material (um material de aço) é forjado por um par de matrizes (matrizes de forjamento). As matrizes são pareadas entre si com a linha central da peça de teia (peça de teia áspera) definida como uma face de contato.
[0053] Geralmente, o produto forjado, que é produzido pela etapa de forja de matriz, tem rebarba. Portanto, uma etapa de corte de rebarba para remover a rebarba pode ser realizada entre a etapa de forja de matriz e a etapa de dobra. A remoção de rebarba pode ser realizada por qualquer método de corte de rebarba, e um método convencional pode ser adotado. Em um caso em que tal etapa de corte de rebarba é realizada, o produto forjado com a rebarba removida é enviado para a etapa de dobra.
[0054] A etapa de dobra é uma etapa de prensa de pelo menos uma peça especificada de flange áspera, que é pelo menos uma das quatro peças de flange ásperas, com pelo menos uma primeira matriz para formar uma porção dobrada na peça especificada de flange áspera, sendo que a porção dobrada é dobrada para dentro na direção de cima para
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13/38 baixo do produto forjado.
[0055] Em outras palavras, no método de produção, pelo menos uma das peças de flange (pelo menos uma peça especificada de flange áspera) é dobrada em direção a outra das peças de flange (que é outra peça especificada de flange áspera ou uma peça de flange áspera (não especificada) que não dever ser dobrada) que é localizada oposta à peça especificada de flange áspera. A peça de flange dobrada pode ser curva.
[0056] Neste relatório descritivo, um lado interno e um lado externo de uma peça de flange (ou uma peça de flange áspera) significam o lado interno e o lado externo em relação à direção de cima para baixo VD do eixo dianteiro ou do produto forjado, a menos que seja inconsistente com o contexto. Em relação a uma peça de flange (ou uma peça de flange áspera) que se projeta a partir do lado superior da peça de teia (ou a peça de teia áspera), o lado interno significa o lado inferior da mesma, e o lado externo significa o lado superior da mesma. Em relação a uma peça de flange (ou uma peça de flange áspera) que se projeta a partir do lado inferior da peça de teia (ou a peça de teia áspera), o lado interno significa o lado superior da mesma, e o lado externo significa o lado inferior da mesma.
[0057] Pelo menos uma (uma, duas, três ou quatro) das quatro peças de flange ásperas é uma peça especificada de flange áspera que inclui uma porção dobrada (por exemplo, uma porção 132 mostrada na Figura 4). Em vista de fabricação, é preferido que as duas peças de flange ásperas em alinhamento sejam dobradas em um instante. Consequentemente, em uma modalidade preferida, duas ou quatro das quatro peças de flange ásperas são peças especificadas de flange ásperas. [0058] A porção dobrada pode ser formada ao longo de todo o comprimento da peça de viga ou em alguma parte do comprimento da peça de viga. O eixo dianteiro tipicamente tem dois assentos de fixação por
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14/38 mola. A porção dobrada pode ser formada em toda a região ou parte da região entre os dois assentos de fixação por mola.
[0059] A pelo menos uma peça especificada de flange áspera pode incluir uma primeira peça especificada de flange áspera e uma segunda peça especificada de flange áspera que são dispostas na direção de cima para baixo. A primeira matriz pode incluir uma primeira superfície inclinada e uma segunda superfície inclinada (por exemplo, as superfícies 310a e 310b mostradas na Figura 6A) que formam um ângulo menor que 180 graus entre si. Nesse caso, na etapa de dobra, a primeira superfície inclinada da primeira matriz pode prensar a primeira peça especificada de flange áspera, e a segunda superfície inclinada da primeira matriz pode prensar a segunda peça especificada de flange áspera.
[0060] O ângulo P entre a primeira superfície inclinada e a segunda superfície inclinada pode ser ajustado para qualquer ângulo, desde que permita que a etapa de dobra seja conduzida com certeza. O ângulo P pode ser, por exemplo, na faixa de 30 a 170 graus. O ângulo P pode ser na faixa de 90 a 160 graus. Um exemplo da primeira matriz é uma matriz com uma porção côncava que inclui uma primeira superfície inclinada e uma segunda superfície inclinada. A porção côncava, por exemplo, pode ter uma seção transversal com formato em V (consulte a Figura 6A), uma seção transversal com formato em U (consulte a Figura 8A) ou similares. A primeira matriz pode ser composta por uma matriz com uma primeira superfície inclinada e outra matriz com uma segunda superfície inclinada.
[0061] Em um caso no qual uma peça de flange áspera que não deve ser dobrada (uma peça de flange áspera que nâo terá uma porção dobrada) e uma peça especificada de flange áspera são dispostas na direção dianteira-traseira, na etapa de dobra, a porção dobrada pode ser formada na peça especificada de flange áspera enquanto a peça de
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15/38 flange áspera que não deve ser dobrada é retida. Isso impede que a peça de flange áspera que não deve ser dobrada seja deslocada pela força aplicada à peça especificada de flange áspera para a formação da porção dobrada.
[0062] No método de produção, a pelo menos uma peça especificada de flange áspera pode incluir uma primeira, uma segunda, uma terceira e uma quarta peça especificada de flange áspera. Em outras palavras, todas das quatro peças de flange ásperas podem ser peças especificadas de flange ásperas. Nesse caso, na etapa de dobra, as primeira e segunda peças especificadas de flange ásperas podem ser prensadas por uma primeira superfície inclinada e uma segunda superfície inclinada, respectivamente, de uma primeira matriz, e ao mesmo tempo, as terceira e quarta peças especificadas de flange ásperas podem ser prensadas por uma primeira superfície inclinada e uma segunda superfície inclinada, respectivamente, de outra primeira matriz.
[0063] As primeira e segunda peças especificadas de flange ásperas podem ser dispostas na direção de cima para baixo do produto forjado ou podem ser dispostas na direção dianteira-traseira do produto forjado. Uma etapa de dobra exemplificativa no primeiro caso (uma primeira etapa de dobra exemplificativa) e uma etapa de dobra exempiificativa no último caso (uma segunda etapa de dobra exemplificativa) serão descritas abaixo. O caso no qual todas as quatro peças de flange ásperas são peças especificadas de flange ásperas pode ser considerado como o primeiro caso e como último caso. Nesse caso, conforme mencionado acima, o produto forjado pode ser prensado por duas primeiras matrizes.
[0064] Uma primeira etapa de dobra exemplificativa é realizada em um caso no qual as primeira e segunda peças especificadas de flange ásperas são dispostas na direção de cima para baixo. Na primeira etapa
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16/38 de dobra exemplificativa, a primeira matriz é movida na direção dianteira-traseira do produto forjado. A primeira peça especificada de flange áspera é prensada pela primeira superfície inclinada da primeira matriz, e a segunda peça especificada de flange áspera é prensada pela segunda superfície inclinada da primeira matriz. Desse modo, as porções dobradas são formadas nas primeira e segunda peças especificadas de flange ásperas ao mesmo tempo (consulte a Figura 6B, por exemplo). [0065] A primeira etapa de dobra exemplificativa pode ser realizada enquanto a fronteira entre as duas peças de flange ásperas que se projetam a partir do lado superior da peça de teia áspera e a fronteira entre as duas peças de flange ásperas que se projetam a partir do lado inferior da peça de teia áspera são sustentados pelas duas segundas matrizes, respectivamente, a partir de lados opostos na direção de cima para baixo. Dentre as quatro peças de flange ásperas, duas peças de flange ásperas dispostas na direção de cima para baixo estão a primeira e segunda peças especificadas de flange ásperas. Sustentar as fronteiras pelo uso das duas segundas matrizes toma possível reter o produto forjado em uma posição estável, o que garante o desempenho com precisão da etapa de dobra.
[0066] Uma segunda etapa de dobra exemplificativa é realizada em um caso no qual a primeira e segunda peças especificadas de flange ásperas são dispostas na direção dianteira-traseira. Na segunda etapa de dobra exemplificativa, a primeira matriz é movida na direção de cima para baixo do produto forjado. A primeira peça especificada de flange áspera é prensada pela primeira superfície inclinada da primeira matriz, e a segunda peça especificada de flange áspera é prensada pela segunda superfície inclinada da primeira matriz. Portanto, as porções dobradas são formadas nas primeira e segunda peças especificadas de flange ásperas ao mesmo tempo.
[0067] A segunda etapa de dobra exemplificativa pode ser realizada
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17/38 enquanto a peça de teia áspera é beliscada e retida entre duas segundas matrizes a partir de lados opostos na direção dianteira-traseira. Uma força grande é aplicada à peça especificada de flange áspera durante a etapa de dobra e, portanto, é preferido que a etapa de dobra seja realizada enquanto a peça de teia áspera é retida entre as duas segundas matrizes. Reter a peça de teia áspera entre as duas segundas matrizes toma possível manter o produto forjado em uma posição estável, o que garante o desempenho com precisão da etapa de dobra, e impede a deformação da peça de teia áspera (consulte a Figura 7B, por exemplo). (VIGA DO EIXO DIANTEIRO) [0068] Um eixo dianteiro (uma viga de eixo dianteiro) de acordo com uma modalidade da presente invenção é produzido pelo método de produção de acordo com a modalidade. A descrição do método de produção, de acordo com a modalidade, se aplica ao eixo dianteiro de acordo com a modalidade, e a descrição sobreposta será omitida da seguinte descrição do eixo dianteiro. Além disso, a descrição do eixo dianteiro se aplica ao método de produção de acordo com a modalidade. O eixo dianteiro de acordo com a modalidade pode ser produzido por qualquer outro método diferente do método de produção de acordo com a modalidade.
[0069] O eixo dianteiro de acordo com a modalidade tem uma peça de viga que inclui uma peça de teia, e quatro peças de flange unidas em ambos os lados da peça de teia, e a peça de viga tem uma seção transversal em formato de Η. O espaço entre as respectivas bordas de duas peças de flange opostas é mais estreito que o comprimento da peça de teia na seção transversal da peça de viga. Isso é devido ao fato de que pelo menos uma das duas peças de flange é uma peça especificada de flange que inclui uma porção dobrada. Nesta revelação, unir significa meramente unificar e não significar sempre conexão por solda, fixação ou similares.
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18/38 [0070] O eixo dianteiro de acordo com a modalidade inciui não apenas a peça de viga, mas também duas peças de fixação de pino-rei fornecidas a ambas as extremidades da peça de viga em relação à direção de comprimento da peça de viga. A peça de viga inclui uma peça de teia que se estende na direção de comprimento da peça de viga, e quatro peças de flange que se projetam para frente e para a traseira a partir do lado superior e do lado inferior da peça de teia, respectivamente. Pelo menos uma das quatro peças de flange é uma peça especificada de flange que inclui uma porção dobrada. A porção dobrada é dobrada para se tornar mais próxima à outra das peças de flange, que é oposta à peça especificada de flange à medida que a distância a partir de sua borda diminui. A peça de flange que é oposta à peça especificada de flange significa a peça de flange que está em alinhamento com a peça especificada de flange na direção de cima para baixo. Essa peça de flange pode ser uma peça especificada de flange. A porção dobrada é formada pela etapa de dobra descrita acima.
[0071] A peça especificada de flange inclui a porção dobrada descrita acima. Consequentemente, o espaço entre a borda da peça especificada de flange e a borda de outra peça de flange que é oposta à peça especificada de flange é mais estreita que o comprimento da peça de teia em uma seção transversal do eixo dianteiro. Nesse caso, na seção transversal do eixo dianteiro, em uma faixa limitada, o centro de gravidade da peça especificada de flange é localizado em uma posição relativamente distante a partir do centro de gravidade da peça de viga. Consequentemente, é possível aumentar o segundo momento de área da peça especificada de flange sem aumentar o tamanho da seção transversal do eixo dianteiro, em comparação com uma peça de flange conformada em chapa plana de um eixo dianteiro convencional. Desse modo, de acordo com a modalidade, torna-se possível melhorar a rigidez (rigidez de dobra na direção dianteira-traseira HD) do eixo dianteiro
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19/38 sem aumentar o tamanho da seção transversal do eixo dianteiro. Uma vez que a peça especificada de flange inclui a porção dobrada, quando comparada com uma peça de flange convencional, uma grande parte da peça de flange é distribuída em uma região distante do centro de gravidade da peça de viga na seção transversal do eixo dianteiro, ao longo da direção de torção (direção circunferencial). Consequentemente, a peça especificada de flange tem um momento polar aumentado de inércia. Dessa forma, de acordo com a modalidade, se toma possível melhorar a rigidez torcional do eixo dianteiro sem aumentar o tamanho da seção transversal do eixo dianteiro.
[0072] A partir de outro ponto de vista, quando a porção dobrada da peça especificada de flange é vista horizontalmente a partir de um lado no qual a peça especificada de flange se projeta, uma parte da superfície interior da mesma em relação à direção de cima para baixo VD é invisível. A porção dobrada com a parte invisível tem uma tiragem inversa em uma etapa de forja de matriz, e é difícil formar a porção dobrada somente por forjamento em matriz. Por essa razão, quando a peça especificada de flange deve ser formada por um método de produção que inclui uma etapa de forja de matriz, é necessário realizar a etapa de dobra descrita acima. Por outro lado, a porção dobrada pode ser formada facilmente pelo método de produção descrito acima, que inclui uma etapa de forja de matriz e uma etapa de dobra. Consequentemente, o eixo dianteiro de acordo com a modalidade tem uma vantagem em termos de fabricação.
[0073] O comprimento da peça de teia na seção transversal de eixo dianteiro é definido como a seguir, considerando as articulações entre a peça de teia e as respectivas peças de flange. Em uma seção transversal da peça de viga, o contorno da base da peça de teia não é reto, porém, curvo. Isto é, o canto R na base da peça de teia é no formato de um arco circular. Em relação a duas peças de flange unidas entre si, o
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20/38 ponto médio da espessura em uma parte de cada peça de flange que está próxima à peça de teia, mas fora de contato com a peça de teia, é determinado em cada lado da peça de teia. A direção na qual a linha que conecta os pontos médios da espessura em ambos os lados da peça de teia se estende é referida como uma direção de projeção do flange. Uma linha tangente ao canto R em um ponto tangente que é mais próximo ao centro da peça de teia forma um ângulo maior com a direção de projeção do flange. O ponto tangente no qual a linha tangente ao canto R forma um ângulo de 10 graus com a direção de projeção do flange é determinado em cada lado da peça de teia. A linha reta que conecta tais pontos tangentes em ambos os lados da peça de teia é considerada como uma fronteira da peça de teia. Com base nessa fronteira, o comprimento da peça de teia na seção transversal do eixo dianteiro é avaliado.
[0074] Uma seção transversal (uma seção ao longo de uma linha perpendicular à direção de comprimento LD) de um eixo dianteiro convencional 500 é mostrada na Figura 14. Quando o eixo dianteiro é produzido por forjamento em matriz, matrizes (matrizes de forjamento) são movidas em direções na quais as peças de flange 530a a 530d se projetam (na direção dianteira-traseira HD (direção perpendicular à direção de extensão de uma peça de teia 520 em seção transversal)). Portanto, os ângulos de tiragem são fornecidos para as peças de flange 530a a 530d. Na Figura 14, ângulos de tiragem QeQ’em relação à direção de forjamento em matriz (direção dianteira-traseira HD) sâo mostrados. Devido ao fato de que esses ângulos de tiragem Q e Q’, no eixo dianteiro convencional 500, o espaço entre duas peças de flange opostas (por exemplo, entre a peça de flange 530a e a peça de flange 530b) se tornam mais amplos à medida que a distância a partir das bordas das peças de flange diminui. De acordo com a modalidade, por outro lado, o espaço entre as respectivas bordas de duas peças de flange opostas é
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21/38 mais estreito que o comprimento da peça de teia na seção transversal do eixo dianteiro. Em outras palavras, o espaço entre duas peças de flange opostas se torna mais estreito à medida que a distância a partir das bordas das peças de flange diminui.
[0075] O ângulo de inclinação da porção dobrada em relação à direção horizontal pode se tomar maior à medida que a distância a partir da fronteira entre a peça especificada de flange e a peça de teia aumenta. Em resumo, a peça especificada de flange com a porção dobrada pode ser curvada.
[0076] Pelo menos uma (uma, duas, três ou quatro) das quatro peças de flange é uma peça especificada de flange. A pelo menos uma peça especificada de flange pode incluir duas peças especificadas de flange dispostas na direção dianteira-traseira ou na direção de cima para baixo. Todas as quatro peças de flange podem ser peças especificadas de flange.
[0077] Como mencionado acima, a porção dobrada pode ser formada em pelo menos alguma parte da região (em alguma parte da região ou em toda a região) entre os dois assentos de fixação por mola. Por exemplo, a porção dobrada pode ser formada em 50% ou mais da região entre os dois assentos de fixação por mola (com base na dimensão na direção de comprimento LD). Consequentemente, uma seção transversal que inclui uma peça especificada de flange é uma seção transversal em um sítio na região entre os dois assentos de fixação por mola.
(APARELHO DE PRODUÇÃO) [0078] Em outro aspecto, a presente invenção refere-se a um aparelho de produção para produzir um eixo dianteiro. O aparelho de produção inclui a matriz descrita acima, e um mecanismo para mover a matriz da maneira descrita acima. Como mecanismo para mover a ma
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22/38 triz, um mecanismo usado em uma máquina de prensagem convencional pode ser usado.
[0079] Algumas modalidades exemplificativas da presente invenção serão doravante descritas com referência aos desenhos. As modalidades que serão descritas abaixo são somente exemplos, e algumas peças das modalidades abaixo podem ser substituídas com algumas peças da estrutura descrita acima. Na descrição a seguir, as mesmas peças e membros são denotados pelos mesmos números de referência, e uma descrição repetitiva pode ser omitida. Os desenhos abaixo são todos diagramas esquemátioos e algumas partes desnecessárias para a descrição podem ser omitidas.
(PRIMEIRA MODALIDADE) [0080] Como uma primeira modalidade, um eixo dianteiro exemplificative de acordo com a presente invenção será descrito. A Figura 1 é uma vista em perspectiva de um eixo dianteiro 100 de acordo com a primeira modalidade. A Figura 2 é uma vista frontal do eixo dianteiro 100, isto é, uma vista quando o eixo dianteiro 100 é visto horizontalmente a partir da frente. A Figura 3 é uma vista de topo do eixo dianteiro 100. A Figura 4 é uma vista em corte transversal ao longo da linha IVIV na Figura 3. Em alguns desses desenhos e desenhos a seguir referidos, a direção frontal do eixo dianteiro 100 (ou um primeiro produto forjado 200) é denotada por FwD. Em alguns dos desenhos, a direção para cima e para baixo é indicada por VD e a direção frontal e traseira é indicada por HD. Em alguns dos desenhos, também, a direção do comprimento da parte da viga 110 (ou uma parte da viga áspera 210) é indicada por LD.
[0081] Com referência à Figura 1, o eixo dianteiro (viga de eixo dianteiro) 100 Inclui uma peça de viga 110, e duas peças de fixação de pino-rei 150 fornecidas a ambas as extremidades da peça de viga 110 em relação à direção de comprimento LD da peça de viga 110. Cada
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23/38 uma das peças de fixação de pino-rei 150 tem um orifício de passagem no qual um pino-rei deve ser inserido. Tipicamente, o eixo dianteiro 100 tem um formato que é substancialmente simétrico em relação ao centro da largura do veículo, e o formato total do eixo dianteiro 100 é geralmente como um laço. Como mostrado na Figura 2, cada uma das peças de fixação de pino-rei 150 é conectada a um pneu 1 por meio do pinorei.
[0082] A peça de viga 110 inclui uma peça de teia 120 e quatro peças de flange 130. As quatro peças de flange 130 se projetam para frente e para a traseira a partir do lado superior e do lado inferior da peça de teia 120, respectivamente. Especificamente, uma das quatro peças de flange 130 se projeta para frente a partir do lado superior da peça de teia 120, e outra das quatro peças de flange 130 se projeta para a traseira a partir do lado superior da peça de teia 120. Outra das quatro peças de flange 130 se projeta para frente a partir do lado inferior da peça de teia 120, e a outra das quatro peças de flange 130 se projeta para a traseira a partir do lado inferior da peça de teia 120. A partir de outro ponto de vista, a peça de viga 110 inclui uma peça de teia 120 e quatro peças de flange 130 unidas em ambos os lados da peça de teia 120, e a peça de viga tem uma seção transversal em formato de H. Pelo menos uma das quatro peças de flange 130 é uma peça especificada de flange 131 com uma porção dobrada 132. As Figuras 1 a 4 mostram um exemplo no qual todas as quatro peças de flange 130 são peças especificadas de flange 131. Como mostrado na Figura 4, a porção dobrada 132 se toma mais próxima à peça de flange oposta 130 à medida que a distância a partir de sua borda 132a diminui.
[0083] Nas duas peças de flange que se projetam a partir do lado superior da peça de teia 120, dois assentos de fixação por mola 111 são formados. Os dois assentos de fixação por mola 111 são separados entre si e localizados em posições simétricas ao longo do comprimento.
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As molas são colocadas nos assentos de fixação por mola 111, e no topo das molas, uma carroceria de veículo (que inclui um motor) é ajustada.
[0084] Agora, as quatro peças especificadas de flange 131 são referidas como uma primeira a um quarta peça especificada de flange 131a a 131 d. No exemplo mostrado na Figura 4, as peças especificadas de flange 131 dispostas verticalmente no lado dianteiro da peça de teia 120 são consideradas como a primeira e segunda peças especificadas de flange 131 a e 131 b. As peças especificadas de flange 131 dispostas verticalmente no lado traseiro da peça de teia 120 são consideradas como a terceira e quarta peças especificadas de flange 131 c e 131 d. No entanto, qualquer uma das peças especificadas de flange pode ser considerada como qualquer uma dentre a primeira à quarta peças especificadas de flange. Por exemplo, duas peças especificadas de flange dispostas na direção dianteira-traseira ao longo de uma linha vertical Let que passa através do centro da peça de teia 120, equidistantes a partir do lado dianteiro e do lado traseiro da peça de teia 120, podem ser consideradas como a primeira e segunda peças especificadas de flange.
[0085] Cada uma das peças especificadas de flange 131 inclui uma porção dobrada 132. Na primeira modalidade, as porções dobradas 132 são formadas na região entre os assentos de fixação por mola 111. No entanto, as porções dobradas 132 podem ser formadas em qualquer outra região.
[0086] No exemplo mostrado nas Figuras 1 a 4, todas as quatro peças de flange 130 são peças especificadas de flange, sendo que cada uma das quais inclui uma porção dobrada 132. No entanto, somente é necessário que pelo menos uma das peças de flange 130 inclua uma porção dobrada 132. Por exemplo, das quatro peças de flange 130, somente duas peças de flange dispostas na direção de cima para baixo
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VD podem ser peças especificadas de flange 131. Essas peças especificadas de flange podam se projetar para frente ou para a traseira a partir da peça de teia 120. Alternativamente, das quatro peças de flange 130, somente duas peças de flange dispostas na direção dianteira-traseira HD pode ser peças especificadas de flange 131. Essas peças especificadas de flange podem ser unidas no lado superior da peça de teia 120 ou no lado inferior da peça de teia 120.
(SEGUNDA MODALIDADE) [0087] As uma segunda modalidade, um exemplo de um método para produzir o eixo dianteiro 100 mostrado nas Figuras 1 a 4 será doravante descrito com referência aos desenhos. Esse método de produção inclui uma etapa de forja de matriz e uma etapa de dobra, que será descrita mais tarde, que deve ser realizada nessa ordem. A etapa de forja de matriz e a etapa de dobra são trabalho a quente que é realizada com a peça de trabalho aquecida.
[0088] Na etapa de forja de matriz, um produto forjado especificado é produzido por forjamento em matriz de um material de aço. Não há limite para a etapa de forja de matriz, e uma etapa de forja de matriz convencional pode ser adotada. Tipicamente, o produto forjado obtido pela etapa de forja de matriz tem rebarba. No caso em que o produto forjado tem rebarba, uma etapa de corte de rebarba é realizada antes do produto forjado ser submetido à etapa de dobra. A Figura 5A é uma vista em perspectiva de uma parte do produto forjado 200 após ser submetido à etapa de corte de rebarba, e, na Figura 5A, uma seção transversal do produto forjado 200 é vista.
[0089] O produto forjado 200 inclui uma peça de viga áspera 210 que deve ser conformada na peça de viga 110. A peça de viga áspera 210 Inclui uma peça de teia áspera 220 que deve ser conformada na peça de teia 120, e quatro peças de flange ásperas em formato de chapa 230 que se projetam para frente e para a traseira a partir do lado
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26/38 superior e lado inferior da peça de teia áspera 220, respectivamente. Todas as quatro peças de flange ásperas 230 são peças especificadas de flange ásperas 231 que devem ser conformadas nas peças especificadas de flange 131. No produto forjado 200, peças 211 que devem ser conformadas nos assentos de fixação por mola 111 sâo formadas.
[0090] A Figura 5B mostra uma seção transversal (uma seção perpendicular à direção de comprimento LD) do produto forjado 200. A seção transversal mostrada na Figura 5B é uma seção transversal em uma porção que deve ser conformada na porção dobrada 132. As quatro peças especificadas de flange ásperas 231 são uma primeira a uma quarta peça de flange áspera 231a a 231 d que devem ser conformadas na primeira à quarta peças de flange 131a a 131 d, respectivamente.
[0091] A etapa de forja de matriz é executada pelo movimento de matrizes (matrizes de forjamento) na direção na qual as peças de flange ásperas 230 se projetam, isto é, na direção dianteira-traseira HD (na direção perpendicular à direção de extensão da peça de teia áspera 220 em seção transversal). As matrizes de forjamento são pareadas entre si com a linha central da peça de teia áspera 220 definida como uma face de contato. Portanto, os ângulos de tiragem são ajustados para as peças de flange ásperas 230. Na Figura 5B, ângulos de tiragem Q e Q’ em relação à direção de forjamento em matriz (direção dianteira-traseira HD) são mostrados. Devido a esses ângulos de tiragem, cada uma das peças de flange ásperas 230 se toma mais fina na borda. No exemplo mostrado na Figura 5B, a fronteira 230a entre duas peças de flange ásperas 230 que são adjacentes entre si na direção dianteira-traseira HD está em uma linha de rebarba ao longo da qual a rebarba removida se encontrava.
[0092] Um material de aço usado como uma peça de trabalho submetida à etapa de forja de matriz tipicamente tem um formato apropriado para o forjamento em matriz. Tal material de aço pode ser produzido por
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27/38 uma etapa de pré-formação de pré-formar um lingote que é um material de partida. Em outras palavras, o material de aço pode ser um produto pré-formado. Não há limite para a etapa de pré-formação, e uma etapa de pré-formação convencional pode ser adotada. Por exemplo, a etapa de pré-formação pode incluir uma etapa de laminação de lingote e/ou uma etapa de dobra. A etapa de pré-formação é tipicamente trabalho a quente.
[0093] Na etapa de dobra, as peças especificadas de flange 231 são prensadas por pelo menos uma primeira matriz de modo que uma porção dobrada 232 (consulte a Figura 6B) que é dobrada para dentro na direção de cima para baixo VD do produto forjado 200 seja formada em cada uma das peças especificadas de flange 231. Em outras palavras, na etapa de dobra, porções dobradas 232, que devem ser conformadas nas porções dobradas 132, são formadas. As porções dobradas 232 tipicamente têm o mesmo formato que as porções dobradas 131. Em resumo, as porções dobradas 232 se tornam as porções dobradas 132 sem qualquer mudança.
[0094] Dois exemplos da etapa de dobra (uma primeira etapa de dobra exemplificativa e uma segunda etapa de dobra exemplificativa) serão descritos abaixo. A primeira etapa de dobra exemplificativa é executada em um caso no qual duas peças especificadas de fiange ásperas 231 são dispostas na direção de cima para baixo VD. Na primeira etapa de dobra exemplificativa, a primeira matriz é movida na direção dianteira-traseira HD do produto forjado 200. A segunda etapa de dobra exemplificativa é executada em um caso no qual duas peças especificadas de flange ásperas 231 são dispostas na direção dianteira-traseira HD. Na segunda etapa de dobra exemplificativa, a primeira matriz é movida na direção de cima para baixo VD do produto forjado 200. Quando todas as quatro peças de flange ásperas 231 são peças especificadas de flange ásperas 231, pode ser considerado como um caso no qual
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28/38 duas peças especificadas de flange ásperas 231 são dispostas na direção díanteira-traseira HD e um caso no qual duas peças especificadas de flange ásperas 231 são dispostas na direção de cima para baixo VD. Nesse caso, portanto, ambas dentre a primeira etapa de dobra exemplificativa e a segunda etapa de dobra exemplificativa são adotáveis. (PRIMEIRA ETAPA DE DOBRA EXEMPLIFICATIVA) [0095] A primeira etapa de dobra exemplificativa será descrita com referência às Figuras 6A e 6B. As Figuras 6A e 6B são vistas secionais de uma parte do produto forjado onde as porções dobradas 232 devem ser formadas. Aqui, a primeira a quarta peças especificadas de flange ásperas 231a a 231 d que devem ser conformadas na primeira à quarta peças especificadas de flange 131a a 131 d são designadas como mostrado nas Figuras 6A e 6B. Nesse caso, a primeira peça especificada de flange 231a e a segunda peça especificada de flange 231b são dispostas na direção de cima para baixo VD do produto forjado 200.
[0096] Na primeira etapa de dobra exemplificativa, em primeiro lugar, como mostrado na Figura 6A, duas primeiras matrizes 310 são dispostas em lados opostos do produto forjado 200 na direção díanteiratraseira HD. Em uma etapa de dobra, tipicamente, pelo menos uma primeira matriz 310 é movida verticalmente (na direção de força gravitacional). Consequentemente, a primeira etapa de dobra exemplificativa é realizada enquanto o produto forjado 200 é posicionado, de modo que a direção díanteira-traseira HD do produto forjado 200 seja paralela à direção de força gravitacional.
[0097] Cada uma das primeiras matrizes 310 incluí uma porção côncava conformada em V. A porção côncava da primeira matriz 310 inclui uma primeira superfície inclinada 310a e uma segunda superfície inclinada 310b. O ângulo P entre a primeira superfície inclinada 310a e a segunda superfície inclinada 310b está dentro da faixa como descrito acima. No exemplo mostrado nas Figuras 6A e 6B, a primeira superfície
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29/38 inclinada 31 Oa e a segunda superfície inclinada 31 Ob entram em contato com as respectivas peças especificadas de flange ásperas 231 que são dispostas na direção de cima para baixo VD no mesmo ângulo. Nesse caso, cada uma dessas superfícies inclinadas forma um ângulo de P/2 com a direção de projeção das peças especificadas de flange ásperas. A direção de projeção das peças de flange ásperas é a direção dianteira-traseira HD e é a mesma que direção de movimento da primeira matriz 310.
[0098] No exemplo mostrado na Figura 6A, a primeira superfície inclinada 310a e a segunda superfície inclinada 310b sâo superfícies planas. No entanto, essas superfícies inclinadas podem ser superfícies curvas. Tais primeiras matrizes 310 serão descritas mais tarde.
[0099] Em seguida, como mostrado na Figura 6B, pelo menos uma das primeiras matrizes 310 é movida na direção diantelra-traseira HD do produto forjado 200 para realizar dobra. Pela dobra, um produto forjado 201 com porções dobradas 232 é formado. Tipicamente, o produto forjado 200 é colocado na primeira matriz inferior 310, e somente a primeira matriz superior 310 é movida, por meio do que a dobra é realizada.
[00100] Na dobra, duas peças especificadas de flange ásperas 231 que são dispostas na direção de cima para baixo VD do produto forjado 200 são prensadas pela primeira superfície inclinada 310a e a segunda superfície inclinada 310b, respectivamente, de uma primeira matriz 310 ao mesmo tempo. Em tal etapa de dobra, duas ou quatro porções dobradas podem ser formadas com precisão por uma prensagem. No exemplo mostrado nas Figuras 6A e 6B, as quatro peças especificadas de flange ásperas 231 são prensadas pelas duas primeiras superfícies inclinadas 310a e pelas duas segundas superfícies inclinadas 310b, respectivamente, ao mesmo tempo.
[00101] Durante a etapa de dobra, o produto forjado 200 pode ter
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30/38 rebarba. Nesse caso, a rebarba fica em cada fronteira 230a entre duas peças de flange ásperas 230 adjacentes entre si na direção dianteiratraseira HD (consulte a Figura 5B). Em referência às Figuras 6A e 6B, quando a dobra é aplicada ao produto forjado 200 com rebarba, a rebarba funciona para suprimir a deformação das peças de flange ásperas 230 na direção de cima para baixo VD. Isso permite dobra precisa.
[00102] A dobra pode ser realizada enquanto o produto forjado 200 é retido por outras matrizes. Um exemplo da primeira etapa de dobra exemplificativa que usa outras matrizes será descrito com referência às Figuras 7A e 7B. As Figuras 7A e 7B correspondem às Figuras 6A e 6B, e uma descrição sobreposta será omitida.
[00103] No exemplo mostrado nas Figuras 7A e 7B, dobra é realizada enquanto o produto forjado 200 é retido entre duas segundas matrizes 320. Especificamente, as duas segundas matrizes 320 retém o produto forjado 200 a partir de lados opostos na direção de cima para baixo VD pela sustentação da fronteira 230a entre as duas peças especificadas de flange ásperas 231 (peças de flange ásperas 230) que se projetam a partir do lado superior da peça de teia áspera 220 e a fronteira 230a entre as duas peças especificadas de flange ásperas 231 (peças de flange ásperas 230) que se projetam a partir do lado inferior da peça de teia áspera 220.
[00104] Reter o produto forjado 200 entre as segundas matrizes 320 torna possível realizar a dobra com precisão.
(SEGUNDA ETAPA DE DOBRA EXEMPLIFICATIVA) [00105] A segunda etapa de dobra exemplificativa será descrita com referência às Figuras 8A e 8B. As Figuras 8A e 8B são vistas secionais de uma parte do produto forjado onde as porções dobradas 232 devem ser formadas. Aqui, a primeira a quarta peças especificadas de flange ásperas 231a a 231 d que devem ser conformadas na primeira à quarta
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31/38 peças especificadas de flange 131a a 131 d são designadas como mostrado nas Figuras 8A e 8B. Nesse caso, a primeira peça especificada de flange 231a e a segunda peça especificada de flange 231b são dispostas na direção diantelra-traseira HD do produto forjado 200.
[00106] Na segunda etapa de dobra exemplificative, em primeiro lugar, como mostrado na Figura 8A, duas primeiras matrizes 310 são dispostas em lados opostos do produto forjado 200 na direção de cima para baixo VD. Em uma etapa de dobra, tipicamente, pelo menos uma primeira matriz 310 é movida verticalmente (na direção de força gravitacional). Consequentemente, a segunda etapa de dobra exemplificative é realizada enquanto o produto forjado 200 é posicionada de modo que a direção de cima para baixo VD do produto forjado 200 é paralela à direção de força gravitacional.
[00107] Cada das primeiras matrizes 310 inclui uma porção côncava de formato em U. A porção côncava da primeira matriz 310 inclui uma primeira superfície inclinada 310a e uma segunda superfície inclinada 310b. No exemplo mostrado na Figura 8A, a primeira superfície inclinada 310a e a segunda superfície inclinada 310b são superfícies curvas. Nesse caso, o ângulo entre a primeira superfície inclinada 310a e a segunda superfície inclinada 310b varia com a posição. No entanto, o ângulo P entre uma parte, que entra em contato com as respectivas peças especificadas de flange ásperas 231, da primeira superfície inclinada 310a e uma parte, que entra em contato com as respectivas peças especificadas de flange ásperas 231, da segunda superfície inclinada 310b está dentro da faixa como descrito acima.
[00108] Em seguida, como mostrado na Figura 8B, pelo menos uma das primeiras matrizes 310 é movida na direção de cima para baixo VD do produto forjado 200 para realizar a dobra. Pela dobra, um produto forjado 201 com porções dobradas 232 é formado. Tipicamente, o produto forjado 200 é colocado na primeira matriz inferior 310, e somente
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32/38 a primeira matriz superior 310 é movida, por meio do que a dobra é realizada.
[00109] Na dobra, duas peças especificadas de flange ásperas 231 que são dispostas na direção dianteira-traseira HD do produto forjado 200 são prensadas pela primeira superfície inclinada 310a e a segunda superfície inclinada 310b, respectivamente, de uma primeira matriz 310 ao mesmo tempo. Em tal etapa de dobra, duas ou quatro porções dobradas podem ser formadas com precisão por uma prensagem. No exemplo mostrado nas Figuras 8A e 8B, as quatro peças especificadas de flange ásperas 231 são prensadas pelas duas primeiras superfícies inclinadas 310a e pelas duas segundas superfícies inclinadas 310b, respectivamente, ao mesmo tempo.
[00110] A dobra pode ser realizada enquanto o produto forjado 200 é retido por outras matrizes. Um exemplo da segunda etapa de dobra exemplificativa que usa outras matrizes será descrito com referência às Figuras 9A e 9B. A Figura 9A é uma vista em corte transversal que mostra um estado antes do início da dobra pelas primeiras matrizes 310. A Figura 9B é uma vista em seção que mostra um estado na conclusão da dobra pelas primeiras matrizes 310.
[00111] No exemplo mostrado nas Figuras 9A e 9B, dobra é realizada enquanto o produto forjado 200 é retido entre duas segundas matrizes 320. Especificamente, dobra é realizada enquanto a peça de tela áspera 220 do produto forjado 200 é beliscada e retida entre as duas segundas matrizes 320 a partir de lados opostos na direção dianteiratraseira HD.
[00112] Reter a peça de teia áspera 220 entre as segundas matrizes 320 torna possível realizar a dobra com precisão. Ainda, as segundas matrizes 320 pode controlar deformação da peça de teia áspera 220 durante a dobra.
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33/38 [00113] Pela etapa de dobra, como descrito acima, um produto forjado 201 que tem quase o mesmo formato externo que o eixo dianteiro 100 é obtido. O produto forjado obtido 201 pode ser submetido a várias etapas conforme necessário. Essas etapas incluem, por exemplo, uma etapa de corte de rebarba, uma etapa de cunhagem, uma etapa de perfuração, uma etapa de aquecimento, uma etapa de endireitamento, uma etapa de tratamento de superfície, uma etapa de revestimento e similares. Então, o eixo dianteiro 100 é produzido.
[00114] Na Figura 10, o contorno de uma seção transversal do produto forjado 200 antes de ser processado na etapa de dobra e o contorno de uma seção transversal do produto forjado 201 após ser processado na etapa de dobra são mostrados de maneira sobreposta. Na Figura 10, ainda, o contorno de uma seção transversal do produto forjado 200 é delimitado por um retângulo desenhado por uma linha tracejada longa e curta alternada.
[00115] Uma das medidas para melhorar a rigidez de um eixo dianteiro é aumentar as respectivas dimensões na direção dianteira-traseira HD das peças de flange. Simplesmente aumentar as dimensões na direção dianteira-traseira HD das peças de flange resultará em um aumento na dimensão na direção dianteira-traseira HD do eixo dianteiro. No método de produção de acordo com a modalidade, no entanto, as peças de flange que se projetam na direção dianteira-traseira HD são dobradas, o que torna possível diminuir a dimensão do eixo dianteiro na direção dianteira-traseira. Consequentemente, o método de produção de acordo com a modalidade torna possível melhorar a rigidez de um eixo dianteiro sem aumentar o tamanho.
(OUTRAS MODALIDADES) [00116] Nas modalidades acima, um caso de produção um eixo dianteiro 100 no qual todas as quatro peças de flange 130 são as peças
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34/38 especificadas de flange 131. No entanto, quando somente as duas peças de flange 130 que são dispostas na direção dianteira-traseira HD ou na direção de cima para baixo VD são as peças especificadas de flange 131, o eixo dianteiro pode ser produzido de maneira similar. Em tal caso, a primeira superfície inclinada 310a e a segunda superfície inclinada 310b de uma primeira matriz 310 realizam prensagem das peças especificadas de flange ásperas para formar porções dobradas 232.
[00117] Nos parágrafos seguintes, uma peça de flange áspera normal que não é a peça especificada de flange áspera é chamada de peça de flange áspera 230n em alguns casos. Quando uma peça especificada de flange áspera 231 e uma peça de flange áspera normal 230n são dispostas na direção dianteira-traseira HD, uma porção dobrada 232 é formada somente na peça especificada de flange áspera 231 na etapa de dobra. Nesse sentido, ser uma força for aplicada somente à peça especificada de flange áspera 231, a peça de flange áspera normal 230n pode ser deslocada com a fronteira entre a peça de teia áspera 220 e a peça especificada de flange áspera 231 servindo como um pivô. De modo a impedir tal deslocamento, é preferido que a etapa de dobra seja realizada com a peça de flange áspera normal 230n impedida de se deslocar. A Figura 11 mostra uma maneira exemplificativa de impedir um deslocamento da peça de flange áspera normal 230n.
[00118] A vista em corte transversal da Figura 11 mostra um estado antes do início da mudança de formato na etapa de dobra. O produto forjado 200 mostrado nas Figuras 11 inclui uma primeira peça especificada de flange áspera 231a e uma segunda peça especificada de flange áspera 231b que são dispostas na direção de cima para baixo VD, e duas peças de flange ásperas normais 230n que são dispostas na direção de cima para baixo VD. As duas peças de flange ásperas normais 230n são encaixadas em porções côncavas de uma terceira matriz 330. Em outras palavras, a terceira matriz 330 tem porções côncavas nas
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35/38 quais as peças de flange ásperas normais 230n devem ser encaixadas. A terceira matriz 330 impede os deslocamentos das duas peças de flange ásperas normais 230n. Em um caso em que as peças de flange ásperas 230n são deslocadas durante a etapa de dobra, os deslocamentos das peças de flange ásperas 230n são deslocamentos para fora na direção de cima para baixo VD. Portanto, em vez da terceira matriz 330 mostrada na Figura 11, uma terceira matriz que retém apenas os respectivos lados externos das peças de flange ásperas normais 230n pode ser usada.
[00119] Quando somente uma das quatro peças de flange 130 é a peça especificada de flange 131, uma primeira matriz com uma superfície inclinada pode ser usada para formar uma porção dobrada 232 na peça especificada de flange áspera 231. Nesse caso, é preferido que a dobra seja realizada enquanto a peça de flange áspera normal 230n adjacente à peça especificada de flange áspera 231 na direção dianteira-traseira HD seja retida como descrito acima.
EXEMPLOS [00120] A presente invenção será descrita doravante em mais detalhes pelo fornecimento de exemplos específicos.
[00121] A rigidez de uma peça de viga com uma porção dobrada, que é um exemplo inovador, e a rigidez de uma peça de viga sem uma porção dobrada, que é um exemplo comparativo, foram avaliadas por simulação. Na simulação, as amostras que têm, cada uma, um comprimento de 100 mm e o mesmo formato de seção transversal em qualquer posição na direção de comprimento foram usadas como modelos. Presumiu-se que a Amostra 1 e a Amostra 2 tivessem Módulo de Young de 210 GPa e razão de Poisson de 0,293 como suas propriedades. A simulação foi conduzida pelo método de elemento finito. Presumiu-se que a Amostra 1 e a Amostra 2 fossem iguais em massa. Em outras palavras, presumiu-se que a Amostra 1 e a Amostra 2 fossem iguais em área
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36/38 da seção transversal em um plano perpendicular à direção de comprimento.
[00122] A Figura 12 mostra o formato da seção transversal de Amostra 1 de um exemplo inovador e o formato da seção transversal de Amostra 2 de um exemplo comparativo. Na seção transversal mostrada na Figura 12 (na seção perpendicular à direção de comprimento LD), o formato em corte transversal de Amostra 1 e o formato em corte transversal de Amostra 2 são ambos simétricos lateralmente e verticalmente. Presumiu-se que as peças de flange de Amostra 2 se projetassem em linha reta para frente e para a traseira na direção dianteira-traseira HD a partir do lado superior e do lado inferior da peça de teia. Presumiu-se que os ângulos de tiragem Q e Q’ (consulte a Figura 5) de Amostra 2 fossem 5 graus.
[00123] Na vista em corte transversal da Figura 12, que um sistema de coordenadas XY foi assumido com o centro de gravidade CT de cada amostra ajustada como uma origem. O eixo geométrico X do sistema de coordenadas XY era paralelo à direção dianteira-traseira HD da peça de viga, e o eixo geométrico Y do sistema de coordenadas XY era paralelo à direção de cima para baixo VD da peça de viga. Então, o centro de gravidade da parte de cada amostra nas regiões positivas de X e positivas de Y, isto é, o centro de gravidade de um quarto da seção transversal de cada amostra foi calculado. O centro de gravidade CG1 do quarto da seção transversal da Amostra 1 e o centro de gravidade CG2 do quarto da seção transversal de Amostra 2 são mostrados na Figura 12. As coordenadas desses foram como a seguir. Os valores de coordenadas indicam distância (unidade: mm).
[00124] Centro de gravidade CG1 da Amostra 1: (X, Y) = (22,608, 19,973) [00125] Centro de gravidade CG2 da Amostra 2: (X, Y) · (21,388, 22,768)
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37/38 [00126] Como mostrado acima, a coordenada X do centro de gravidade CG1 de Amostra 1 de um exemplo inovador foi maior que a do centro de gravidade CG2 de Amostra 2. A coordenada X maior traz um efeito em que um aumento no segundo momento de área contra a deformação de dobra causada por uma carga para frente/para a traseira e um aumento no momento polar de inércia contra a torção são alcançados enquanto o peso é mantido leve.
[00127] A rigidez de Amostra 1 e Amostra 2 contra as cargas aplicadas às mesmas, como mostrado na Figura 13m foram calculadas por simulação. Especificamente, enquanto uma superfície de extremidade de cada amostra estava sendo retida, cargas foram aplicadas à outra superfície de extremidade nas direções mostradas na Figura 13. Com base na carga de dobra para frente/para a traseira mostrada na Figura 13, a rigidez na direção dianteira-traseira foi calculada. Com base no torque de rotação mostrado na Figura 13, a rigidez de torção foi calculada. Os resultados são mostrados na tabela 1.
TABELA 1
Rigidez (N/m) Rigidez da Amostra 1/ Rigidez da Amostra 2 (%)
Amostra 1 Amostra 2 (Exemplo Comparativo)
Rigidez na Direção de Trás para Frente 1,7759x10® 1,7745x10® 100,1
Rigidez de Torção 2,2492x10® 1,8784x10® 119,7
[00128] Como mostrado na TABELA 1, a rigidez na direção dianteiratraseira de Amostra 1 de um exemplo inovador foi a mesma ou maior que a da Amostra 2 de um exemplo comparativo. A rigidez de torção da Amostra 1 foi muito maior que a da Amostra 2.
[00129] Os resultados mostram que um eixo dianteiro que inclui uma peça de viga com uma porção dobrada de acordo com a modalidade tem rigidez aumentada com o mesmo peso. Isso significa que é possível
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38/38 reduzir o peso do eixo dianteiro sem diminuir a rigidez. Isso significa ainda que é possível obter um eixo dianteiro que tem um tamanho da seção transversal comparável ou menor que o de um eixo dianteiro convencional, e que tem rigidez comparável ou maior que a do eixo dianteiro convencional.
APLICABILIDADE INDUSTRIAL [00130] A presente invenção é aplicável às vigas de eixo dianteiro. LISTA DE REFERÊNCIAS NUMÉRICAS
100: eixo dianteiro (viga de eixo dianteiro)
110: peça de viga
111: assento de fixação por mola
120: peça de teia
130: peça de flange
131: peça especificada de flange
132: porção dobrada
150: peça de fixação pino-rei
210: peça de viga áspera
220: peça de teia áspera
230: peça de flange áspera
231: peça especificada de flange áspera
310: primeira matriz
310a: primeira superfície inclinada
310b: segunda superfície inclinada
320: segunda matriz
330: terceira matriz
LD: direção de comprimento
HD: direção dianteira-traseira
VD: direção de cima para baixo

Claims (10)

  1. REIVINDICAÇÕES
    1. Método para produzir uma viga de eixo dianteiro que inclui uma peça de viga e duas peças de fixação pino-rei anexadas a ambas as extremidades da peça de viga em relação a uma direção de comprimento da peça de viga, a peça de viga inclui uma peça de teia que se estende na direção de comprimento, e quatro peças de flange que se projetam para frente e para trás a partir de um lado superior e um lado inferior, respectivamente, caracterizado pelo fato de que compreende uma etapa de forja de matriz de forjar uma material de aço com matrizes para produzir um produto forjado que inclui uma peça de teia áspera que deve ser conformada em uma peça de teia, e quatro peças de flange ásperas que se projetam para frente e para a traseira a partir de um lado superior e um lado inferior da peça de teia áspera, respectivamente; e uma etapa de dobra de pensar pelo menos uma peça especificada de flange áspera, que é pelo menos uma das quatro peças de flange ásperas do produto forjado com pelo menos uma primeira matriz para formar uma porção dobrada na peça especificada de flange áspera, sendo que a porção dobrada é dobrada para dentro em uma direção de cima para baixo do produto forjado.
  2. 2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que:
    a pelo menos uma peça especificada de flange áspera inclui uma primeira peça especificada de flange áspera e uma segunda peça especificada de flange áspera que são dispostas em uma direção dianteira-traseira ou na direção de cima para baixo.
    a primeira matriz inclui uma primeira superfície inclinada e uma segunda superfície inclinada que formam um ângulo menor que 180 graus entre si; e na etapa de dobra, a primeira peça especificada de flange
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    2/4 áspera é prensada pela primeira superfície inclinada da primeira matriz, e a segunda peça especificada de flange áspera é prensada pela segunda superfície inclinada da primeira matriz.
  3. 3. Método, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que:
    uma peça de flange áspera que não deve ser dobrada, que é outra das peças de flange ásperas e que não terá uma porção dobrada, e a peça especificada de flange áspera são dispostas na direção dianteira-traseira; e na etapa de dobra, a porção dobrada é formada na peça especificada de flange áspera enquanto a peça de flange áspera que não deve ser dobrada é retida.
  4. 4. Método, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que:
    a pelo menos uma peça especificada de flange áspera pode incluir uma primeira, uma segunda, uma terceira e uma quarta peça especificada de flange áspera; e na etapa de dobra, as primeira e segunda peças especificadas de flange ásperas são prensadas pela primeira superfície inclinada e pela segunda superfície inclinada, respectivamente, de uma primeira matriz e, ao mesmo tempo, as terceira e quarta peças especificadas de flange ásperas são prensadas pela primeira superfície inclinada e pela segunda superfície inclinada, respectivamente, de outra primeira matriz.
  5. 5. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 4, caracterizado pelo fato de que:
    as primeira e segunda a peças de flange ásperas especificadas são dispostas na direção de cima para baixo do produto forjado; e a etapa de dobra é realizada pelo movimento da primeira matriz na direção de frente para traseira.
  6. 6. Método, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado
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    3/4 pelo fato de que a etapa de dobra é realizada enquanto uma fronteira entre as duas peças de flange ásperas, que se projetam a partir dos lado superior da peça de teia áspera, e uma fronteira entre as outras duas peças de flange ásperas, que se projetam a partir do lado inferior da peça de teia áspera, são sustentadas por duas segundas matrizes, respectivamente, a partir de lados opostos na direção de cima para baixo.
  7. 7. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 4, caracterizado pelo fato de que:
    as primeira e segunda a peças de flange ásperas especificadas são dispostas na direção dianteira-traseira do produto forjado; e a etapa de dobra é realizada pelo movimento da primeira matriz na direção de cima para baixo do produto forjado.
  8. 8. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a etapa de dobra é realizada enquanto a peça de teia áspera é retida entre duas segundas matrizes a partir de lados opostos na direção dianteira-traseira.
  9. 9. Viga de eixo dianteiro que compreende uma peça de viga, e duas peças de fixação de pino-rei anexadas a ambas as extremidades da peça de viga em relação à direção de comprimento da peça de viga, caracterizada pelo fato de que:
    a peça de viga inclui uma peça de teia que se estende na direção de comprimento, e quatro peças de flange que se projetam para frente e para a traseira a partir de um lado superior e um lado inferior da peça de teia, respectivamente;
    pelo menos uma das quatro peças de flange é uma peça especificada de flange que inclui uma porção dobrada;
    a porção dobrada é dobrada para se tornar mais próxima à outra das peças de flange, que é oposta à peça especificada de flange à medida que uma distância a partir de sua borda diminui; e
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    4/4 um ângulo de inclinação da porção dobrada em relação a uma direção horizontal se torna maior à medida que uma distância a partir de uma fronteira entre a peça especificada de flange e a peça de teia aumenta.
  10. 10. Viga de eixo dianteiro, de acordo com a reivindicação 9, caracterizada pelo fato de que as quatro peças de flange incluem duas peças especificadas de flange que são dispostas em uma direção dianteira-traseira ou em uma direção de cima para baixo.
BR112019019903A 2017-04-05 2018-04-03 viga de eixo dianteiro e método de produção da mesma BR112019019903A2 (pt)

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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019130942A1 (de) * 2019-03-04 2020-09-10 Hyundai Motor Company Stoßfangstange mit gebogener Struktur und Biegevorrichtung
CN112846029B (zh) * 2020-12-18 2023-05-30 桂林福达重工锻造有限公司 一种采用u形展宽预成形结构的前轴压弯预成形工艺
CN115213330A (zh) * 2022-06-23 2022-10-21 中国第一汽车股份有限公司 一种商用车前轴小飞边锻造工艺

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2911262A (en) * 1955-07-01 1959-11-03 Superior Steel & Malleable Cas Vehicle axle
GB2094195B (en) * 1981-02-24 1984-08-22 Scottish Stamping & Engineerin Forging heavy articles
JPS58164907U (ja) * 1982-04-30 1983-11-02 日野自動車株式会社 アクスルビ−ムの構造
JPS5978741A (ja) * 1982-10-27 1984-05-07 Sumitomo Metal Ind Ltd H形鍛造品のバリ抜き方法
JP3158586B2 (ja) * 1991-12-21 2001-04-23 住友金属工業株式会社 H形状断面を有する部材の成形方法
JPH08193383A (ja) * 1995-01-17 1996-07-30 Mitsubishi Heavy Ind Ltd I型桁の座屈補剛構造
JPH0957352A (ja) * 1995-06-14 1997-03-04 Sumitomo Metal Ind Ltd リップ付き形鋼の製造方法
US5588660A (en) * 1995-09-28 1996-12-31 General Motors Corporation Steering axle
US5741027A (en) * 1996-07-10 1998-04-21 Eaton Corporation Front steer axle beam
CN1164384C (zh) * 2001-08-07 2004-09-01 湖北三环车桥有限公司 汽车前轴辊锻模锻复合工艺
JP2003285771A (ja) 2002-03-28 2003-10-07 Nissan Diesel Motor Co Ltd 車両の整流型フロントアクスル
US7726027B2 (en) * 2003-06-06 2010-06-01 Volvo Lastvagnar Ab Method of manufacturing hollow structural elements
JP2007283330A (ja) * 2006-04-14 2007-11-01 Nippon Steel Corp 形鋼
JP4917000B2 (ja) 2007-10-29 2012-04-18 テクノメタル株式会社 アクスルビームの製造方法
US7862058B2 (en) 2008-03-12 2011-01-04 Hendrickson Usa L.L.C. Fabricated vehicle axle
CN101837412A (zh) * 2009-03-20 2010-09-22 北京机电研究所 一种汽车前轴预成形辊锻工艺
CN201855910U (zh) * 2010-10-19 2011-06-08 西南大学 重车转向节半封闭挤压模具
WO2013066219A1 (en) * 2011-11-01 2013-05-10 Volvo Lastvagnar Ab Forged hollow axle and method for making the same
CN103770571A (zh) * 2012-10-26 2014-05-07 黄石市万顺转向器有限公司 轮式拖拉机增强型驱动前桥
EP3608036A1 (en) * 2017-04-05 2020-02-12 Nippon Steel Corporation Front axle beam and method for producing same
BR112019020004A2 (pt) * 2017-04-05 2020-04-28 Nippon Steel Corp viga do eixo dianteiro e método de produção da mesma

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