CN101862935A - 汽车结构的构件制造方法及汽车座椅或汽车 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种汽车结构或汽车座椅结构的构件(3)的制造方法,包括下列步骤:原材料通过压模(2)挤过,制成连续型坯(1);从连续型坯(1)上切下一个型坯;以及将型坯改造为构件(3;5);其中,在原材料通过压模(2)挤过时构成型坯变化的壁厚。本发明还涉及一种按此方法制造的汽车座椅或汽车。
Description
技术领域
本发明涉及汽车座椅的汽车座椅结构或汽车结构的构件一种制造方法,以及涉及一种有一个结构的汽车座椅或汽车,所述结构包括多个构件,构件中至少一个借助这种方法制造。
背景技术
汽车座椅的靠背框架往往由金属制成以及在头部呈U形。U的臂称为纵梁,它们通过横梁连接。当汽车受纵向撞击时,若利用此座椅的乘客将躯干和头抛投在靠背和头枕上,则靠背框架的负荷最大。大的负荷尤其发生在靠背框架与座位框架之间的连接部位上,以及在靠背框架与头枕支座之间的连接部位上。
为了节省材料和减小重量,汽车座椅承力结构的构件在所有部位只应有与各自的最大负荷相适应的横截面。在经常使用的由弯曲圆管构成的靠背框架中存在的缺点是,必须在那些仅出现小负荷的部位也保持一种由负荷最大的部位决定的最小横截面。对于制成镁制压铸件的框架,可以实现横截面与预期的负荷良好适配。然而构件取决于浇铸技术的最小壁厚受到一些限制。还有一些缺点是,铸模高的成本、高的材料价格、铸造合金低的延展性、以及为了避免或识别铸造缺陷,如缩孔或气孔,需要高的投入。
对于折叠和弯曲金属薄板构成的框架,所述的一些限制源自于金属薄板在所有部位有相同的厚度。例如仅在靠背框架与座位框架的连接部位、在头枕弓架上、或在承弯曲应力的区域内、在远离中性纤维的横截面区,才期望大的板厚。在所有其他的部位壁厚较小是有利的,因为在那里不产生较大的负荷。
因此EP0745508B1建议了一种本文开头部分所述的方法,制造汽车座椅靠背由两个纵梁及一个横梁组成的大体U形的框架,其中,由一个原先直带状扁平的有恒定横截面的挤压或轧制成型件,通过紧接着的轧制和切割,首先制成一个成型件,它包括一个厚的中区、两侧一个弱区和一个与之连接的厚区,然后将其弯成U形框架。
在这里的缺点是,为了由原先直带状扁平的有恒定横截面的挤压或轧制成型件构成不同的区域,需要一道附加的轧制工序。
按非从事于制造汽车结构或汽车座椅结构构件的DE4333500A1,也需要挤压型材紧接着的一些工序,尤其切割和轧制。与之不同,WO00/29138建议焊接并列的不同壁厚条带,以制造有不同壁厚的成型件。
发明内容
本发明的目的是,改进用于汽车座椅或汽车的结构,以及改进这种结构的构件的制造方法。
上述目的首先通过一种用于制造汽车结构,尤其是用于汽车座椅的汽车座椅结构的构件的方法来实现,该方法包括下列步骤:
-将原材料挤过压模,以制成连续型坯;
-从连续型坯上切下一个型坯;以及
-将型坯改造为构件;
其中,型坯在改造前横向于挤过方向有变化的壁厚;
其特征为:原材料在挤过压模时构成所述型坯变化的壁厚
因此,按本发明方法制造用于汽车座椅或汽车的结构的一个或多个构件,首先是将原材料通过一个或多个压模挤过,以制成一个连续型坯。连续型坯尤其可以借助冲挤或挤压制成。
接着例如通过锯切,尤其用带锯,通过切割,尤其用激光器,或通过其他分离方法,从连续型坯切下一个型坯,此型坯然后作为毛坯改造成构件。这例如可以通过加压变形,尤其通过自由成形、冲模成形,尤其锻造、压入和/或进一步挤过实现。除此之外或与之不同,型坯也可以通过拉压变形,尤其通过拉拔、深冲、挤压、拉凸缘、弯凸起和/或内部高压镦粗(Innenhochdruck-Weitstauchen),改造为构件。除此之外或与之不同,型坯还可以通过拉力变形,尤其通过拉长和/或展宽、和/或通过弯曲变形,尤其通过自由弯和/或冲模弯,改造为构件。
按本发明在原材料通过一个或多个压模挤过时已经构成型坯变化的壁厚,所以型坯在进一步变形前已经有横向于挤过方向变化的壁厚。
因此,在制造结构构件时,可以有利地在挤过后取消一个或多个附加的轧制或焊接步骤,其结果是降低生产成本和缩短制造时间。
另一方面如此可以构成合理需要的高负荷区有较大的壁厚,并因而减轻重量和节省材料,为此不需要在挤过与改造为结构的构件之间加设另一道工序。
采用按本发明的方法可尤其制成框架状座椅靠背结构的横梁,其中,型坯因而有利地至少在头枕支座的区域内有较大的壁厚。
同样,采用按本发明的方法例如也可以制成座椅托架,其中,型坯因而有利地至少在支承部位,尤其在用于铰接座位靠背的可调式旋转铰链的区域内有较大的壁厚。与之不同,通过按本发明的方法也可以制成汽车结构的其他构件,例如车身或衬里构件。
在采用挤过法时的可加工性、强度和重量方面,尤其将镁或镁合金作原材料是有利的。在这方面特别有利的是,型坯优选地利用通过压模挤过前或挤过时的加热,借助热变形改造为构件。与迄今已知的方法(首先挤压或连续浇铸有均匀壁厚的镁板,此薄板晚些时候再冷变形)相比,来自连续浇铸或挤压过程仍然是热的型坯的热变形,则可以有更好的变形能力、更好的组织和/或节省能量。
按一种优选的实施形式,连续型坯在通过压模挤过时有一个比成品构件小的宽度。因此例如首先可以制成有较小宽度的薄板,紧接着,尤其在较大的壁厚区,尤其利用通过压模挤过前或挤过时的加热,通过变形,优选地热变形展宽,其结果是可以用较窄的压模生产较宽的结构构件。
本发明相应地提供一种包括一个结构的汽车座椅或汽车,所述结构有多个构件,其中,至少一个构件借助如上所述的本发明方法制造。
附图说明
下面对优选实施形式的说明提供本发明其他有利的进一步发展。附图部分示意地表示,其中:
图1A表示按现有技术的制造方法的一个步骤;
图1B表示按现有技术在图1A所示的步骤中制造的型坯;
图1C表示按现有技术由图1B所示型坯成形的横梁;
图2A与图1A相应,表示按本发明一种实施形式的制造方法的一个步骤;
图2B与图1B相应,表示在图2A所示的步骤中制造的型坯;
图2C与图1C相应,表示由图2B所示型坯成形的横梁;
图3A表示包括按图2C的横梁的框架状座椅靠背结构;
图3B表示按图3A的横梁;以及
图4表示按本发明另一种实施形式的座椅托架。
具体实施方式
图1A表示按现有技术的制造方法的一个步骤,据此,将镁合金沿图1A中所画坐标系的y方向通过压模2′挤压,以便构成薄板状连续型坯1′,它沿x方向,亦即横向,有相同的壁厚,亦即有相同的沿z方向的高度。图1B表示连续型坯1′在x-z平面内,亦即垂直于连续或挤压方向y的横截面,其中可以看出相同的壁厚。
接着,通过切割从连续型坯1′切下一个型坯,并按图中没有表示的另一个成形方法,将型坯改造为图1C中所示的用于汽车座椅结构的靠背的横梁3′。在图1中用“y”表示原始连续型坯1′的连续或挤压方向。基于型坯相同的壁厚,由此成形的横梁到处也都有相同的壁厚,以及相应地在高负荷区尺寸不足量,或在低负荷区内尺寸过大。
与图1A至1C相应,图2A至2C表示用于汽车座椅的框架状座椅靠背结构中的横梁,或此横梁按本发明一种实施形式的制造。按本发明,在这里,当镁合金通过压模2挤过时,已经构成一个具有沿x方向,亦即沿横向,壁厚变化的型坯的连续型坯1。在按图2B的横截面中可以看出,边缘区1.1有较大的壁厚,与之连接的区域1.2有较小的壁厚。
若现在由此连续型坯1按上面已说明的方式,通过切下一个型坯并经改造后制成横梁3,则当其沿连续方向y延伸的区域1.1弯折变形时,如图2C中虚线所示,有较大的壁厚的边缘区1.1构成横梁3的头枕支座3.1。由此可制成有利的横梁3,它的高负荷头枕支座3.1有较大的壁厚,而在低负荷的正面和侧面区,由于小的壁厚因而节省材料和减轻重量,不必在按图2A的挤压与按图2C横梁3改造为最终的形状之间,首先还要单独地通过轧制或通过焊接条带,以构成壁厚变化的连续型坯。
图3A表示包括两个侧部和上面已说明的上部横梁3的框架状座椅靠背结构4,上部横梁3在图3B中放大表示,因此尤其可以更好地看出在头枕3.1区域内的头枕安装座3.2。
图4表示一个座椅托架5,它按相应的方式通过挤压和接着改造为最终的形状制成,没有中间连接一个用于改变连续型坯1壁厚的轧制过程。仍通过将连续型坯设计为一个有较大壁厚的边缘区1.1,在改造时由此边缘区1.1构成座椅托架5在后部的支承部位5.1,使这些高负荷的支承部位5.1有较大的壁厚,而在负荷较小的前部区内节省了材料并减轻重量。
附图标记列表
1、1′连续型坯
1.1、1.2连续型坯的区域
2、2′压模
3横梁
3.1头枕支座
3.2头枕安装座
4座椅靠背结构
5座椅托架
5.1支承部位
Claims (11)
1.一种用于制造汽车结构,尤其是用于汽车座椅的汽车座椅结构的构件(3;5)的方法,包括下列步骤:
-将原材料挤过压模(2),以制成连续型坯(1);
-从连续型坯(1)上切下一个型坯;以及
-将型坯改造为构件(3;5);
其中,型坯在改造前横向于挤过方向(y)有变化的壁厚;
其特征为:原材料在挤过压模(2)时构成所述型坯变化的壁厚。
2.按照权利要求1所述的方法,其特征为,所述型坯在至少一个高负荷区(1.1、3.1;5.1)内有比在至少另一个低负荷区(1.2)内更大的壁厚。
3.按照权利要求2所述的方法,其特征为,所述构件是框架状座椅靠背结构(4)的横梁(3),其中,型坯在头枕支座(3.1)的区域内有较大的壁厚。
4.按照权利要求2所述的方法,其特征为,所述构件是座椅托架(5),其中,型坯在支承部位(5.1)的区域内有较大的壁厚。
5.按照权利要求1至4之一所述的方法,其特征为,原材料含有镁、铝或它们的合金。
6.按照权利要求1至5之一所述的方法,其特征为,所述连续型坯(1)借助冲挤或挤压制造。
7.按照权利要求1至6之一所述的方法,其特征为,所述型坯通过加压变形,尤其通过自由成形、冲模成形,尤其锻造、压入和/或进一步挤过、通过拉压变形,尤其通过拉拔、深冲、挤压、拉凸缘、弯凸起和/或内部高压镦粗、通过拉力变形,尤其通过拉长和/或展宽、和/或通过弯曲变形,尤其通过自由弯和/或冲模弯,改造为构件(3;5)。
8.按照权利要求7所述的方法,其特征为,所述型坯尤其利用挤过压模(2)前或挤过压模(2)时的加热,借助热变形改造为构件(3;5)。
9.按照权利要求1至8之一所述的方法,其特征为,所述连续型坯在通过压模(2)挤过时有一个比成品构件(3;5)小的宽度。
10.按照权利要求1至9之一所述的方法,其特征为,所述连续型坯设计为薄板状。
11.一种包括一个结构的汽车座椅或汽车,所述结构有多个构件(3、4、5),其特征为:至少一个构件(3;5)借助一种按照权利要求1至10之一所述的方法制造。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20101020 |