CN103786555A - 车门框架结构及制造车门框架的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车门框架结构及制造车门框架的方法，在包括车门框架的板状金属构件的车门框架结构中，由金属板形成的所述板状金属构件包括：位于所述金属板的边缘的折叠边缘，其中所述折叠边缘的端部不与所述金属板的剩余部分接触。所述折叠边缘具有倾斜形状，其倾斜以沿着从所述折叠边缘的弯曲部至所述折叠边缘的自由端的方向增加在所述折叠边缘与所述金属板的所述剩余部分之间的距离。

Description

车门框架结构及制造车门框架的方法

技术领域

本发明设计一种车门框架结构，其中卷边（空卷边）在金属板的边缘形成，本发明还涉及一种制造这种门框架的方法。

背景技术

在车门框架（门窗框）中，无论是冲压成型产品或者是滚压成型产品，有时进行卷边（空卷边/冲压加工）来取代接缝，在所述卷边中是将单个金属板的边缘折回，而在所述接缝中是将两个金属（铁基或者铝合金）板接合。通常，在竖直窗框支柱的设计部分的车辆外部侧上的边缘（竖直边缘）上进行卷边。卷边的主要目的是改进金属板的边缘的外面的外观并且防止该边缘生锈，而常规的卷边包括有主要为三个步骤的工艺：下翻边（90度弯曲），预卷边和绳索卷边（rope-hemming）。第一弯曲步骤（下翻边）将金属板的边缘弯曲成大体90度。第二弯曲步骤（预卷边）进一步将该边缘额外弯曲大约45度（即，相对于在第一弯曲步骤之前的金属板成大约135度），而最后的步骤（绳索卷边）将该边缘折回（相对于在第一弯曲步骤之前的金属板成大约180度）到金属板的主要部分（该金属板剩余部分）之上，同时在所述折叠边缘中留下弧形横截面部分（间隔/空隙/气穴）。有时绳索卷边由平卷边（flat-hemming）（0度（180度）弯曲）代替，所述平卷边将边缘折叠从而完全位于金属板的主要部分（该金属板剩余部分）之上。密封物（防水剂）通常被施加至门框架边缘，卷边在门框架边缘上进行以防止该边缘生锈。在本说明书中，“卷边”（空卷边）定义为通过将边缘折回不在其间夹入任何其他金属板而对单个金属板进行冲压加工，而“接缝”定义为通过将第二金属板夹进到第一金属板与第一金属板的折回边缘之间而将所述第一金属板与所述第二金属板冲压加工接合。

如上所述，常规的卷边包括有主要为三个步骤的工艺：下翻边，预卷边和绳索卷边（或者平卷边），这已成为相关技术的技术常识。

发明内容

本发明通过回顾上述的技术常识而形成，并且本发明提供了一种车门框架结构和制造车门框架的方法，所述车门框架结构和制造车门框架的方法中的每一个使得具有一个或多个卷边（空卷边）的车门框架的制造工艺能够得到简化。

在得到如下的结论之后本发明的发明人完成了本发明：预卷边和绳索卷边（或平卷边）之所以被认为是在下翻边之后非常重要的原因是因为其对于将折叠边缘的端部（自由端）与金属板的主要部分（该金属板剩余部分）形成接触而言被认为是必须的，但充分完成卷边的上述主要目的（卷边的主要目的是改进金属板的边缘的外面的外观并且防止该边缘生锈）而并不需要将折叠边缘的自由端与金属板的主要部分形成接触是可能的。

根据本发明的一个方面，提供了一种车门框架结构，其包括车门框架的板状金属构件，所述板状金属构件由包括在金属板的边缘处的折叠边缘的金属板形成，其中所述折叠边缘的端部与金属板的剩余部分不接触。所述折叠边缘具有倾斜形状，其倾斜以沿着从折叠边缘的弯曲部至折叠边缘的自由端的方向增加在折叠边缘与金属板的剩余部分之间的距离。

期望地，板状金属构件包括车门框架的门窗框的竖直的窗框立柱，且折叠边缘在位于竖直的窗框立柱的设计部分的车辆外部侧的竖直边缘处形成。

期望地，防水剂在折叠边缘的端部与金属板的剩余部分之间施加。

期望地，折叠边缘相对于金属板的剩余部分的打开角度小于25度。

所述打开角度能够通过单独的弯曲操作（局部卷边/不完全卷边）而达到折叠边缘最大可能的弯曲角度（换言之，折叠边缘相对于金属板的主要部分的最小角度），所述单独的弯曲操作在金属板上进行了下翻边之后进行。

如果打开角度大于或等于25度，则当密封物在门窗框的制造过程中被施加到折叠边缘的时候，存在可加工性降低的可能性。因此，打开角度大于或等于25度是不期望的。

金属板的宽度逐渐变化是较为实用的。

期望地，金属板与折叠边缘一起冲压加工用以形成板状金属构件。

根据本发明的另一个方面，提供了一种制造车门框架的方法，车门框架包括板状金属构件，所述板状金属构件由金属板形成，其中折叠边缘在金属板的边缘处形成，所述方法包括将金属板的边缘下翻边用以形成弯曲边缘，以及将所述金属板的弯曲边缘局部卷边。金属板的弯曲边缘的局部卷边以单独操作的形式进行，从而使得折叠边缘相对于金属板的剩余部分形成角度，从而在折叠边缘与金属板的剩余部分之间的距离相对于从折叠边缘的弯曲部至折叠边缘的自由端的方向而增加。

根据本发明的制造车门框架的方法仅通过执行两步骤工艺而形成折叠边缘：下翻边和局部卷边（不完全卷边）。

期望地，将防水剂（密封物）施加到折叠边缘的端部与金属板的主要部分之间，在所述折叠边缘的端部上已经进行了局部卷边。

根据本发明的车门框架结构能够应用至门窗框的竖直窗框立柱的设计部分的至少一个边缘处。

根据本发明，在车门框架结构中，用于在金属板的边缘处形成折叠边缘的常规三步骤工艺能够减少为两步骤工艺。这有助于在生产现场显著降低成本。

附图说明

下文中，本发明将参考附图进行详细描述，在这些幅图中：

图1为机动车辆侧门的侧面正视图，根据本发明的车门框架结构应用于该机动车辆侧门；

图2为通过将沿着或平行于图1中示出的II-II线取得的截面（在竖直方向上的不同位置处的截面）重叠而得到的视图，其示出了根据本发明的车门框架结构的一个实施方案；

图3为主窗框构件的由图2中的双点划线圈起来的一部分的放大横截面图；

图4A和图4B示出了工艺图，该工艺图显示了根据本发明的制造车门框架的方法的一个实施方案；

图5为具有反光镜安装支架的机动车辆侧门的侧面正视图，根据本发明的车门框架结构应用于该反光镜安装支架；

图6为沿着图5中示出的VI-VI线的横截面图；

图7A，7B和7C示出了工艺图，该工艺图显示了常规的车门框架结构的卡拉卷边（Kara-hem）的形成工艺。

具体实施方式

图1通过举例的方式示出了机动车辆前门（左前侧门）10的侧面正视图，根据本发明的车门框架结构应用于该机动车辆前门。要指出的是前门10的下半部没有在图1中示出。前门10设有门体（内部面板和外部面板）11和门窗框（窗户框架）13，所述门窗框13在门体11的紧上方形成车窗开口12。

门窗框13设有弯曲的上窗框14和竖直的窗框立柱（板状金属构件）15，所述上窗框14接收车窗玻璃G的上边缘，而所述窗框立柱15沿着车体（未显示）的相关联的（左侧）中心立柱延伸并接收车窗玻璃G的竖直边缘。

机动车辆前门10的本实施方案的竖直窗框立柱15由结合在一起的多个铁基材料（金属板）制成。具体来说，竖直窗框立柱15设有主窗框构件21，副窗框构件（挡雨密封条保持构件）22和挡雨密封条保持构件23，如图2中所示。车辆外部侧，车辆内部侧，车体侧和车窗开口侧（车窗玻璃侧）如图2中所示的进行定义。副窗框构件22和挡雨密封条保持构件23中的每一个具有一致的横截面，并且通过滚压成型形成（或者可以通过冲压加工成型）。

主窗框构件21设有设计部分21a，连接部分21b和箱形通道形成部分21c。设计部分21a位于车辆外部侧，连接部分21b通过将设计部分21a位于车窗开口侧的端部朝着车辆内部侧弯曲而形成，而箱形通道形成部分21c通过首先将连接部分21b位于车辆内部侧的端部朝着车窗玻璃侧弯曲，然后朝着车辆外部侧弯曲而形成。主窗框构件21的设计部分21a的宽度W沿着竖直方向变化（逐渐变化）（沿着向下方向逐渐增加）。此外，连接部分21b朝着车辆内部侧的长度（宽度）D也沿着竖直方向变化（沿着向下方向增加），而箱形通道形成部分21c的形状也根据连接部分21b的长度（宽度）的变化而变化。主窗框构件21通过冲压成型形成。

副窗框构件22设有设计部分22a，连接部分（基座壁）22b和玻璃滑槽保持部分22c。设计部分22a位于车辆外部侧，连接部分22b沿着连接部分21b延伸，并通过将设计部分22a的车体侧端朝着车辆内部侧弯曲形成，而玻璃滑槽保持部分22c通过将连接部分22b的车辆内部侧端朝着车窗开口侧弯曲形成。玻璃滑槽保持部分22c设有台阶状保持部分22d。玻璃滑槽保持部分22c位于主窗框构件21的箱形通道形成部分21c的车辆外部侧。

挡雨密封条保持构件23设有基座壁23a以及两个保持边缘23b和23c，所述基座壁23a沿着连接部分21b延伸，而所述两个保持边缘23b和23c通过将基座壁23a的车辆外部侧端与车辆内部侧端朝着彼此向内弯曲形成。

主窗框构件21，副窗框构件22和挡雨密封条保持构件23通过将连接部分21b，连接部分22b以及基座壁23a点焊在一起而结合在一起。此外，主窗框构件21在箱形通道形成部分21c的车辆外部侧边缘处设有焊接壁21d，所述焊接壁21d覆盖在副窗框构件22的玻璃滑槽保持部分22c的车窗开口侧边缘上并焊接至副窗框构件22的玻璃滑槽保持部分22c的车窗开口侧边缘，而箱形通道形成部分21c与玻璃滑槽保持部分22c形成箱形通道部分21x。所述箱形通道部分21x的体积根据连接部分21b和箱形通道形成部分21c的长度朝着车辆内部侧变化而沿着向下方向增加。

已知的玻璃滑槽（未显示）保持在由副窗框构件22的设计部分22a，连接部分22b和玻璃滑槽保持部分22c形成的空间中，而已知的挡雨密封条（未显示）由挡雨密封条保持构件23保持。玻璃滑槽与车窗玻璃G的竖直边缘滑动接触，车窗玻璃的竖直边缘在车窗开口12中上下移动，挡雨密封条与车体接触并且在前门10关闭时发生弹性变形。车体侧挡雨密封条（未显示）安装在车体上，其通过箱形通道形成部分21c（箱形通道部分21x）而受到挤压并弹性变形。

在具有上述结构的竖直窗框立柱15中，已经在主窗框构件21的设计部分21a的车体侧边缘（相对于图2的右边缘）、副窗框构件22的设计部分22a的车窗开口侧边缘（相对于图2的左边缘）以及挡雨密封条保持构件23的保持边缘23b的面向车辆内部侧的边缘上进行了卷边。从这些边缘当中，在设计部分22a上形成如下所述的卷边：其中设计部分22a的边缘通过滚压成型而在其自身上向内（朝着车辆内部侧）折叠（即，折叠180度），从而卷边（折叠边缘）22h位于副窗框构件22的金属板的剩余部分上，在保持边缘23b上的卷边为如下所述的卷边：其中保持边缘23b的边缘通过滚压成型而在其自身上向外（朝着车辆外部侧）折叠（即，折叠180度），从而卷边（折叠边缘）23h位于挡雨密封条保持构件23的金属板的剩余部分上。在通过滚压成型而进行卷边时，工艺的数量不是大问题。

另一方面，通过冲压加工而制造的主窗框构件21的设计部分21a的竖直边缘（相对于图2的右边缘）通过局部卷边形成，其中设计部分21a的折叠边缘21h的端部（自由端）与设计部分21a的金属板的剩余部分不接触，如通过图3中的放大图所示。折叠边缘21h具有倾斜形状，其倾斜成使得在折叠边缘21h与设计部分21a的金属板的剩余部分之间的距离沿着从弯曲部21h’到折叠边缘21h的自由端的方向逐渐增加，并且折叠边缘21h相对于设计部分21a的金属板的剩余部分的打开角度α被设定为20±5度的角度。所述打开角度α设定为小于25度。如果打开角度α大于或等于25度，则当密封物在门窗框13的制造过程中被施加到折叠边缘21h的端部的时候，存在可加工性降低的可能性。如果打开角度α小于15度，则难以通过两步骤冲压加工工艺形成折叠边缘21h（即，下翻边步骤和之后的单独局部卷边步骤）。

图4A和图4B示出了通过冲压加工对设计部分21a的端部进行局部卷边从而形成折叠边缘21h的工艺。图4A示出了下翻边步骤，而图4B示出了局部卷边步骤。在图4A示出的下翻边步骤中，主窗框构件21的设计部分21a的边缘在其成形后被弯曲形成大约直角（90度），从而形成直角弯曲边缘21v。之后，在图4B显示的局部卷边步骤中，设计部分21a被固定，用冲头（工具）3a将直角弯曲边缘21v向内折叠大约20度。

如上所述，一个冲压加工步骤（绳索卷边/整平步骤）已经通过形成折叠边缘21h而被省略，通过由下翻边步骤和局部卷边步骤组成的两步工艺，折叠边缘21h的端部（自由端）与设计部分21a的金属板的剩余部分不接触，这有助于降低成本。密封物（防水剂）24作为后置处理被施加到（填充在）折叠边缘21h的端部与设计部分21a之间，用于防水和防锈的目的。由于主窗框构件21的设计部分21a的宽度W逐渐改变，因而辊压成型不适合形成主窗框构件21，主窗框构件21通过冲压成型是较为实用的。换言之，如果主窗框构件21通过冲压成型而形成，则折叠边缘21h能够通过上述两步骤工艺形成。

尽管机动车辆前门10的上述实施方案的竖直窗框立柱15由三个构件构造：主窗框构件21，副窗框构件22和挡雨密封条保持构件23，但竖直窗框立柱15由两个或多于三个的构件构造也是可能的。

图5和图6示出了根据本发明的车门框架结构的另一个实施方案，其中根据本发明的车门框架结构应用至前门10的反光镜安装支架（板状金属构件）17。前门10的门窗框13设有前立柱16，所述前立柱16位于上窗框14之前；竖直窗框立柱15，所述竖直窗框立柱15位于上窗框14之后；以及反光镜安装支架17，该反光镜安装支架17由金属板制成，其被焊接至前立柱16从而被固定至前立柱16。更具体而言，前立柱16为具有统一的横截面的滚压成型产品，其设有设计部分16a，箱形通道部分16b和连接部分16c。设计部分16a位于车辆外部侧，箱形通道部分16b位于车辆内部侧，连接部分16c与设计部分16a和箱形通道部分16b连接，而反光镜安装支架17在车体侧焊接至设计部分16a的端部（相对于图6的左端）的前部（车体侧）。反光镜安装支架17为冲压成型，并在其位于车体侧（相对于图6的左侧）上的竖直边缘处设有折叠边缘17a，所述折叠边缘17a朝着车辆内部侧折叠。与车门框架结构的之前的实施方案的折叠边缘21h类似，折叠边缘17a与反光镜安装支架17的主板件的剩余部分不接触，并且具有倾斜形状，其倾斜以沿着朝着折叠边缘17a的自由端的方向增加在折叠边缘17a与反光镜安装支架17的主板件的剩余部分之间的距离。与折叠边缘21h类似，密封物（防水剂）24作为后置处理施加（填充）至折叠边缘17a的端部与反光镜安装支架17的主板件的剩余部分之间，用于防水和防锈的目的。相应地，在图6中被双点划线III圈起的部分的放大形状与图3中所示的基本相同。车门反光镜（未显示）固定至反光镜安装支架17。因此，本发明不仅能够应用到竖直窗框立柱，还能够应用到构成车门框架其他元件的金属板。

图7A，7B和7C示出了常规卷边的概观；图7A示出了下翻边步骤，图7B示出了预卷边步骤，而图7C示出了绳索卷边步骤。在图7A示出的下翻边步骤与图4A中显示的相同。也就是说，在图7A示出的下翻边步骤中，金属板1的边缘弯曲成近似直角（90度），从而形成直角边缘1a。之后在图7B中显示的预卷边步骤是利用压扁冲头（压扁工具）4a用于将边缘1a进一步向内弯曲至大约135度的步骤，从而形成倾斜边缘1b。之后的在图7C中显示的绳索卷边步骤为利用压扁冲头（压扁工具）4b用于将边缘1b进一步向内弯曲从而形成折叠边缘1c的步骤，同时将金属板1固定直到其自由端与金属板的剩余部分（主板件）1形成接触。以这种方式，常规的卷边需要三个加工步骤。

在本文中描述的本发明的具体实施方案可以进行明显的变化，这些修改将落在本发明所主张的精神和范围之内。应指出包含在本文中的所有事项都为说明性的，而不会限制本发明的范围。

Claims (7)

1.一种车门框架结构，其包括车门框架的板状金属构件（21或17），由金属板形成的所述板状金属构件包括：

位于所述金属板的边缘的折叠边缘，

其中所述折叠边缘的端部不与所述金属板的剩余部分接触，并且

其中所述折叠边缘具有倾斜形状，其倾斜成以沿着从所述折叠边缘的弯曲部至所述折叠边缘的自由端的方向增加在所述折叠边缘与所述金属板的所述剩余部分之间的距离。

2.根据权利要求1所述的车门框架结构，其中所述板状金属构件包括所述车门框架的门窗框的竖直窗框立柱，并且

其中所述折叠边缘在位于所述竖直窗框立柱的设计部分的车辆外部侧上的竖直边缘处形成。

3.根据权利要求1所述的车门框架结构，其中防水剂施加到所述折叠边缘的所述端部与所述金属板的所述剩余部分之间。

4.根据权利要求1所述的车门框架结构，其中所述折叠边缘相对于所述金属板的所述剩余部分的打开角度小于25度。

5.根据权利要求1所述的车门框架结构，其中所述金属板的宽度逐渐变化。

6.根据权利要求1所述的车门框架结构，其中所述金属板与所述折叠边缘一起冲压加工用以形成所述板状金属构件。

7.一种制造包括有板状金属构件的车门框架的方法，所述板状金属构件由金属板（17或21）形成，其中折叠边缘（17a或21h）在所述金属板的边缘处形成，所述方法包括：

将所述金属板的所述边缘下翻边用以形成弯曲边缘，以及

将所述金属板的所述弯曲边缘局部卷边，

其中所述金属板的所述弯曲边缘的所述局部卷边以单独操作的形式进行，从而使得所述折叠边缘相对于所述金属板的剩余部分形成角度，从而在所述折叠边缘与所述金属板的所述剩余部分之间的距离相对于从所述折叠边缘的弯曲部（21h’）至所述折叠边缘的自由端的方向而增加。

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