CN105365889A - 结构组件及结构组件的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种结构组件(1；21；31；41)，其特别用于机动车车身，包括冷成型第一成型部件(2；32；42)和沿着第二成型部件(3；23；33)的纵向延伸(L₂)具有可变厚度的热成型且硬化的第二成型部件(3；23；33)，其中第二成型部件(3；23；33)具有用于连接至第一成型部件(2；32；42)的连接部(7；27；37)，其中连接部(7；27；37)与第一成型部件(2；32；42)的外边缘(13)隔开，从而使结构组件(1；21；31；41)在连接部(7；27；37)和外边缘(13)之间具有第一成型部件(2；32；42)的一层凸缘部(12)，并且其中第一成型部件(2；32；42)和第二成型部件(3；23；33)沿连接部(7；17；27)的连接边缘(18)通过高能束焊缝(19)相互连接。此外，本发明涉及一种结构组件(1；21；31；41)的制造方法。

Description

结构组件及结构组件的制造方法

技术领域

本发明涉及一种结构组件，其特别用于机动车车身，以及一种结构组件的制造方法。

背景技术

从DE102011120519A1已知一种用于机动车的车辆支柱，其具有由冷成型板钢元件制造而成的内皮和由进一步成型的板钢元件制造而成的外皮。内皮具有在车辆支柱的纵向方向延伸的焊接凸缘并且该焊接凸缘与外皮的焊接凸缘相互重叠。在两板钢元件之间存在进一步增强和硬化的元件。增强结构的顶部相互叠加排列的焊接凸缘和凸出材料部分通过点焊连接或激光焊接连接的方式相互连接。

发明内容

本发明是基于提供一种可以简便方式连接至另外的组件并具有低重量的结构组件的目的。进一步的目的在于提出一种方法，可通过该方法制造相应的结构组件。

结构组件提供的方案，包括冷成型的第一成型部件，和沿着第二成型部件的纵向延伸具有可变厚度的热成型的和硬化的第二成型部件，其中第二成型部件具有用于连接至第一成型部件的连接部，其中第二成型部件的连接部与第一成型部件的外边缘隔开，从而使结构组件在连接部和外边缘之间具有第一成型部件的一成层的凸缘部，并且其中第一成型部件和第二成型部件沿连接部的连接边缘通过高能束焊缝相互连接。

根据本发明，第二成型部件的连接边缘相对第一成型部件的外边缘偏移，相应隔开，从而第一成型部件形成结构组件的一层的凸缘部。在截面中，结构组件具有精确的也可称为单层凸缘部的一凸缘层。换句话说，因为一层的，相应单层的凸缘部，结构组件具有其中第一成型部件和第二成型部件相互不重叠、相应地相互不覆盖的区域。上述单层部可用于连接至另外的组件并也可命名为焊接凸缘。由于仅第一成型部件而非第二成型部件的材料性能和厚度影响至另外的组件的连接，从而，结构组件特别适用于焊接至另外的组件，例如机动车的外壳。

因为一层的凸缘部，仅冷成型的第一成型部件必须以其他方式焊接或连接至另外的组件，而不受第二成型部件的潜在干扰。进一步地，第一成型部件是冷成型，因此相比于硬化的第二成型部件可良好地焊接。进一步地，由于第二成型部件的连接边缘相对于第一成型部件的外边缘的偏移，高能束焊缝，简言之焊缝，可被横向制造从而在第一和第二成型部件之间实现牢固的连接。进一步地，由于第二成型部件的连接边缘相对于第一成型部件的偏移，由于第二成型部件在第一成型部件的凸缘部的交叠而形成的材料加倍被避免，从而第二成型部件的重量被减轻，并且总体上提供一种更轻的结构组件。

进一步地，由于沿第二成型部件的纵向延伸而变化的薄片厚度，第二成型部件可局部地调整至相应的装填壳体。从而，更少坚固装填的第二成型部件或结构组件的部分区域可具有更小的厚度，由此减少了第二成型部件的材料使用，并且总体上结构组件的重量减少。相反地，特别坚固装填的第二成型部件、相应的结构组件的部分区域，可成型更厚并且从而更坚固。

在说明和权利要求中单独的和不确定的陈述为更好的可读性而被使用，其中这总也涉及这些元件的复数形式，只要总体的全文没有指定其代表其他。这尤其表示，结构组件可具有至少一凸缘部，至少一外边缘，至少一连接部，至少一连接边缘，至少一焊缝和另外的成型部件。

第一成型部件是由金属材料制造，优选由钢板制造的冷成型组件，在组件的纵向或横向方向的延伸的一部分具有厚度。通过冷成型处理表示金属在温度明显低于重结晶温度的温度时成型。冷轧，微合金钢板，例如HC420LA+可用作钢材料。钢材料可包括镀层，例如镀锌层，特别是ZE75/75。

第二成型部件是由金属材料制造的热成型并且硬化的组件。本发明公开的热成型表示特别是在金属的重结晶温度以上的金属的成型。硬化的第二成型部件优选为钢板制造的成型部件，在组件的纵向或横向方向的延伸的一部分具有厚度。在一实施例中，硼钢，例如22MnB5，可用作钢材料，其中任何其他的可硬化的钢材料也可被考虑。第二成型部件可镀层，特别采用铝-硅-合金或锌，以避免在热成型中组件的增大或者用作第二成型部件的防腐。在这种情况，第二成型部件可在热成型之前和/或之后镀层。如果在热成型前提供镀层，生产第二板的条材，或板本身可被镀层。如果在热成型后提供镀层，成型的并且也许已经硬化的第二成型部件可被镀层。第二成型部件要么在热成型后硬化要么它在热成型过程中在至少部分区域优选完全地硬化。热成型和硬化可在例如冲压硬化工具中在一个处理步骤执行。此结合的成型和硬化处理也被称为冲压硬化。根据示例的实施例，第二成型部件可由板加工而成，板在热成型前在至少800-850摄氏度加热，然后迅速放入成型工具并且在热环境中成型，从而因接触成型工具被迅速冷却。成型工具可被从内部以被动方式冷却。成型部件的冷却可以在例如大约15秒内或更少以确定的方式低至例如大约200摄氏度下发生。除了上述描述的冲压硬化第二成型部件也可采用与已知不同的方式硬化。

除了第二成型部件第一成型部件可包括具有可变板厚的部分区域，其也可例如通过条材的柔性轧制或通过相互连接不同板厚的数个组件而制造。通过柔性轧制而生产的具有可变板厚的板，也被称为连续变截面辊轧板。从具有不同厚度的数个部分板放在一起并且相互焊接的板，也被叫做拼焊板(tailorweldedblanks)。原则上第一和第二成型部件一样可由不同的材料制造；重要的是，这些具有至少金属的部分区域，从而成型为形成三维结构。组件也被称为成型部件。

根据本发明的一方面，结构组件明确地具有两成型部件，即冷成型的第一成型部件和热成型并且硬化的第二成型部件。优势地，第一成型部件形成结构组件的内部并且第二成型部件形成结构组件的外部。设置在结构组件外侧的各自的外表面自由地可接近。

优选地，凸缘部沿着第一成型部件的至少50％的纵向延伸具有超过20毫米的横向延伸。换言之，沿着第一成型部件的至少50％的纵向延伸，第一和第二成型部件之间的连接边缘和第一成型部件的外边缘之间的间距超过20毫米。优选地，沿着第一成型部件的或多或少的整个长度，也就是沿第一成型部件的至少90％的纵向延伸，凸缘部比20毫米宽。因为此宽凸缘部，第一成型部件提供足够宽的焊接凸缘，以沿凸缘部连接结构组件至另外的组件。所述不属于结构组件的另外的组件，可为例如外皮，相应地机动车的外壳。

进一步地，连接部在结构组件的截面视图中可具有小于10毫米的宽度。沿第二成型部件的长度的至少最大部分，连接部可具有所述窄的宽度。进一步地，第一成型部件的凸缘部可沿第一成型部件的纵向延伸的至少50％而延伸。另外或作为替代，连接部可沿第二成型部件的纵向延伸的至少50％而延伸。凸缘部和连接部也可具有至少大约相同的长度并且沿第一和第二成型部件之间的邻接的纵向部分延伸。通过此方法第一和第二成型部件可沿长纵向区段通过高能焊缝而相互连接。具有优势地，焊缝，相比于接触点焊方法，不需要透过第一和第二成型部件的板而焊接，但是高能焊缝沿第二成型部件的连接边缘设置在第一成型部件上。从而，连接部可形成为特别窄，从而节省重量。

以优选的方式高能焊缝沿连接边缘的边缘长度的至少50％而连续地形成。从而，相比于仅有部分的点焊，在第一和第二成型部件之间提供非常稳定的连接。根据本发明的公开内容，连续的焊缝不仅仅限定为字面意义上的连续的焊缝，而且显然也表示包括缝合缝，其中相邻的焊接点可相互重叠。

根据本发明的另外的方面，第二成型部件的连接部可与第一成型部件围住1-90°的角度。换言之，第二成型部件的连接部可倾斜或以直角设置在第一成型部件上。以此方式，两成型部件至少在仅沿连接边缘的连接部的区域相互邻接。从而特别窄的连接部可被提供，因此有助于形成轻的第二成型部件并且由此形成总体上轻的结构组件。因为窄的连接部，第一和第二成型部的不同板厚的重叠被避免，因此两成型部件可更容易地连接。在第二成型部件的板厚变化的情况下，该情况对于关于结构组件的强度的特殊用途或市场的特殊需求可能是必要的，因为窄的连接部，第一成型部件没有必要局部地相应调整。这样，第一成型部件，例如也被称为闭合面板的机动车B柱的内面板，可具有总是相同的尺寸，并且仅仅第二成型部件，例如B柱的外面板，可根据相应的用途和市场特殊需求调整。进一步地，具有优势的，因为焊缝后面的在第一成型部件上的连接部的倾斜设置，变宽的空间可形成，该空间可用于排出在高能束焊接工序中逸出的金属蒸汽。

根据本发明的另外的方面提供有，第二成型部件的连接部以突出部形状成型，该连接部啮合在第一成型部件中形成的狭槽中。以此方式提供插入连接，该连接额外增强了第一和第二成型部件之间的连接。更具体地，可提供突出部形状的数个连接部，该数个连接部焊接至第一成型部件，其中在相邻的突出部中非焊接的中间部可形成。例如，可在第一成型部件的纵向延伸以一列或数列一个接一个地提供数个所述狭槽，第二成型部件的突出部可插入其中。突出部可与第二成型部件一体形成并且也可称为支架部。

进一步地，第二成型部件可形成为，当从截面看，沿第一成型部件的纵向延伸的至少80％，比第一成型部件窄。换言之，至少沿组件长度的大部或几乎全部，第二成型部件的宽度比第一成型部件的宽度小。以帽外轮廓或U型形状形成的第二成型部件可安装在可能至少基本平坦成型的第一成型部件。这样，第二成型部件具有相对第一成型部件的两外边缘朝后设置的在第二成型部件的纵向方向延伸的两连接边缘。

优选地，结构组件是机动车的车柱，特别是A-，B-，或C-柱。第一成型部件可由此成为车柱的内部，即闭合板，也被称为内面板或A-，B-，或C-柱内部，并且第二成型部件可为车柱的外面部，也被称为外面板或A-，B-，或C-柱外部。车柱以常规方式连接至外壳或车身，车身表示外部可见车身面板。外壳仅对应地连接至第一成型部件的闭合面板的凸缘部。外车柱，相应地第二成型部件，都没有连接到外壳。

根据实施例，仅车柱的外部具有沿其纵向方向的可变厚度，从而形成相应的增强区域和用于影响车柱的预定方式的碰撞行为的减弱区域或者软化区域。以此方式提供标准的闭合板，该闭合板具有市场范围内的不变的厚度。然而，要理解的是闭合板也可具有沿其纵向方向的可变厚度，从而增强除外车柱之外的车柱的部分区域。

上面指出的目标的解决方式是进一步的用于制造特别是用于机动车车身的结构组件的方法，方法包括以下步骤：冷成型第一板至第一成型部件；生产沿第二板的纵向延伸具有可变厚度的第二板；热成型第二板至具有用于连接至第一成型部件的连接部的第二成型部件；硬化第二成型部件；将第二部件放在第一成型部件上从而，邻接第一成型部件的第二成型部件的连接边缘与第一成型部件的外边缘隔开；通过高能束焊接方法产生的沿连接边缘延伸的高能束焊缝，连接第二成型部件至第一成型部件。

具有优势的，高能束焊接方法相比于其他焊接方法，更少的热能进入并且更集中至要相互连接的成型部件。由此，加热引起的变形相比于接触点焊显著的减少。进一步地，在高能束焊接方法的过程中，到相互焊接的成型部件仅需单侧入口。与此相反，在接触点焊方法的过程中，需要提供从两侧的入口，从而能从两侧向成型部件移动焊接电极。由于第二成型部件的连接部相对第一成型部件的外边缘的偏移，连接边缘横向充分地易接近，相应地可见，从而高能束焊接方法的使用被简化。如高能束焊接方法，除弧和电子束焊接方法，激光束焊接方法特别合适，其中采用或不用额外材料来实施选定的焊接方法。

第二板优选由柔性轧制的条材制造。通过第二板的柔性轧制，第二成型部件沿其纵向延伸接受可变的板厚。以此方法，高负载的部分区域，例如在侧碰中不应弯曲的区域，可成型更厚。柔性轧制进一步使小负载的部分区域或此类在外部载荷下应当弯曲的区域，可减弱的成型，即更薄，成为可能。以此方法第二成型部件的厚度可以目标方式沿其纵向方向改变，并且从而组件的重量减少。

根据第二优选，第二板通过相互焊接具有不同板厚的数块部分板而制造。此类板也称为“拼焊板”。

如其结合根据本发明的结构组件描述的，通过根据本发明的制造方法同样的优势可实现，从而在此情况下为省略可参考上文描述。在此情况下明显的是，所有指出的装置的实施例可转换为方法并且反之亦然。

为生产第一和第二成型部件之间的特别稳定的连接，高能束焊缝可沿连接边缘的边缘长度的至少50％而形成。在此情况下，连续的或间隔的焊接可形成。可根据成型部件的负载调整的焊缝，比接触点焊更稳定。具有优势地，高能束焊缝沿连接边缘的长度的至少50％连续地形成。

根据本发明的另一方面，在第一板的冷成型和/或第二板板的热成型步骤之前，下面步骤中的至少一个可被提供：第一板的表面镀层；第二板的表面镀层。第一板可，例如镀锌并且第二板可镀铝-硅。两镀层，除了防腐，特别是铝-硅镀层适合用于防止第二成型部件在热成型过程中变大。具有优势的是在成型并且特别是连接步骤之后，成型部件不需要镀任何东西。从而，制造流程被优化。

优选地在成型部件相互连接的步骤之前，所有通孔可加工进结构组件。由于第一板可在冷成型过程中剧烈膨胀，第一成型部件优选地在成型流程后穿透。如果通孔的结构预设的公差范围相应地允许，可选地或额外地，通孔也可在冷成型过程之前穿透。由于通孔穿透硬化材料引起花费增加，第二成型部件的通孔优势地在硬化前产生，特别在冲压硬化为第二板之前。然而，如果需要，通孔可通过例如激光束切割方法在硬化的第二成型部件内切割出。由于第二板在热成型中没有剧烈变形，通孔可在第二板的热成型之前已经形成。

在热成型中可形成进料凸缘。进料凸缘可作为第二成型部件的弯曲边缘部例如可具有帽状截面而形成。进料突出部可随后至少部分被切除，特别地，进料凸缘具有小于10毫米的横向延伸。从而，至少一个切出的进料凸缘可用作用于连接第二成型部件至第一成型部件的连接部。

进一步地，进料凸缘也可在连接前完全地切除。从而，第二成型部件可邻接第一成型部件从而相对第一成型部件形成角度。以此方法第二成型部件仅沿连接边缘邻接第一成型部件，从而连接部仅如焊缝一样宽。从而，连接部和第二成型部件的重叠部减少至最小。

为加强连接部和第一成型部件之间的连接，进料凸缘可完全切除，并且/或者第二成型部件可切割，因此至少形成一突出部。在第一成型部件，可形成对应突出部的狭槽，当把第二成型部件放到第一成型部件上时将突出部插入狭槽中。优选地，数个在第二成型部件上形成的突出部插入数个在第一成型部件上形成的狭槽中。

在成型部件的步骤中，从条材形成矩形片或轮廓切削部分可被使用。为制造第一成型部件，类似第二成型部件条材最初可柔性轧制。第一板可从这种条材中切出，从而类似第二板，第一板具有沿其纵向延伸的可变厚度。第一板随后可在冷成型步骤中成型为第一成型部件。第二板最初可加热至奥氏体温度，例如800-850摄氏度，并且随后可热成型为第二成型部件。第二板可在热成型步骤中冲压硬化，从而第二板不仅在具有冲模和冲床的成型工具中热成型，而且通过组合至成型工具的冷却装置以低于临界冷却速度而淬火。例如，成型部件可在例如15秒内冷却至低于200摄氏度的温度从而使其硬化。除了冲压硬化过程，第二成型部件也可通过其他方式在部分区域或全部地硬化。

附图说明

在下文中使用附图描述优选的实施例。其中如示：

图1根据第一实施例的B柱的侧视图；

图2是B柱的透视分解图；

图3沿图1中所示的交叉线III-IIIB柱的截面示意图；

图4图3中所示的B柱的放大明细图；

图5根据第二实施例的B柱的截面示意图；

图6图5中所示的B柱的放大明细图；

图7根据第三实施例的B柱的部分的三维截面图；

图8图7中所示的B柱的第一成型部件的顶视图；和

图9根据第四实施例的B柱的透视分解图。

具体实施方式

在图1中所示结构组件1成型为机动车的车柱，在本例中为B柱。已知B柱1用于连接车身的窗部和车顶结构。在碰撞中B柱，以及另外的车柱，实现安全相关功能，因为它们稳定乘客室，乘客室未示出，防止变形并且吸收侧面撞击中的冲击力。

在图2中所示的是车柱1的分解图。车柱成型为两部件并且具有第一成型部件2，也被称为B柱1的闭合面板或内面板，以及第二成型部件3，其为B柱1的外面板。

第一成型部件2是冷成型部件，其具有沿其长度和宽度的恒定厚度。为制造第一成型部件2，钢板被轧制。作为钢材，冷轧微合金板钢，名为HC420LA+的，可被使用，该板钢在冷成型前在两侧具有镀锌层而被提供。从该镀层的条材第一板可产生，随后第一板被冷成型为第一成型部件2。冷成型可理解为在显著低于这里所使用的板钢的再结晶温度的温度下的金属变形，在本例中是在室温。

第二成型部件3是热成型的硬化的成型部件。为制造第二成型部件3，最初的条材，在本例中例如22MnB5的钢板，可被提供具有铝-硅镀层并且可被柔性轧制。柔性轧制的板钢也被表示为“连续变截面辊轧板”(TailorRolledBlank)。从该镀层的条材第二板产生，从而第二板沿其纵向延伸具有可变的厚度。在第二板的热成型前，用于前门的闭合楔子或后门的连接件的通孔6在第二板上形成。通常，通孔6也可在热成型并且硬化的成型部件3中通过激光束切割方法而形成。随后，第二板热成型，其中热成型理解为在所用钢的，这里为22MnB5的再结晶温度以上的金属变形。更特别的，为了热成型步骤，第二板最初被加热至800-850摄氏度之间并且随后热成型为第二成型部件3。在热成型中第二板冲压硬化，从而在具有冲模和活塞的成型工具中不仅热成型，而且被组合至成型工具中的冷却装置所淬火。冷却在低于临界冷却速度下发生，例如在大约15秒内冷却至低于200摄氏度的体温。在热成型步骤中，在第二成型部件3上向外弯曲的进料凸缘产生，其在冲压硬化后被切割从而剩余的凸缘部具有大约10毫米或更小的宽度Q₁。切出的凸缘作为用于连接第二成型部件3至第一成型部件2的连接部7。在图4中可见，弯曲的连接部7的宽度Q₁由第二成型部件3的自由侧端部的半径所决定，即连接部7直接形成。弯曲的连接部7的宽度Q₁可例如为10毫米。

进一步地，车柱1的精确结构采用图1-4而详细描述。冷成型的第一成型部件2具有带有沿纵向方向X延伸的两凸出部10的伸长的二维基本形状。在第一成型部件2中的，例如，用于电缆或其他车辆组件通过的数个通孔10在冷成型后形成。在边缘提供基本上在纵向方向X延伸的具有外边缘13的两凸缘部12，其中凸缘部12可焊接至其他的车辆组件，未示出，例如车辆外皮或车辆外壳。为改善焊接适应性，两凸缘部12可通过加热选择性地软化，例如通过电阻加热。

冲压硬化的第二成型部件3具有数个在第二成型部件3的纵向方向X上，相应地在车柱1的纵向方向X上，具有不同板厚的若干部分区段8，9，所述区段8，9在图1和2中通过虚线指出。更特别地，增强的部分区段8具有比更薄的部分区段9更大的板厚。数个更厚的部分区段8和更薄的部分区段被提供。在每一厚的部分区段8和邻接的更薄的部分区段之间，过渡区段也被提供，其中从一具有更厚的板的部分区段到具有更薄的板的部分区段的连续的板厚过渡发生。进一步地，第二成型部件3具有伸长的帽子轮廓似的基本形状，相应地U形截面。在上端和下端区段14，15，相应地提供焊接凸缘16，17，由此第二成型部件3可连接至车顶结构或机动车的窗部。

图1中所示的车柱1的沿交叉线III-III的截面，在图3中示出。由此可见，在截面视图中第二成型部件3形成为比第一成型部件2窄。帽轮廓形状的第二成型部件3和从第二成型部件3弯曲的并且通过切割热成型产生的进料凸缘而制造的两连接部7一起，支撑在第一成型部件2上。通过相对第一成型部件2倾斜设置两连接部7，两成型部件2，3沿基本在纵向方向X延伸的两连接边缘18相互邻接。连接边缘18设置在相对第一成型部件2的外边缘13的背部，从而第一成型部件2的凸缘部12制成可接近的，相应地未被第二成型部件3覆盖。这样，车柱1沿凸缘部12作为单层部件而形成。凸缘部12沿第一成型部件2的整个纵向延伸部L₁而延伸并且具有超过20毫米的横向延伸部Q₂。所述横向延伸部Q₂穿过车柱1的纵向延伸部L₁的大约90％而延伸。为连接车柱1至其他的车辆组件，例如车辆外皮，从而，仅第一成型部件2必须沿凸缘部12连接至外皮。凸缘部至车辆外皮的连接可通过焊接或其他适合的技术实现。

两成型部件2，3可在第一成型部件2上沿两连接边缘18通过激光束焊接方法具有相应的一连续高能焊缝18而连接。焊缝18可沿相应的连接边缘18的全部边缘长度L₃而延伸。由于两连接部7在第一成型部件2上的倾斜设置，例如大约15°的角度α在连接部7和第一成型部件2之间围起，从而向车柱1的内部开口的内腔20形成。内腔20用于排出在焊接工序中产生的金属气体。金属气体可在，其中车柱1仍未在上端和下端部14，15处连接至车身的时间点逸出。

优势在于，因为窄的连接部7，第一和第二成型部件2，3仅轻微地相互交叠，从而第二成型部件3的厚和薄的部分区段8，9的可变的板厚不需要对应第一成型部件2的板厚。于是，用于车柱1的设计和制造流程和焊接流程被简化。从而，第一成型部件2可为标准化的闭合面板，在市场上其均一地具有一个板厚。然后仅第二成型部件3需要调整至碰撞防护相关的用途和市场特殊需求，从而第二成型部件3的特定的部分区段以目标方式通过提高板厚而增强。为额外增强车柱1的特定的部分区段，也有可能在第二成型部件3和域第一成型部件2的内侧连接至少一增强面板。增强面板可为其他的热成型的成型部件，例如，然而其不与凸缘部12交叠。

根据本发明的第二实施例的车柱21的截面图在图5中示出。组件，对应第一实施例的组件，具有在图1-4中相同的附图标记。

根据第二实施例的车柱21与图1-4中所示的根据第一实施例的车柱1，仅在替换的第二成型部件23上不同。

在第二成型部件23的热成型的步骤中，进料凸缘也被产生，然而其在冲压硬化后被完全切除。以此方法，第二成型部件23在截面图中接纳具有两连接部27的U形基本形状。在图6可见，连接部27的宽度Q_1′限制在高能焊缝19的宽度，从而连接部27的宽度Q_1′小于2毫米。第二成型部件23因而相对第一成型部件2以大约80°的角度α邻接设置并且沿两连接边缘18通过激光束焊接方法连接至第一成型部件2。通过再次的此倾斜设置向车柱1内部开口的内腔20用于排出焊接过程中产生的金属气体。

根据本发明的第三实施例的车柱31的一部分的截面图在图7中示出。组件，对应第一实施例的组件，具有在图1-4中相同的附图标记。

根据第三实施例的车柱31与图1-3中所示的根据第一实施例的车柱1的不同在于，第一成型部件32具有数个狭槽34，其与相应的第二成型部件33相互作用。第一成型部件32的细节的简化顶视图在图8中示出，其中可见，狭槽34设置为以两列相互隔离并且大致在纵向方向X上延伸。

进一步地，第三实施例的车柱31与根据图1-3中示出的第一实施例的车柱1不同，从而第二成型部件33具有若干突出部37，其在图5所示条件下插入狭槽34中。突出部37形成第二成型部件33的若干连接部，其在第二成型部件33冲压硬化后生产。实际上在第二成型部件33的热成形过程中，进料凸缘也被生产，其在冲压硬化后完全切除。从而，第二成型部件33接纳截面为U形的基本形状。这之后突出部37形状的连接部从第二成型部件33的两支腿38通过激光束切割方法而切出。

在生产突出部37后，通过将第二成型部件33放到第一成型部件32上突出部37被插入至狭槽34中，并且，这些突出部37从第一成型部件32的相对第二成型部件33设置的较低侧39沿突出部38而焊接。从而，数个限制在突出部37的高能焊缝19产生，其中在两相邻的突出部37之间非焊接中间部39形成。通过设置第二成型部件33邻接第一成型部件32，大约90°的角度α在第一和第二成型部件32，33之间围出，从而朝向车柱1内侧开口的内腔20用于排出焊接过程中产生的金属气体。然而应理解的是第一和第二成型部件32，33之间围出的角度α也可小于90°。

根据本发明的第四实施例的车柱41的示意分解图在图9中示出。组件，对应第一实施例的组件，具有在图1-4中相同的附图标记。

根据第四实施例的车柱41与根据第一实施例的车柱1，仅在替换的闭合板42上不同，根据第四实施例闭合板42具有沿纵向延伸部L₁的可变厚度。

为制造冷成型的闭合板42，条材最初被柔性轧制并且随后被设置有镀锌层。柔性轧制的钢板也被表示为“连续变截面辊轧板”。从该条材第一板产生，从而第一板具有沿其纵向延伸的可变厚度。然后，第一板冷成型。也有可能，在其冷成型前，作为中间步骤第一板被软化退火。

在成型工艺后，冷成型的闭合板42具有沿纵向方向X的不同板厚的数个部分区段45，46。所述部分区段45，46在图9中以虚线指出。实际上，增强的部分区段45具有比薄部分区段46更大的板厚。数个更厚的部分区段45和更薄的部分区段被提供。在各厚部分区段45和邻近的更薄的部分区段46之间，过渡区段也被提供，其中从具有更厚板的一部分区段至具有更薄板的部分区段的连续的板厚过渡发生。例如，闭合板42可在上纵向端具有增强的部分区段45，从而在用于机动车乘客的座椅安全带的插孔的区域中提供增强区域。

硬化的第二成型部件3也具有在纵向方向X板厚不同的数个部分区段8，9，类似图1和2其通过虚线而指出。闭合板42的不同板厚不对应第二成型部件3的可变板厚。由于窄连接部7，两成型部件3，42仍可沿连接边缘18通过高能束焊接方法而良好地相互连接。

附图标记列表：

1车柱

2第一成型部件

3第二成型部件

6通孔

7连接部

8增强的部分区段

9减弱的部分区段

10凸出部

11通孔

12凸缘部

13外边缘

14上端部

15下端部

16焊接凸缘

17焊接凸缘

18连接凸缘

19高能焊缝

20内腔

21车柱

23第二成型部件

27连接部

31车柱

32第一成型部件

33第二成型部件

34狭槽

37突出部

38支腿

39中间部

41车柱

42第一成型部件

45增强的部分区段

46减弱的部分区段

L₁第一成型部件的纵向延伸

L₂第二成型部件的纵向延伸

L₃边缘长度

Q₁，Q_1′连接部宽度

Q₂凸缘部的横向延伸

X纵向方向

α角度

Claims (17)

1.一种结构组件(1；21；31；41)，其特别用于机动车车身，包括：

冷成型第一成型部件(2；32；42)，和

热成型且硬化的第二成型部件(3；23；33)，沿着第二成型部件(3；23；33)的纵向延伸部分(L₂)具有可变厚度，

其中第二成型部件(3；23；33)具有用于连接至第一成型部件(2；32；42)的连接部(7；27；37)，其中连接部(7；27；37)与第一成型部件(2；32；42)的外边缘(13)隔开，从而使结构组件(1；21；31；41)在连接部(7；27；37)和外边缘(13)之间具有第一成型部件(2；32；42)的一成层的凸缘部(12)，并且

其中第一成型部件(2；32；42)和第二成型部件(3；23；33)沿连接部(7；27；37)的连接边缘(18)通过高能束焊缝(19)相互连接。

2.如权利要求1所述的结构组件(1；21；31；41)，其特征在于：

凸缘部(12)沿第一成型部件(2；32；42)的纵向延伸部分(L₁)的至少50％具有超过20毫米的横向延伸部分(Q₂)。

3.如权利要求1所述的结构组件(1；21；31；41)，其特征在于：

凸缘部(12)沿第一成型部件(2；32；42)的纵向延伸部分(L₁)的至少50％而延伸。

4.如权利要求1所述的结构组件(1；21；31；41)，其特征在于：

高能束焊缝(19)沿连接部(7；27；37)的连接边缘(18)的边缘长度(L₃)的至少50％而连续地形成。

5.如权利要求1所述的结构组件(1；21；31；41)，其特征在于：

连接部(7；27；37)具有小于10毫米的宽度。

6.如权利要求1所述的结构组件(1；21；31；41)，其特征在于：

连接部(7；27；37)和第一成型部件(2；32；42)围出1°至90°的角度。

7.如权利要求1所述的结构组件(31)，其特征在于：

提供突出部(37)形式的连接部，该突出部啮合在第一成型部件(32)中形成的狭槽(34)中。

8.如权利要求7所述的结构组件(31)，其特征在于：

提供突出部(37)形式的数个连接部，该数个连接部焊接至第一成型部件(32)，其中在两相邻的突出部(37)之间形成非焊接的中间部(39)。

9.如权利要求1所述的结构组件(1；21；31；41)，其特征在于：

沿第一成型部件(2；32；42)的纵向延伸部分(L₁)的至少80％，第二成型部件(3；23；33)比第一成型部件(2；32；42)窄。

10.如权利要求1所述的结构组件(41)，其特征在于：

第一成型部件(42)沿纵向延伸部分(L₁)具有可变厚度。

11.如权利要求1所述的结构组件(1；21；31；41)，其特征在于：

结构组件是机动车的车柱(1；21；31；41)，其中第一成型部件是闭合面板(2；32；42)，并且第二成型部件是车柱(1；21；31)的外面板(3；23；33)。

12.一种用于制造结构组件(1；21；31；41)的方法，结构组件(1；21；31；41)特别用于机动车车身，该方法包括以下步骤：

-冷成型第一板至第一成型部件(2；32；42)，

-生产第二板，沿该板的纵向延伸部分具有可变厚度，

-热成型第二板至具有用于连接至第一成型部件(2；32；42)的连接部(7；27；37)的第二成型部件(3；23；33)，

-硬化第二成型部件(3；23；33)，

-将第二成型部件(3；23；33)放在第一成型部件(2；32；42)上，从而邻接第一成型部件(2；32；42)的第二成型部件(3；23；33)的连接边缘(18)与第一成型部件(2；32；42)的外边缘(13)隔开，

-用通过高能束焊接方法产生的沿连接边缘(18)延伸的高能束焊缝(19)，连接第二成型部件(3；23；33)至第一成型部件(2；32；42)。

13.如权利要求12所述的方法，其特征在于：

连接第二成型部件至第一成型部件的步骤通过如下实施，高能束焊缝(19)沿连接边缘(18)的边缘长度(L₃)的至少50％而连续地形成。

14.如权利要求12所述的方法，其特征在于：

在第一板的冷成型步骤和第二板板的热成型步骤之前，下面步骤中的至少一个被提供：

-生产第一条材，沿第一条材的纵向延伸部分具有可变厚度；

-第一条材的表面镀层；

-从第一条材生产第一板；

-在从第二条材生产第二板之前的第二条材的表面镀层。

15.如权利要求12所述的方法，其特征在于：

在连接步骤之前，下面步骤中的至少一个被提供：

-在第一成型部件(2；32；42)中加工出至少一个第一通孔(11)，

-在第二成型部件(3；23；33)中加工出至少一个第二通孔(6)。

16.如权利要求12所述的方法，其特征在于：

在热成型步骤的过程中，进料凸缘在第二成型部件(3；23；33)上产生，其中该方法进一步包括：

-切割进料凸缘的至少一部分。

17.如权利要求16所述的方法，其特征在于：

第二成型部件(3；23；33)的进料凸缘完全切除从而形成至少一突出部(37)，并且在第一成型部件(32)加工出至少一狭槽(34)，

其中把第二成型部件(3；23；33)放到第一成型部件(2；32；42)上的步骤包括以下分步骤：

-将至少一个突出部(37)进至至少一个狭槽(34)中。