CN105612087B - 冲撞盒及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种冲撞盒及其制造方法，其中，即使是在构成冲撞盒的筒体的板厚薄于1.4mm的情况下，也能够在该筒体与设置板紧靠的状态下良好地进行焊接，该冲撞盒的轴向压坏性能优异。一种冲撞盒(1)，其具有金属制的纵长的筒体。筒体具有由沿着长度方向延伸的多个棱线部(2－1～2－4)和多个侧壁部(4)围成的扁平的多边形的基本截面形状，在与其截面的长轴方向大致平行的长边侧的侧壁部(4)具有沿着所述长度方向延伸的一个以上的槽部(3－1、3－2)，并且，在所述长度方向的端部具有向外凸缘(5－1～5－4)。

Description

冲撞盒及其制造方法
技术领域
本发明涉及安装于汽车车身的冲撞盒及其制造方法。具体而言，本发明涉及冲撞盒及其制造方法，该冲撞盒例如安装于汽车车辆的前部、后部，具有作为金属板的成形体的筒体，该冲撞盒用于通过在冲击载荷被朝向汽车车辆的前部、后部的轴向施加之际压曲而呈波纹状塑性变形来吸收冲击能量。
背景技术
用于通过由于碰撞之际的冲击载荷而进行压曲来吸收碰撞能量的冲击吸收构件被安装于车辆。冲撞盒公知为该冲击吸收构件的一种。冲撞盒具有朝向前后方向配置于车辆的前后的筒体。冲撞盒包括该筒体以及利用对接弧焊(butt arc welding)等焊接于筒体的长度方向的单侧的端部的设置板(安装板)。
要求冲撞盒在碰撞载荷朝向筒体的轴向施加之际沿着轴向稳定地反复压曲(buckling)。本申请人例如通过专利文献1公开了包括具有槽部的筒体的冲撞盒的专利发明。槽部在构成横截面的多边形的长边以朝向内部凸起的方式朝向轴向延伸地设置。该冲撞盒由于朝向轴向被施加的冲击载荷而切实地反复压曲并呈波纹状进行塑性变形(plastic deformation)，从而吸收冲击能量。
近年来，为了谋求车辆的轻量化，一直在研究减小构成冲撞盒的筒体的板厚。不过，若将由专利文献1公开的冲撞盒的筒体的板厚减薄到1.2mm～1.4mm程度以下，则筒体的端部由于在与设置板进行对接弧焊之际的热量输入而烧穿，焊接部的强度降低的可能性提高。
本申请人利用专利文献2提出了一种将金属制的筒体的轴向的一端部折回180度而形成折叠部的冲撞盒。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特许第3912422号说明书
专利文献2：日本特开2008－261493号公报
发明内容
发明要解决的问题
由专利文献2公开的冲撞盒能够一定程度解决上述问题。不过，由于存在折叠部，难以产生波纹状的塑性变形，因此，该冲撞盒存在如下问题：冲击吸收性能降低、在筒体由高强度钢板形成的情况下难以进行折叠部的成形。
本发明的目的在于提供一种轻量的冲撞盒及其制造方法，其中，即使是在构成冲撞盒的筒体的板厚薄于1.4mm的情况下，也能够在该筒体与设置板紧靠的状态下良好地进行焊接。
用于解决问题的方案
本发明如以下所列举那样。
(1)一种冲撞盒，其具有金属制的纵长的筒体，其特征在于，
所述筒体具有由向一方向延伸的多个棱线部以及多个侧壁部围成的多边形的基本截面形状，在与所述筒体的截面的长轴方向大致平行的长边的侧壁部具有向所述一方向延伸的一个以上的槽部，并且在所述一方向的端部具有向外凸缘。
换言之，一种冲撞盒，其具有钢板制的纵长的筒体，该筒体具有由向一方向延伸的多个棱线部以及多个侧壁部围成的多边形的基本截面形状，在与该筒体的截面的长轴方向大致平行的长边的侧壁部具有向所述一方向延伸的一个以上的槽部，其特征在于，在所述一方向的端部具有向外凸缘。
在本发明中，在“多边形”是菱形的情况下，本发明中的“长边”是指菱形的各边。
(2)根据(1)所述的冲撞盒，其中，所述多边形是扁平的多边形。
(3)根据(1)或(2)所述的冲撞盒，其中，所述向外凸缘设于所述端部中的至少除了相当于槽部的部位之外的所有棱线部。
(4)根据(1)～(3)中任一项所述的冲撞盒，其中，所述向外凸缘与所述筒体成形为一体。
(5)根据(1)～(4)中任一项所述的冲撞盒，其中，所述筒体是所述金属板的压制成型体。
(6)根据(1)～(5)中任一项所述的冲撞盒，其中，所述金属板的板厚是1.2mm以下。
(7)根据(1)～(5)中任一项所述的冲撞盒，其中，所述金属板的板厚是1.0mm以下。
(8)根据(1)～(7)中任一项所述的冲撞盒，其中，所述金属板是抗拉强度(tensilestrength)为440MPa以上的钢板。
(9)根据(1)～(7)中任一项所述的冲撞盒，其中，所述金属板是抗拉强度为590MPa以上的钢板。
(10)根据(1)～(9)中任一项所述的冲撞盒，其中，所述多边形是大致四边形。
(11)根据(1)～(10)中任一项所述的冲撞盒，其中，该冲撞盒还具有借助所述向外凸缘焊接的设置板。
(12)根据(11)所述的冲撞盒，其中，所述设置板具有从该设置板的表面突出地设置并且可与所述筒体的长度方向的端部的内表面抵接的卡定部(locking section)。
(13)根据(12)所述的冲撞盒，其中，所述卡定部具有通过与形成于所述筒体的一方向的端部的弯曲面(curved portion)(立起R部)(rise-up curvature portion)抵接来支承该弯曲面的弯曲面。
(14)一种冲撞盒的制造方法，其是(1)～(10)中任一项所述的冲撞盒的制造方法，其特征在于，
该冲撞盒的制造方法具有下述第1工序以及第2工序；
第1工序是这样的工序：在该第1工序中，使用包括具有向一方向延伸的槽部以及设于该一方向的端部的侧壁的冲头、与该冲头相对地配置的模具、具有向所述一方向延伸的突起部的压料块的压制成型装置，利用所述压料块的突起部将所述筒体的展开坯料(developed blank)压入所述冲头的槽部，并且利用所述模具和所述冲头进行弯曲成形(bending)，从而制造两个开截面的压制成型体，该开截面的压制成型体具有由向所述一方向延伸的多个棱线部以及多个侧壁部围成的多边形的基本截面形状，在与该截面的长轴方向大致平行的长边的侧壁部具有向所述一方向延伸的一个以上的槽部，并且在所述一方向的端部具有在沿着截面周向的一部分的区域中连续而成的向外凸缘；
第2工序是这样的工序：在该第2工序中，在分别形成于由所述第1工序制造成的两个所述压制成型体各自的截面周向的两端部的平面部，使两个所述压制成型体叠合并进行焊接(welding)，从而制造所述筒体。
(15)根据(14)所述的冲撞盒的制造方法，其中，所述压料块具有对所述展开坯料中的要成形成向外凸缘的附近的棱线部的部分进行约束的约束部，利用该约束部对所述展开坯料中的要成形成所述向外凸缘的附近的棱线部的部分进行约束。
(16)一种冲撞盒的制造方法，其是(11)～(13)中任一项所述的冲撞盒的制造方法，其特征在于，
该冲撞盒的制造方法具有下述第1工序、第2工序以及第3工序；
第1工序是这样的工序：在该第1工序中，使用包括具有向一方向延伸的槽部以及设于该一方向的端部的侧壁的冲头、与该冲头相对地配置的模具、具有向所述一方向延伸的突起部的压料块的压制成型装置，利用所述压料块的突起部(protrusion)将所述筒体的展开坯料压入所述冲头的槽部，并且利用所述模具和所述冲头进行弯曲成形(bendingforming)，从而制造两个开截面的压制成型体，该开截面的压制成型体具有由向所述一方向延伸的多个棱线部以及多个侧壁部围成的多边形的基本截面形状，在与该截面的长轴方向大致平行的长边的侧壁部具有向所述一方向延伸的一个以上的槽部，并且在所述一方向的端部具有在沿着截面周向的一部分的区域中连续而成的向外凸缘；
第2工序是这样的工序：在该第2工序中，在分别形成于由所述第1工序制造成的两个所述压制成型体各自的截面周向的两端部的平面部，使两个所述压制成型体叠合并进行焊接(welding)，从而制造所述筒体；
第3工序是这样的工序：在该第3工序中，将在所述第2工序中获得的筒体借助所述向外凸缘与所述设置板叠合并利用点焊(spot welding)、角焊缝弧焊(fillet arcwelding)或激光焊接(laser welding)进行接合。
(17)根据(16)所述的冲撞盒的制造方法，其中，所述设置板具有从该设置板的表面突出地设置并且可与所述筒体的长度方向的端部的内表面抵接的卡定部。
发明的效果
根据本发明，能够使形成于筒体的向外凸缘和设置板叠合来进行点焊、角焊缝弧焊或激光焊接。因此，即使是筒体的板厚小于1.4mm或小于1.2mm的情况，也能够防止作为现有技术的课题的烧穿等焊接不良的产生，能够提高焊接部的强度。由此，能够提供板具有厚度小于1.4mm或小于1.2mm的筒体的轻量的冲撞盒。
另外，于在长度方向的端部具有弯曲面(立起R部)以及向外凸缘的冲撞盒中，在筒体的板厚特别小于1.2mm的情况下，在冲击载荷的作用下，筒体的长度方向的端部有时向截面内倒入、产生阻碍稳定的反复压曲的变形。在冲击载荷朝向相对于筒体的轴向倾斜的方向作用的情况下，特别显著地产生该现象。
本发明使用具有从板的表面突出地设置并且通过与筒体的内表面抵接来保持筒体的长度方向的端部的卡定部的设置板，因此，能够抑制上述倒入，能够提高具有板厚较薄的筒体的冲撞盒的冲击吸收性能。
附图说明
图1是表示构成本实施方式的冲撞盒的筒体的说明图，图1A是表示整体的立体图，图1B是主视图，图1C是侧视图，图1D～F是表示向外凸缘的位置的例子的说明图。
图2是示意性地表示将冲撞盒的筒体和设置板接合了的状态的说明图。
图3是示意性地表示被设于设置板的卡定部的说明图。
图4是表示用于制造压制成型体的压制成型装置的结构的例子的示意图。
图5是表示用于制造实施方式的筒体的压制成型装置的结构的其他例子的示意图。
图6是示意性地表示本发明的冲撞盒的制造方法的说明图，图6A是第1工序，图6B是第2工序，图6C是第3工序。
图7A、7B是示意性地表示实施例中的展开坯料的形状的说明图。
图8A、8B是示意性地表示实施例中的压制成型体的形状的说明图。
具体实施方式
参照附图来说明本发明。
1.冲撞盒0
图1是表示构成本发明的冲撞盒0的筒体1的说明图，图1A是表示整体的立体图，图1B是筒体1的主视图，图1C是筒体1的侧视图，图1D～F是筒体1的变形例1－1～1－3的剖视图。
冲撞盒0具有金属制的筒体1。筒体1受到朝向轴向施加的冲击载荷而呈波纹状压曲，从而吸收碰撞能量。
如图1A、B所示，筒体1具有扁平的大致四边形的基本截面。筒体1具有沿着长度方向延伸设置的一个以上的槽部3－1、3－2。槽部3－1、3－2设于构成基本截面的除了棱线部2－1～2－4之外的位置。槽部3－1、3－2设于平行于截面的长轴方向的长边面侧的侧壁部4。槽部3－1、3－2是朝向截面内侧凸起的槽部。
在该说明中，使用具有大致四边形的横截面形状的筒体1。不过，本发明并不限定于该截面形状。本发明中的筒体1也可以具有例如六边形、八边形的扁平的大致多边形的横截面形状。优选的是，基本截面是扁平的大致四边形，在长边面侧的两个侧壁部4、4分别形成一个以上的槽部3－1、3－2。
如图1A、B所示，筒体1是如后述那样将第1压制成型体10－1以及第2压制成型体10－2组合而构成的。第1压制成型体10－1以及第2压制成型体10－2均是金属板的压制成型体。
在筒体1的长度方向上的端部处，向外凸缘5－1～5－4设于侧壁部4的除了槽部3－1、3－2之外的范围内。向外凸缘5－1～5－4与筒体1成形为一体。
向外凸缘5－1～5－4的沿着截面周向的平坦部具有2mm以上的宽度。向外凸缘5－1～5－4的沿着棱线部2－1～2－4的宽度B1是2mm以上。向外凸缘5－1～5－4的沿着除了棱线部2－1～2－4以外的其他区域的宽度B2是10mm以上。在此，凸缘的宽度是指，向外凸缘区域的与截面周向垂直的方向上的长度(不过，仅指不包括弯曲面的平坦部的长度)。
在该说明中，以在向外凸缘5－1～5－4的沿着棱线部2－1～2－4的区域处不与设置板进行点焊(spot welding)而在向外凸缘5－1～5－4的沿着除了棱线部2－1～2－4以外的其他区域的区域处进行点焊的情况为例。本发明并不限定于该情况。如图1D所示，在至少沿着棱线部2－1～2－4的范围具有向外凸缘5－1～5－4即可，如图1E所示，除了棱线部2－1～2－4之外，在短边侧壁部6－1、6－2也设有向外凸缘5－5、5－6，优选的是，在除了槽部以外的整个部分设有向外凸缘。如图1F所示，更优选的是，在截面整周设有向外凸缘5－7。
向外凸缘5－1～5－4的宽度在进行激光焊接或角焊缝弧焊的部分为2mm以上，在进行点焊的部分为10mm以上。
槽部3－1、3－2的截面形状是槽深度为10mm～35mm的大致梯形状、三角形状。若槽底3－1、3－2的宽度过小或槽底3－1、3－2的深度过小，则筒体1的压曲变形变得不稳定，无法获得通过设有槽部3－1、3－2所带来的充分的冲击吸收性能的提高效果。
筒体1的轴向上的长度在实际应用时是80mm～300mm。
筒体1的板厚小于1.4mm，但并不限定于该形态，能够为1.4mm以上。此外，优选的是小于1.4mm，进一步优选的是1.2mm以下，最优选的是1.0mm以下。出于确保所期望的吸收能量的观点考虑，筒体1的板厚的下限值优选是0.5mm以上。由此，可谋求冲撞盒0的轻量化。
筒体1的材质为金属制，优选的是钢板制，进一步优选的是抗拉强度为440MPa以上的高张力钢板，更优选的是590MPa以上的高张力钢板制。
图2是示意性地表示将用于构成冲撞盒0的筒体1和设置板7接合了的状态的说明图。
如图2所示，冲撞盒0具有上述的筒体1和设置板7。设置板7借助设于筒体1的端部的向外凸缘5－1～5－4与筒体1焊接而接合。作为该焊接，例示激光焊接、角焊缝弧焊或点焊。
图3是示意性地表示被设于设置板7的卡定部8－1～8－4的说明图，图3A是设置板7的俯视图，图3B是设置板7的I－I剖视图，图3C是示意性地表示将筒体1和设置板7组合了的状态的说明图。
如图3所示，设置板7具有卡定部8－1～8－4。卡定部8－1～8－4从该板7的表面突出地设置。卡定部8－1～8－4通过与筒体1的内表面抵接来保持筒体1的长度方向的端部。即，卡定部8－1～8－4从主体1的内侧支承筒体1的长度方向的端部处的向外凸缘5－1～5－4的弯曲面(立起R部)的沿着棱线部2－1～2－4的部分。优选的是，卡定部8－1～8－4从筒体1的内侧保持向外凸缘5－1～5－4的弯曲面(立起R部)的除了槽底部之外的所有部分。
这样，优选的是，卡定部8－1～8－4具有通过与向外凸缘5－1～5－4的弯曲面(立起R部)抵接来支承该弯曲面的弯曲面8a。
此外，优选的是，设置板7一体地构成。在该情况下，也可以是，不分割成四个卡定部8－1～8－4，而是例如卡定部8－1、8－4连续地形成为一体并且卡定部8－2、8－3连续地形成为一体。另外，也可以还与卡定部8－1、8－4一起设置卡定部8－5、8－6。卡定部8－5、8－6从筒体1的内侧保持与槽部3－1、3－2相对应的部分。
卡定部8－1～8－4存在于与筒体1的凸缘的弯曲面(立起R部)例如R为1mm～10mm相对应的部分即可。优选的是，卡定部8－1～8－4的高度是构成凸缘的金属板的板厚的1倍～10倍左右。设置板7例如是通过对抗拉强度为270MPa～980MPa级的钢板进行压制加工来制造的。
本发明的冲撞盒0如以上那样构成。
2.冲撞盒0的制造方法
图6是示意性地表示本发明的冲撞盒0的制造方法的说明图，图6A是第1工序，图6B是第2工序，图6C是第3工序。
构成冲撞盒0的筒体1是经由如下工序制造的：
第1工序，在该第1工序中由后述的展开坯料制造两个开截面的压制成型体10(图6A)；
第2工序，在该第2工序中，由两个压制成型体10、10制造筒体1(图6B)。
而且，如图6C所示，通过利用点焊等将设置板7与由第2工序制造成的筒体1接合的第3工序，制造具有筒体1以及设置板7的冲撞盒0。此外，两个压制成型体10、10均具有以包括筒体1的中心轴线的平面将筒体1大致分成两部分而获得的开截面形状。
[第1工序]
图4是表示制造压制成型体10的压制成型装置11的结构的例子的示意图。
在第1工序中，如图4所示那样使用压制成型装置11。压制成型装置11具有冲头12、模具13以及压料块14。冲头12具有向一方向(长度方向)延伸的槽部12a以及设于长度方向的端部的侧壁12b。模具13与冲头12相对地配置。压料块14具有沿着长度方向延伸的突起部14a并且与冲头12相对配置。
使用压制成型装置11，对展开坯料15进行压制成型，从而制造两个压制成型体10，即第1压制成型体10－1以及第2压制成型体10－2。一压制成型体10具有向一方向延伸设置的槽部3－1，且具有形成于长度方向的端部的向外凸缘5－1～5－2，另一压制成型体10具有向一方向延伸设置的槽部3－2，且具有形成于长度方向的端部的向外凸缘5－3～5－4。
在第1工序的压制成型中，利用设于压料块14的突起部14a将展开坯料15压入冲头12的槽部12a，利用模具13以及冲头12对展开坯料15进行弯曲成形。由此，可获得形成有沿着长度方向延伸设置的槽部3－1和在长度方向的端部至少形成于沿着截面周向的除了槽部3－1之外的范围内的向外凸缘5－1、5－2的金属板。以下，将该压料块14也称为“通常压料块”。
此外，展开坯料15是指，具有将压制成型体10展开成平坦状的外形的坯料。
在以上的第1工序的说明中，对使用压制成型装置11进行压制成型的方法进行了说明，但并不限定于该成形法。
作为其他成形法，能够使用例如图5所示的压制成型装置16。
图5是表示制造压制成型体10的其他压制成型装置16的结构例的示意图。
压制成型装置16具有冲头12以及模具13，而且具有压料块17(以下也称为棱线部压料块)。冲头12具有向一方向延伸的槽部12a以及设于长度方向的端部的侧壁12b。模具13与冲头12相对地配置。压料块17具有与冲头12相对地配置并且向一方向延伸的突起部17a以及对展开坯料15中的要成形成向外凸缘5－1、5－2的附近的棱线部2－1、2－2的部分的附近进行约束的约束部17b。
在压制成型时，约束部17b对展开坯料15中的要成形成向外凸缘5－1、5－2的附近的棱线部2－1、2－2的部分进行约束。另外，棱线部压料块17的突起部17a将展开坯料15压入冲头12的槽部12a。然后，模具13以及冲头12进行弯曲成形。由此，能够抑制在压制成型之际在向外凸缘5－1、5－2的沿着棱线部2－1、2－2的区域产生的成形不良。
由此，能够制造具有向长度方向延伸设置成的槽部3－1和在长度方向的端部沿着截面周向的全部或局部的区域连续而成的向外凸缘5－1、5－2的开截面的压制成型体10。
在棱线部压料块17的与棱线部2－1、2－2相对应的部分的正下方等在使用棱线部压料块17进行成形工序中无法完全成形的情况下，利用由通过通常的压制成型进行的弯曲成形(bending)(精压：リストライク)(restrike)构成的后续的冲压工序进行成形即可。
[第2工序]
在第2工序中，使第1压制成型体10－1和第2压制成型体10－2在形成于各自的截面周向的两端部的平面部叠合，在该叠合部使用激光焊接、点焊等适当的焊接方法来进行接合，从而制造筒体1。
[第3工序]
在第3工序中，利用激光焊接、点焊、角焊缝弧焊等焊接方法将在第2工序中获得的筒体1借助向外凸缘5－1～5－4焊接于设置板7。作为设置板7，优选使用形成有卡定部8－1～8－4的设置板。
在以上的说明中，使用了在除了槽部的区域具有连续的向外凸缘5－1～5－4的形态，但并不限定于该形态，也可以是如下形态：对于形成于上述范围的向外凸缘5－1～5－4，在除了槽部之外的区域，在凸缘的除了与棱线部2－1～2－4相对应的部分以外的部分具有缺口。
向外凸缘5－1～5－4的宽度、形状能够通过调整展开坯料15的形状来适当地变更。
实施例
使用有限元法(Finite Element Method)对使用图4所示的具有通常压料块14的压制成型装置11或使用图5所示的具有棱线部压料块17的压制成型装置16来对压制成型体10－1、10－2(第1压制成型体、第2压制成型体)进行压制成型之际的变形行为(deformation behavior)进行了分析(分析1)。
图7是示意性地表示实施例中的展开坯料15－1、15－2的形状的说明图。
作为展开坯料，如图7A、B所示，使用了以形成于筒体1的端部的向外凸缘5－1～5－4形成于沿着截面周向的除了槽部3－1、3－2那部分的范围之外的整个范围的方式进行了调整的两种坯料15－1、15－2。在展开坯料15－1中，向外凸缘5－1～5－4的宽度是大致同样的15mm。在展开坯料15－2中，向外凸缘5－1～5－4的沿着棱线部2－1～2－4的部分的宽度是2mm，并且其他部分的宽度是15mm。
图8是示意性地表示实施例中的压制成型体10－图案A、压制成型体10－图案B的形状的说明图，图8A是使用了展开坯料15－1的情况，图8B是使用了展开坯料15－2的情况。
接下来，在形成于在两个第1压制成型体10－图案A各自的槽底部追加了凸缘而成的成形体的截面周向的两端部的平面部处使两者叠合，在形成于在两个第2压制成型体10－图案B各自的槽底部追加了凸缘而成的成形体的截面周向的两端部的平面部处使两者叠合，在该叠合部进行点焊而制作了具有向外凸缘5－1～5－4的筒体1。
接下来，将具有该筒体1和借助设于该筒体1的端部的向外凸缘5－1～5－4进行点焊的设置板7的冲撞盒0组装，利用有限元法对冲击载荷施加于构成该冲撞盒0的筒体1的一端之际的压曲变形行为(buckling behavior)进行了分析(分析2)。
此外，形成了冲击载荷的施加方向与筒体1的长度方向平行的情况和相对于长度方向倾斜了5度的情况的两种情况。
筒体1的长度是120mm、截面尺寸是64mm×93mm。
坯料15－1、15－2的材质是440MPa级冷轧钢板(cold rolled steel sheet)、JSC440W(日本钢铁联盟标准)和590MPa级冷轧钢板、JSC590R(日本钢铁联盟标准)，板厚为1.0mm以及1.2mm这两个水准。
另外，也对设置板7中有无卡定部8－1～8－4所带来的影响进行了调查。卡定部8－1～8－4具有与弯曲部(立起R部)形状相对应的形状，内侧R是2mm～4mm，卡定部8－1～8－4的高度为比内侧R的值稍大的3mm～7mm左右。
作为以往例，也对使具有上述的筒体1的截面形状而不具有向外凸缘5－1～5－4的公知的筒体与设置板紧靠且对接弧焊了的冲撞盒进行了同样的分析。坯料的材质是JSC440W，板厚是1.0mm以及1.2mm这两个水准。
在表1中表示分析1的结果。如表1所示，展开坯料15－1、15－2都能够获得具有向长度方向延伸设置的槽部3－1、3－2且在长度方向的端部具有向外凸缘5－1、5－2或5－3、5－4的压制成型体，在展开坯料15－1中，与展开坯料15－2相比，在压制成型之际，沿着棱线部2－1、2－2或2－3、2－4的向外凸缘5－1、5－2或5－3、5－4的根部的板厚的增加的程度较大，另外，沿着棱线部2－1、2－2或2－3、2－4的向外凸缘5－1、5－2或5－3、5－4的端部的板厚的减小的程度较大。
另外，在使用了棱线压料块17的情况下，与使用了通常压料块14的情况相比，板厚的增加的程度、板厚的减小的程度较小，是良好的。因而，出于避免随着板厚的增加而产生褶皱、随着板厚的减小而产生凸缘裂纹的观点考虑，期望的是，使用棱线部压料块17进行压制成型。另外，期望的是，如展开坯料15－2那样使向外凸缘5－1、5－2或5－3、5－4的沿着棱线部2－1、2－2或2－3、2－4的附近的部位的宽度小于向外凸缘5－1、5－2或5－3、5－4的其他部位的宽度。
[表1]
*1:向外凸缘的外端部
*2:向外凸缘的根部
在表2中表示分析2的主条件，在表3以及表4中比较地表示分析结果和焊接性。
[表2]
[表3]
区分 焊接性 压曲行为 吸收能量＊1 吸收能量＊2
发明例1 良好 极其稳定 98％ 118％
发明例2 良好 极其稳定 94％ 112％
发明例3 良好 稍微不稳定 85％ 102％
发明例4 良好 极其稳定 73％ 88％
发明例5 良好 稳定 66％ 80％
以往例1 不良 --------------- --------------- ---------------
＊1：冲程为90mm的吸收能量，以以往例2(后述)为100％时的比率
＊2：冲程为90mm的每单位重量的吸收能量，以以往例2(后述)为100％时的比率
[表4]
区分 焊接性 压曲行为 吸收能量＊1 吸收能量＊2
发明例6 良好 极其稳定 127％ 127％
发明例7 良好 极其稳定 128％ 128％
发明例8 良好 稍微不稳定 127％ 127％
发明例9 良好 极其稳定 104％ 104％
发明例10 良好 稳定 92％ 92％
以往例2 稍微不良＊3 极其稳定 100％ 100％
＊1：冲程为90mm的吸收能量，以以往例2为100％时的比率
＊2：冲程为90mm的每单位重量的吸收能量，以以往例2为100％时的比率
＊3：稍微不良是指，“能够制作良好的制品，但量产时的焊接的稳定性差于发明例”。
如表2、3所示，以往例1的板厚是1.0mm，因此，对接弧焊之际容易产生烧穿，难以制造冲撞盒。
相对于此，发明例1～5能够借助向外凸缘5-1、5-2或5-3、5-4将筒体1点焊于设置板7，并作为汽车车身的冲击吸收机构(impact energy absorbing structure)而变得有用。尤其是，可知：利用设于设置板7的卡定部8-1～8-4从内侧支承筒体1的棱线部2-1～2-4的发明例1、2、4的板厚是1.0mm，但长度方向的端部处的根部R部的向截面内侧的倒入受到抑制，呈现与板厚是1.2mm的以往例2同样极其稳定的压曲变形行为。
另外，如发明例5所示，可知：在碰撞对象面(冲击器(日文：インパクタ))相对于与筒体1的长度方向轴线垂直的面倾斜了的情况下，也呈现稳定的压曲变形行为。此外，在发明例3中确认了在压扁冲程(impactor stroke)的初始阶段向外凸缘5－1、5－2或5－3、5－4的根部的R部向截面内侧略微倒入的现象。
根据本发明，借助向外凸缘5－1、5－2或5－3、5－4能够进行筒体1和设置板7之间的点焊等接合，因此，即使是板厚较薄的筒体1也能够防止以往的对接弧焊之际的烧穿等焊接不良，能够获得具有优异的冲击吸收性能的轻量的冲撞盒。
另外，如通过对表2、4的发明例9、10和以往例2进行对比而理解的那样，根据本发明，能够一边维持与以往例同等程度的吸收能量、稳定的压曲行为，一边确保良好的焊接性。
附图标记说明
0、冲撞盒；1、筒体；2－1～2－4、棱线部；3－1、3－2、槽部；5－1～5－4、向外凸缘。

Claims (11)

1.一种冲撞盒，其具有金属板制的纵长的筒体和具有卡定部的设置板，其特征在于，
所述筒体具有由向一方向延伸的多个棱线部以及多个侧壁部围成的多边形的基本截面形状，在与所述筒体的截面的长轴方向大致平行的长边的侧壁部具有向所述一方向延伸的一个以上的槽部，并且在所述一方向的端部具有与所述筒体成形为一体的弯曲面和与该弯曲面连续的向外凸缘，
所述设置板借助所述向外凸缘焊接于所述筒体，并且所述卡定部从该设置板的表面突出并与该设置板一体地设置且具有通过与所述弯曲面抵接来支承该弯曲面的弯曲面。
2.根据权利要求1所述的冲撞盒，其中，
所述多边形是扁平的多边形。
3.根据权利要求1或2所述的冲撞盒，其中，
所述向外凸缘设于所述端部中的至少除了相当于槽部的部位之外的所有棱线部。
4.根据权利要求1或2所述的冲撞盒，其中，
所述筒体是所述金属板的压制成型体。
5.根据权利要求1或2所述的冲撞盒，其中，
所述金属板的板厚是1.2mm以下。
6.根据权利要求1或2所述的冲撞盒，其中，
所述金属板的板厚是1.0mm以下。
7.根据权利要求1或2所述的冲撞盒，其中，
所述金属板是抗拉强度为440MPa以上的钢板。
8.根据权利要求1或2所述的冲撞盒，其中，
所述金属板是抗拉强度为590MPa以上的钢板。
9.根据权利要求1或2所述的冲撞盒，其中，
所述多边形是大致四边形。
10.一种冲撞盒的制造方法，其是权利要求1～权利要求9中任一项所述的冲撞盒的制造方法，其特征在于，
该冲撞盒的制造方法具有下述第1工序、第2工序以及第3工序；
第1工序是这样的工序：在该第1工序中，使用包括具有向一方向延伸的槽部以及设于该一方向的端部的侧壁的冲头、与该冲头相对地配置的模具、具有向所述一方向延伸的突起部的压料块的压制成型装置，利用所述压料块的突起部将所述筒体的展开坯料压入所述冲头的槽部，并且利用所述模具和所述冲头进行弯曲成形，从而制造两个开截面的压制成型体，该开截面的压制成型体具有由向所述一方向延伸的多个棱线部以及多个侧壁部围成的多边形的基本截面形状，在与该截面的长轴方向大致平行的长边的侧壁部具有向所述一方向延伸的一个以上的槽部，并且在所述一方向的端部具有在沿着截面周向的一部分的区域中连续而成的向外凸缘；
第2工序是这样的工序：在该第2工序中，在分别形成于由所述第1工序制造成的两个所述压制成型体各自的截面周向的两端部的平面部，使两个所述压制成型体叠合并进行焊接，从而制造所述筒体；
第3工序是这样的工序：在该第3工序中，将在所述第2工序中获得的筒体借助所述向外凸缘与所述设置板叠合并利用点焊、角焊缝弧焊或激光焊接进行接合。
11.根据权利要求10所述的冲撞盒的制造方法，其中，
所述压料块具有对所述展开坯料中的要成形成向外凸缘的附近的棱线部的部分进行约束的约束部，利用该约束部对所述展开坯料中的要成形成所述向外凸缘的附近的棱线部的部分进行约束。
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