CN110545934B - 前桥梁及其制造方法 - Google Patents

Abstract

在压下工序中，利用第1模具(310)对第1锻造品(201)进行压下，从而形成第2锻造品(202)，所述第2锻造品(202)包含具有厚度变化部(141)的粗凸缘部(241)。厚度变化部(141)包含自粗腹板部(220)的端部向前方突出的前方部分和自所述端部向后方突出的后方部分。前方部分和所述后方部分均包含第1部分和第2部分，所述第2部分比第1部分厚且比第1部分远离粗腹板部。在压下工序中，利用第1模具(310)对至少位于粗腹板部(220)的上下方向的区域(厚壁区域)进行压下，从而使位于该区域的材料向第1锻造品的前方和后方移动，由此形成厚度变化部(141)。

Description

前桥梁及其制造方法

技术领域

本发明涉及前桥梁及其制造方法。

背景技术

主要为了安装车辆(例如货运汽车、公共汽车等(但两轮车除外))的前轮以支承车身而使用前桥梁(以下有时称为“前桥”)。前桥作为向左右的前轮传递车身的载荷的部件以及构造保护部件是重要的。前桥将车轮固定于规定位置，并且确保前轮的转向性能，从而担负行驶稳定性。另外，在制动时，前桥成为传递车轮的制动力的传递路径。这样，前桥是较强地影响行驶性、转向性以及制动性的部件。对前桥谋求较高的刚度，所以前桥的质量较大。另一方面，从提高燃料消耗效率的观点来看，谋求前桥的轻型化。

通常，为了车辆的行驶稳定性，将重物配置于车辆的车高方向上较低的位置。即，优选将搭载于前桥之上的发动机的位置搭载于车高方向上较低的位置。在前桥的两端设有转向主销安装部。在车辆的前轮安装有行走部件。转向主销自车高方向上侧经过转向主销安装部插入前轮的行走部件而连接前桥与前轮。利用该结构，当对车辆进行转舵时，前轮以转向主销为轴回旋。由于该结构，例如如图2所示的那样，前桥是车宽方向中央在车高方向上较低而车宽方向端部在车高方向上较高的弓型形状。前桥的横截面为H型，但不能像H型钢那样利用万能轧机进行制造。这是因为，利用万能轧机无法成形为弓型形状。

通常，通过模锻来制造前桥。在锻造的情况下，例如如图10所示，为了进行起模而需要角度Q、Q’的拔模斜度。因此，前桥的形状受到限制。结果，前桥的刚度的提高受到制约。

日本特开2003-285771号公报(专利文献1)提出了能够减轻车辆行驶时的气动力阻力的前桥。专利文献1所述的发明将通过减轻气动力阻力而实现的燃料消耗效率的提高作为目的。

另外，一直以来也提出了前桥的制造方法。日本特开2009-106955号公报(专利文献2)公开了一种具备左右一对的弹簧座的桥梁的制造方法。在该制造方法中，利用第1次的压制工序压制成形一弹簧座，并利用第2次的压制工序压制成形另一弹簧座。

作为前桥的轻型化的对策之一，能够举出提高前桥的刚度。当能够提高前桥的刚度时，能以更轻的前桥、更紧凑的前桥实现与以往制品相同的刚度。另外，当能够提高前桥的刚度时，能以与以往制品相同的尺寸、质量而提高与前桥有关的各种各样的特性。因此，谋求一种能够提高前桥的刚度的新技术。

另一方面，在前桥的周围密集地配置有发动机和转向用的可动部件。因此，为了不与以上周边部件发生干涉，也谋求将前桥收纳于狭窄的空间。因而，特别谋求能够在不增大前桥的尺寸的前提下提高其刚度的技术。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2003-285771号公报

专利文献2：日本特开2009-106955号公报

发明内容

发明要解决的问题

在这样的状况下，本发明的目的之一在于，提供能够提高其刚度的前桥梁及其制造方法。

用于解决问题的方案

本发明的一技术方案的制造方法是前桥梁的制造方法，所述前桥梁具备横截面呈H型的梁部，所述梁部包括腹板部以及与腹板部的两端部接合的凸缘部。在制造方法中，在所述横截面上，利用以腹板部的中心轴线为分界而成对的锻造模具对原料进行模锻，形成腹板部以及与腹板部接合的部位的壁厚最厚的凸缘部。此外，在所述横截面上，利用第1模具自腹板部的延伸方向外侧对所述部位进行压下，在凸缘部的比所述部位靠外侧的部分形成厚壁部。

本发明的一技术方案的前桥梁具备横截面呈H型的梁部，所述梁部包括腹板部以及与腹板部的两端部接合的凸缘部。在所述横截面上，在凸缘部中的靠腹板部侧的50％宽度的区域即中央区域具备厚度比凸缘部的比所述中央区域靠外侧的区域的最大厚度薄的薄壁部。

发明的效果

采用本发明，能够获得刚度高的前桥梁。采用本发明的制造方法，能够容易地制造该前桥梁。

附图说明

图1是示意地表示第1实施方式的前桥的一个例子的立体图。

图2是示意地表示图1所示的前桥的正面的图。

图3是示意地表示图1所示的前桥的上表面的图。

图4是示意地表示图1所示的前桥的截面的图。

图5A是示意地表示利用第2实施方式的制造方法制造的、切飞边工序后的锻造品的一个例子的局部的立体图。

图5B是示意地表示图5A所示的锻造品的截面的图。

图6A是示意地表示压下工序的一个例子的变形开始前的状态的剖视图。

图6B是示意地表示图6A所示的一个例子的变形完成时的状态的剖视图。

图7是表示在实施例中假设的样品的截面形状的图。

图8是表示在实施例中假设的试验的方法的图。

图9是示意地表示本实施方式的前桥的截面的图。

图10是示意地表示以往的前桥的截面的图。

具体实施方式

本申请发明人经过潜心研究，结果发现通过对前桥的截面形状进行设计，使前桥的刚度得到提高。另外，也发现了刚度高的前桥的制造方法。本发明是基于该新见解而完成的。

本发明的一实施方式的制造方法是前桥梁的制造方法，上述前桥梁具备横截面呈H型的梁部，上述梁部包括腹板部以及与腹板部的两端部接合的凸缘部。在制造方法中，在上述横截面上，利用以腹板部的中心轴线为分界而成对的锻造模具对原料进行模锻，形成腹板部以及与腹板部接合的部位的壁厚最厚的凸缘部。此外，在上述横截面上，利用第1模具自腹板部的延伸方向外侧对上述部位进行压下，在凸缘部的比上述部位靠外侧的部分形成厚壁部。

在上述的制造方法中，也可以是，利用第1模具自腹板部的延伸方向外侧对凸缘部的与腹板部接合的上述部位进行压下，使凸缘部在上述横截面上增长。

在上述的制造方法中，优选的是，在上述横截面上，利用第2模具夹着腹板部，并利用第2模具支承凸缘部，利用第1模具自腹板部的延伸方向外侧对上述部位进行压下。

在上述的制造方法中，优选的是，在利用第1模具自腹板部的延伸方向外侧对上述部位进行压下时，将成为厚壁部的部位也被压下。

本发明的一实施方式的前桥梁具备横截面呈H型的梁部，上述梁部包括腹板部以及与腹板部的两端部接合的凸缘部。在上述横截面上，在凸缘部中的靠腹板部侧的50％宽度的区域即中央区域具备厚度比凸缘部的比上述中央区域靠外侧的区域的最大厚度薄的薄壁部。

另外，在另一观点上，本发明的一实施方式的制造方法是前桥梁的制造方法，该前桥梁包含梁部和分别设于梁部的长度方向的两端的两个转向主销安装部。梁部包含沿长度方向延伸的腹板部、自腹板部的上端向前后突出的第1凸缘部以及自腹板部的下端向前后突出的第2凸缘部。制造方法包含：模锻工序，在该模锻工序中，通过对钢材进行模锻而形成第1锻造品，该第1锻造品包含将成为腹板部的粗腹板部、自粗腹板部的上端向前后突出的第1粗凸缘部以及自粗腹板部的下端向前后突出的第2粗凸缘部；以及压下工序，在该压下工序中，利用至少1个的第1模具自第1锻造品的上下方向对第1锻造品进行压下，从而形成第2锻造品，该第2锻造品包含至少1个具有特定的厚度变化部的粗凸缘部。第1锻造品的第1粗凸缘部和第2粗凸缘部中的至少一者包含将成为厚度变化部的变形部。变形部的厚度在位于粗腹板部的上下方向的区域达到最大。第2锻造品的厚度变化部包含自粗腹板部的端部向前方突出的前方部分以及自端部向后方突出的后方部分。前方部分和后方部分均包含第1部分和第2部分，该第2部分比第1部分厚且比第1部分远离粗腹板部。在压下工序中，利用第1模具对变形部中的至少位于粗腹板部的上下方向的区域进行压下，从而使位于区域的材料向第1锻造品的前方和后方移动，由此形成厚度变化部。

在上述的制造方法中，也可以是，第2锻造品的厚度变化部的在前后方向上的长度比第1锻造品的变形部的在前后方向上的长度长。

在上述的制造方法中，优选的是，在利用两个第2模具自第1锻造品的前后方向夹着第1锻造品的粗腹板部的状态下进行压下工序。

在上述的制造方法中，优选的是，第1锻造品的第1粗凸缘部和第2粗凸缘部这两者包含变形部，在压下工序中，在第1粗凸缘部和第2粗凸缘部这两者形成厚度变化部。

在上述的制造方法中，优选的是，在压下工序中，对变形部进行压下，并且对变形部以外的部分进行压下来进行整形。

另外，在另一观点上，本发明的一实施方式的前桥梁是包含梁部和分别设于梁部的长度方向的两端的两个转向主销安装部的前桥梁。梁部包含沿长度方向延伸的腹板部、自腹板部的上端向前后突出的第1凸缘部以及自腹板部的下端向前后突出的第2凸缘部。第1凸缘部和第2凸缘部中的至少一者包含特定的厚度变化部。厚度变化部包含自腹板部的端部向前方突出的前方部分和自上述端部向后方突出的后方部分。前方部分和后方部分均包含第1部分和第2部分，该第2部分比第1部分厚且比第1部分远离腹板部。

以下，举例说明本发明的实施方式。另外，本发明不限定于以下说明的例子。

在本说明书中，在提及前桥和构成该前桥的构件的方向时，只要没有特别记载，则指将前桥配置为使用时的朝向的状态下的方向。例如，在说到前桥的上下方向时，只要没有特别记载，则指将前桥配置为使用时的朝向的状态下的上下方向。即，上下方向是前桥的车高方向。水平方向和前后方向也同样，指将前桥配置为使用时的朝向的状态下的方向。即，水平方向是前桥的车宽方向。前后方向是前桥的车长方向。这里，前桥具备梁部，该梁部具有H型的横截面，该梁部包含板状的腹板部和自腹板部的两端突出的板状的凸缘部。在将前桥配置为使用时的朝向时，梁部沿水平方向配置。此外，在前桥的横截面上，腹板部沿上下方向延伸，凸缘部沿前后方向突出。因此，在前桥的横截面上，上下方向是与腹板部的延伸方向相同的方向，前后方向是与相对于腹板部的延伸方向正交的方向相同的方向。另外，前桥的前方和后方分别指与配置有前桥的车辆的前方和后方相同的方向。但在前桥为前后对称的形状的情况下，将任一方向设为前方，将另一方向设为后方。另外，在提及用于制造前桥时的半成品(第1锻造品和第2锻造品等)和构成该半成品的构件的方向时，只要没有特别记载，则指与作为成品的前桥相同的方向。

(前桥梁的制造方法)

本实施方式的制造方法是包含梁部和分别设于梁部的长度方向的两端的两个转向主销安装部的前桥(前桥梁)的制造方法。梁部包含沿长度方向延伸的腹板部、自腹板部的上端向前后突出的第1凸缘部以及自腹板部的下端向前后突出的第2凸缘部。也就是说，本实施方式的制造方法是前桥(前桥梁)的制造方法，该前桥(前桥梁)具备横截面呈H型的梁部，该梁部包括腹板部以及与腹板部的两端部接合的凸缘部。该制造方法依次包含以下说明的模锻工序和压下工序。另外，在本公开中，接合单纯指一体化，不一定指通过焊接、紧固等手段而彼此相连。

模锻工序是通过对钢材进行模锻而形成第1锻造品(例如，第1锻造品是图5A的锻造品201)的工序。第1锻造品包含将成为腹板部的粗腹板部、自粗腹板部的上端向前后突出的第1粗凸缘部以及自粗腹板部的下端向前后突出的第2粗凸缘部。第1粗凸缘部和第2粗凸缘部是将分别成为前桥的第1凸缘部和第2凸缘部的部分。

第1锻造品的第1粗凸缘部和第2粗凸缘部中的至少一者包含将成为后述的厚度变化部的变形部。上述变形部的厚度在位于上述粗腹板部的上述上下方向的区域达到最大。即，变形部在粗腹板部附近(至少粗腹板部的上下方向的区域)具有比其他部分厚的部分(厚壁区域)。这里，变形部的厚度是指沿着第1锻造品的上下方向的厚度(长度)。

也就是说，在本实施方式的制造方法中，使用一对锻造模具对原料(钢材)进行模锻。锻造模具以腹板部(粗腹板部)的中心线为分界而成为一对。利用该模锻而形成腹板部(粗腹板部)以及与该腹板部接合的部位的壁厚最厚的凸缘部。

通常，在利用模锻工序获得的第1锻造品形成有飞边。因此，可以在模锻工序与压下工序之间进行切飞边工序。对切飞边工序没有限定，可以应用公知的方法。在进行切飞边工序的情况下，将去除了飞边的第1锻造品向压下工序提供。

压下工序是利用至少1个第1模具自第1锻造品的上下方向对第1锻造品进行压下从而形成第2锻造品(例如，第2锻造品是图6A的锻造品202)的工序。第2锻造品包含至少1个具有特定的厚度变化部的粗凸缘部(特定的粗凸缘部)。

第2锻造品的厚度变化部包含自粗腹板部的端部向前方突出的前方部分和自该端部向后方突出的后方部分。前方部分和后方部分均包含后述的第1部分和第2部分，该第2部分比第1部分厚且比第1部分远离粗腹板部。即，前方部分和后方部分均包含形成于与粗腹板部分开的位置的增厚部。

在压下工序中，利用第1模具对第1锻造品的变形部中的至少位于粗腹板部的上下方向的区域(厚壁区域)进行压下，从而使位于该区域的材料向第1锻造品的前方和后方移动，由此形成厚度变化部。

对于第1模具没有特别限定，只要能使变形部变形为厚度变化部即可。一个例子的第1模具具有用于按压变形部的厚壁区域而使该厚壁区域移动的凸部。

也就是说，在本实施方式的制造方法中，利用第1模具自腹板部的延伸方向外侧对凸缘部(粗凸缘部)的与腹板部(粗腹板部)接合的上述部位进行压下。由此，在凸缘部的比上述部位靠外侧的部分形成厚壁部。

第1锻造品和第2锻造品包含将成为梁部的粗梁部。以下，有时将梁部和粗梁部的长度方向称为“长度方向LD”。此外，有时将前桥和锻造品的前后方向称为“前后方向HD”，将前桥和锻造品的上下方向称为“上下方向VD”。

厚度变化部可以形成于粗梁部的整个长度方向LD上，也可以只形成于粗梁部的长度方向LD的局部。通常，前桥具有两个弹簧安装座。厚度变化部可以形成于该两个弹簧安装座间的区域的全部或局部。变形部形成于与形成有厚度变化部的部分相对应的位置。

采用以上的制造方法，能够形成具有上述的形状的厚度变化部。通过如后述那样使用该厚度变化部，能在不增大前桥的质量的前提下提高其刚度。

在本说明书中，对于凸缘部(或粗凸缘部)，在说到内侧和外侧的情况下，只要不违反文章的前后关系，则指前桥或锻造品的在上下方向VD上的内侧和外侧。在自腹板部(或粗腹板部)的上端突出的凸缘部(或粗凸缘部)的情况下，内侧的方向指下方，外侧的方向指上方。在自腹板部(或粗腹板部)的下端突出的凸缘部(或粗凸缘部)的情况下，内侧的方向指上方，外侧的方向指下方。

第2锻造品的厚度变化部的在前后方向HD上的长度比第1锻造品的变形部的在前后方向HD上的长度大。即，也可以是，在变形部向厚度变化部变形时，该变形部自粗腹板部突出的长度增加。

也就是说，在本实施方式的制造方法中，利用第1模具自腹板部的延伸方向外侧对凸缘部(粗凸缘部)的与腹板部(粗腹板部)接合的上述部位进行压下。由此，也可以增长凸缘部。

也可以在利用两个第2模具自第1锻造品的前后方向HD夹着第1锻造品的粗腹板部的状态下进行压下工序。

也就是说，在本实施方式的制造方法中，利用第2模具夹着腹板部(粗腹板部)，并利用第2模具支承凸缘部(粗凸缘部)。也可以在该状态下利用第1模具自腹板部的延伸方向外侧对凸缘部(粗凸缘部)的与腹板部(粗腹板部)接合的上述部位进行压下。

第1锻造品的第1粗凸缘部和第2粗凸缘部这两者可以包含变形部。在该情况下，在压下工序中，在第1粗凸缘部和第2粗凸缘部这两者形成有厚度变化部。另外，也可以是，只有第1锻造品的第1粗凸缘部和第2粗凸缘部中的一者包含变形部。在该情况下，在压下工序中，只在第1粗凸缘部和第2粗凸缘部中的一者形成有厚度变化部。

通常，在压下工序之后进行整形工序。在整形工序中，对规定的部分(例如弹簧安装座)的形状进行修整。在本实施方式的制造方法中，可以与压下工序同时实施整形工序。即，可以在压下工序中，对变形部进行压下，并且对变形部以外的部分进行压下而进行整形。采用该结构，相对于以往的制造方法，能够抑制工序数量增加。在该情况下，第1模具可以兼作整形工序的模具。

也就是说，在本实施方式的制造方法中，在利用第1模具自腹板部的延伸方向外侧对凸缘部(粗凸缘部)的与腹板部(粗腹板部)接合的上述部位进行压下时，也可以也对将成为厚壁部的部位进行压下。

(前桥梁)

能够利用本实施方式的制造方法制造本实施方式的前桥(前桥梁)。对本实施方式的制造方法进行了说明的事项能够应用于本实施方式的前桥，因此有时省略重复的说明。另外，对本实施方式的前桥进行了说明的事项能够应用于本实施方式的制造方法。另外，也可以利用除本实施方式的制造方法以外的方法制造本实施方式的前桥。

本实施方式的前桥具备横截面呈H型的梁部，该梁部包括腹板部以及与腹板部的两端部接合的4个凸缘部。在凸缘部的区域中的配置于腹板部侧的中央区域具备薄壁部。凸缘部的中央区域是自腹板部侧的端到该凸缘部的总宽的50％为止的区域。薄壁部的厚度比凸缘部的比中央区域靠外侧的区域的最大厚度薄。另外，在本公开中，接合单纯指一体化，不一定指通过焊接、紧固等手段而彼此相连。

另外，本实施方式的前桥包含梁部和分别设于梁部的长度方向LD的两端的两个转向主销安装部。梁部包含沿长度方向LD延伸的腹板部、自腹板部的上端向前后突出的第1凸缘部以及自腹板部的下端向前后突出的第2凸缘部。第1凸缘部和第2凸缘部中的至少一者包含特定的厚度变化部。厚度变化部包含自腹板部的端部向前方突出的前方部分和自该端部向后方突出的后方部分。前方部分和后方部分均包含第1部分和第2部分，该第2部分比第1部分厚且比第1部分远离腹板部。

如上所述，可以使第1凸缘部和第2凸缘部这两者包含厚度变化部。或者，可以只使第1凸缘部包含厚度变化部，也可以只使第2凸缘部包含厚度变化部。

通常，能够根据截面惯性矩的大小评价弯曲刚度，截面惯性矩与距构件的弯曲中性轴的距离的3次方成正比例地增大。换言之，增大远离弯曲中性轴的部分的截面积对刚度的提高有效。上述厚度变化部在与腹板部分开的位置具有厚壁的部分。换言之，凸缘部在腹板部侧具有薄壁部，在与腹板部分开的位置具有厚壁部。在该情况下，在前桥的横截面上，在距梁部的重心比较远的位置(比以往的前桥远的位置)配置凸缘部的重心。因此，与呈平板状延伸的以往的前桥的凸缘部相比，能够增大凸缘部的截面惯性矩。结果，采用本实施方式的前桥，能在不增大质量的前提下提高其刚度(前后方向HD的弯曲刚度以及上下方向VD的弯曲刚度)。此外，与以往的凸缘部相比，能够增大凸缘部的极惯性矩。结果，采用本实施方式的前桥，能在不增大质量的前提下提高其扭转刚度。换言之，能够提高前桥的每单位质量的刚度(弯曲刚度以及扭转刚度)。此外，通过使用上述厚度变化部，能在不增大前桥的整体尺寸的前提下实现较高的刚度。

通常，厚度变化部的表面中的前桥的上下方向VD的外侧的表面在随着远离腹板部而向上下方向VD的外侧倾斜后，向上下方向VD的内侧倾斜。在自凸缘部突出的一侧水平地观察时，这样的厚度变化部在上下方向VD的外侧的表面具有成为死角的部分。该成为死角的部分在模锻工序中成为反斜度，因此难以只利用模锻工序形成厚度变化部。因此，在利用包含模锻工序的制造方法形成厚度变化部的情况下，需要进行上述的压下工序。相反，能够利用上述的模锻工序和压下工序容易地形成厚度变化部。因此，本实施方式的前桥在制造上的这一点也是有利的。

这里，如以下这样定义凸缘部与腹板部接合的接合部处的凸缘部的厚度。在梁部的横截面上，腹板部的根部的轮廓不是直角，而描画了弧形。即，存在圆角。夹着腹板部在凸缘部的两侧求出凸缘部中的腹板部附近的不与腹板部接触的部位的厚度的中心点。将连结该中心点彼此的方向设为凸缘部的延伸方向。对于凸缘部的延伸方向与圆角的切线所成的角，切线的切点越靠近腹板部中央，该角越大。夹着腹板部在凸缘部的两侧求出当凸缘部延伸方向与圆角的切线所成的角为10°时的切线与圆角的切点。将连结该切点之间的直线视作凸缘部与腹板部的分界。基于该分界评价凸缘部的厚度。

这里，在图10中表示以往的前桥500的截面(与长度方向LD垂直的截面)。在利用模锻来制造前桥的情况下，通过使模具(锻造模具)沿凸缘部530a～凸缘部530d突出的方向(前后方向HD(与腹板部520的延伸方向正交的方向))移动来进行。因此，在凸缘部530a～凸缘部530d设有起模用的斜度。在图10中表示拔模斜度相对于模压方向(前后方向HD)的角度Q、Q’。由于该斜度的存在，以往的凸缘部530a～凸缘部530d越靠近其端部而越薄。也就是说，在以往的前桥500的情况下，凸缘部530a～凸缘部530d越靠近腹板部520的中央而越厚。相对于此，本实施方式的凸缘部在腹板部侧具有薄壁部，在与腹板部分开的位置具有厚壁部。

如上所述，厚度变化部可以形成于两个弹簧安装座间的区域的至少一部分(局部或全部)。例如，厚度变化部可以形成于两个弹簧安装座间的区域的50％(以长度方向LD的长度为基准)以上。

(制造装置)

在另一观点上，本发明涉及前桥的制造装置。该制造装置具有压下工序中所使用的上述的模具和使该模具像上述那样移动的机构。对于使模具移动的机构，能够应用公知的压制装置等所使用的机构。

以下，参照附图说明本发明的实施方式的例子。以下说明的实施方式为例示，能够将以下的实施方式的结构的至少一部分置换为上述的结构。在以下的说明中，有时对同样的部分标注相同的附图标记而省略重复的说明。此外，以下示出的图均为示意图，有时省略不需要说明的部分。

(第1实施方式)

在第1实施方式中，说明本发明的前桥的一个例子。在图1中表示第1实施方式的前桥100的立体图。在图2中表示自前桥100的前方水平地观察前桥100时的主视图。在图3中表示前桥100的俯视图。此外，在图4中表示沿着图3的线IV-IV的剖视图。在图4中省略剖面线。在以上的图和以下说明的图中有时示出前桥100(或第1锻造品201及第2锻造品202)的前方的方向FwD、上下方向VD以及前后方向HD。同样，在那些图中有时示出梁部110(或粗梁部210)的长度方向LD。

参照图1，前桥(前桥梁)100包含梁部110和分别设于梁部110的长度方向LD的两端的两个转向主销安装部150。在转向主销安装部150形成有供转向主销安装的通孔。通常，前桥100具有以车宽方向中央为中心大致对称的形状，并且整体具有大致弓形的形状。如图2所示，轮胎1借助转向主销与转向主销安装部150相连接。

梁部110包含沿长度方向LD延伸的腹板部120、自腹板部120的上端向前后突出的第1凸缘部131以及自腹板部120的下端向前后突出的第2凸缘部132。第1凸缘部131包含厚度变化部141，第2凸缘部132包含厚度变化部142。在另一观点上，梁部110包括腹板部120以及与腹板部的两端部接合的凸缘部131、132，而具有H型的横截面。

如图4所示，厚度变化部141包含自腹板部120的端部向前方突出的前方部分141a和自腹板部120的端部向后方突出的后方部分141b。前方部分141a和后方部分141b均包含第1部分P1和第2部分P2。第2部分P2(增厚部)比存在于腹板部附近的第1部分P1厚，且比第1部分P1远离腹板部120。

同样，厚度变化部142包含自腹板部120的端部向前方突出的前方部分142a和自腹板部120的端部向后方突出的后方部分142b。与前方部分141a以及后方部分141b同样，前方部分142a和后方部分142b均包含第1部分P1和第2部分P2(增厚部)。

这里，厚度变化部141和厚度变化部142的厚度是指沿着前桥100的上下方向VD的厚度(长度)。在图4中表示前方部分141a和前方部分142a的、第1部分P1的厚度D1和第2部分P2的厚度D2。另外，在1个前方部分或1个后方部分中比较第1部分P1的厚度D1和第2部分P2的厚度D2。

在另一观点上，能够如以下这样解释本实施方式的前桥100。在图9中表示对应于图4的本实施方式的前桥100的梁部110的截面。梁部110具有H型的横截面。梁部110包括腹板部120以及与腹板部120的两端部接合的4个凸缘部130a～凸缘部130d。例如，在凸缘部130a的区域中的配置于腹板部120侧的中央区域Aa具备薄壁部130aa。凸缘部130a的中央区域Aa是自腹板部120侧的端到凸缘部130a的总宽Wa的50％为止的区域。薄壁部130aa的厚度ta比凸缘部130a的比中央区域Aa靠外侧的区域的最大厚度tmax薄。

在图1～图4中表示厚度变化部141和厚度变化部142在上下方向VD上非对称的一个例子，但这两者也可以在上下方向VD上对称。前桥的整体具有弓型构造，而且转向主销位于上方，因此在被施加了前后载荷时，产生扭转载荷，但由于施加于前桥的扭转载荷的旋转中心并非一定与例如图4的腹板中心一致，因此在设为上下非对称的情况下，有时刚度变高。另外，在图1～图4中表示厚度变化部141和厚度变化部142分别在前后方向HD上对称的一个例子，但这两者也可以在前后方向HD上非对称。

厚度变化部141的表面中的上下方向VD的外侧的表面141s在随着远离腹板部120而向上下方向VD的外侧倾斜后向上下方向VD的内侧倾斜。厚度变化部142的表面也具有同样的形状。在自第1凸缘部131突出的一侧水平地观察时，这样的厚度变化部在上下方向VD的外侧的表面具有成为死角的部分。如上所述，难以仅通过模锻工序形成该成为死角的部分。

在图4所示的一个例子中，厚度变化部141的表面中的上下方向VD的内侧的表面141t在整体上朝向上下方向VD的外侧倾斜。厚度变化部142的内侧的表面也同样地倾斜。但以上内侧的表面的倾斜不限定于图4所示的倾斜。

参照图1，在第1凸缘部131形成有两个弹簧安装座111。两个弹簧安装座111空开间隔地配置于左右对称的位置。在弹簧安装座111配置有弹簧，在弹簧之上配置有车身(包含发动机)。在第1实施方式中，说明厚度变化部141和厚度变化部142形成在两个弹簧安装座111间的情况，但也可以使其形成于其他位置。

在图4所示的截面上，厚度变化部141的内侧的表面141t与腹板部120的表面的分界具有圆滑的形状(圆角形状)。在图4中，厚度变化部141(第1凸缘部131)与腹板部120的分界是连结上述圆角形状的末端(圆角末端)中的表面141t侧的两个末端(前方部分141a处的末端与后方部分141b处的末端)的直线。厚度变化部142(第2凸缘部132)与腹板部120的分界也同样。

(第2实施方式)

在第2实施方式中，参照附图说明用于制造图1～图4所示的前桥100的一个例子。该制造方法依次包含以下说明的模锻工序和压下工序。模锻工序和压下工序是对加工对象进行加热而进行的热加工。

在模锻工序中，通过对钢材进行模锻而形成第1锻造品。对模锻工序没有限定，能够利用公知的模锻工序来实施。在模锻工序中，通常在第1锻造品形成有飞边。对于在第1锻造品形成有飞边的情况，在压下工序之前进行切飞边工序。对切飞边工序没有限定，能够利用公知的切飞边工序来实施。

图5A是表示实施了切飞边工序后的第1锻造品201的局部的截面的立体图。第1锻造品201包含将成为梁部110的粗梁部210。粗梁部210包含粗腹板部220、第1粗凸缘部231以及第2粗凸缘部232，上述粗腹板部220将成为腹板部120，上述第1粗凸缘部231自粗腹板部220的上端向前后突出，上述第2粗凸缘部232自粗腹板部220的下端向前后突出。在第1粗凸缘部231形成有将成为弹簧安装座111的部分211。在图5A中，用虚线表示去除了飞边的部分的飞边线BL。

第1粗凸缘部231包含变形部231a，第2粗凸缘部232包含变形部232a。变形部231a和变形部232a是将分别成为厚度变化部141和厚度变化部142的部分。以下，主要说明变形部231a的形状，但变形部232a也具有同样的形状。

在图5B中表示穿过变形部231a和变形部232a的截面(与长度方向LD垂直的截面)。参照图5B，变形部231a的厚度越靠近粗腹板部220越大。更具体而言，变形部231a的厚度以在图5B所示的飞边线BL的部分达到最大的方式随着自端部靠近飞边线BL而增加。即，变形部231a的厚度在位于粗腹板部220的上下方向VD的区域达到最大。在另一观点上，第1粗凸缘部231和第2粗凸缘部232(变形部231a和变形部232a)的壁厚在与粗腹板部220接合的部位(相当于飞边线BL)最厚。因此，变形部231a在图5B的截面上的形状为大致山脊形。之所以设为这样的形状，是为了在后述的压下工序中使粗腹板部220附近的区域(厚壁区域)的材料移动而形成厚度变化部。

通过在第1粗凸缘部231和第2粗凸缘部232突出的方向(前后方向HD(与粗腹板部220的延伸方向正交的方向))上使模具(锻造模具)移动来进行模锻工序。锻造模具以粗腹板部220的中心线(飞边线BL)为分界而成为一对。因此，在变形部231a设有起模用的斜度。在图5B中表示变形部231a的表面的相对于模压方向(前后方向HD)的倾斜的角度Q1和角度Q2。因为该倾斜的存在，使变形部231a随着向其端部靠近而变薄。

变形部231a的内侧的表面与前后方向HD所成的角度Q2可以设为通常的起模用的角度(例如0°～10°的范围)。变形部231a的外侧的表面与前后方向HD所成的角度Q1比通常的起模用的角度大。角度Q1可以在例如10°～60°的范围。另外，在图5B中表示变形部231a的表面为平面状的一个例子，但该表面也可以为曲面。另外，在图5B中，例示了变形部231a和变形部232a的前后方向中央(变形部231a和变形部232a中的位于粗腹板部220的上下方向VD的区域)突出的尖细形状，但只要前后方向中央附近的厚度比前后方向外侧厚即可，不限定于该形状。例如，也可以是前后方向中央具有平坦面的梯形形状。

成为模锻工序的材料的钢材通常具有适合模锻的形状。能够利用预成形工序对作为初起材料的钢坯进行预成形而形成那样的钢材。即，钢材也可以是预成形品。对预成形工序没有限定，可以应用公知的预成形工序。例如，预成形工序可以包含对钢坯进行拉深的工序、弯打工序。预成形工序通常为热加工。

在图6A和图6B的剖视图中表示压下工序的一个例子。在压下工序中，利用至少1个的第1模具310自第1锻造品201的上下方向VD对第1锻造品201进行压下，从而形成第2锻造品202。这里，至少1个的第1模具310是指第1模具310的上模和下模中的至少一者。

在压下工序中，首先如图6A所示，将第1锻造品201配置在下方的第1模具310与上方的第1模具310之间。第1模具310具有凸部310a。至少1个的第1模具310沿第1锻造品201的上下方向VD移动。

如图6A所示，也可以在利用两个第2模具320自第1锻造品201的前后方向HD夹着第1锻造品201的粗腹板部220的状态下进行压下工序。换言之，也可以在利用两个第2模具320自相对于第1模具310的移动方向垂直的方向夹着粗腹板部220的状态下进行压下工序。通过利用第2模具320固定锻造品201，能够高精度地实施压下工序。此外，通过利用第2模具320夹着粗腹板部220来固定，能够防止粗腹板部220在压下工序发生变形。

如图6A所示，第2模具320既可以具有与变形部231a的内侧的表面、变形部232a的内侧的表面以及粗腹板部220的表面紧密接触的形状，也可以在与粗腹板部220抵接时，第2模具320的其他部分(除了与粗腹板部220抵接的部分以外的部分)不与变形部231a、变形部232a接触。

接下来，如图6B所示，使上方的第1模具310下降而对第1锻造品201进行压下。利用第1模具310对变形部231a和变形部232a中的位于粗腹板部220的上下方向VD的区域(厚壁区域)及其附近进行压下，从而使位于该区域的材料向第1锻造品201的前方和后方移动，由此形成厚度变化部141和厚度变化部142。第1模具310具有凸部310a，因此易于使材料移动。此外，第1模具310具有厚壁区域，因此能使大量的材料移动。

在另一观点上，如图4、图5B以及图6B所示，利用第1模具310自腹板部220的延伸方向(上下方向VD)的外侧对粗凸缘部231和粗凸缘部232(变形部231a和变形部232a)的与粗腹板部220接合的部位(相当于飞边线BL)进行压下。由此，在凸缘部131和凸缘部132的比上述部位靠外侧的部分形成厚壁部(第2部分P2)，并在凸缘部131和凸缘部132的靠腹板部120侧的中央区域形成薄壁部(第1部分P1)。薄壁部的厚度比厚壁部的最大厚度薄。

如此，获得第2锻造品202。第2锻造品202包含具有厚度变化部141的第3粗凸缘部241和具有厚度变化部142的第4粗凸缘部242。

利用上述的模锻工序和压下工序，能够获得具有与前桥100大致相同的外形的第2锻造品202。可以根据需要将所获得的第2锻造品202向各种各样的工序提供。在以上的工序的例子中包含整形工序、穿孔工序、热处理工序、压弯工序、表面处理工序以及涂装工序等。能够用公知的方法进行以上的工序。像这样地制造前桥100。另外，如上所述，压下工序也可以兼作整形工序。

实施例

以下，利用实施例进一步详细地说明本发明。

在本实施例中，通过模拟而评价了具有厚度变化部的本实施方式的梁部的刚度和没有厚度变化部的比较例的梁部的刚度。在模拟中，作为梁部的模型，假设了与长度方向垂直的截面形状恒定且长度为100mm的模型。作为样品1和样品2的物性，将杨氏模量假设为210GPa，将泊松比假设为0.293。利用有限元法进行了模拟。样品1和样品2的质量设为相同。即，对于样品1和样品2，与长度方向垂直的截面积设为相同。

在图7中表示本实施方式的样品1的截面形状和比较例的样品2的截面形状。对于图7所示的截面(与长度方向LD垂直的截面)，样品1和样品2的截面左右对称且上下对称。假设样品2的凸缘部自腹板部的上端和下端沿前后方向HD水平地突出。另外，样品2的拔模斜度的角度假设为5°。

如图7所示，假设将图7的截面上的各个样品的重心CT作为原点的X坐标和Y坐标。X坐标的X轴与梁部的前后方向HD平行，Y坐标的Y轴与梁部的上下方向VD平行。并且，对X坐标和Y坐标均为正的区域即截面的四分之一来求出重心。在图7中表示样品1的重心CG1的位置和样品2的重心CG2的位置。它们的坐标(单位：mm)如以下所示。

样品1的重心CG1：(X，Y)＝(21.629，23.507)

样品2的重心CG2：(X，Y)＝(21.121，19.812)

如上所述，本实施方式的样品1的重心CG1的X坐标和Y坐标大于比较例的样品2的重心CG2的X坐标和Y坐标。由于该X坐标和Y坐标较大，能够获得以下效果，即，以较轻的重量增大针对由前后载荷导致的弯曲变形的截面惯性矩和针对扭转的极惯性矩、还有针对由上下载荷导致的弯曲变形的截面惯性矩。

对于样品1和样品2，通过模拟基于如图8所示地施加了载荷时的变形量而求出了刚度。具体而言，约束两个端面中的一端面，并对另一端面施加图8所示的朝向的载荷。根据施加了载荷的位置的变形量求出了刚度。另外，变形量与刚度处于反比例的关系。利用图8所示的前后弯曲的载荷求出了前后方向的刚度。利用图8所示的上下弯曲的载荷求出了上下方向的刚度。利用图8所示的转矩的载荷求出了扭转刚度。在表1中表示评价结果。

[表1]

如表1所示，本实施方式的样品1的前后方向的刚度和扭转刚度高于比较例2的样品2的前后方向的刚度和扭转刚度。此外，样品1的上下方向的刚度比样品2的上下方向的刚度高很多。

如根据以上的结果可清楚知道的那样，通过使用本实施方式的具有厚度变化部的梁部，能够获得质量相同而刚度高的前桥。这表示能在不使规定的刚度下降的前提下使前桥轻型化。此外，这表示存在能以与以往制品相比同等以下的尺寸来实现与以往制品相比同等以上的刚度的可能性。

产业上的可利用性

本发明能够应用于前桥梁。

附图标记说明

100、前桥(前桥梁)；110、梁部；111、弹簧安装座；120、腹板部；131、第1凸缘部；132、第2凸缘部；141、142、厚度变化部；141a、142a、前方部分；141b、142b、后方部分；150、转向主销安装部；201、第1锻造品；202、第2锻造品；210、粗梁部；220、粗腹板部；231、第1粗凸缘部；232、第2粗凸缘部；231a、232a、变形部；310、第1模具；320、第2模具；P1、第1部分；P2、第2部分；LD、长度方向；HD、前后方向；VD、上下方向。

Claims (5)

1.一种前桥梁的制造方法，所述前桥梁具备横截面呈H型的梁部，所述梁部包括腹板部以及与所述腹板部的两端部接合的凸缘部，其中，

所述前桥梁的制造方法包含：

在所述横截面上，利用以所述腹板部的中心轴线为分界而成对的锻造模具对原料进行模锻，形成所述腹板部以及与所述腹板部接合的部位的壁厚最厚的所述凸缘部；以及

在所述横截面上，利用第1模具自所述腹板部的延伸方向外侧对所述部位进行压下，在所述凸缘部的比所述部位靠外侧的部分形成厚壁部。

2.根据权利要求1所述的前桥梁的制造方法，其中，

利用所述第1模具自所述腹板部的延伸方向外侧对所述凸缘部的与所述腹板部接合的所述部位进行压下，使凸缘部在所述横截面上增长。

3.根据权利要求1所述的前桥梁的制造方法，其中，

在所述横截面上，利用第2模具夹着所述腹板部，并利用所述第2模具支承所述凸缘部，利用所述第1模具自所述腹板部的延伸方向外侧对所述部位进行压下。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的前桥梁的制造方法，其中，

在利用所述第1模具自所述腹板部的延伸方向外侧对所述部位进行压下时，将成为所述厚壁部的部位也被压下。

5.一种前桥梁，所述前桥梁包含梁部和分别设于所述梁部的长度方向的两端的两个转向主销安装部，其中，

所述梁部包含沿所述长度方向延伸的腹板部、自所述腹板部的上端向前后突出的第1凸缘部以及自所述腹板部的下端向前后突出的第2凸缘部，

所述第1凸缘部和所述第2凸缘部中的至少一者包含厚度变化部，

所述厚度变化部包含自所述腹板部的端部向前方突出的前方部分和自所述端部向后方突出的后方部分，

所述前方部分和所述后方部分均包含第1部分和第2部分，该第2部分比所述第1部分厚且比所述第1部分远离所述腹板部，

所述厚度变化部的表面中的所述前桥梁的上下方向的外侧的表面在随着远离所述腹板部而向所述上下方向的外侧倾斜后，向所述上下方向的内侧倾斜。

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