CN111183298B - 用于机动车辆的金属冲击吸收元件以及相关生产方法 - Google Patents
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Abstract
一种金属冲击吸收元件(10),包括:第一金属板(1)和第二金属板(2),其中,所述第一金属板(1)被成形为纵向开放的金属型材的形式并具有大致“C”形的横截面,并且其中,所述第二金属板(2)被成形为纵向开放的金属型材的形式并具有大致“C”形的横截面,其特征在于,所述第二金属板(2)插入所述第一金属板(1)的第一纵向通道(1G)中,此外所述第二金属板(2)与所述第一金属板(1)在多个点(2S)中被一体地制成为一个单件,从而形成具有封闭横截面且具有多个金属通道的金属蜂巢结构。
Description
技术领域
本发明涉及一种金属冲击吸收元件、一种保险杠结构和一种用于机动车辆的金属冲击吸收元件的生产方法。
特别地,本发明涉及一种由钢制成的冲击吸收元件,其从至少两张平坦板状金属开始。
本发明特别涉及金属冲击吸收元件的形成,所述金属冲击吸收元件能够在发生事故的情况下吸收冲击,从而将传递至同一车辆的底盘的能量减少至最小,以这种方式使对乘客的伤害最小化。
背景技术
用于生产金属冲击吸收元件的现有方法的首要缺点是,现有方法不可能在不增加模具成本的情况下轻易地改变金属冲击吸收元件的高度,并且在很多情况下,由于与用于生产所需的机械相关的问题,这种改变是不可能的。
由铝制成的保险杠结构和冲击吸收系统通常包括由挤压铝元件制成的冲击吸收元件。
由铝制成的金属冲击吸收元件的另一个缺点在于,由于涉及通过板件挤压的生产技术而导致冲击吸收元件的壁具有非常高的厚度,所以由铝制成的金属冲击吸收元件具有很高的重量。
因此,这些元件具有高成本,并且它们的高壁厚在这种同一重量的情况下降低了冲击吸收能力。
此外,它们不允许改变截面,因为冲击吸收元件和保险杠结构是通过挤压获得的。
发明内容
本发明的目的是提供一种金属冲击吸收元件和一种相关的保险杠结构,在相同的冲击吸收能力的情况下,它们具有减小的重量。
本发明的另一目的是提供一种用于冲击吸收元件的生产方法,其允许降低生产成本以及简化生产步骤。
另一个目的是提供一种用于机动车辆的金属冲击吸收元件,该金属冲击吸收元件是稳固的并且允许有计划的变形,从而避免将所述冲击直接传递至车辆的底盘。
另一个目的是形成一种用于机动车辆的金属冲击吸收元件以及一种相关的生产方法,其生产简单并且可以容易地生产金属冲击吸收元件,甚至是生产非常宽的金属冲击吸收元件,也不需要大模具或高功率压力机。
又一个目的是提供一种用于机动车辆的金属冲击吸收元件,其与大厚度的冲击吸收元件(比如由挤压铝制成的冲击吸收元件)相比成本低且具有低重量。
另一目的是拥有在经济上具有优势的金属冲击吸收元件以及相关生产方法。
根据本发明的这些目的通过形成如本发明所阐述的用于机动车辆的金属冲击吸收元件以及相关生产方法来实现。
本发明的其它特征在具体实施方式中强调。
附图说明
参考示意性附图,从以下被理解为示例性而非限制性的描述中,根据本发明的用于机动车辆的金属冲击吸收元件以及相关生产方法的特点和优点将变得更加明显,在附图中:
图1是第一金属板的俯视图;
图2是根据本发明的第一成形金属板的俯视图;
图3是第二金属板的俯视图;
图4是根据本发明的第二成形金属板的俯视图;
图5是折叠的第一金属板的俯视图;
图6是图5的第一折叠金属板的前视立面图;
图7是图5的第一折叠金属板的俯视图,其被折叠多次并且成形为类似金属型材;
图8是第一金属板的左侧立面透视图,其被成形为类似图7中的金属型材;
图9是根据另一实施例的第一金属板的左侧立面透视图,其被成形为类似图7中的金属型材;
图10是图9的第一金属板的右侧立面图;
图11是第二折叠金属板的前视立面图;
图12是图11的第二金属板的左侧立面透视图,其被折叠多次并且成形为类似第二金属型材;
图13是图12的第二金属板的俯视图,其被插入图9的第一金属板中;
图14是图13的左侧立面透视图;
图15是图13的俯视图,其中,第一金属板与第二金属板被一体地制成为单件;
图16是图15的左侧立面透视图;
图17是根据本发明的金属固定板件的优选实施例的仰视图;
图18是根据本发明的金属冲击吸收元件的优选实施例的左侧立面俯视透视图;
图19是根据本发明的用于机动车辆的保险杠结构的优选实施例的俯视图;
图20是根据XX-XX线截取的图19的保险杠结构的细节的右侧立面视图;
图21是根据XXI-XXI线截取的图19的保险杠结构的细节的右侧立面视图;
图22是图19的保险杠结构的左侧立面俯视透视图。
具体实施方式
参考附图,金属冲击吸收元件10被示出为包括第一金属板1和第二金属板2,其中,所述第一金属板1成形为纵向开放金属型材的形式并且具有大致“C”形的横截面,并且其中,所述第二金属板2成形为纵向开放金属部段的形式并且具有大致“C”形的横截面。
特别地,所述第一金属板1被折叠成纵向开放金属型材的形状,特别是具有至少五个金属壁,并且优选地具有开放且大致矩形的横截面。
特别地,所述第二金属板2被折叠成纵向开放金属型材的形状,特别是具有至少五个金属壁,并且优选地具有开放且大致矩形的横截面。
优选地,所述第一金属板1包括多个特别是纵向且优选地高抗性的折叠部,这些折叠部连接该第一金属板的多个相邻的金属壁,并且其中,每个折叠部限定了成形为所述第一纵向开放金属型材的形式的所述第一金属板1的角度或粗糙拐角。
优选地,所述第二金属板2包括多个特别是纵向且优选地高抗性的折叠部,这些折叠部连接该第二金属板的多个相邻的金属壁,并且其中,每个折叠部限定了成形为所述第二纵向开放金属型材的形式的所述第二金属板2的角度或粗糙拐角。
根据本发明,所述第二金属板2插入在所述第一金属板1的第一纵向通道1G内,此外,所述第二金属板2与所述第一金属板1被一体地制成为一件,特别是在多个点2S中并且优选地沿着至少两个彼此相对的侧面,从而形成具有封闭横截面并且具有多个金属通道(特别是具有至少三个金属通道)的金属蜂巢结构。
特别地,所述金属蜂巢结构包括多个金属通道,至少三个金属通道,所述金属通道沿着所述延展方向98延伸,所述延展方向平行于或相对于纵向方向95倾斜,特别是纵向方向垂直于横向方向96,横向方向进而垂直于竖直方向97,竖直方向还垂直于所述纵向方向。
优选地,所述第二金属板2包括第二纵向通道2G,并且以大致居中位置插入在所述第一金属板1的所述第一纵向通道1G内,以将所述第一纵向通道1G划分成多个金属通道,并且优选地划分成至少三个纵向金属通道,以便形成所述金属蜂巢结构。
此外,所述第二金属板2优选地插入所述第一金属板1的所述第一纵向通道1G内,使得所述第一金属板1的第一侧开口1F与所述第二金属板2的第二侧开口2F特别是相对于所述横截面的中心点相对,从而形成具有封闭且优选地对称的横截面的金属蜂巢结构。
有利地,这使得可以拥有作为单件的具有金属蜂巢结构的金属冲击吸收元件10,所述金属蜂巢结构具有封闭且优选地相对于中心点对称的横截面。
有利地,这使得可以具有减小的重量以及冲击期间的增加的稳固性,以便在相同重量下吸收更大的能量。
优选地,所述第一金属板1具有的外部横向尺寸略大于所述第二金属板2的外部横向尺寸,以允许所述第二金属板2插入到所述第一金属板1内部,使得所述第二金属板2具有的两个相对侧的壁与所述第一金属板1的两个相对侧的壁接触,换句话说,所述第一金属板1具有的外部横向尺寸大致等于所述第一金属板1的壁的厚度的两倍加上所述第二金属板2的外部横向尺寸的总和。
优选地,所述第一金属板1包括第一壁1A、从所述第一壁1A垂直延伸的第二壁1B和第三壁1C,并且进一步包括垂直于所述第二壁1B延伸的第四壁1D,并且此外其包括垂直于所述第三壁1C延伸的第五壁1E,并且其中,所述第四壁1D和所述第五壁1E平行于所述第一壁1A以形成所述开放的大致“C”形的横截面,并且其中,所述第四壁1D和所述第五壁1E限定了侧开口1F,该侧开口特别是具有10mm的横向宽度,并且特别是4mm的横向宽度。
优选地,所述第一金属板1是具有管状形状的折叠金属板,其具有在纵向上和横向上开放的大致矩形的横截面。
优选地,所述多个壁(1A、1B、1C、1D、1E)中的每个壁具有平坦的光滑的表面,特别是没有突起或浮凸或任何波浪状图案。
优选地,所述第二金属板2包括第一壁2A、从所述第一壁2A垂直延伸的第二壁2B和第三壁2C,并且进一步包括垂直于所述第二壁2B延伸的第四壁2D,并且此外其包括垂直于所述第三壁2C延伸的第五壁2E,并且其中,所述第四壁2D和所述第五壁2E平行于所述第一壁2A以形成所述开放的大致“C”形的横截面,并且其中,所述第四壁2D和所述第五壁2E限定了侧开口2F,该侧开口特别是具有10mm的横向宽度,并且特别是4mm的横向宽度。
优选地,所述第二金属板2是具有管状形状的折叠金属板,其具有在纵向上和横向上开放的大致矩形的横截面。
优选地,所述多个壁(2A、2B、2C、2D、2E)中的每个壁具有平坦的光滑的表面,特别是没有突起或浮凸或任何波浪状图案。
优选地,所述第一金属板1的所述第一壁1A联接至所述第二金属板2的所述第四壁2D和所述第五壁2E,此外优选地,所述第二金属板2的所述第一壁2A联接至所述第一金属板1的所述第四壁1D和所述第五壁1E。
优选地,所述第二金属板2与所述第一金属板1一体地制成为一件,特别是在优选地沿着所述第一金属板1和所述第二金属板2的面对彼此且特别是相互连结的至少两个相对的壁分布的多个点2S中,并且其中优选地,所述多个点2S是多个焊接点,特别是没有增添材料,即通过将所述第一金属板和所述第二金属板2的材料在多个点浇铸。
优选地,所述多个点包括至少一个焊接点2S的矩阵,所述焊接点优选地制作于所述第二金属板2的所述第四壁2D和所述第五壁2E内部,以便将其与所述第一壁1A连结成单件,并且此外,所述焊接点制作于所述第一壁2A内部,以便将其与所述第四壁1D和所述第五壁1E连结成单件。
优选地,所述金属冲击吸收元件10包括第一开放前端部12和第二后端部14,其中,所述第一开放前端部12相对于横向方向96倾斜,并且特别是不垂直于所述金属蜂巢结构的延伸方向98。
优选地,所述金属冲击吸收元件10包括多个缺口,所述缺口制作于所述第一开放前端部12处,并且特别地制作于特别是相对于所述第二金属板2更加外部的所述第一金属板1上。
优选地,所述第一金属板1包括多个金属固定壁1T,所述多个金属固定壁在所述第一开放前端部12处从所述多个壁(1A、2A、3A、4A、5A)延伸,从而将所述冲击吸收元件固定至金属横向件60。
替代地,所述多个金属固定壁1T可以在所述第一开放前端部12处制作于所述第二金属板2上。
优选地,所述多个金属固定壁1T的至少一部分相对于所述金属蜂巢结构的延伸方向98倾斜,从而有利于从所述第一开放前端部12处起始的所述金属冲击吸收元件10的多个计划折叠部的开始。
优选地,所述多个金属固定壁1T与所述金属板1被加工成单件。
优选地,所述金属冲击吸收元件10包括金属固定板件18,其在所述第二后端部14处被一体地制成(特别是焊接或钎焊)到所述第一金属板1上,特别是用于将所述金属冲击吸收元件10的所述第二后端部14固定至机动车辆的底盘,并且特别是固定至车辆的纵梁。
特别地,所述金属固定板件18在多个区域1S中焊接并且优选地钎焊至所述第一金属板1的所述多个壁(1A、1B、1C、1D、1E)。
优选地,所述第一金属板1和所述至少一个第二金属板2具有低于2mm的厚度,并且特别是低于1.6mm的厚度。
优选地,所述第一金属板1具有低于2mm的厚度,并且该厚度特别地被包括在0.8mm与1.4mm之间,并且甚至更特别地被包括在1mm与1.2mm之间。
优选地,所述第二金属板2具有低于2mm的厚度,并且该厚度特别地被包括在0.8mm与1.6mm之间,并且甚至更特别地被包括在0.6mm与1.4mm之间。
此外,优选地所述第一金属板1和所述第二金属板2由钢制成,特别是具有两种晶相(第一马氏体相和第二铁素体相)的钢,优选地是具有大致7%的断裂延伸率的类型的钢,比如特别是例如以商业代码DP 1000已知的双相钢,特别是具有特别是以下成分的碳钢:
碳的最大百分比包括在0.14%-0.23%C之间,
硅的最大百分比为0.80%Si,
锰的最大百分比包括在2.0%-2.50%Mn之间,
优选地,磷的最大百分比为0.080%P,
优选地,硫的最大百分比为0.015%S,
优选地,铝的最大百分比为2.00%Al,
优选地,铬和钼的最大百分比为1.00%Cr+Mo,
优选地,铌和钛的最大百分比为0.15%Nb+Ti,
优选地,钒的最大百分比为0.20%V,
优选地,硼的最大百分比为0.005%B。
参考图2,优选地,所述第一金属板1包括至少一个具有一定轮廓的第一修剪侧1Z,该轮廓成形为用于制作多个金属固定元件并且优选地用于制作多个缺口。
此外,优选地,所述至少一个第一修剪侧1Z具有一定轮廓,该轮廓成形为允许形成第一开放前端部12,所述第一开放前端部相对于所述横向方向96倾斜并且特别地不垂直于所述金属蜂巢结构的延伸方向98,有利地允许从所述第一开放前端部12处起始的多个计划折叠部的开始。
这有利地可以避免通过激光切割来制作多个金属固定元件,从而有利地减少了所述金属冲击吸收元件10的总体成本。
此外,这有利地可以形成多个缺口,从而避免了所述第一金属板1的多个壁在折叠所述第二金属板1之后的变形。
参考图4,优选地,所述第二金属板2包括至少一个具有一定轮廓的第二修剪侧2Z,所述轮廓成形为用于制作相对于横向方向96倾斜的第一开放前端部12,并且特别是用于制作多个缺口和/或优选地用于制作多个金属固定元件。
此外,优选地,所述至少一个第二修剪侧2Z具有一定轮廓,该轮廓成形为允许形成第一开放前端部12,所述第一开放前端部相对于所述横向方向96倾斜并且特别地不垂直于所述金属蜂巢结构的延伸方向98,有利地允许从所述第一开放前端部12起始的多个计划折叠部的开始。
这有利地可以避免通过激光进行一些系列的切割,有利地减少了所述金属冲击吸收元件10的总体成本,从而减少了所述金属冲击吸收元件10的总体成本。
根据本发明的另一方面,提供了一种用于具有蜂窝结构的金属冲击吸收元件10的生产方法,所述蜂窝结构包括至少两个金属冲击吸收元件10,所述金属冲击吸收元件特别地具有一个或更多个上述特征,从特别是大致平坦且优选地大致矩形的第一金属板1和特别是大致平坦且优选地大致矩形的第二金属板2开始,其中所述方法包括以下步骤:
A)弯折所述第一优选成形的金属板1多次,以获得第一纵向开放的金属型材,其具有大致“C”形的横截面并且特别地具有开放的矩形形状;并且进一步包括步骤B):折叠所述优选成形的第二金属板2多次,以获得第二纵向开放的金属型材,其具有大致“C”形的横截面并且特别地具有开放的矩形形状。
优选地,所述步骤A)包括步骤A1):形成多个金属壁,特别是至少五个金属壁(1A、1B、1C、1D、1E)。
优选地,所述步骤A1)设想形成第一壁1A、从所述第一壁1A垂直延伸的第二壁1B和第三壁1C,以及另外的垂直于所述第二壁1B延伸的第四壁1D,以及此外,垂直于所述第三壁1C延伸的第五壁1E,并且其中,所述第四壁1D和所述第五壁1E平行于所述第一壁1A,特别地用于形成所述开放的大致“C”形的横截面,并且其中,所述第四壁和所述第五壁限定了侧开口1F,该侧开口特别是具有10mm的横向宽度,并且特别是4mm的横向宽度。
优选地,所述步骤B)包括步骤B1):形成多个金属壁,特别是至少五个金属壁(2A、2B、2C、2D、2E)。
优选地,所述步骤B1)设想形成第一壁2A、从所述第一壁2A垂直延伸的第二壁2B和第三壁2C,以及另外的垂直于所述第二壁2B延伸的第四壁2D,并且此外,垂直于所述第三壁2C延伸的第五壁2E,并且其中,所述第四壁2D和所述第五壁2E平行于所述第一壁2A,特别地用于形成所述开放的大致“C”形的横截面,并且其中,所述第四壁和所述第五壁限定了侧开口2F,该侧开口特别是具有10mm的横向宽度,并且特别是4mm的横向宽度。
优选地,所述步骤A)包括步骤A2):形成多个特别是纵向且优选地高强度的折叠部,所述折叠部连接多个相邻的金属壁(1A、1B、1C、1D、1E),并且其中每个折叠部限定所述第一纵向开放的金属型材的角度或粗糙拐角。
优选地,所述步骤B)包括步骤B2):形成多个特别是纵向且优选地高抗性的折叠部,所述折叠部连接多个相邻的金属壁(2A、2B、2C、2D、2E),并且其中每个折叠部限定所述第二纵向开放的金属型材的角度或粗糙拐角。
优选地,所述方法包括步骤C):将所述第二金属型材纵向地插入所述第一金属型材内部,特别是插入所述第一金属型材的第一纵向通道1G中,特别是所述第二金属型材的横截面相对于所述第二金属型材的横截面旋转180°;并且特别地包括步骤C1):将所述第一金属型材的第一侧开口1F和所述第二金属型材的第二侧开口2F相对于所述横截面的中心点分别定位在直径相对的位置中,以形成具有封闭且优选地对称的横截面的金属蜂巢结构。
优选地,所述方法进一步包括步骤C2):将所述第一金属型材和所述第二金属型材的至少两个金属壁重叠,特别是对于两个相对侧中的每一个,特别是将所述第一金属板1和所述第二金属板2中的面对彼此的至少两个相对的壁联接至彼此。
优选地,所述方法包括步骤C3):将所述第一金属型材的第一纵向通道1G划分为多个金属通道并且优选地划分为至少三个纵向金属通道;并且特别地包括步骤C4):将所述第二金属型材居中地插入所述第一金属型材的所述第一纵向通道1G。
优选地,所述方法包括步骤D):将所述第二金属板2一体地加工至所述第一金属板1成为单件,特别是在优选地沿着所述第一金属板1和所述第二金属板2的面对彼此并且特别是相互连结在一起的至少两个相对的壁分布的多个点2S中,从而生产具有封闭横截面并且具有多个金属通道(特别是具有至少三个金属通道)的金属蜂巢结构。
有利地,这使得可以拥有作为单件的具有金属蜂巢结构的金属冲击吸收元件10,所述金属蜂巢结构具有封闭且优选地相对于中心点对称的横截面。
有利地,这使得可以具有减小的重量以及冲击期间的增加的稳固性,以便在相同重量下吸收更大的能量。
优选地,所述步骤D)包括步骤D1):沿着多个纵向方向在多个点2S中将所述第一金属型材焊接至所述第二金属型材,从而形成作为一件的并且具有包括至少三个纵向通道的金属蜂巢结构的金属冲击吸收元件10。
优选地,所述步骤D1)包括步骤D2):在多个点处,特别是通过CO2,将所述第二金属型材焊接至所述第一金属型材,从而在多个点2S处,特别是在所述第一金属型材和第二金属型材的交叠的壁上并且优选地沿着至少两个相对侧制作多个焊点,特别是没有增添材料;并且特别地包括步骤D3):在多个点2S处将所述第一金属型材浇铸至所述第二金属型材。
优选地,所述步骤D1)包括步骤D3):在内部将所述第一金属型材焊接至所述第二金属型材,从而在点2S处制作多个焊点。
优选地,所述步骤D1)包括步骤D4):特别是在所述第二金属板2内部,形成焊接点2S的矩阵,用于将所述第二金属板与所述第一金属板1连结成单件。
优选地,所述步骤D1)包括步骤D5):在多个点2S将所述第二金属板2的第四壁2D和第五壁2E与所述第一金属板1的第一壁1A焊接,以将它们连结为一个单件,并且进一步在多个点2S将所述第二金属板2的第一壁2A与所述第一金属板1的第四壁1D和第五壁1E焊接,以将它们连结为一个单件。
优选地,所述方法包括步骤E):使所述第一金属型材和所述第二金属型材的多个壁保持平坦且光滑。
优选地,所述方法包括步骤H1):使所述第一金属板1成形,以获得第一成形金属板1,其具有沿着第一开放近侧端部12的至少两个金属固定凸片和至少两条对角线;其中,所述阶段H1)在所述阶段A)之前执行,有利地以减少生产成本;并且进一步包括步骤L1):使所述第二金属板2成形,以获得第二成形金属板2,其具有沿着第一开放近侧端部12的至少两条对角线;其中,所述阶段L1)在所述阶段B)之前执行,有利地减少了生产成本。
优选地,所述步骤H1)包括步骤H2):修剪所述第一金属板1,同时生产用于固定金属横向件60的至少一个金属固定元件以及优选地与至少一个金属固定元件相邻的至少一个缺口。
优选地,所述步骤H1)包括步骤H2):修剪所述第一金属板1,同时生产用于固定金属横向件60的多个金属固定壁1T以及多个缺口,每个缺口优选地与至少一个金属固定壁1T相邻。
这有利地可以避免通过激光切割来制作多个金属固定元件或金属壁,从而有利地减少了所述金属冲击吸收元件10的总体成本。
此外,这有利地可以形成多个缺口,从而避免了所述第一金属板1的多个壁在折叠所述第二金属板2之后的变形。
优选地,所述步骤L1)包括步骤L2):修剪所述第二金属板2,同时形成多条对角线,以形成相对于横向方向96倾斜的第一开放前端部12,并且特别是设置了多个缺口和/或优选地通过制作用于所述金属横向件60的多个金属固定元件。
这有利地可以避免通过激光切割来制作多个金属固定元件,从而有利地减少了所述金属冲击吸收元件10的总体成本。
此外,这有利地可以形成多个缺口,从而避免了所述第二金属板2的多个壁在折叠所述第二金属板2之后的变形。
优选地,所述第一金属型材包括在所述第一开放近侧端部12处于两个相邻面处制作的至少一个缺口。
特别地,所述至少一个缺口定位在用于金属横向件60的对应凸片或固定凸缘处。
根据本发明的另一方面,提供了至少一种用于形成至少一个金属冲击吸收元件10的模具和/或设备,所述金属冲击吸收元件具有上述特征中的一个或更多个或者根据上述实施例中的一个或更多个。
根据本发明的另一方面,提供了一种用于机动车辆的保险杠结构,其包括至少两个具有前述特征中的一个或更多个或者根据前述实施例中的一个或更多个的金属冲击吸收元件10,并且进一步包括:金属横向件60,其具有大致矩形的横截面并且由以一定方式焊接至彼此的两个“C”形的金属型材形成;以及聚合物外保险杠壳(图中未示出),其仅具有覆盖所述金属横向件60以及所述至少两个聚合物冲击吸收元件10的美学作用。
优选地,所述金属横向件60包括两个大致平坦的基部部分,每个基部部分固定至每个金属冲击吸收元件的对应的第一开放前端部12或者与之一体地制成,并且特别地,与多个金属固定壁1T一体地制成为一个单件,有利地避免了所述金属横向件60的直接固定。
优选地,所述金属横向件60在每个金属冲击吸收元件10处包括一个具有大致“Ω”形横截面的金属元件,其被焊接在所述金属横向件内或在任何情况下一体地制成在所述金属横向件内,以在局部区域中进一步加强所述金属横向件60,从而减小重量与总体成本,这在沿着其整个长度具有相同截面的挤压金属型材(例如铝)的情况下是不可能的。
有利地,以这种方式可以形成呈一个单件的金属保险杠结构,其具有通过减小重量与成本实现的高冲击吸收特征。
有利地,这赋予了所述至少一个聚合物冲击吸收元件10更大的稳固性,并且由此还赋予了所述保险杠结构更大的稳固性。
优选地,所述金属横向件60由钢制成,特别是具有两种晶相(第一马氏体相和第二铁素体相)的类型的钢,优选地是具有大致7%的断裂延伸率的类型的钢,比如特别是例如以商业代码DP 1000已知的双相钢,特别是具有特别是上述成分的碳钢。
根据本发明的另一方面,提供了至少一种模具和至少一种装置,用于制作横向件60并用于具有一个或更多个上述特征或者根据上述实施例中的一个或更多个的保险杠结构。
根据本发明的另一方面,提供了一种装置,其包括用于制作保险杠结构的多个模具,所述保险杠结构包括具有上述特征中的一个或更多个或者根据上述实施例中的一个或更多个的多个金属冲击吸收元件和横向件60。
根据本发明的另一方面,提供了一种用于机动车辆的底盘,其包括至少一个具有上述特征中的一个或更多个或者根据上述实施例中的一个或更多个的金属冲击吸收元件10,并且优选地包括具有上述特征中的一个或更多个或者根据上述实施例中的一个或更多个的金属横向件60。
根据本发明的另一方面,提供了一种机动车辆,其包括具有上述特征中的一个或更多个或者根据上述实施例中的一个或更多个的金属冲击吸收元件10,并且特别地包括具有上述特征中的一个或更多个或者根据上述实施例中的一个或更多个的保险杠结构,优选地是前保险杠结构或后保险杠结构。
此外,所述机动车辆优选地包括:底盘;发动机,其连接至所述底盘;至少三个轮子,特别是至少四个轮子,所述轮子中至少一个为前轮;以及乘客舱。
由此可见,根据本发明的用于机动车辆的金属冲击吸收元件以及相关生产方法实现了上文突显的目的。
由此设想的本发明的用于机动车辆的金属冲击吸收元件以及相关生产方法易于进行多种修改和变型,所有这些都落在同一发明构思之下。
此外,在实践中所使用的材料及其尺寸和成分根据技术要求可以是任何类型。
Claims (13)
1.一种金属冲击吸收元件(10),包括:第一金属板(1)和第二金属板(2),其中,所述第一金属板(1)成形为纵向开放的金属型材的形式并具有大致“C”形的横截面,并且其中,所述第二金属板(2)成形为纵向开放的金属型材的形式并具有大致“C”形的横截面,其特征在于,所述第二金属板(2)插入所述第一金属板(1)的第一纵向通道(1G)中,此外所述第二金属板(2)与所述第一金属板(1)在多个点(2S)中被一体地制成为一个单件,从而形成具有封闭横截面且具有多个金属通道的金属蜂巢结构,
所述第一金属板(1)包括第一壁(1A)、从所述第一壁(1A)垂直延伸的第二壁(1B)和第三壁(1C),并且进一步包括垂直于所述第二壁(1B)延伸的第四壁(1D),并且进一步包括垂直于所述第三壁(1C)延伸的第五壁(1E),并且其中,所述第四壁(1D)和所述第五壁(1E)平行于所述第一壁(1A)以形成所述开放的大致“C”形的横截面,并且其中,所述第四壁和所述第五壁限定具有10mm的横向宽度的第一侧开口(1F),此外,所述第二金属板(2)包括第一壁(2A)、从所述第一壁(2A)垂直延伸的第二壁(2B)和第三壁(2C),并且进一步包括垂直于所述第二壁(2B)延伸的第四壁(2D),并且进一步包括垂直于所述第三壁(2C)延伸的第五壁(2E),并且其中,所述第四壁(2D)和所述第五壁(2E)平行于所述第一壁(2A)以形成所述开放且大致“C”形的横截面,并且其中,所述第四壁和所述第五壁限定具有10mm的横向宽度的第二侧开口(2F),
所述第一金属板(1)包括在第一开放前端部(12)处从所述多个壁延伸的多个金属固定壁(1T),从而将所述冲击吸收元件固定至金属横向件(60),
所述多个金属固定壁(1T)中的至少一部分相对于所述金属蜂巢结构的延伸方向(98)倾斜,以有利于从所述第一开放前端部(12)处起始的所述金属冲击吸收元件(10)的多个规划折叠部的开始。
2.根据权利要求1所述的金属冲击吸收元件(10),其特征在于,所述第二金属板(2)插入到所述第一金属板(1)的所述第一纵向通道(1G)内,使得所述第一金属板(1)的第一侧开口(1F)与所述第二金属板(2)的第二侧开口(2F)相对于所述横截面的中心点相对,从而形成具有封闭且对称的横截面的金属蜂巢结构。
3.根据权利要求1所述的金属冲击吸收元件(10),其特征在于,所述多个点(2S)沿着所述第一金属板(1)和所述第二金属板(2)的面对彼此的至少两个相对壁分布,并且其中,所述多个点(2S)是多个焊接点。
4.根据权利要求1所述的金属冲击吸收元件(10),其特征在于,所述金属冲击吸收元件(10)包括所述第一开放前端部(12)和第二后端部(14),其中,所述第一开放前端部(12)相对于横向方向(96)倾斜并且不垂直于所述金属蜂巢结构的延伸方向(98)。
5.根据权利要求4所述的金属冲击吸收元件(10),其特征在于,所述金属冲击吸收元件包括多个缺口,所述缺口制作于所述第一开放前端部(12)处并且制作于相对于所述第二金属板(2)更加外部的所述第一金属板(1)上。
6.根据权利要求4所述的金属冲击吸收元件(10),其特征在于,所述金属冲击吸收元件包括金属固定板件(18),所述金属固定板件在第二后端部(14)处与所述第一金属板(1)一体地制成,用于将所述金属冲击吸收元件(10)的所述第二后端部(14)固定至机动车辆的底盘。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的金属冲击吸收元件(10),其特征在于,所述第一金属板(1)和所述第二金属板(2)由具有两种晶相的钢制成,第一马氏体相和第二铁素体相,所述钢为具有7%的断裂延伸率的类型的钢。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的金属冲击吸收元件(10),其特征在于,所述第一金属板(1)包括具有被成形为形成多个金属固定元件并且形成多个缺口的轮廓的至少一个第一修剪侧(1Z),此外,所述至少一个第一修剪侧(1Z)具有被成形为允许形成第一开放前端部(12)的轮廓,所述第一开放前端部相对于横向方向(96)倾斜,并且不垂直于所述金属蜂巢结构的延伸方向(98),从而有利地允许从所述第一开放前端部(12)处起始的多个计划折叠部的开始,此外,所述第二金属板(2)包括具有被成形为形成第一开放前端部(12)并且形成多个缺口和/或形成多个金属固定元件的轮廓的至少一个第二修剪侧(2Z),所述第一开放前端部相对于所述横向方向(96)倾斜。
9.一种用于机动车辆的保险杠结构,所述保险杠结构包括至少两个根据权利要求1至8中至少一项所述的金属冲击吸收元件(10),并且进一步包括:金属横向件(60),其具有基本上矩形的横截面并且由焊接在一起的两个“C”形的金属型材形成;以及具有聚合物外壳体的保险杠,其仅具有覆盖所述金属横向件(60)和所述至少两个聚合物冲击吸收元件(10)的美观作用,此外,所述金属横向件(60)包括两个大致平坦的基部部分,每个所述基部部分固定至每个金属冲击吸收元件的对应的第一开放前端部(12)或者与之一体地制成,从而有利地避免了所述金属横向件(60)的直接固定,此外,所述金属横向件(60)在每个金属冲击吸收元件(10)处包括一个具有大致“Ω”形横截面的金属元件,所述金属元件被焊接在所述金属横向件内部或以其它方式一体地制成在所述金属横向件内部,从而在局部区域中进一步加强所述金属横向件(60)。
10.一种机动车辆,包括至少一个根据权利要求1至8中任一项所述的金属冲击吸收元件(10)或者包括根据权利要求9所述的保险杠结构。
11.一种包括用于制作根据权利要求9所述的保险杠结构的多个模具的装置。
12.一种用于具有蜂巢结构的金属冲击吸收元件(10)的生产方法,从第一金属板(1)和第二金属板(2)开始,其特征在于,所述方法包括以下步骤:A) 折叠成形的所述第一金属板(1)多次,从而获得具有大致“C”形横截面并且具有开放矩形形状的纵向开放的第一金属型材;B)折叠成形的所述第二金属板(2)多次,从而获得具有大致“C”形横截面并且具有开放矩形形状的纵向开放的第二金属型材;C)将所述第二金属型材纵向地插入到所述第一金属型材的第一纵向通道(1G)内,所述第二金属型材的横截面相对于所述第二金属型材的横截面旋转180°;D)在多个点(2S)中将所述第二金属板(2)与所述第一金属板(1)一体地制成为一件,所述多个点沿着所述第一金属板(1)和所述第二金属板(2)的面对彼此且联接至彼此的至少两个相对壁分布,以生产具有封闭横截面并且具有多个金属通道的金属蜂巢结构,
所述方法包括步骤H1):使所述第一金属板(1)成形,以获得沿着第一开放前端部(12)具有至少两个金属固定凸片和至少两条对角线的第一成形金属板;其中,所述步骤H1)在所述步骤A)之前执行,从而有利地减少生产成本;并且进一步包括步骤L1):使所述第二金属板(2)成形,以获得沿着第一开放前端部(12)具有至少两条对角线的第二成形金属板;其中所述步骤L1)在所述步骤B)之前执行,从而有利地减少生产成本,
所述步骤H1)包括步骤H2):修剪所述第一金属板(1),而同时形成至少一个金属固定元件,用于固定金属横向件(60)和与至少一个金属固定元件相邻的至少一个缺口;并且其中,所述步骤L1)包括步骤L2):修剪所述第二金属板(2),而同时形成多条对角线以形成相对于横向方向(96)倾斜的第一开放前端部(12)以及多个缺口,和/或形成用于所述金属横向件(60)的多个金属固定元件。
13.根据权利要求12所述的方法,其特征在于,所述步骤D)包括步骤D1):沿着多个纵向方向在多个点(2S)中将所述第一金属型材焊接至所述第二金属型材,从而形成成为一件并且具有包括至少三个纵向通道的金属蜂巢结构的金属冲击吸收元件(10)。
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