CN113710566A - 具有一体式侧向加强件的通道 - Google Patents

Abstract

用于机动车辆2的通道1由单个部件制成并且包括主通道部分3和位于所述主通道部分3的侧部上的至少一个侧向加强元件5，其中，侧向加强元件5配备有凹槽19以提供高刚度和高抗碰撞性，并且其中，所述凹槽19在位于通道1的纵向定向部分与通道1的向上定向部分之间的拐折区域15的至少一部分上延伸并且在通道1的纵向定向部分的前部部分的至少一部分上延伸。

Description

具有一体式侧向加强件的通道

技术领域

本发明涉及用于机动车辆的通道并且涉及所述通道的侧向加强结构。本发明还涉及制造这种通道的方法。

背景技术

在机动车辆中，通道是位于乘客舱的前地板加强结构中的中空凹部，该凹部在传统的内燃机车辆中容纳排气系统。通道也可以存在于电动车辆或混合动力车辆中例如以用作电池组的至少一部分所用的容纳区域，该电池组用于向车辆的一个或多个电动马达提供动力。

通道的基本形状由通过水平顶壁连结的两个竖向壁构成。通道还可以在竖向壁的底侧部上包括凸缘以用作通道与地板结构的其余部分之间的固定区域。通道可以由单个部件制成或者可以由若干个单独部件的组件构成。

为了适应下仪表板的总体形状，通道的竖向壁的下部轮廓在通道前端部处向上减缩以形成通常所称的通道鼻部。

因为通道形成车辆的地板加强结构的一部分，所以该通道有助于提高车辆的整体刚度并且也有助于确保在碰撞期间车辆乘员的安全。

根据汽车制造商的要求，通道更具体地涉及以下静态载荷条件：

-白车身结构的整体弯曲刚度，

-白车身结构的整体扭转刚度。

通道更具体地涉及以下抗碰撞性条件：

-如各种标准化试验中所述的正面冲击比如，例如欧洲NCAP(新车评估规程)和IIHS(公路安全保险协会)的“50Km/h正面碰撞全宽刚性障碍试验”，也被称为全正面碰撞试验。

-欧洲-NCAP 40％重叠的可变形障碍(ODB)，其中，初始速度为64km/h的车辆冲击标准化的可变形障碍，该可变性障碍在冲击时与车辆的前部部分的40％重叠。

为了满足车辆的刚度目标和抗碰撞性目标，通道需要在其侧部上进行加强。这在将通道的通道鼻部与后端部连结的拐折区域中尤为关键，因为该拐折区域的几何奇异性使其在静态载荷或动态载荷下特别易于变形。

在现有技术中已知将侧向加强结构附接至通道，特别是对通道的后端部与鼻部之间的拐折区域中的竖向壁进行加强。这种侧向加强结构由例如通过点焊附接至通道的一个或若干个部件构成。

然而，这种侧向加强结构的使用在制造效率和生产成本方面提出了若干挑战。实际上，这些附加部件的使用涉及车辆制造期间的其他操作、比如冲压和组装，这会降低整体生产率并且增加车辆的总成本。此外，由于这些另外的加强部件涉及车辆的整体刚度和抗碰撞性，因此它们被汽车制造商认定为安全部分，这意味着这些加强部件需要经受进一步的质量控制程序，并且这也意味着在将所述加强部件组装至通道时必须特别小心。这些因素又会进一步降低整体生产率并且进一步增加车辆总成本。

发明内容

本发明的一个目的是通过提供一种不需要被进一步加强以满足车辆的刚度和抗碰撞性要求的通道来克服这些局限性。

为此，本发明涉及一种用于机动车辆的通道，该通道由单个部件制成并且包括主通道部分和位于所述主通道部分的侧部上的至少一个侧向加强元件，其中，所述主通道部分包括主要部分下部轮廓，该主要部分下部轮廓包括：

-后下部轮廓，该后下部轮廓沿大致纵向方向朝向车辆的后方延伸，

-前下部轮廓，该前下部轮廓沿与纵向方向成至少20°的正向上角的方向朝向车辆的前方延伸，

-拐折区域，该拐折区域将后下部轮廓前端点连接至前下部轮廓后端点并且沿与纵向方向成严格地包括在5°与20°之间的正向上角的方向延伸，

并且其中，所述侧向加强元件在所述主要部分下部轮廓的至少一部分上延伸并且包括在所述侧向加强元件的长度的至少一部分上延伸的凹槽，该凹槽包括：

-与主要部分下部轮廓的至少一部分邻接的内纵向壁，

-与所述内水平壁邻接的内竖向壁，

-与所述内竖向壁邻接的下纵向壁，其中，对于通道的包括凹槽的所有横向横截面，所述下纵向壁形成与内纵向壁大致平行并且位于比所述内纵向壁低的高度处的线，

-与所述下纵向壁邻接的外竖向壁，

-与所述外竖向壁邻接的外纵向壁，其中，对于通道的包括凹槽的所有横向横截面，所述外纵向壁形成与内纵向壁大致平行并且位于比所述下纵向壁高的高度处的线，

其中，所述凹槽从后下部轮廓前端点朝向车辆的后方在后下部轮廓的长度部分上延伸，并且其中，所述凹槽从所述后下部轮廓前端点朝向车辆的前方在拐折区域的长度部分上延伸。

通过应用本发明，将通道的侧向加强结构直接结合在通道本身的设计中，并且无需另外的侧向加强件来确保通道的刚度和抗碰撞性要求。此外，由于侧向加强结构内置到单个部件中，因此在组装下述另外的侧向加强部分时无需特别小心，这些另外的侧向加强部件需要与通道具有非常紧密地连接，以免在静态或动态加载的影响下被拆卸。

依据单独考虑或根据任何技术上可能的组合考虑的根据本发明的通道的其他可选特征：

-通道包括位于主通道部分的任一侧部上的两个侧向加强结构。

-凹槽还在前下部轮廓的长度部分上延伸。

-凹槽在后下部轮廓的整个长度上延伸。

-凹槽在拐折区域的整个长度上延伸。

-凹槽的前部内部体积和凹槽的拐折部内部体积之和大于凹槽的总内部体积的10％。

-凹槽的后表面面积大于凹槽的后部内部体积与凹槽的后部长度之间的比率的70％。

-通道具有高于900MPa的极限抗拉强度。

-通道通过对钢坯进行冷冲压而制成，该钢坯至少包括这样的部分，所述部分具有包括以重量％计的下述各者的化学组成：0.15％<C<0.25％，1.4％<Mn<2.6％，0.6％<Si<1.5％，0.02％<Al<1.0％，其中，1.0％<Si+Al<2.4％，Nb<0.05％，Cr<0.5％，Mo<0.5％；其余部分为Fe和不可避免的杂质，并且该部分具有包括下述各者的显微组织：10％与20％之间的残余奥氏体；其余为铁素体、马氏体和贝氏体，并且该部分具有至少980MPa的抗拉强度。

-通道通过对钢坯进行冷冲压而制成，该钢坯至少包括这样的部分，所述部分具有包括以重量％计的下述各者的化学组成：0.13％<C<0.25％，2.0％<Mn<3.0％，1.2％<Si<2.5％，0.02％<Al<1.0％，其中，1.22％<Si+Al<2.5％，Nb<0.05％，Cr<0.5％，Mo<0.5％，Ti<0.05％；其余部分为Fe和不可避免的杂质，并且该部分具有包括下述各者的显微组织：8％与15％之间的残余奥氏体；其余为铁素体、马氏体和贝氏体，其中，马氏体分数与贝氏体分数的总和在70％与92％之间，并且该部分具有至少1180MPa的抗拉强度。

-通道是至少包括前坯料部分和后坯料部分的经冷冲压的拼接焊接坯料。

-通道是经冷冲压的拼接焊接坯料，其中，前坯料部分的厚度高于后坯料部分的厚度。

-通道是经冷冲压的拼接焊接坯料，其中，前坯料部分的极限抗拉强度低于后坯料部分的极限抗拉强度。

-通道是经冷冲压的拼接焊接坯料，其中，前坯料部分的厚度与前坯料部分的屈服强度的乘积小于或等于后坯料部分的厚度与后坯料部分的极限抗拉强度的乘积。

-通道是经冷冲压的拼接轧制坯料。

本发明还涉及一种用于制造如上所述的通道的方法，该方法包括以下步骤：

-提供坯料，

-通过冷成型将坯料成型为通道。

依据单独考虑或根据任何技术上可能的组合考虑的根据本发明的通道的其他可选特征，该方法还包括以下步骤：

-提供至少包括前坯料部分和后坯料部分的拼接焊接坯料，

-提供拼接轧制坯料。

附图说明

本发明的其他方面和优点将通过阅读以下以示例的方式给出并且参照附图进行的描述而变得清楚，在附图中：

-图1是包括根据本发明的通道的车辆的整体立体图，

-图2是根据本发明的通道的立体顶视图，

-图3是根据本发明的通道的立体底视图，

-图4是根据本发明的通道的侧视图，

-图5A、图5B和图5C是根据图2的轴线A-A、B-B和C-C的一系列三个横截面图。

具体实施方式

在以下的描述中，术语“上方”、“下方”、“下”、“上”、“向下”、“向上”、“前方”、“后方”、“横向”、“横向的”以及“纵向的”根据安装的车辆的惯常方向来限定。更具体地，术语“上方”、“下方”，“下”和“上”根据车辆的高度方向来限定，术语“前方”、“后方”和“纵向的”根据车辆的前/后方向来限定，并且术语“横向”和“横向的”根据车辆的宽度来限定。术语“右手侧”和“左手侧”根据车辆的面向车辆的正常向前行驶方向的乘客的参照来限定。“大致平行”或“大致垂直”是指可以从平行方向或垂直方向偏离不多于15°的方向。

参照图1，将描述用于机动车辆2的通道1。通道1例如通过点焊附接至机动车辆2的其余部分。在特定实施方式中，通道1在前端部处附接至下仪表板6、在通道1的侧部上附接至前地板面板4并且在通道1的后端部处附接至后地板结构8。

参照图2，根据本发明的通道1由单个部件制成并且包括主通道部分3和位于所述主通道部分3的侧部上的至少一个侧向加强元件5。

主通道部分3由通过至少一个顶壁9连结在一起的至少两个竖向壁7构成。根据特定实施方式，如图1中所描绘的，顶壁9包括多个开口10，开口10被设计成容置特定元件、比如例如车辆的齿轮箱。根据特定实施方式，如图2中所描绘的，竖向壁7包括一个或多个几何变化部12，几何变化部12被设计成例如用以增加通道1的刚度。竖向壁7的底边缘由主要部分下部轮廓11界定。

参见图4，主要部分下部轮廓11包括：

-前下部轮廓13，该前下部轮廓13沿与纵向方向成至少20°的正向上角的方向朝向车辆的前方延伸，

-后下部轮廓17，该后下部轮廓17沿大致纵向方向朝向车辆的后方延伸

-拐折区域15，该拐折区域15将所述前下部轮廓13连接至所述后下部轮廓17。

前下部轮廓13的形状被设计成适合下仪表板6的形状，通道1在其前端部处附接至下仪表板6。下仪表板6将乘客舱与车辆的前端部分开，该前端部容纳有发动机或电动马达或存储空间。下仪表板6例如在下仪表板6的底端部处附接至前地板面板4并且在下仪表板6的顶端部处附接至上仪表板。为了优化乘客空间并且特别是车辆前部的乘员的腿部空间，并且为了有效地充当前舱与乘客舱之间的隔离，下仪表板6的总体方向遵循与水平方向成正向上的角度，所述下仪表板6的底部部分与所述下仪表板6的顶部部分相比更靠近车辆的后部。因此，前下部轮廓13沿向上方向延伸，并且更具体地，遵循与水平方向形成大于20°的角度的方向延伸。前下部轮廓13在通道1的前端部与前下部轮廓后端点14之间延伸。

应当注意的是，前下部轮廓13具有与下仪表板6的形状匹配并且不必沿直线方向延伸的形状。在特定实施方式中，下仪表板6具有弯曲形状并且前下部轮廓13沿曲线方向延伸，前下部轮廓13在前下部轮廓13的每个点处的导数沿与纵向方向成大于20°的角度的方向延伸。

后下部轮廓17的形状被设计成贴合前地板面板4的形状，通道1在其侧部上附接至前地板面板4。因为前地板面板4是在与纵向方向大致平行的平面中延伸的大致平坦部分，所以后下部轮廓17形成沿大致纵向方向延伸的大体直线形状。在特定实施方式中，后下部轮廓17包括相对于直线形状18的、诸如图4中所描绘的一个或多个微小偏差部，例如以便遵循前地板面板4的形状。后下部轮廓17在通道1的后端部与后下部轮廓前端点16之间延伸。

拐折区域15是主要部分下部轮廓11的将前下部轮廓13连结至后下部轮廓17的大致曲线部分，并且比如拐折区域15在每个点处的导数沿与纵向方向成严格地包括在5°与20°之间的角度的方向延伸。

换句话说，当遵循沿着主要部分下部轮廓11行进的点，从通道1的前端部处开始并且朝向车辆的后方行进时：

-所述点将首先遵循与纵向方向成严格地大于20°角度的轨迹沿着前下部轮廓13向下行进，

-所述点然后将到达其轨迹与纵向方向的角度正好为20°的点，该点是前下部轮廓后端点14，

-随着所述点朝向车辆的后方继续所述点的行程，在穿过前下部轮廓后端点14之后，所述点将进入拐折区域15，

-随着所述点继续朝向车辆的后端部行进，所述点将到达其轨迹与纵向方向的角度正好为5°的点，该点是后下部轮廓前端点16，

-随着所述点朝向车辆的后方继续所述点的行程，在穿过后下部轮廓前端点16之后，所述点将进入后下部轮廓17，

-所述点然后将遵循大致纵向方向沿着后下部轮廓17行进，直到所述点到达后下部轮廓17的后端部。

因为主通道部分3是具有长纵向分量的敞开U形件，所以该主通道部分3对施加至其的静态载荷敏感。例如，施加在主通道部分3的前端部与后端部之间的静态压缩载荷将具有使顶壁9弯曲并且将所述主通道部分3撬开的趋势，换句话说，具有使竖向壁7与顶壁9之间的角度增加的趋势。施加具有纵向轴线的静态扭转载荷将具有使顶壁9扭曲的趋势，顶壁9扭矩又将导致竖向壁7的翘曲。主通道部分3对静态载荷的上述响应与通道1的整体刚度相关。通道1的刚度越高，通道1对主通道部分3在静载荷下的上述变形越不敏感。

因为主要部分下部轮廓11包括拐折区域15，所以主要通道部分3将对施加在通道1的前端部与后端部之间的、如图2和图4中所描绘的大致纵向的动态压缩载荷F敏感。这种动态压缩载荷F将会在正面碰撞期间通过由车辆结构发生碰撞所传递的载荷而发生，特别是通过由通道1在通道1的前端部和后端部处所附接的部分、比方说例如下仪表板6和后地板结构8对通道1的压缩作用而发生。在这些载荷条件下，动态压缩载荷F将导致拐折区域15中的集中坍塌行为，这将具有使前下部轮廓13与纵向方向之间的向上角度增加的趋势。换句话说，动态压缩载荷F将具有使主通道部分3的由前下部轮廓13邻接的部分向上弯曲的趋势。由于拐折区域15中的集中坍塌行为，该区域对正面碰撞期间裂纹的形成敏感，这将不利于车辆对正面碰撞的整体抵抗性。此外，拐折区域15的集中坍塌行为将导致撞击器到车辆的乘客舱中的侵入增加，这将导致不可接受的车辆安全性能。

在本发明中，为了提高通道1的刚度和正面抗碰撞性，主通道部分3有利地通过至少一个侧向加强元件5被加强。在本发明中，主通道部分3和侧向加强元件5结合在单个部件、即通道1中。

侧向加强元件5在主要部分下部轮廓11的至少一部分上延伸。为了增加通道1的抗碰撞性和刚度，侧向加强元件5包括凹槽19。所述凹槽19包括竖向壁和水平壁并且具有使通道1的整体结构刚性化的有利效果，并且因此具有有利地使通道1的刚度增加和提高该通道1在正面碰撞的情况下的抵抗性的有利效果。

如图5A、图5B和图5C中所示，凹槽19包括：

-与主要部分下部轮廓11的至少一部分邻接的内纵向壁21，

-与所述内纵向壁21邻接的内竖向壁23，

-与所述内竖向壁23邻接的下纵向壁25，其中，对于通道1的包括凹槽19的所有横向横截面，所述下纵向壁25形成与内纵向壁21大致平行并且位于比所述内纵向壁21低的高度处的线。

-与所述下纵向壁25邻接的外竖向壁27，

-与所述外竖向壁27邻接的外纵向壁29，其中，对于通道1的包括凹槽19的所有横向横截面，所述外纵向壁29形成与下纵向壁25大致平行并且位于比所述下纵向壁25高的高度处的线。

在特定实施方式中，侧向加强结构5还有利地充当用作通道1与周围部分之间的附接区域的凸缘。在特定实施方式中，前地板面板4位于侧向加强结构5的顶部上并且附接、例如通过点焊附接至内纵向壁21且附接至外水平壁29。在特定实施方式中，下仪表板6位于加强结构5的前部的顶部上并且附接、例如通过点焊附接至所述加强结构5。

为了有效地增加通道1的刚度，凹槽19在后下部轮廓17的至少一部分上延伸。更具体地，凹槽19从后下部轮廓前端点16朝向车辆的后方在后下部轮廓17的如沿纵向方向所测量的非零长度部分上延伸。

在图2中所描绘的特定实施方式中，凹槽19在后下部轮廓17的整个长度上延伸。有利地，因为后下部轮廓17覆盖了敞开U形的主通道部分3的大部分，所以这将进一步增加通道1的整体刚度。

为了在正面碰撞的情况下使拐折区域15的抵抗性有效地增加，凹槽19在拐折区域15的至少一部分上延伸。更具体地，凹槽19从后下部轮廓前端点16朝向车辆的前方延伸、在拐折区域15的如沿纵向方向所测量的非零长度部分上延伸。实际上，在动态压缩载荷F下对通道11裂纹形成的敏感性与后下部轮廓前端点16处的几何奇异性相关，其中，后下部轮廓11的方向从后下部轮廓17中的大致纵向方向改变至拐折区域15中具有向上角度的方向。因为后下部轮廓17沿与动态压缩载荷F大致平行的方向延伸，所以后下部轮廓17将不会在动态压缩载荷F的作用下移动。另一方面，因为拐折区域15和前下部轮廓13朝向纵向方向各自具有至少5°和20°的角度，所以动态压缩载荷F将具有将拐折区域15和前下部轮廓13朝向车辆的后方推动的作用。后下部轮廓17缺乏运动与拐折区域15和前下部轮廓13两者的向后运动的组合导致后下部轮廓前端点16处的坍塌行为并且随后导致随后该点处的重要的载荷集中。有利地，通过用凹槽19加强后下部轮廓前端点16，在通道1的正面碰撞期间对裂纹形成和对乘客舱侵入的抵抗性将得到提高，从而有助于车辆的正面抗碰撞性的整体增加。

在特定实施方式中，凹槽19在拐折区域15的整个长度上延伸。实际上，通过如前所述那样加强后下部轮廓前端点16，存在以下可能性：后下部轮廓17和前部下轮廓13在动态压缩载荷F下的对抗运动导致的塌陷行为将会移位至拐折区域15的较弱区域，特别是拐折区域15的没有被凹槽19加强的区域。特别地，塌陷行为将具有集中在拐折区域15的靠近凹槽19终止的点的区域中的趋势。通过将侧向加强元件5设计成使得凹槽19在拐折区域15的整个长度上延伸，在正面碰撞期间于拐折区域15中形成裂纹的风险被有利地进一步降低。

在特定实施方式中，凹槽19在前下部轮廓13的至少一部分上延伸。这在前下部轮廓13包括其中角度朝向纵向方向渐开的曲线部分的至少一部分时是特别有利的。实际上，出于与上述相同的原因，角度朝向纵向方向的任何变化都可能导致坍塌行为和载荷集中。有利地，通过将侧向加强元件5设计成使得凹槽19在前下部轮廓13的至少一部分上延伸、并且特别是在前下部轮廓13的曲线部分上延伸，进一步降低了在正面碰撞的情况下形成裂纹的风险。

凹槽19的总内部体积被限定为包括在内竖向壁23、下水平壁25、外竖向壁27以及与内纵向壁21在下水平壁25上方的延伸部对应的第四平面的界限内的体积。凹槽19的前部内部体积被限定为凹槽19的如在该凹槽19的于前下部轮廓13上延伸的截面中测量的内部体积。凹槽19的拐折部内部体积是被限定为凹槽19的如在该凹槽19的于拐折区域15上延伸的截面中测量的内部体积。

在特定实施方式中，凹槽19的前部内部体积和凹槽19的拐折部内部体积的总和大于凹槽19的总内部体积的10％。有利地，设计带具有最小前部内部体积和拐折部内部体积的凹槽19的侧向加强件5保证了在前下部轮廓13和拐折区域15中防止裂纹形成的良好保护。此外，确保凹槽19的前部内部体积和拐折部内部体积之和与凹槽19的总内部体积之间的最小比率将有效地防止在正面碰撞期间将压缩作用力传递至后下部轮廓17，从而防止在后下部轮廓17内形成裂纹。凹槽19的后部内部体积被限定为凹槽19的在所述凹槽19的于后下部轮廓17上延伸的截面中的内部体积。凹槽19的后部长度被限定为凹槽19的在后下部轮廓17上延伸的、如沿纵向方向所测量的长度。凹槽19的后表面区域被限定为凹槽19的位于凹槽19的最后部部分处的横向横截面的表面。更具体地，所述区域包括在由内竖向壁23、下水平壁25、外竖向壁27的横截面以及与内纵向壁21在下水平壁25上方的延伸部的横截面对应的第四线形成的三个物理线的界限内。

在特定实施方式中，凹槽19的后表面面积大于凹槽19的后部内部体积与凹槽19的后部长度之间的比率的70％。有利地，设计带具有最小后表面面积的凹槽19的侧向加强件5确保了直至凹槽19的最后部部分都实现凹槽19的加强和刚性化功能。此外，确保后表面面积和后部内部体积与凹槽19的后部长度的比率之间的最小相对比率确保了凹槽19的加强行为贯穿凹槽19的在后下部轮廓17上延伸的部分的长度而保持一致，这避免了在后下部轮廓17的较弱点中的应力集中，从而防止在正面碰撞期间形成裂纹。

在特定实施方式中，通道1包括位于主通道部分3的任一侧部上的两个侧向加强元件5。这两个侧向加强元件5与主通道部分3成一体并且形成单个部件、即通道1。有利地，这进一步增加了通道1的整体刚度和正面抗碰撞性。

在特定实施方式中，通道1由具有高于900MPa的极限抗拉强度的材料制成。因为通道是车辆的涉及该车辆的整体刚度和抗碰撞性性能的中央结构部件，所以使用具有高极限抗拉强度例如高于900MPa的材料有利地允许通道1积极地有助于车辆的整体刚度和碰撞性能。

在特定实施方式中，用于形成通道1的坯料的至少一部分包括钢。

在特定实施方式中，通道1通过对钢坯进行冷冲压而制成，该钢坯至少具有这样的部分，所述部分具有包括以重量％计的下述各者的化学组成：0.15％<C<0.25％，1.4％<Mn<2.6％，0.6％<Si<1.5％，0.02％<Al<1.0％，其中，1.0％<Si+Al<2.4％，Nb<0.05％，Cr<0.5％，Mo<0.5％；其余部分为Fe和不可避免的杂质，并且该部分具有包括下述各者的显微组织：10％与20％的残余奥氏体；其余为铁素体、马氏体和贝氏体，并且该部分具有至少为980MPa的抗拉强度。有利地，由于高极限抗拉强度，这些特性赋予了高刚度和对正面碰撞期间产生的载荷的高抵抗性。同时，除此之外，由于残余奥氏体的存在，这些特性还赋予坯料高可成型性，从而例如由于凹槽19在拐折区域15处的存在而能够将材料冲压成复杂的形状。

在特定实施方式中，通道1通过对钢坯进行冷冲压而制成，该钢坯至少包括这样的部分，所述部分具有包括以重量％计的下述各者的化学组成：0.13％<C<0.25％，2.0％<Mn<3.0％，1.2％<Si<2.5％，0.02％<Al<1.0％，其中，1.22％<Si+Al<2.5％，Nb<0.05％,Cr<0.5％，Mo<0.5％，Ti<0.05％；其余部分为Fe和不可避免的杂质，并且该部分具有包括下述各者的显微组织：8％与15％的残余奥氏体；其余为铁素体、马氏体和贝氏体，其中，马氏体和贝氏体分数的总和包含在70％与92％之间，并且该部分具有至少1180MPa的抗拉强度。有利地，由于高极限抗拉强度，这些特性赋予高刚度和对正面碰撞期间产生的载荷的高抵抗性。同时，除此之外，由于残余奥氏体的存在，这些特性还赋予坯料高可成型性，从而能够将材料冲压成通道1的形状。

在特定实施方式中，如图2中所描绘的，通道1由拼接焊接坯料制成，该拼接焊接坯料包括：至少一个前坯料部分，该前坯料部分与通道1的靠近车辆的前部定位的前部部分31对应，该前部部分31至少包括前下部轮廓13和拐折区域15；以及后坯料部分，该后坯料部分与通道1的靠近车辆的后部定位的后部部分33对应。

在特定实施方式中，前坯料部分由比后坯料部分厚的材料制成。前坯料部分的较厚厚度既用于在正面碰撞期间有利地增加对来自车辆前端部的大量传递力的抵抗性又用于增加具有复杂形状的前部部分31的可成型性，特别是在侧向加强元件5的与拐折区域15邻接并且包括凹槽19的区域中。例如，通道1由拼接焊接坯料制成，该拼接焊接坯料包括厚度为1.5mm的前坯料部分和厚度为1.0mm的后坯料部分。

在特定实施方式中，前坯料部分由具有与后坯料部分的材料相比更低抗拉强度和更高厚度的材料制成。有利地，前坯料部分的较高厚度使其能够在正面碰撞期间承受来自车辆前端部的大量传递力。有利地，前坯料部分的较高厚度和较低抗拉强度使其更容易冲压成前部部分31的复杂形状。与后坯料部分对应的后部部分33不需要具有如此高的厚度，因为后部部分33不需要在正面碰撞期间承受如此高的传递力。此外，后部部分33具有比前部部分31更简单的冲压形状并且因此可以由具有更高抗拉强度和更低成型性的材料制成。通过在前坯料部分中安置较高厚度的材料并且在后坯料部分中安置具有较高抗拉强度的较低厚度的材料，可以有利地减少通道1的重量且同时确保良好的可成型性、良好的碰撞抵抗特性和良好的整体刚度特性。

当对诸如上面提到的具有不同厚度和不同抗拉强度的材料的拼接焊接坯料进行冲压时，存在下述风险：在较高厚度坯料部分与较低厚度坯料部分之间的最弱材料中的焊接区域周围将发生裂纹，因为形成较高厚度坯料部分所需的作用力的量可能超过在不开裂的情况下较低厚度坯料部分所能承受的作用力的量。为了克服这个困难，一种解决方案是验证以下条件：在特定实施方式中，通道1通过对拼接焊接坯料进行冷冲压而制成，该拼接焊接坯料具有由与后坯料部分的材料相比更低抗拉强度且更高厚度的材料制成的前坯料部分，并且比如前坯料部分的厚度与前坯料部分的屈服强度的乘积小于或等于后坯料部分的厚度与后坯料部分的极限抗拉强度的乘积。有利地，通过验证以上条件，用以形成前坯料部分的最大载荷——该最大载荷和前坯料部分的厚度与前坯料部分的屈服强度的乘积有关——将不会超过后坯料部分中的最大允许载荷以避免开裂，后坯料部分中的最大允许载荷和后坯料部分的厚度与后坯料部分的极限抗拉强度的乘积有关。例如，通道由这样的拼接焊接坯料制成，该拼接焊接坯料具有由抗拉强度至少为980MPa且厚度为1.5mm的钢制成的前坯料部分和由抗拉强度至少为1180MPa且厚度为1.0mm的钢制成的后坯料部分。在这种情况下，前坯料部分具有1.5mm的厚度和550MPa的屈服强度，后坯料部分具有1.0mm的厚度和1180MPa的极限抗拉强度。前坯料部分的厚度与屈服强度的乘积为825，这比后坯料部分的厚度与极限抗拉强度的乘积1180更低。

在特定实施方式中，通道1由拼接轧制坯料制成。例如，通道1由前坯料部分中的厚度大于后坯料部分中的厚度的拼接轧制坯料制成。例如，前坯料部分具有1.5mm的厚度并且后坯料部分具有1.0mm的厚度。

上述通道的优点是提供了具有高刚度和对正面碰撞的高抵抗性的单个部件式通道，上述通道包括具有凹槽的一体式侧向加强元件，其中，该凹槽在后下部轮廓前端点朝向车辆的后方之间的至少非零长度上延伸并且在所述后下部轮廓前端点朝向车辆的前方之间的至少非零长度上延伸。

上述通道的另一优点是制造所述通道的方法涉及单个成型操作，而无需额外制造和组装单独的侧向加强元件以形成完整的通道结构。

该方法包括提供坯料的步骤。该方法还包括通过冷成型将所述坯料成型为通道1的步骤。

根据变型，该方法包括提供拼接焊接坯料的步骤，该拼接焊接坯料至少包括前坯料部分和后坯料部分。该方法还包括通过冷成型将所述拼接焊接坯料成型为通道1的步骤。

在特定实施方式中，前坯料部分由抗拉强度至少为980MPa且厚度为1.5mm的钢制成，并且后坯料部分由抗拉强度至少为1180MPa且厚度为1.0mm的钢制成。

根据变型，该方法包括提供至少包括前坯料部分和后坯料部分的拼接轧制坯料的步骤。该方法还包括通过冷成型将所述拼接轧制坯料成型为通道1的步骤。

然后通过将通道1紧固至车身、例如通过将通道1点焊至周围部分而将通道1结合在机动车辆的其余部分中。

Claims (18)

1.一种用于机动车辆(2)的通道(1)，所述通道(1)由单个部件制成并且包括主通道部分(3)和位于所述主通道部分(3)的侧部上的至少一个侧向加强元件(5)，其中，所述主通道部分(3)包括主要部分下部轮廓(11)，所述主要部分下部轮廓(11)包括：

-后下部轮廓(17)，所述后下部轮廓(17)沿大致纵向方向朝向车辆的后方延伸，

-前下部轮廓(13)，所述前下部轮廓(13)沿与所述纵向方向成至少20°的正向上角的方向朝向车辆的前方延伸，

-拐折区域(15)，所述拐折区域(15)将后下部轮廓前端点(16)连接至前下部轮廓后端点(14)并且沿与所述纵向方向成严格地包括在5°与20°之间的正向上角的方向延伸，

其中，所述侧向加强元件(5)在所述主要部分下部轮廓(11)的至少一部分上延伸并且包括在所述侧向加强元件(5)的长度的至少一部分上延伸的凹槽(19)，所述凹槽(19)包括：

-内纵向壁(21)，所述内纵向壁(21)与所述主要部分下部轮廓(11)的至少一部分邻接，

-内竖向壁(23)，所述内竖向壁(23)与所述内水平壁(21)邻接，

-下纵向壁(25)，所述下纵向壁(25)与所述内竖向壁(23)邻接，其中，对于所述通道(1)的包括所述凹槽(19)的所有横向横截面，所述下纵向壁(25)形成与所述内纵向壁(21)大致平行并且位于比所述内纵向壁(21)低的高度处的平面，

-外竖向壁(27)，所述外竖向壁(27)与所述下纵向壁(25)邻接，

-外纵向壁(29)，所述外纵向壁(29)与所述外竖向壁(27)邻接，其中，对于所述通道(1)的包括所述凹槽(19)的所有横向横截面，所述外纵向壁(29)形成与所述下纵向壁(25)大致平行并且位于比所述下纵向壁(25)高的高度处的平面，

其中，所述凹槽(19)从所述后下部轮廓前端点(16)朝向车辆的后方在所述后下部轮廓(17)的长度部分上延伸，并且其中，所述凹槽(19)从所述后下部轮廓前端点(16)朝向车辆的前方在所述拐折区域(15)的长度部分上延伸。

2.根据权利要求1所述的通道(1)，包括位于所述主通道部分(3)的任一侧部上的两个侧向加强元件(5)。

3.根据权利要求1或2所述的通道(1)，其中，所述凹槽(19)还在所述前下部轮廓(13)的长度部分上延伸。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的通道(1)，其中，所述凹槽(19)在所述后下部轮廓(17)的整个长度上延伸。

5.根据权利要求1至4中的任一项所述的通道(1)，其中，所述凹槽(19)在所述拐折区域(15)的整个长度上延伸。

6.根据权利要求1至5中的任一项所述的通道(1)，其中，所述凹槽(19)的前部内部体积与所述凹槽(19)的拐折部内部体积之和大于所述凹槽(19)的总内部体积的10％。

7.根据权利要求1至6中的任一项所述的通道(1)，其中，所述凹槽(19)的后表面面积大于所述凹槽(19)的后部内部体积与所述凹槽(19)的后部长度之间的比率的70％。

8.根据权利要求1至7中的任一项所述的通道(1)，由具有高于900MPa的极限抗拉强度的材料制成。

9.根据权利要求1至8中的任一项所述的通道(1)，所述通道(1)通过对钢坯进行冷冲压而制成，所述钢坯至少包括这样的部分，所述部分具有包括以重量％计的下述各者的化学组成：0.15％＜C＜0.25％，1.4％＜Mn＜2.6％，0.6％<Si<1.5％，0.02％<Al<1.0％，其中1.0％<Si+Al<2.4％，Nb<0.05％，Cr<0.5％，Mo<0.5％；其余部分为Fe和不可避免的杂质，并且所述部分具有包括下述各者的显微组织：10％与20％之间的残余奥氏体；其余为铁素体、马氏体和贝氏体，并且所述部分具有至少980MPa的抗拉强度。

10.根据权利要求1至8中的任一项所述的通道(1)，所述通道(1)通过对钢坯进行冷冲压而制成，所述钢坯至少包括这样的部分，所述部分具有包括以重量％计的下述各者的化学组成：0.13％<C<0.25％，2.0％<Mn<3.0％，1.2％<Si<2.5％，0.02％<Al<1.0％，其中，1.22％<Si+Al<2.5％，Nb<0.05％，Cr<0.5％，Mo<0.5％，Ti<0.05％；其余部分为Fe和不可避免的杂质，并且所述部分具有包括下述各者的显微组织：8％与15％之间的残余奥氏体；其余为铁素体、马氏体和贝氏体，其中，马氏体与贝氏体分数的总和在70％与92％之间，并且所述部分具有至少1180MPa的抗拉强度。

11.根据权利要求1至10中的任一项所述的通道(1)，其中，所述通道(1)是经冷冲压的拼接焊接坯料，所述拼接焊接坯料至少包括与前坯料部分对应的前部部分(31)和与后坯料部分对应的后部部分(33)。

12.根据权利要求11所述的通道(1)，其中，所述前坯料部分的厚度大于所述后坯料部分的厚度。

13.根据权利要求12所述的通道(1)，其中，所述前坯料部分的极限抗拉强度低于所述后坯料部分的极限抗拉强度。

14.根据权利要求13所述的通道(1)，其中，所述前坯料部分的厚度与所述前坯料部分的屈服强度的乘积小于或等于所述后坯料部分的厚度与所述后坯料部分的极限抗拉强度的乘积。

15.根据权利要求1至10中的任一项所述的通道(1)，其中，所述通道是经冷冲压的拼接轧制坯料。

16.一种用于制造根据权利要求1至10所述的通道(1)的方法，包括以下步骤：

-提供坯料，

-通过冷成型将所述坯料成型为所述通道(1)。

17.一种用于制造根据权利要求11至14中的任一项所述的通道(1)的方法，包括以下步骤：

-提供至少包括前坯料部分和后坯料部分的拼接焊接坯料，

-通过冷成型将所述拼接焊接坯料成型为所述通道(1)。

18.一种用于制造根据权利要求15所述的通道(1)的方法，包括以下步骤：

-提供至少包括前坯料部分和后坯料部分的拼接轧制坯料，

-通过冷成型将所述拼接轧制坯料成型为所述通道(1)。

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