CN1765534A - 用于液压成形的预成型体、液压成形方法及液压成形制品 - Google Patents

用于液压成形的预成型体、液压成形方法及液压成形制品 Download PDF

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Abstract

一种预成型体，其包括：第一和第二外部构件，第一和第二外部构件具有重叠并接合的外边缘，用于形成液压成形制品的中空部的外表面；和增强构件，其布置在第一和第二外部构件之间，用于形成基本上分隔中空部的隔壁。外部构件具有相对于第一和第二外部构件的重叠表面倾斜的侧壁和被侧壁所包围的顶部。增强构件具有接合到将形成第一和第二外部构件的顶部的区域的一端和另一端，和面对将形成侧壁的第一和第二外部构件的周边区域的侧边缘。

Description

用于液压成形的预成型体、液压成形方法及液压成形制品
技术领域
本发明涉及一种用于液压成形的预成型体、液压成形方法和液压成形制品。
背景技术
例如侧梁构件的典型的汽车车体结构件具有用于吸收碰撞冲击的中空结构，且设置有用于提高强度的内部增强肋。将用作车体结构件的典型的液压成形制品是这样制成的：向具有两个外部构件和增强构件的预成型体内部供给液压压力，以使之膨胀变形。例如，参见第2003-320960号和第2004-82142号日本待审专利申请的公开文本。
然而，由增强构件形成的增强肋只局部地或点状地支撑液压成形制品的中空横截面，所以，例如对于扭转弯曲，增强肋仅对改善刚性提供了较小的贡献。
而且，具有形成为X形的横截面的增强肋仅支撑从外部构件的重叠表面倾斜延伸的侧壁。因此，增强肋不能足够地改善垂直于外部构件的配合表面的刚性。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于液压成形的预成型体，其能够提高液压成形制品对于扭转弯曲的刚性和在垂直方向上的刚性；一种液压成形方法，其用于制造对于扭转弯曲和在垂直方向上具有极好刚性的液压成形制品；和一种液压成形制品，其具有对于扭转弯曲和在垂直方向上的极好刚性。
更具体地，本发明的一个目的是提供一种预成型体，其包括：第一和第二外部构件，该第一和第二外部构件具有重叠并接合的外边缘，用于形成液压成形制品的中空部的外表面；和增强构件，其布置在第一和第二外部构件之间，用于形成基本上分隔中空部的隔壁。外部构件具有相对于第一和第二外部构件的重叠表面倾斜的侧壁，和被侧壁所包围的顶部。增强构件具有与将形成第一和第二外部构件的顶部的区域相接合的一端和另一端，和面对将形成侧壁的第一和第二外部构件的周边区域的侧边缘。
本发明的另一个目的是提供一种液压成形方法，其包括：a)将预成型体放置到具有模腔表面的成形模具内侧，该模腔表面对应于液压成形制品的外表面的形状，所述预成型体具有：第一和第二外部构件，该第一和第二外部构件具有重叠并接合的外边缘，用于形成液压成形制品的中空部的外表面；和增强构件，其布置在第一和第二外部构件之间，用于形成基本上分隔中空部的隔壁，其中，外部构件具有相对于第一和第二外部构件的重叠表面倾斜的侧壁，和被侧壁所包围的顶部，其中，增强构件具有与将形成第一和第二外部构件的顶部的区域相接合的一端和另一端，和面对将形成侧壁的第一和第二外部构件的周边区域的侧边缘，b)通过在增强构件的侧边缘和第一和第二外部构件的周边区域之间形成的空间导入成形介质，以施加液压压力，并使预成型体膨胀变形，和c)形成液压成形制品的中空部的外表面和用于基本上分隔中空部的隔壁。
本发明的进一步的目的是提供一种液压成形制品，其通过向预成型体适用液压成形而得到，该预成型体具有：第一和第二外部构件，该第一和第二外部构件具有重叠并接合的外边缘；和增强构件，其布置在第一和第二外部构件之间。液压成形制品包括：中空部的外表面、隔壁和空间。由第一和第二外部构件形成的外表面具有相对于第一和第二外部构件的重叠表面倾斜的侧壁，和被侧壁所包围的顶部。由增强构件形成且基本上分隔中空部的隔壁具有接合到根据第一和第二外部构件的外表面的顶部的一端和另一端。空间在隔壁的侧边缘和外表面的侧壁之间形成。
通过下文参考附图所示的优选实施例进行的描述，除了上文公开以外的本发明其它的目的、特征和特点将变得一目了然。
附图说明
图1是透视图，辅助说明根据实施例1的液压成形制品。
图2是图1中示出的液压成形制品的前视图。
图3是沿图2的III-III线所作的横截面图。
图4是俯视图，辅助说明应用图1中示出的液压成形制品的汽车部件。
图5是俯视图，辅助说明根据实施例1的预成型体。
图6是图5中示出的预成型体的后视图。
图7是沿图5的VII-VII线所作的横截面图。
图8是沿图5的VIII-VIII线所作的横截面图。
图9是横截面图，辅助说明底板、顶板、下插入板和上插入板相接合的方法示例，特别示出了下插入板至底板的接合过程。
图10是横截面图，辅助说明在图9的过程之后，上插入板至下插入板的接合过程。
图11是横截面图，辅助说明在图10的过程之后，顶板至上插入板的接合过程。
图12是横截面图，辅助说明根据实施例1的液压成形装置。
图13是俯视图，辅助说明用于图12中示出的液压成形装置的上模。
图14是俯视图，辅助说明用于图12中示出的液压成形装置的下模。
图15是横截面图，辅助说明根据实施例1的液压成形方法和示出合模状态。
图16是横截面图，示出与图15有关的另一端部。
图17是横截面图，辅助说明从图16所示状态继续的初始成形阶段。
图18是横截面图，辅助说明从图17所示状态继续的合模阶段。
图19是横截面图，辅助说明从图18所示状态继续的中间成形阶段。
图20是横截面图，辅助说明从图19所示状态继续的最终成形阶段。
图21是俯视图，辅助说明根据实施例1的第一变形例的预成型体。
图22是横截面图，辅助说明根据实施例1的第一变形例的液压成形制品。
图23是前视图，辅助说明实施例1的第二变形例。
图24是前视图，辅助说明实施例1的第三变形例。
图25是横截面图，辅助说明实施例1的第四变形例。
图26是横截面图，辅助说明根据实施例2的预成型体。
图27是横截面图，辅助说明构成图26中示出的预成型体的增强构件的下插入板和上插入板的形状。
图28是横截面图，辅助说明底板、顶板、下插入板和上插入板相接合的方法示例，特别示出了上插入板至下插入板的接合过程。
图29是横截面图，辅助说明在图28的过程之后，下插入板至底板的接合过程。
图30是横截面图，辅助说明在图29的过程之后，顶板至上插入板的接合过程。
图31是横截面图，辅助说明实施例2的第一变形例。
图32是俯视图，辅助说明根据实施例3的预成型体。
图33是图32中示出的预成型体的后视图。
图34是透视图，辅助说明根据实施例3的液压成形制品。
图35是图34中示出的液压成形制品的前视图。
图36是沿图35的XXXVI-XXXVI线所作的横截面图。
图37是横截面图，辅助说明实施例4。
具体实施方式
下面将参照附图描述本发明的实施例。
图1是透视图，辅助说明根据实施例1的液压成形制品，图2是图1中示出的液压成形制品的前视图，图3是沿图2的III-III线所作的横截面图，图4是俯视图，辅助说明应用图1中示出的液压成形制品的汽车部件。
液压成形制品60具有形成中空结构的外表面61、62和隔壁65，且适用于要求轻质和高刚性特性的汽车部件，如悬架部件的侧部构件和横梁构件。然而，液压成形制品60还能应用于柱部件、车轴部件、或车体侧部部件。
外表面61、62具有相对于外部构件的重叠表面OS倾斜的侧壁61A、62A和由侧壁61A、62A包围的顶部61B、62B。作为隔壁65的一端和另一端的上端66和下端67分别接合到顶部61B、62B，且隔壁65因此基本上将液压成形制品60的中空部隔开。
隔壁65由在一端接合在一起的第一和第二部分65A和65B组成。第一和第二部分65A、65B的另一端分别构成隔壁65的上、下端66、67。在隔壁65的侧边缘68和外表面61、62的侧壁61A、62A之间形成空间S1。
因而，基本上分隔中空部的隔壁65在上、下端66、67处接合到外表面61、62的顶部61B、62B，因此，线状地支撑着液压成形制品60的中空横截面的宽范围。因而，提高了刚性，尤其是对于扭转弯曲的刚性。因为被隔壁65支撑的区域是顶部61B、62B，因此，改善了垂直于外部构件的重叠表面OS即垂向方向的刚性。
图5是俯视图，辅助说明根据实施例1的预成型体；图6是图5中示出的预成型体的后视图；图7是沿图5中示出的预成型体的VII-VII线所作的横截面图；而图8是沿图5中的VIII-VIII线所作的横截面图。
预成型体50具有外部构件和增强构件。外部构件将形成液压成形制品60的中空部的外表面61、62。增强构件将形成基本上分隔液压成形制品60的中空部的隔壁65。
构成外部构件的板材由作为第一外部构件的顶板10和作为第二外部构件的底板20组成，并且它们的重叠外边缘具有由角焊形成的接合部52。形成接合部52的方法可以是任何可靠地提供良好密封并且对液压成形性能无不良影响的工艺，例如，激光焊、电弧焊、和粘接法是适用的。
构成增强构件的板材包括作为第一增强构件的上插入板30和作为第二增强构件的下插入板40，上插入板30和下插入板40具有基本类似的矩形，且相互重叠，布置在顶板10和底板20之间。上插入板30和下插入板40相当于构成液压成形制品60的隔壁65的第一和第二部分65A和65B。构成作为顶板10、底板20的外部构件，和构成作为上插入板30和下插入板40的增强构件的薄板材料不是限定的，但冷轧钢板和热轧低碳钢板是适用的。
将形成液压成形制品60的外表面61的顶板10具有中间部15和位于中间部15两侧的端部11、16。中间部15的周边区域15A和中心区域15B构成外表面61的侧壁61A和顶部61B。圆顶形部分12形成在端部11上。
将形成液压成形制品60的外表面62的底板20尺寸略大于顶板10的尺寸，且形状与顶板10类似，该底板20具有中间部25和端部21、26，其中，中间部25面对着顶板10的中间部15，端部21、26面对着顶板10的端部11、16。中间部25的周边区域25A和中心区域25B构成外表面62的侧壁62A和顶部62B。端部21具有与圆顶形部分12的位置相一致的开口22。
上插入板30和下插入板40具有：作为一端的前端31、41，其分别面对着顶板10和底板20的端部11、21；作为另一端的后端36、46，其分别面对着顶板10和底板20的端部16、26；和侧边缘35、45，其分别面对着顶板10和底板20的中间部15、25的周边区域15A、25A。
上插入板30的前端31通过接合部56接合到顶板10的中心区域15B。下插入板40的前端41通过接合部54接合至底板20的中心区域25B。上插入板30的后端36通过接合部55接合到下插入板40的后端46。
上插入板30和下插入板40的侧边缘35、45没有接合，而与顶板10和底板20的中间部15、25的周边区域15A、25A相协作形成空间，用于在液压成形过程中使成形介质通过。
接合部54、55和56由穿透焊形成。优选的是穿透焊，由于它将位于表面的第一板材和位于第一板材内侧的第二板材焊接到一起，以提供良好的接合强度。例如，能像穿透焊那样应用激光焊或电子束焊。形成接合部54、55和56的方法可以是任何可靠地提供良好接合强度并且对液压成形性能无不良影响的工艺，例如，粘接法是适用的。
如上所述，上插入板30和下插入板40具有：前端31、41，其分别接合到顶板10和底板20的中心区域15B、25B，中心区域15B、25B将形成液压成形制品60的中空部的外表面61、62的顶部61B、62B；和侧边缘35、45，其面对顶板10和底板20的周边区域15A、25A，周边区域15A、25A将形成例壁61A、62A。
结果，当对预成型体50适用液压成形时，成形介质通过在上插入板30和下插入板40的侧边缘35、45与顶板10和底板20的周边区域15A、25A之间形成的空间流动以施加压力，并使预成型体50膨胀变形，从而由上插入板30和下插入板40形成基本上分隔液压成形制品60的中空部的隔壁65。
隔壁65具有上和下端66、67，该上和下端66、67接合到关于顶板10和底板20的外表面61、62的顶部61B、62B，且隔壁65线状地支撑液压成形制品60的中空部的宽范围。从而能够提高刚性，尤其地抗扭转弯曲的刚性。另外，被隔壁65支撑的区域是顶部61B、62B。因而，能够提高相对于与顶板10和底板20，的重叠表面OS垂直或竖直的方向的刚性。
下面，将说明预成型体的由底板和顶板构成的外部构件与由下插入板和上插入板构成的增强构件相接合的方法示例。图9是横截面图，辅助说明下插入板到底板的接合过程；图10是横截面图，辅助说明在图9的过程之后，上插入板到下插入板的接合过程；和图11是横截面图，辅助说明在图10的过程之后，顶板到上插入板的接合过程。
首先，将下插入板40放置在底板20的中间部25的中心区域25B上。利用穿透焊将下插入板40的前端41接合至底板20的中心区域25B上，以形成接合部54(参见图9)。
之后，将上插入板30放置至下插入板40上，并利用穿透焊将上插入板30的后端36接合至下插入板40的后端46上，以形成接合部55(参见图10)。
然后，将顶板10放置到它们之上，以使顶板10的外边缘与底板20的外边缘相匹配。接着，将顶板10的中间部15的中心区域15B接合到上插入板30的前端31上，以形成接合部56(参见图11)。
最后，将顶板10与底板20的重叠外边缘接合起来，以完成预成型体50(参见图7)。
图12是横截面图，辅助说明根据实施例1的液压成形装置；图13是俯视图，辅助说明用于图12所示的液压成形装置的上模；和图14是俯视图，辅助说明用于图12所示的液压成形装置的下模。
液压成形装置具有作为成形模具的上和下模70、80和液压供应机构90。上模70和下模80可以相互移近或相互远离，且在将预成型体50放置在上模70和下模80的内侧的状态下合模。
上和下模70、80分别具有模腔表面71、81和压紧部75、85。与液压成形制品60的外表面形状相对应的模腔表面71、81具有作为顶面和底面的侧壁和顶部，其与液压成形制品60的中空部的外表面61、62的侧壁61A、62A和顶部61B、62B相对应。在合模过程中，压紧部75、85是夹压着预成型体50的外周边缘的部分。
上模70的压紧部75包括：凹部76，其从模腔表面71延伸出；和弧形沟槽77、78，其布置成包围凹部76的端部76A。端部76A具有与一剖面的外形相对应的横截面形状，该剖面通过将预成型体50的圆顶形部分12垂直地剖分成两个部分而得到。弧形沟槽77、78的中心与端部76A的中心相重合。下模80的压紧部85具有基本上为矩形的凹部86，该凹部将放置注入口单元91。
液压成形装置此外还具有大垫片和小垫片(未示出)，放置在上模70的压紧部75和下模80的压紧部85之间，从而上模70和下模80的合模可在两个阶段实现。
大垫片的厚度被选择成与顶板10、底板20、上插入板30、和下插入板40的总厚度一致。小垫片的厚度被选择成与顶板10和底板20的总厚度一致。
液压供应机构90例如与具有增压压力缸和成形介质源的压力发生装置相连接，该液压供应机构90具有流道98和注入口单元91，该流道和注入口单元与液压回路99相连。流道98延伸穿过下模80的内部并到达注入口单元91处。成形介质通常是水。
注入口单元91具有：圆顶形部分92，其对应着预成型体50的圆顶形部分12的内侧；和环形突起94、95，其布置成包围着圆顶形部分92。环形突起94、95被排列成与上模70的压紧部75的弧形沟槽77、78对准。环形突起94、95的尺寸小于弧形沟槽77、78的尺寸，且基于对顶板10和底板20的厚度的考虑而选择。如果必要，弧形沟槽77、78和环形突起94、95可以省略。
圆顶形部分92可以自由地穿过底板20的开口22，且具有与流道98相通的注入口93。当注入口91被插入到开口22中，并被放置在预成型体50的圆顶形部分12的内部时，从液压回路99提供的成形介质经由注入口单元91和开口22被引入到预成型体50的内部。
下面，将描述根据实施例1的液压成形方法。图15是横截面图，辅助说明合模的状态；图16是横截面图，示出与图15有关的另一端部；图17是横截面图，辅助说明从图16所示状态继续的初始成形阶段；图18是横截面图，辅助说明从图17所示状态继续的合模阶段；图19是横截面图，辅助说明从图18所示状态继续的中间成形阶段；和图20是横截面图，辅助说明从图19所示状态继续的最终成形阶段。
首先，将预成型体50放置到下模80上。此时，将要构成液压成形制品60的外表面62的底板20布置成面对模腔表面81，且底板20的开口22与液压供应机构90的注入口单元91的圆顶形部分92对准。
此后，已处于待用位置的上模70下降以接近下模80，以完成上模70和下模80的合模(参见图15和图16)。此时，将构成液压成形制品60的外表面61的顶板10被布置成面对模腔表面71，且顶板10的圆顶形部分12被配合到位于上模70的压紧部75的凹部76的端部76A。
圆顶形部分12的附近被上模70的压紧部75中的弧形沟槽77、78和设置在下模80的凹部86中的注入口单元91的环形突起94、95紧夹。这样，在圆顶形部分12的附近产生了环形变形区，该变形区针对正被引入的成形介质提供了改良的密封性能。大垫片(未示出)放置在压紧部75、85，以保持特定的间隙。
液压供应机构90将从液压回路99提供的成形介质经由注入口单元91和开口22引入到预成型体50的内部。由于上插入板30和下插入板40的侧边缘35、45没有接合，在侧边缘35、45和顶板10和底板20的周边区域15A、25A之间形成空间。成形介质经由该空间流入预成型体50的内部，以提供液压压力。
因此，预成型体50产生膨胀变形，使预成型体50的边缘朝向模腔表面71、81移动，即材料流入。而且，依照顶板10和底板20的膨胀变形，接合部54、56所在的上插入板30和下插入板40的前端31、41逐渐彼此分离。
当预成型体50的接合部54、56移动进入被模腔表面71、81围成的内部成形空间时(参见图17)，将放置在上模70和下模80的压紧部75、85之间的较大垫片(未示出)更换成较小垫片。上模70以对应于小垫片的厚度进一步下降，从而合模，并确保一特定间隙，该间隙对应于预成型体50的外边缘的厚度(参见图18)。
随着成形介质的继续提供，接合到顶板10和底板20的上插入板30和下插入板40进一步变形(图19)。而且，上插入板30和下插入板40的前端31、41被弯曲成L形，并且由于接合部54、56的存在，L形的弯曲部曲率半径变小。
当预成型体50的内部压力达到其最终压力时，成形介质的提供被停止，并保持一预定的时间，以完成预成型体50的膨胀过程(参见图20)。从而，顶板10和底板20形成液压成形制品60的中空部的外表面61、62。具体地，顶板10和底板20的中间部15、25的周边区域15A、25A和中心区域15B、25B形成侧壁61A、62A和由侧壁61A、62A包围的顶部61B、62B，该侧壁相对于外表面61、62的重叠表面OS倾斜。
另一方面，上插入板30和下插入板40形成分隔液压成形制品60的中空部的隔壁65(65A和65B)。具体地，上插入板30和下插入板40的前端31、41形成隔壁65的上和下端66、67。由于上和下端66、67接合到关于顶板10和底板20的外表面的顶部61B、62B，隔壁65线状地支撑液压成形制品60的中空部的宽范围，以提高刚性，尤其是抗扭转弯曲的刚性。由于被隔壁65支撑的区域是顶部61B、62B，能够提高相对于与顶板10和底板20的重叠表面OS垂直或竖直方向的刚性。
然后，在减小压力并排出成形介质之后，抬起上模70以打开模具，取出液压成形制品60，并对液压成形制品60进行修整和切边。还推荐，通过在上模70和下模80的成形模具上提供可移动的冲头或凸模，以当排出成形介质时，在液压成形制品60的合适位置形成开口，促进成形介质更快地排出。
第一实施例能够提供一种用于液压成形的预成型体，其能够提高对于扭转弯曲的刚性和在液压成形制品的垂直方向的刚性；一种液压成形方法，用于制造具有极好的对于扭转弯曲的刚性和在垂直方向的刚性的液压成形制品；和一种液压成形制品，其具有极好的对于扭转弯曲的刚性和在垂直方向的刚性。
而且，尽管示出了通过将成形介质经形成在其中一个外部构件上的开口注入来提供液压压力，但实施例1也能够应用其它各种类型的预成型体和液压成形装置，而不限于上述的特定类型。
例如，底板20的开口22和液压供应机构90的注入口单元91都可以设置为不只一个。也可通过以下操作只进行一次合模：从一开始将预成型体50的接合部54、56布置到由模腔表面71、81围成的内部成形空间中，并消除垫片的更换过程。
此外，在如图21所示的第一变形例中，可重复地将一对构成增强构件的上插入板30和下插入板40以合适的间隔布置。在这种情况中，多个基本上分隔液压成形制品60的中空部的隔壁65平行地形成，如图22所示。
优选地是，如在图23和图24中示出的第二变形例或第三变形例，通过在液压成形制品60的隔壁65上形成圆形或切口状的开口38，来减小液压成形制品60的重量。这通过在构成增强构件的上插入板30和下插入板40上形成与开口38对应的开口而成为可能。
开口38优选地布置在非接合区域，以避免影响上插入板30和下插入板40的接合部54、55和56的强度。还优选地是，开口38排列成面朝向用于在膨胀变形期间导入成形介质的注入口单元91的注入口93，以促进成形介质的流动。
也可如图25中的作为第四变形例所示，构造具有弯曲形状的单一板材30A的增强构件。在这种情况下，板材30A的一前端31A通过接合部56接合到顶板10的中心区域15B，且板材30A的另一前端41A通过接合部54接合到底板20的中心区域25B上。板材30A的弯曲部对应于在上插入板30和下插入板40之间的接合部55。
图26是根据实施例2的预成型体的横截面图，而图27是横截面图，辅助说明构成图26示出的预成型体的增强构件的下插入板和上插入板的形状。那些与实施例1中的构件具有相同功能的构件在下文中将以类似的附图标记指代，以避免重复说明。
实施例2与实施例1的不同主要在于：通过修改上插入板和下插入板的形状，防止了焊接失误。
根据实施例2的上插入板130和下插入板140在相面对的侧面上具有布置在作为其一端的前端131、141和作为另一端的后端135、145上的突起132、136、142、146。由于突起132、136、142、146由加压形成，背部区域133、137、143、147是弯曲形状的凹部。突起132、136、142、146不是必需地由加压形成。
下插入板140布置成使突起142、146的背部区域143、147面对底板120，而下插入板140的前端141通过接合部154连接到底板120的中间区域。
上插入板130布置成使突起132、136面对下插入板140的突起142、146，而上插入板130的后端135通过接合部155连接到下插入板140的后端145。上插入板130的突起132、136和下插入板140的突起142、146共同地形成基本上矩形的空间S2。
顶板110布置成面对上插入板130的突起132、136的背部区域133、137，而顶板110的中间区域通过接合部156与上插入板130的前端131连接。
接着，将说明顶板、底板、上插入板130和下插入板140相接合的方法示例。图28是横截面图，辅助说明下插入板至上插入板的接合过程；图29是横截面图，辅助说明图28所示过程之后，下插入板至底板的接合过程；而图30是横截面图，辅助说明图29所示过程之后，顶板至上插入板的接合过程。
首先，将上插入板130放置在下插入板140上，并使它们相互对准，使上插入板130的突起132、136抵接下插入板140的突起142、146，以形成基本上矩形的空间S2。通过从上插入板130的突起136的背面区域137应用穿透焊而将上插入板130的突起136与下插入板140的突起146接合，以形成接合部155(参见图28)。
之后，将下插入板140布置成使突起142、146的背面区域143、147面对放置在特定位置的底板120的中间区域。然后，将面对空间S2且临近下插入板140的突起142的背面区域143的区域接合到底板120的中间区域，以通过从底板120应用穿透焊形成接合部154(参见图29)。
接合部154由以下操作形成：在多于三层的构成外部构件和增强构件的板材叠置在一起时，将位于表面的作为第一板材的底板120焊接到位于第一板材内侧的作为第二板材的下插入板140，该外部构件和增强构件即：底板120、以及上插入板130和下插入板140。
在焊接期间，有空间S2，其与接合区域对准且位于第二板材即下插入板140与位于第二板材内侧的第三板材即上插入板130之间。因此，空间S2防止焊接热的传导，并防止无意中的焊接失败：即将第二板材即下插入板140焊接到第三板材即上插入板130，空间S2还使由于焊接失败导致的接合部154破裂的可能性最小，以提高焊接产量。
当接合部154的形成完成时，放置顶板110，使顶板110的外边缘与底板120的外边缘相匹配。接着，将面对空间S2且临近上插入板130的突起132的背面区域133的区域接合到顶板110的中间区域，以通过从顶板110应用穿透焊形成接合部156(参见图30)。
接合部156由以下操作形成：在多于三层的构成外部构件和增强构件的板材叠置在一起时，将位于表面的作为第一板材的顶板110焊接到位于第一板材内例的作为第二板材的上插入板130，该外部构件和增强构件即：顶板110、底板120、上插入板130和下插入板140。
在焊接期间，有空间S2，其与接合区域对准且位于第二板材即上插入板130与位于第二板材内侧的第三板材即下插入板140之间。因此，空间S2防止焊接热的传导，并防止无意中的焊接失败：即将第二板材即上插入板130焊接到第三板材即下插入板140，空间S2还使由于焊接失败导致的接合部154破裂的可能性最小，以提高焊接产量。
当接合部156的形成完成时，接合顶板110和底板120的重叠外边缘，例如，通过角焊形成接合部152，然后得到预成型体150(参见图26)。
如上所述，防止了根据实施例2的预成型体150的焊接失败。这提高了焊接接合部的质量，且能够使焊接接合部破裂的可能性最小。此外，由于提高了焊接产量，减少了预成型体的生产成本。
可以使上插入板130和下插入板140之一，例如上插入板130，如图31所示的第一变形例那样平坦。也可以将实施例1的第一到第四变形例与实施例2适宜地结合。
图32和图33是俯视图和后视图，辅助说明根据实施例3的预成型体；图34是透视图，辅助说明根据实施例3的液压成形制品；图35是图34中示出的液压成形制品的前视图；而图36是沿图35的XXXVI-XXXVI线所作的横截面图。
实施例3与实施例1的不同点基本上在于：修改上插入板和下插入板的形状，以提高在与外部构件的重叠表面平行或水平方向的刚性。
根据实施例3的上插入板230和下插入板240具有从侧边缘235、245向一侧突出的扩展部239、249。扩展部239、249的尺寸设定为使顶板210和底板220的中间部的周边区域215A、225A抵接扩展部239、249，以使扩展部239、249的弯曲。
因而，当对预成型体250适用液压成形时，顶板210和底板220形成液压成形制品260的中空部的外表面261、262，顶板210和底板220的中间部215、225的周边区域215A、225A和中心区域215B、225B形成侧壁261A、262A和由例壁261A、262A包围的顶部261B、262B，侧壁261A、262A相对于外表面261、262的重叠表面OS倾斜。
另一方面，上插入板230和下插入板240形成分隔液压成形制品260的中空部的隔壁265(265A、265B)。隔壁265(265A、265B)具有从侧边缘268向侧方突出的扩展部269。扩展部269弯曲且抵接液压成形制品260的侧壁261A、262A。换句话说，隔壁265(265A、265B)的扩展部269支撑液压成形制品260的侧壁261A、262A，并因此提高在与重叠表面OS平行即水平方向的刚性。
从上面可以看出，实施例3能够提高与外部构件的重叠表面平行即水平方向的刚性。
扩展部239、249的尺寸能够设定成不使其与顶板210和底板220的中间部的周边区域215A、225A接触，但能够调整，从而使隔壁265(265A、265B)的扩展部269能够位于靠近液压成形制品260的侧壁261A、262A的位置。如果由于某一原因施加了负载，且液压成形制品260的中空部变形，扩展部269抵接侧壁261A、262A，并在这种情况下避免过度变形。也可以将实施例1、实施例1的第一到第四变形例、实施例2和实施例2的第一变形例，与实施例3适宜地结合。
图37是横截面图，辅助说明实施例4。实施例4与实施例1的不同主要是关于预成型体的形状和液压成形装置的构成。
更具体地，根据实施例4的预成型体350具有将形成液压成形制品的外表面的顶板310和底板320、将形成增强肋的上插入板330和下插入板340、和用于导入成形介质以提供液压压力的非接合部351。
上插入板330和下插入板340布置在顶板310和底板320之间。非接合部351由顶板310和底板320的端面抵接区域形成，被预成型为基本圆锥形。非接合部351具有在其上设置有圆形开口的外端和与预成型体350的内部相通的内端352。换句话说，预成型体350具有由外部构件310、320之一的端面和外部构件310、320的另一端面的抵接区域形成的开口。非接合部351不限于在整个端面上布置的形状，而也可以是部分地布置。
顶板310布置成面对上模370的模腔表面371。底板320布置成面对下模380的模腔表面381。模腔表面371、381对应于液压成形制品的外表面形状。
液压供应机构390具有流道398，该流道与液压回路399、轴向加压冲头391、和轴向加压缸397相通。轴向加压冲头391分别位于上模370和下模380的两侧，且分别与轴向加压缸397连接。轴向加压冲头391具有注入口单元392。
注入口单元392具有与流道398相通的注入口393，该注入口呈基本上的圆锥形，此形状与非接合部分351的形状相对应。轴向加压缸397支撑着轴向加压冲头391，以将其移向或远离成形模具，即上模370和下模380。轴向加压缸397的动力源通常是液压动力或气动动力。
当注入口单元392被推进预成型体350的非接合部分351的开口中时，预成型体350的非接合部分351膨胀，同时，其膨胀直径受到上模370和下模380的限制。结果，非接合部分351与注入口单元392紧密接触，以提供密封效果。
注入口单元392的注入口393与内端部352对准，该内端部与预成型体350的内部相通。结果，成形介质从液压回路399提供，并且被引入流道398和注入口393，该成形介质通过非接合部351和内端部352注入预成型体350的内部。
因此，液压供应机构390向预成型体350的内部施加液压压力，以使之膨胀变形。
从以上可以看出，实施例4可以形成液压成形制品的外表面和隔壁，该隔壁通过以下操作分隔液压成形制品的中空横截面：将成形介质引入开口，以向预成型体350施加液压压力，且使预成型体350膨胀变形，该开口由外部构件310、320其中之一的端面和外部构件310、320中另外一个的端面的抵接面形成。
明显地，本发明不限于以上示出和描述的特定实施例，而在不偏离此发明的技术构思的条件下，可以有各种改变和修正。
例如，基于想得到的液压成形制品，可根据需要修改构成第一和第二外部构件的板材的形状、构成增强构件的板材的形状、突起的位置、和构成预成型体内的增强构件的板材的有关结构。
本中请基于2004年10月29日提交的日本专利申请No.2004-316599，通过引用其内容包含于此。

Claims (32)

1.一种预成型体，其包括：
第一和第二外部构件，其具有重叠并接合的外边缘，用于形成液压成形制品的中空部的外表面；和
增强构件，其布置在所述第一和第二外部构件之间，用于形成基本上分隔中空部的隔壁，
其中，所述外部构件具有相对于所述第一和第二外部构件的重叠表面倾斜的侧壁和被侧壁所包围的顶部；
所述增强构件具有与将形成所述第一和第二外部构件的所述顶部的区域相接合的一端和另一端，和面对将形成所述侧壁的所述第一和第二外部构件的周边区域的侧边缘。
2.根据权利要求1所述的预成型体，其中，所述增强构件具有开口。
3.根据权利要求2所述的预成型体，其中，所述开口形成为类似圆形。
4.根据权利要求2所述的预成型体，其中，所述开口形成为类似切口。
5.根据权利要求2所述的预成型体，其中，所述开口布置在非接合区域。
6.根据权利要求2所述的预成型体，其中，所述开口被对准成面朝用于在膨胀变形期间导入成形介质的注入口单元的注入口。
7.根据权利要求1所述的预成型体，其中，所述增强构件由布置成相互重叠的第一和第二增强构件构成；
所述第一和第二增强构件的一端接合在一起，且第一和第二增强构件的另一端分别形成接合到将形成所述第一和第二外部构件的所述顶部的区域的所述端部。
8.根据权利要求7所述的预成型体，其中，所述第一和第二增强构件具有从所述侧边缘向侧方突出的扩展部。
9.根据权利要求8所述的预成型体，其中，所述扩展部的尺寸设定为，使所述扩展部抵接所述第一和第二外部构件的周边区域，由此在液压成形时被弯曲。
10.根据权利要求1所述的预成型体，进一步包括：接合部，在多于三层的构成所述外部构件和所述增强构件的板材叠置在一起时，该接合部通过将位于表面的第一板材焊接到位于所述第一板材内侧的第二板材上而形成；和空间，其与接合区域对准，且位于所述第二板材与位于所述第二板材内侧的第三板材之间。
11.根据权利要求10所述的预成型体，其中，所述第二板材和/或所述第三板材在相对的表面具有突起，从而所述空间通过所述突起的抵接而形成。
12.根据权利要求11所述的预成型体，其中，凹部形成在所述突起的背面区域。
13.根据权利要求12所述的预成型体，其中，所述凹部具有弯曲形状。
14.一种液压成形方法，其包括：
a)将预成型体布置在具有对应于液压成形制品的外表面形状的模腔表面的成形模具内侧，所述预成型体包括：第一和第二外部构件，该第一和第二外部构件具有重叠并接合的外边缘，用于形成液压成形制品的中空部的外表面；和增强构件，其布置在所述第一和第二外部构件之间，用于形成基本上分隔中空部的隔壁，其中，所述外部构件具有相对于所述第一和第二外部构件的重叠表面倾斜的侧壁，和被所述侧壁所包围的顶部，其中，所述增强构件具有与将形成所述第一和第二外部构件的所述顶部的区域相接合的一端和另一端，和面对将形成所述侧壁的所述第一和第二外部构件的周边区域的侧边缘；
b)通过在所述增强构件的侧边缘和所述第一和第二外部构件的周边区域之间形成的空间导入成形介质，以施加液压压力，并使所述预成型体的膨胀变形；和
c)形成液压成形制品的中空部的外表面和用于基本上分隔所述中空部的隔壁。
15.根据权利要求14所述的液压成形方法，其中，所述增强构件具有开口，该开口被对准成面朝注入口单元的注入口，用于在膨胀变形期间导入成形介质，所述成形介质通过所述开口流动。
16.根据权利要求14所述的液压成形方法，其中，所述增强构件由布置成相互重叠的第一和第二增强构件构成；
所述第一和第二增强构件的一端接合在一起，且所述第一和第二增强构件的另一端分别形成接合到将形成所述第一和第二外部构件的所述顶部的区域的所述端部；
所述第一和第二增强构件具有从所述侧边缘向侧方突出的扩展部；
使所述扩展部抵接所述第一和第二外部构件的周边区域，并将在液压成形时被弯曲。
17.根据权利要求14所述的液压成形方法，其中，用于导入成形介质的注入口单元被插入在所述第一和第二外部构件其中之一上形成的开口内。
18.根据权利要求14所述的液压成形方法，其中，用于导入成形介质的注入口单元被插入由所述第一外部构件和所述第二外部构件的端面的抵接区域形成的开口内。
19.一种液压成形制品，通过向预成型体适用液压成形而得到，该预成型体具有：第一和第二外部构件，第一和第二外部构件具有重叠并接合的外边缘；和增强构件，其布置在所述第一和第二外部构件之间，所述液压成形制品包括：
中空部的外表面，其由所述第一和第二外部构件形成，具有相对于所述第一和第二外部构件的重叠表面倾斜的侧壁，和被所述侧壁所包围的顶部；
隔壁，其由所述增强构件形成，并基本上分隔中空部，该隔壁具有接合到按照所述第一和第二外部构件的所述外表面的顶部的一端和另一端；和
空间，其形成在所述隔壁的侧边缘和所述外表面的侧壁之间。
20.根据权利要求19所述的液压成形制品，其中，所述隔壁具有开口。
21.根据权利要求20所述的液压成形制品，其中，所述开口形成为类似圆形。
22.根据权利要求20所述的液压成形制品，其中，所述开口形成为类似切口。
23.根据权利要求20所述的液压成形制品，其中，所述开口布置在非接合区域。
24.根据权利要求19所述的液压成形制品，其中，所述隔壁由在一端接合在一起的第一和第二部分形成；第一和第二部分的另一端构成所述隔壁的所述一端和所述另一端，所述隔壁分别接合到按照所述第一和第二外部构件的所述外表面的顶部。
25.根据权利要求24所述的液压成形制品，其中，所述第一和第二部分具有从所述侧边缘向侧方突出的扩展部。
26.根据权利要求25所述的液压成形制品，其中，所述扩展部由于抵接所述中空部的外表面的所述侧壁而弯曲。
27.根据权利要求24所述的液压成形制品，其中，第一和第二部分的所述一端通过焊接接合，以形成接合部。
28.根据权利要求27所述的液压成形制品，其中，第一和第二部分的所述一端具有形成在互相面对侧的突起，所述突起接近于所述接合部。
29.根据权利要求28所述的液压成形制品，其中，凹部形成在所述突起的背面区域上。
30.根据权利要求29所述的液压成形制品，其中，所述凹部具有弯曲形状。
31.根据权利要求19所述的液压成形制品，其中，所述液压成形制品用作汽车车体结构件。
32.根据权利要求31所述的液压成形制品，其中，所述汽车车体结构件是悬架部件。
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