FR2926054A1

FR2926054A1 - Reinforcement part for body structure of motor vehicle, has bead arranged in reinforcement part zone that is stressed during high speed impacts, where part is made of metal whose elastic limit is higher than specific megaPascals

Info

Publication number: FR2926054A1
Application number: FR0850051A
Authority: FR
Inventors: Laurent Arnaud
Original assignee: Peugeot Citroen Automobiles SA
Current assignee: PSA Automobiles SA
Priority date: 2008-01-04
Filing date: 2008-01-04
Publication date: 2009-07-10
Anticipated expiration: 2028-01-04
Also published as: FR2926054B1

Abstract

The part has a very high or ultra high elastic limit material bulge serving as a material reserve for holding the part, and wings (3, 5) arranged parallel to one another, where the part is made of metal whose elastic limit is greater than 750 megaPascals and the material bulge is in the form of a bead (6). The bead is arranged in a reinforcement part zone that is stressed during front or lateral high speed impacts. A median rib is projected from a portion of the length of the part. The bead is directly formed during pressing of the part.

Description

Pièce de renfort à très haute ou ultra haute limite élastique pour une structure de carrosserie de véhicule automobile La présente invention concerne une pièce de renfort pour une structure d'un véhicule automobile. Plus particulièrement, la présente invention concerne la protection contre le déchirement d'une pièce en THLE, c'est-à-dire à très haute limite élastique ou une pièce UHLE, c'est-à-dire à ultra haute limite élastique lors d'un choc à haute vitesse, ce choc pouvant être de type frontal ou latéral. En effet, lors d'un choc, les tôles peuvent se déformer jusqu'à leur limite élastique. Sur une pièce THLE ou UHLE, cette limite intervient très tôt lors du déroulement du choc et entraîne une déchirure de la pièce. Il convient de retarder le plus possible cette déchirure. Le document FR-A-2 876 929 décrit un procédé de fabrication d'une pièce métallique à très haute limite élastique, notamment en acier, où la pièce est réalisée par emboutissage sous forme d'un profilé présentant une nervure. Ce document traite seulement du procédé de fabrication d'une telle pièce et n'aborde pas la problématique du déchirement de cette pièce quand celle-ci est soumise à un choc à haute vitesse. Le document EP-A-1 702 832 décrit un longeron de véhicule automobile constitué d'une pièce tubulaire et comprenant des moyens de renfort contre les chocs, ces moyens de renfort comportant au moins une cloison transversale disposée à l'intérieur du corps du longeron, la ou les cloisons transversales s'étendant sur la longueur du longeron. Là encore, dans ce document, le problème de la déchirure de pièces à ultra ou très haute limite élastique n'est pas évoqué. FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a reinforcement piece for a structure of a motor vehicle. More particularly, the present invention relates to the protection against tearing of a piece made of THLE, that is to say at very high elastic limit or a UHLE part, that is to say at ultra high elastic limit at a shock at high speed, this shock may be frontal or lateral type. Indeed, during an impact, the sheets can deform to their elastic limit. On a THLE or UHLE part, this limit occurs very early during the course of the shock and causes a tear of the part. This tear should be delayed as much as possible. Document FR-A-2 876 929 describes a method of manufacturing a metal part with a very high elastic limit, in particular steel, where the part is made by stamping in the form of a section having a rib. This document only deals with the manufacturing process of such a part and does not address the problem of tearing of this part when it is subjected to a shock at high speed. The document EP-A-1,702,832 describes a motor vehicle spar consisting of a tubular part and comprising means of reinforcement against shocks, these reinforcing means comprising at least one transverse partition disposed inside the spar body. , the transverse partition (s) extending along the length of the spar. Again, in this document, the problem of tearing parts with ultra or very high elastic limit is not mentioned.

Le but de la présente invention est, pour des pièces de renfort à base de matériau à très ou ultra haute limite élastique, d'éviter que ces pièces ne se déchirent lors de chocs, notamment lors de chocs à haute vitesse. The object of the present invention is, for reinforcing parts based on high or ultra-high elastic limit material, to prevent these parts from tearing during impacts, especially during high speed impacts.

A cet effet, l'invention a pour objet une pièce de renfort pour une structure de carrosserie de véhicule, comprenant au moins un matériau à très haute limite élastique ou à ultra haute limite élastique, caractérisée en ce qu'elle présente au moins un surplus de matériau servant de réserve de matière pour la tenue de cette pièce, ce surplus de matériau étant disposé dans au moins une zone de la pièce susceptible d'être sollicitée lors de chocs. Selon des caractéristiques additionnelles de la 15 présente invention : - le surplus de matériau est sous forme d'un bourrelet disposé localement sur la pièce, - la pièce présente des sections d'épaisseurs non uniformes, le surplus de matériau se trouvant au 20 rétrécissement entre une partie d'épaisseur forte ou moyenne avant une partie de plus faible épaisseur, - le surplus de matériau est fait directement lors de l'emboutissage de la pièce, - la pièce présente une forme profilée, 25 - la pièce présente une nervure médiane faisant saillie de cette pièce sur au moins une partie de la longueur de celle-ci, - la pièce est métallique en présentant une limite élastique supérieure à 750 MPa. 30 L'invention concerne aussi une structure de carrosserie, caractérisée en ce qu'elle porte au moins une telle pièce de renfort. Avantageusement, la structure présente un pied, la 35 pièce de renfort se trouvant au dessus ou en dessous de ce pied. Préférentiellement, la pièce de renfort est fixée sur une traverse ou un longeron de cette structure. L'invention concerne enfin un véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend une telle structure de carrosserie. For this purpose, the subject of the invention is a reinforcement piece for a vehicle body structure, comprising at least one material with a very high elastic limit or with an ultra high elastic limit, characterized in that it has at least one surplus material serving as a reserve of material for the holding of this piece, this surplus material being disposed in at least one area of the part likely to be stressed during shocks. According to additional features of the present invention: the surplus of material is in the form of a bead disposed locally on the workpiece, the workpiece has sections of non-uniform thicknesses, the surplus of material being at the narrowing between a part of thick or medium thickness before a part of smaller thickness, - the surplus of material is made directly during the stamping of the piece, - the piece has a profiled shape, 25 - the piece has a midrib making protruding from this piece over at least a part of the length thereof, the piece is metal having a yield strength greater than 750 MPa. The invention also relates to a body structure, characterized in that it carries at least one such reinforcing piece. Advantageously, the structure has a foot, the reinforcement piece being above or below this foot. Preferably, the reinforcing piece is fixed on a cross member or a spar of this structure. The invention finally relates to a motor vehicle, characterized in that it comprises such a body structure.

L'invention va maintenant être décrite plus en détail mais de façon non limitative en regard des figures annexées, dans lesquelles : - la figure 1 est une représentation schématique d'une structure de carrosserie de véhicule avec une pièce de renfort sous un pied central ou arrière, cette pièce de renfort étant réalisée conformément à la présente invention, - la figure 2 est une représentation schématique de 15 la section de la pièce de renfort selon la droite A-A de la figure 1, - la figure 3 est une représentation schématique de la section de la pièce de renfort selon la droite B-B de la figure 1. 20 La figure 1 montre une structure de carrosserie de véhicule avec un pied 1 central ou arrière fixé avec une pièce de renfort 2 sur le longeron 3, cette pièce de renfort 2 étant réalisée conformément à la présente 25 invention. Une telle pièce de renfort peut être fabriquée à partir d'une tôle emboutie. Elle est faite à partir de métaux à très haute limite élastique, c'est-à-dire supérieure à 750 Mpa. Cela permet d'augmenter la capacité 30 à l'étirement de cette pièce, avant sa déformation définitive, par rapport aux tôles sans traitement. Cette pièce de renfort peut avantageusement être placée sur un longeron ou une traverse, son mode de fixation avec ces éléments pouvant être par soudure, 35 notamment par soudure électrique par points, collage ou fixation mécanique. Lorsqu'une telle pièce 2 de renfort est placée dans une structure contenant un pied, par exemple sous celui-ci ou au dessus de celui-ci, elle peut contenir une déformation du pied afin d'éviter l'intrusion de ce pied dans l'habitacle lors d'un choc. The invention will now be described in more detail but in a nonlimiting manner with reference to the appended figures, in which: FIG. 1 is a schematic representation of a vehicle body structure with a reinforcement piece under a central leg; rear part, this reinforcement piece being made in accordance with the present invention; FIG. 2 is a diagrammatic representation of the section of the reinforcing piece along line AA of FIG. 1; FIG. 3 is a diagrammatic representation of FIG. section 1 of the reinforcing piece according to the line BB of FIG. 1. FIG. 1 shows a vehicle body structure with a central or rear foot 1 fixed with a reinforcing piece 2 on the spar 3, this reinforcement piece 2 being performed in accordance with the present invention. Such a reinforcing piece can be made from a stamped sheet. It is made from metals with a very high elastic limit, that is to say greater than 750 MPa. This makes it possible to increase the stretching capacity of this part, before its final deformation, compared with the sheets without treatment. This reinforcement piece may advantageously be placed on a spar or a cross member, its method of attachment with these elements may be by welding, in particular by electric spot welding, bonding or mechanical fixing. When such a reinforcing piece 2 is placed in a structure containing a foot, for example under it or above it, it may contain a deformation of the foot in order to avoid the intrusion of this foot into the foot. cockpit during a shock.

Un problème se pose cependant pour les chocs à impact fort, notamment les chocs à haute vitesse, qui peuvent entraîner le déchirement de cette pièce 2 de renfort. Pour résoudre ce problème, la présente invention propose de prévoir localement sur la pièce au moins un surplus de matériau servant de réserve de matière pour la tenue de cette pièce 2, ce surplus de matériau étant disposé dans une zone de la pièce sollicitée lors de chocs. A problem arises, however, for high-impact shocks, particularly high-speed shocks, which can cause the tearing of this reinforcement piece 2. To solve this problem, the present invention proposes to locally provide on the part at least one surplus of material used as a reserve of material for the holding of this part 2, this surplus material being disposed in a zone of the part solicited during shocks .

La détermination d'une zone sollicitée peut se faire expérimentalement ou peut correspondre à une certaine épaisseur ou une certaine forme de la pièce 2 de renfort propice à un déchirement. Ce surplus de matériau peut revêtir plusieurs formes. Il peut être sous la forme de bourrelet comme montré aux figures 2 et 3, illustrant un mode préférentiel de réalisation de l'invention mais peut aussi être sous la forme d'une couronne ou de nervures ou sous une autre forme tant que cela permette de disposer d'une réserve de matière pour compenser une possible déchirure de la pièce 2 de renfort. La pièce 2 de renfort présente des sections différentes et des épaisseurs différentes pour des parties de pièce sur une même section, par exemple selon la ligne A-A ou la ligne B- B de la figure 1. Elle est, avantageusement, sous la forme d'un profilé et peut présenter par exemple une nervure 2a médiane sur au moins une partie de sa longueur. Les figures 2 et 3 sont des sections de la pièce 2 35 de renfort respectivement selon la ligne A-A et la ligne B-B de la figure 1. Ces deux sections présentent des profils différents étant donné que la première section se trouve sous une extrémité du pied 1 tandis que l'autre section se trouve sensiblement dans la partie médiane de ce pied 1. La section de la pièce de renfort selon la ligne A- A présente une première aile 3 suivie d'une partie médiane 4, elle-même suivie d'une seconde aile 5 sensiblement parallèle à la première aile 3. Pour cette section, les épaisseurs e de ces différentes ailes 3 et 5 et de la partie médiane 4 sont sensiblement équivalentes. The determination of a stressed zone can be done experimentally or can correspond to a certain thickness or a certain shape of the reinforcement piece 2 that is conducive to tearing. This surplus of material can take many forms. It may be in the form of a bead as shown in FIGS. 2 and 3, illustrating a preferred embodiment of the invention but may also be in the form of a crown or ribs or in another form as long as this allows have a reserve of material to compensate for a possible tear of the reinforcing piece 2. The reinforcing piece 2 has different sections and different thicknesses for part parts on the same section, for example along the line AA or the line B-B of FIG. 1. It is advantageously in the form of a profile and may have for example a median rib 2a over at least a part of its length. FIGS. 2 and 3 are sections of the reinforcement piece 2 respectively along the line AA and the line BB of FIG. 1. These two sections have different profiles, since the first section lies under one end of the foot 1 while the other section is substantially in the middle part of this foot 1. The section of the reinforcement piece along the line A-A has a first wing 3 followed by a median part 4, itself followed by a second wing 5 substantially parallel to the first wing 3. For this section, the thicknesses e of these different wings 3 and 5 and the middle portion 4 are substantially equivalent.

Dans ce mode de réalisation préférentielle de la présente invention, la pièce de renfort présente au moins un bourrelet 6 ou 6a formant une réserve de matière pour la tenue de cette pièce, ce bourrelet 6 ou 6a étant disposé dans une zone sollicitée lors de choc haute vitesse. A la figure 2, Le bourrelet 6 servant de réserve de matière est disposé vers la jonction entre la partie médiane 4 et la seconde aile 5 en présentant une plus grande épaisseur maximale e6 que l'épaisseur e de ces deux parties, avantageusement plus de quatre fois cette épaisseur e. La section de la pièce de renfort selon la ligne B-B présente la première aile et la partie médiane formant une unique partie principale 7, suivie de la seconde aile 5. L'épaisseur maximale e7 de la partie unique principale 7 est nettement plus élevée que l'épaisseur e de l'aile 5 et une partie intermédiaire 7a d'épaisseur décroissante réunit cette partie 7 avec cette aile 5. C'est dans cette partie intermédiaire 7a, avantageusement à la jonction de celle-ci avec l'aile 5 que se trouve le bourrelet 6a, d'épaisseur e6a, servant de réserve de matière pour éviter la déchirure de la pièce de renfort. Les bourrelets 6 et 6a des deux sections selon les lignes A-A et B-B peuvent être de formes sensiblement 35 différentes. Ainsi, avec cette réserve de matière sous forme d'un bourrelet 6 ou 6a, la pièce de renfort peut résister aux efforts de déchirement exercés sur elle lors d'un choc à haute vitesse et peut se déformer plus longtemps. La solution selon la présente invention a ainsi l'avantage principal d'éviter la déchirure de pièces de renfort lors de chocs à haute vitesse. Elle permet en outre de ne pas avoir de pièce supplémentaire pour retenir la pièce de renfort en THLE ou UHLE. De plus, le bourrelet est avantageusement réalisé directement lors de l'emboutissage de la pièce ce qui ne nécessite pas une opération supplémentaire pour créer cette réserve de matière. L'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et illustré qui n'a été donné qu'à 15 titre d'exemple. In this preferred embodiment of the present invention, the reinforcing piece has at least one bead 6 or 6a forming a reserve of material for the holding of this piece, this bead 6 or 6a being disposed in an area stressed during high impact. speed. In FIG. 2, the bead 6 serving as a reserve of material is disposed towards the junction between the median part 4 and the second flange 5 by having a greater maximum thickness e6 than the thickness e of these two parts, advantageously more than four times this thickness e. The section of the reinforcing piece along the line BB has the first wing and the middle part forming a single main part 7, followed by the second wing 5. The maximum thickness e7 of the main single part 7 is significantly higher than the The thickness e of the wing 5 and an intermediate portion 7a of decreasing thickness brings this part 7 together with this wing 5. It is in this intermediate part 7a, advantageously at the junction thereof with the wing 5 that find the bead 6a, of thickness e6a, serving as a reserve of material to prevent tearing of the reinforcing piece. The beads 6 and 6a of the two sections along the lines A-A and B-B may be of substantially different shapes. Thus, with this material reserve in the form of a bead 6 or 6a, the reinforcing piece can withstand the tearing forces exerted on it during a shock at high speed and can deform longer. The solution according to the present invention thus has the main advantage of avoiding the tearing of reinforcing pieces during high speed impacts. It also makes it possible to have no additional piece to hold the reinforcement piece in THLE or UHLE. In addition, the bead is advantageously made directly during the stamping of the workpiece which does not require an additional operation to create this stock of material. The invention is not limited to the embodiment described and illustrated which has been given by way of example.

Claims

1.Pièce (2) reinforcement for a vehicle body structure, comprising at least a very high elastic limit material or ultra high elastic limit, characterized in that it has at least one surplus of material (6 or 6a ) as a reserve of material for the holding of this part (2), the surplus (6 or 6a) being disposed in at least one area of the part likely to be stressed during shocks.

2.Pièce (2) reinforcement according to claim 1, characterized in that the surplus material is in the form of a bead (6 or 6a) disposed locally on the part (2).

3.Pièce (2) reinforcement according to claim 1 or 2, characterized in that it has sections of non-uniform thicknesses, the surplus material (6 or 6a) being at the narrowing between a portion (4 or 7 ) of thickness (e or e7) high or medium before a portion (5) of smaller thickness (e).

4.Pièce (2) reinforcement according to any one of the preceding claims, characterized in that the surplus material (6 or 6a) is made directly during the stamping of the workpiece (2).

5.Pièce (2) reinforcement according to any one of the preceding claims, characterized in that it has a profiled shape.

6.Pièce (2) reinforcement according to claim 5, characterized in that it has a median rib projecting from this piece (2) over at least a portion of the length thereof.

7.Pièce (2) reinforcement according to any one of the preceding claims, characterized in that it is metallic having a yield strength greater than 750 MPa.

8.Body structure, characterized in that it carries at least one piece (2) of reinforcement according to any one of the preceding claims.

9.Body structure according to the preceding claim, characterized in that it has a foot (1), the piece (2) of reinforcement being above or below this foot (1). 1O.Structure bodywork according to claim 8 or 9, characterized in that the piece (2) of reinforcement is fixed on a cross member or a spar (3) of this structure. 11.A motor vehicle, characterized in that it comprises a body structure according to any one of claims 8 to 10.