JP2021191661A - Method of manufacturing vehicle frame - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば、自動車に用いられるフレームの製造方法に関する。 The present invention relates to, for example, a method for manufacturing a frame used in an automobile.
従来より、自動車には、車両前後方向に延びる一対のサイドメンバーと、該両サイドメンバーを橋絡する車幅方向に延びる複数のクロスメンバーとで構成されたフレーム構造(シャシー構造)を車両下部に備えたものが知られている。これらのフレーム構造は、自動車の操縦安定性を高めるために、軽量で、且つ、剛性を有することが求められ、近年では、内部が中空状をなす閉断面フレームで組み立てるのが一般的になってきている。例えば、特許文献1に開示されている閉断面フレームは、鋼板を断面U字状にプレス成形して長尺状の第1及び第2プレス成形体をそれぞれ得た後、第1及び第2プレス成形体を互いの開放側が向き合うようにするとともに第1プレス成形体の長手方向に延び、且つ、互いに平行に延びる各側壁部の端面と第2プレス成形体の長手方向に延び、且つ、互いに平行に延びる各側壁部の端面とをそれぞれ突き合わせ、しかる後、第1及び第2プレス成形体の各突き合わせ部分を当該第1及び第2プレス成形体の外側からそれぞれ連続溶接して一体にすることにより閉断面フレームを得るようにしている。
Conventionally, an automobile has a frame structure (chassis structure) at the lower part of the vehicle, which is composed of a pair of side members extending in the front-rear direction of the vehicle and a plurality of cross members extending in the width direction of the vehicle bridging the side members. The ones that have been prepared are known. These frame structures are required to be lightweight and rigid in order to improve the steering stability of automobiles, and in recent years, it has become common to assemble them with a closed cross-section frame having a hollow inside. ing. For example, in the closed cross-section frame disclosed in
ところで、近年では、自動車をさらに軽量で、且つ、安全性の高い構造にすることが求められ、この要求に対し、上述の如き車両のフレーム構造を硬くて軽い高張力鋼板で製造するようになってきている。 By the way, in recent years, there has been a demand for an automobile having a lighter weight and a higher safety structure, and in response to this demand, the frame structure of a vehicle as described above has been manufactured from a hard and light high-strength steel plate. It's coming.
しかし、例えば、特許文献1の如き閉断面フレームを構成する断面U字状のプレス成形体を高張力鋼板から得る場合、成形終了後に互いに対向する両側壁部がハの字状に拡がる所謂スプリングバックという現象が起こり易く、目標とする形状に対するプレス成形後の寸法精度が悪くなることが知られている。したがって、特許文献1の如き互いに平行に延びる各側壁部を有する第1及び第2プレス成形体から閉断面フレームを製造しようとすると、第1プレス成形体の各側壁部の端面と第2プレス成形体の各側壁部の端面とをそれぞれ突き合わせた際に、互いの端面の位置がずれた状態になってしまい、ひいては連続溶接した際に溶接不良が発生して完成後の閉断面フレームの剛性が低下してしまうおそれがある。
However, for example, when a press-molded body having a U-shaped cross section constituting a closed cross-section frame as in
また、特許文献1の如き複数のフレームを組み合わせて得られたフレーム構造は、車両の走行時においてフレーム同士が繋がる部分、すなわち、フレームの端部に大きな負荷が掛かるので、捩じり剛性の高い構造にしたいという要求がある。
Further, the frame structure obtained by combining a plurality of frames as in
本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、捩じり剛性の高いフレーム構造を溶接不良を発生させずに簡単に製造することにある。 The present invention has been made in view of these points, and an object of the present invention is to easily manufacture a frame structure having high torsional rigidity without causing welding defects.
上記の目的を達成するために、本発明は、プレス成形時における鋼板の折り曲げ方と、第1及び第2プレス成形体を一体にする際、当該第1及び第2プレス成形体の溶接時における各端面の突き合わせ方とにそれぞれ工夫を凝らしたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention presents a method of bending a steel sheet at the time of press molding, and when integrating the first and second press-molded bodies, at the time of welding the first and second press-molded bodies. It is characterized by devising the way of matching each end face.
具体的には、車両用フレームの製造方法において、次のような解決手段を講じた。 Specifically, the following solutions have been taken in the method of manufacturing a vehicle frame.
すなわち、第1の発明では、長手方向に延びる折り曲げ線が1つ以上形成されるように、且つ、上記各折り曲げ線が形成される折り曲げ部分の内角αがα>90°を満たすように鋼板を断面U字状又はV字状にプレス成形して長尺状の第1及び第2プレス成形体をそれぞれ得た後、上記第1及び第2プレス成形体を互いの開放側が向き合うようにして上記第1プレス成形体の長手方向に延びる各端面と上記第2プレス成形体の長手方向に延びる各端面とをそれぞれ対応させるとともに、互いに対応する両端面の一方の内側縁部を両端面の他方に突き合わせる一方、互いに対応する両端面の一方の外側縁部を両端面の他方から離間させた状態で第1治具に固定し、しかる後、上記第1及び第2プレス成形体の各突き合わせ部分を当該第1及び第2プレス成形体の外側からそれぞれ連続的に、又は、断続的に溶接して一体にすることにより閉断面構造の第1フレームを得ることを特徴とする。 That is, in the first invention, the steel plate is formed so that one or more bending lines extending in the longitudinal direction are formed and the internal angle α of the bending portion where each of the bending lines is formed satisfies α> 90 °. After press-molding into a U-shaped or V-shaped cross section to obtain long first and second press-molded bodies, the first and second press-molded bodies are placed so that their open sides face each other. Each end face extending in the longitudinal direction of the first press-molded body and each end face extending in the longitudinal direction of the second press-molded body are made to correspond to each other, and one inner edge portion of one end face corresponding to each other is attached to the other end face. On the other hand, one outer edge portion of both end faces corresponding to each other is fixed to the first jig in a state of being separated from the other of both end faces, and then each butt portion of the first and second press molded bodies is fixed. The first frame having a closed cross-sectional structure is obtained by continuously or intermittently welding the first and second press-molded bodies from the outside to be integrated.
第2の発明では、第1の発明において、上記第1及び第2プレス成形体は、それぞれ上記折り曲げ線が2つ以上となるようにプレス成形されることを特徴とする。 The second invention is characterized in that, in the first invention, the first and second press-molded bodies are press-molded so as to have two or more bending lines, respectively.
第3の発明では、第2の発明において、長手方向一端の端縁部分が上記各折り曲げ線及び溶接線の少なくとも1つに対して交差して延びる位置において上記第1フレームの外周面に対応する形状をなす長尺状の閉断面又は開断面構造の第2フレームを用意し、上記第1及び第2フレームを上記第1フレームの外周面に上記第2フレームの長手方向一端を宛がった状態で第2治具に固定し、しかる後、上記第1及び第2フレームの連続部分を隅肉溶接により一体にして交差するフレーム構造を得ることを特徴とする。 In the third invention, in the second invention, the edge portion at one end in the longitudinal direction corresponds to the outer peripheral surface of the first frame at a position extending so as to intersect with at least one of the bent lines and the welded lines. A second frame having a long closed or open cross-section structure having a shape was prepared, and the first and second frames were placed on the outer peripheral surface of the first frame with one end in the longitudinal direction of the second frame. It is characterized in that a frame structure is obtained in which the continuous portions of the first and second frames are integrally fixed by fillet welding after being fixed to a second jig in a state.
第1の発明では、第1及び第2プレス成形体を成形する際、対向する両側壁部を互いに平行に延びる位置まで折り曲げる必要が無くなるので、第1及び第2プレス成形体の成形精度が良くなる。したがって、第1及び第2プレス成形体を治具にセットして第1及び第2プレス成形体を溶接により一体にする際において、第1プレス成形体の各側壁部に対する第2プレス成形体の各側壁部の位置がずれ難くなり、溶接不良の発生を抑制することができる。また、第1及び第2プレス成形体を連続的な、又は、断続的な溶接により一体にする際において、第1プレス成形体の各側壁部の端面の全域と第2プレス成形体の各側壁部の端面の全域とをそれぞれ突き合わせる必要が無くなり、互いに対応する両端面の一方の内側縁部を両端面の他方に突き合わせるだけでよくなる。したがって、第1プレス成形体の各側壁部の端面と第2プレス成形体の各側壁部の端面とをそれぞれ対応させた際に、第1及び第2プレス成形体の成形精度が悪くて互いに対応する一方の端面の位置が他方の端面の位置に対して多少ずれた状態になったとしても溶接可能な状態になり、溶接不良の発生を抑制することができる。また、フレーム構造において、プレス成形により形成される折り曲げ線の箇所が合計で2カ所以上になり、連続溶接により形成される溶接線の箇所が合計で2カ所になる。したがって、完成したフレーム構造における折り曲げ部分の内角が90°を超える応力集中し難い形状になる一方、フレーム構造において2カ所形成される溶接線周りの断面が角度を有する構造になるが、当該部分が溶接部により剛性を有するようになるので、当該部分の応力集中が回避されるようになる。このように、完成後の閉断面構造のフレームが断面多角形の構成になるが、各頂点部分に応力集中し難くなるので、フレーム構造全体の捩じり剛性を高めることができる。 In the first invention, when molding the first and second press-molded bodies, it is not necessary to bend the opposite side wall portions to positions extending in parallel with each other, so that the molding accuracy of the first and second press-molded bodies is good. Become. Therefore, when the first and second press-molded bodies are set on the jig and the first and second press-molded bodies are integrated by welding, the second press-molded body with respect to each side wall portion of the first press-molded body is used. The position of each side wall portion is less likely to shift, and the occurrence of welding defects can be suppressed. Further, when the first and second press-molded bodies are integrated by continuous or intermittent welding, the entire end face of each side wall portion of the first press-molded body and each side wall of the second press-molded body are formed. It is no longer necessary to abut the entire end face of the portion, and it is sufficient to abut one inner edge portion of each of the corresponding end faces against the other of both end faces. Therefore, when the end faces of the side wall portions of the first press molded body and the end faces of the side wall portions of the second press molded body are associated with each other, the molding accuracy of the first and second press molded bodies is poor and they correspond to each other. Even if the position of one end face is slightly deviated from the position of the other end face, welding is possible, and the occurrence of welding defects can be suppressed. Further, in the frame structure, the number of bent lines formed by press forming is two or more in total, and the number of weld lines formed by continuous welding is two in total. Therefore, the internal angle of the bent portion in the completed frame structure becomes a shape in which stress concentration is difficult to exceed 90 °, while the cross section around the weld line formed in two places in the frame structure has an angle. Since the welded portion becomes more rigid, stress concentration in the portion can be avoided. In this way, the frame of the closed cross-section structure after completion has a polygonal cross-section structure, but it is difficult for stress to be concentrated on each vertex portion, so that the torsional rigidity of the entire frame structure can be increased.
第2の発明では、完成後のフレーム構造における断面の多角形の頂点部分が増えるので、完成後のフレーム構造に負荷が掛かった際の各折り曲げ部分に掛かる応力が分散するようになり、さらに捩じり剛性の高いフレーム構造にすることができる。 In the second invention, since the apex portion of the polygon of the cross section in the completed frame structure is increased, the stress applied to each bent portion when a load is applied to the completed frame structure is dispersed, and further twisted. It is possible to make a frame structure with high torsional rigidity.
第3の発明では、第2フレームの第1フレームとの連続部分が側面視で断面U字状か、或いは、湾曲状をなすようになる。したがって、第1フレームに対する第2フレームの位置決めが容易になるとともに、溶接時において第1及び第2フレームに熱が加わっても、熱歪みによる第1フレームに対する第2フレームの位置ずれが発生し難くなり、完成後におけるフレーム構造の寸法精度を高めることができる。 In the third invention, the continuous portion of the second frame with the first frame has a U-shaped cross section or a curved cross section in a side view. Therefore, the positioning of the second frame with respect to the first frame becomes easy, and even if heat is applied to the first and second frames during welding, the positional deviation of the second frame with respect to the first frame due to thermal strain is unlikely to occur. Therefore, the dimensional accuracy of the frame structure after completion can be improved.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. It should be noted that the following description of the preferred embodiment is essentially merely an example.
図1は、本発明の実施形態に係る製造方法で製造されたフレーム構造1と、該フレーム構造1が取り付けられた自動車10を示す。フレーム構造1は、平面視で略梯子形状をなすサスペンションメンバ(サスクロス)であり、車両前後方向に延びる長尺状をなす一対のサイドメンバー1a(第1フレーム)と、該両サイドメンバー1aを橋絡する車幅方向に延びる長尺状をなす一対のクロスメンバー1b(第2フレーム)とで構成され、自動車10下部の車両後側に配設されている。
FIG. 1 shows a
サイドメンバー1aは、図2に示すように、断面が十角形の閉断面構造のフレームであり、断面U字状をなす第1プレス成形体2及び第2プレス成形体3で構成されている。
As shown in FIG. 2, the
第1プレス成形体2は、鋼板P1をプレス成形することにより得られたものであり、長手方向に延びる折り曲げ線2aが4つ形成されている。
The first press-molded
第1プレス成形体2における折り曲げ線2aが形成される折り曲げ部分の内角α1〜α4は、α1〜α4>90°を満たしており、本発明の実施形態の場合、α1〜α4は全て同じ角度になっている。したがって、第1プレス成形体2の両側壁部2bは、断面視でハの字状に拡がる形状になっている。
The internal angles α 1 to α 4 of the bent portion where the
第2プレス成形体3は、高張力鋼板をプレス成形することにより得られたものであり、長手方向に延びる折り曲げ線3aが4つ形成されている。
The second press-molded
第2プレス成形体3における折り曲げ線3aが形成される折り曲げ部分の内角α5〜α8は、α5〜α8>90°を満たしており、本発明の実施形態の場合、α5〜α8は全て同じ角度になっている。したがって、第2プレス成形体3の両側壁部3bは、断面視でハの字状に拡がる形状になっている。
The internal angles α 5 to α 8 of the bent portion where the
サイドメンバー1aは、第1プレス成形体2及び第2プレス成形体3を互いの開放側が向き合うようにして第1プレス成形体2の長手方向に延びる各端面2cと第2プレス成形体3の長手方向に延びる各端面3c(図8参照)とをそれぞれ突き合わせた部分に溶接部4を形成して第1プレス成形体2と第2プレス成形体3とを一体にすることにより得られている。
The
サイドメンバー1aにおける溶接部4(溶接線)が形成された部分の内角β1,β2は、鈍角であるとともに、本発明の実施形態の場合、同じ角度になっている。
The internal angles β 1 and β 2 of the portion of the
クロスメンバー1bは、断面矩形状の閉断面構造をなしており、端部の開口周縁がサイドメンバー1a側面に形成された折り曲げ線2a、折り曲げ線3a及び溶接部4に対して交差して延びる位置において対応する形状なしている。すなわち、クロスメンバー1bの端縁部分は、図9に示すように、サイドメンバー1aの外周面を覆うように側面視で略U字状をなしている。
The
第1プレス成形体2は、図4乃至図6に示すように、成形用金型50が装着されたプレス成形装置5を用いて成形される。
As shown in FIGS. 4 to 6, the first press-molded
該プレス成形装置5は、床面Fに設置された基台51と、該基台51の上方に対向配置された昇降可能な昇降台52とを備え、該昇降台52の下面には、金型50の上型53が固定される一方、基台51の上面には、金型50の下型54が固定されている。
The
上型53には、下方に張り出す断面略凸状の上側成形面53aが形成され、該上側成形面53aは、第1プレス成形体2の内面に対応する形状をなしている。
The
一方、下型54には、下方に窪む断面凹状の下側成形面54aが形成され、該下側成形面54aは、第1プレス成形体2の外面に対応する形状をなしている。
On the other hand, the
そして、プレス成形装置5は、昇降台52が昇降することにより、金型50が型閉じ又は型開きして鋼板P1から第1プレス成形体2を得るようになっている。
Then, in the
尚、第2プレス成形体3は、図示しないがプレス成形装置5と同等のプレス成形装置を用いて成形される。
Although not shown, the second press-molded
サイドメンバー1aは、図7及び図8に示すように、第1治具60を備えた第1組立装置6において組み立てられる。
As shown in FIGS. 7 and 8, the
第1治具60は、サイドメンバー1aの上面に対応する形状をなす上側固定面61aを有する上側固定用ブロック61と、サイドメンバー1aの下面に対応する形状をなす下側固定面62aを有する下側固定用ブロック62とを備え、第1プレス成形体2及び第2プレス成形体3を互いの開放側が向き合うようにして第1プレス成形体2の長手方向に延びる各端面2cと第2プレス成形体の長手方向に延びる各端面3cとをそれぞれ対応させるとともに、互いに対応する端面2c,3cの一方の内側縁部を両端面2c,3cの他方に突き合わせる一方、互いに対応する端面2c,3cの一方の外側縁部を端面2c,3cの他方から離間させた状態で固定可能になっている。
The
第1治具60の側方には、アーク溶接を行うための溶接トーチ7が配設されている。該溶接トーチ7は、図示しない産業用ロボットのアーム先端に取り付けられていて、トーチ先端からワイヤ7aを連続供給しながら第1治具60に固定された第1プレス成形体2及び第2プレス成形体3の各突き合わせ部分を当該第1プレス成形体2及び第2プレス成形体3の外側からそれぞれ連続的に、又は、断続的に溶接して溶接部4を形成することにより一体にして閉断面構造のサイドメンバー1aを得るようになっている。
A
フレーム構造1は、図9に示すように、第2治具80を備えた第2組立装置8において組み立てられる。
As shown in FIG. 9, the
第2治具80は、サイドメンバー1aを固定する第1固定ユニット81と、クロスメンバー1bを固定する第2固定ユニット82とを備え、サイドメンバー1aを第1固定ユニット81で固定するとともにクロスメンバー1bを第2固定ユニット82で固定することにより、サイドメンバー1aの外周面にクロスメンバー1bの長手方向一端を宛がった状態になるよう構成されている。
The
第2治具80の側方には、第1組立装置6と同様に、溶接トーチ7が配設されていて、当該溶接トーチ7のトーチ先端からワイヤ7aを連続供給しながら第2治具80に固定されたサイドメンバー1a及びクロスメンバー1bの連続部分を隅肉溶接して溶接部9を形成することにより一体にしてサイドメンバー1aとクロスメンバー1bとが交差するフレーム構造1を得るようになっている。
Similar to the
次に、フレーム構造1の製造について詳述する。
Next, the manufacture of the
フレーム構造1の製造ラインには、図3に示すように、プレス工程S1、第1組立工程S2及び第2組立工程S3が順に設けられている。
As shown in FIG. 3, the production line of the
まず、プレス工程S1において、図4に示すように、プレス成形装置5において型開きした状態の上型53と下型54との間に鋼板P1を投入するとともに、当該鋼板P1を下型54の上に載置する。
First, in the pressing step S1, as shown in FIG. 4, the steel plate P1 is inserted between the
次に、昇降台52を下降させて上型53と下型54とを型閉じする。すると、図5に示すように、鋼板P1が上型53の上側成形面53aと下型54の下側成形面54aとに沿って変形して断面U字状をなす第1プレス成形体2が成形される。しかる後、図6に示すように、昇降台52を上昇させて上型53と下型54とを型開きすることにより、完成した第1プレス成形体2を第1治具60から取り出す。このとき、第1プレス成形体2には、長手方向に延びる4つの折り曲げ線2aが形成されるとともに、両側壁部2bが断面視でハの字状に拡がるように成形される。
Next, the elevating table 52 is lowered to close the
尚、プレス工程S1では、プレス成形装置5と同様の装置を用いて第2プレス成形体3も成形される。この成形された第2プレス成形体3には、長手方向に延びる4つの折り曲げ線3aが形成されるとともに、両側壁部3bが断面視でハの字状に拡がるように成形される。
In the press step S1, the second press-molded
次に、第1組立工程S2において、図7に示すように、下側固定用ブロック62の下側固定面62aに第2プレス成形体3を開放側が上方を向くようにセットするとともに、第1プレス成形体2を開放側が下方を向くように上側固定用ブロック61の上側固定面61aにセットする。すると、第1プレス成形体2の各端面2cと第2プレス成形体3の各端面3cとがそれぞれ対応する位置になるとともに、互いに対応する端面2c,3cの一方の内側縁部が両端面2c,3cの他方に突き合わされた状態になる一方、互いに対応する端面2c,3cの一方の外側縁部が両端面2c,3cの他方から離間する状態になる。
Next, in the first assembly step S2, as shown in FIG. 7, the second press-molded
しかる後、図8に示すように、産業用ロボット(図示せず)を作動させて溶接トーチ7を移動させながら第1治具60に固定された第1プレス成形体2及び第2プレス成形体3の各突き合わせ部分を当該第1プレス成形体2及び第2プレス成形体3の外側からそれぞれ連続的に、或いは、断続的に溶接して溶接部4を形成することにより第1プレス成形体2及び第2プレス成形体3を一体にして閉断面構造のサイドメンバー1aにする。
After that, as shown in FIG. 8, the first press molded
このように、本発明の実施形態においてプレス成形により得られる第1プレス成形体2及び第2プレス成形体3は、断面ハの字状をなしているので、第1プレス成形体2及び第2プレス成形体3を成形する際、対向する両側壁部2b,3bを互いに平行に延びる位置まで折り曲げる必要が無くなり、第1プレス成形体2及び第2プレス成形体3の成形精度が良くなる。したがって、第1プレス成形体2及び第2プレス成形体3を第1治具60にセットして第1プレス成形体2及び第2プレス成形体3を溶接により一体にする際において、第1プレス成形体2の各側壁部に対する第2プレス成形体3の各側壁部の位置がずれ難くなり、溶接不良の発生を抑制することができる。また、第1プレス成形体2及び第2プレス成形体3を連続的な、又は、断続的な溶接により一体にする際において、第1プレス成形体2の側壁部2bの端面2cの全域と第2プレス成形体3の各側壁部3bの端面3cの全域とをそれぞれ突き合わせる必要が無くなり、端面2c,3cの一方の内側縁部を両端面2c,3cの他方に突き合わせるだけでよくなる。したがって、第1プレス成形体2の各側壁部2bの端面2cと第2プレス成形体3の各側壁部3bの端面3cとをそれぞれ対応させた際に、第1プレス成形体2及び第2プレス成形体3の成形精度が悪くて互いに対応する一方の端面の位置が他方の端面の位置に対して多少ずれた状態になったとしても溶接可能な状態になり、溶接不良の発生を抑制することができる。
As described above, since the first press-molded
次いで、第2組立工程S3において、図9に示すように、第1固定ユニット81にサイドメンバー1aを固定するとともに、第2固定ユニット82にクロスメンバー1bを固定する。すると、サイドメンバー1aの外周面に対してクロスメンバー1bの長手方向一端を宛がった状態になる。
Next, in the second assembly step S3, as shown in FIG. 9, the
しかる後、図9に示すように、産業用ロボット(図示せず)を作動させて溶接トーチ7を移動させながら第2治具80に固定されたサイドメンバー1a及びクロスメンバー1bの連続部分を隅肉溶接して溶接部9を形成することにより、サイドメンバー1a及びクロスメンバー1bを一体にしてフレーム構造1を得る。
After that, as shown in FIG. 9, the continuous portion of the
このように、クロスメンバー1bの端部の開口周縁がサイドメンバー1a側面に形成された折り曲げ線2a、折り曲げ線3a及び溶接部4に対して交差して延びる位置において対応する形状をなしているので、クロスメンバー1bのサイドメンバー1aとの連続部分が側面視において断面U字状をなすようになる。したがって、サイドメンバー1aに対するクロスメンバー1bの位置決めが容易になるとともに、溶接時においてサイドメンバー1a及びクロスメンバー1bに熱が加わっても、熱歪みによるサイドメンバー1aに対するクロスメンバー1bの位置ずれが発生し難くなり、完成後のフレーム構造1の寸法精度を高めることができる。
As described above, since the opening peripheral edge of the end portion of the
また、本発明の製造方法にて製造されたフレーム構造1は、プレス成形により形成される折り曲げ線2a,3aの箇所が合計で2カ所以上になり、連続溶接により形成される溶接部4の箇所が合計で2カ所になる。したがって、完成したフレーム構造1における折り曲げ部分の内角α1〜α8がそれぞれ90°を超える応力集中し難い形状になる一方、フレーム構造1において2カ所形成される溶接部4周りの断面が内角β1,β2を有する構造になるが、当該部分が溶接部4により剛性を有するようになるので、当該部分の応力集中が回避されるようになる。このように、完成後のサイドメンバー1aが断面多角形の構成になるが、各頂点部分に応力集中し難くなるので、フレーム構造1全体の捩じり剛性を高めることができる。
Further, in the
また、本発明の実施形態のサイドメンバー1aは、折り曲げ線2a,3aが合計で8つ形成されている。このように、完成後のフレーム構造1における断面の多角形の頂点部分が増えると、完成後のフレーム構造1に負荷が掛かった際の各折り曲げ部分に掛かる応力が分散するようになるので、さらに捩じり剛性の高いフレーム構造1にすることができる。
Further, in the
尚、本発明の実施形態における第1プレス成形体2及び第2プレス成形体3は、それぞれ折り曲げ線2a,3aが4つ形成されるようにプレス成形したものであるが、これに限らず、各折り曲げ線2a,3aが形成される折り曲げ部分の内角αがα>90°を満たすのであれば、第1プレス成形体2及び第2プレス成形体3は、折り曲げ線2a,3aがそれぞれ1つ以上形成されていればよい。
The first press-molded
また、本発明の実施形態では、第1プレス成形体2における折り曲げ線2aが形成される折り曲げ部分の内角α1〜α4はそれぞれ同じ角度であり、第2プレス成形体3における折り曲げ線3aが形成される折り曲げ部分の内角α5〜α8はそれぞれ同じ角度であるが、それぞれ異なる角度であってもよい。また、サイドメンバー1aにおける溶接部4が形成された部分の内角β1,β2が同じ角度であるが、異なる角度であってもよい。
Further, in the embodiment of the present invention, the internal angles α 1 to α 4 of the bent portion where the
また、本発明の実施形態では、第1プレス成形体2及び第2プレス成形体3を断面U字状にプレス成形しているが、断面V字状にプレス成形したものを用いてもよい。
Further, in the embodiment of the present invention, the first press-molded
また、本発明の実施形態では、第1プレス成形体2と第2プレス成形体3との間の接続やサイドメンバー1aとクロスメンバー1bとの間の接続にアーク溶接を用いているが、MIG溶接やTIG溶接、或いは、レーザ溶接を用いてもよい。
Further, in the embodiment of the present invention, arc welding is used for the connection between the first press molded
また、本発明の実施形態では、第1治具60が第1プレス成形体2及び第2プレス成形体3を上下から挟み込んで固定するタイプのものであるが、これに限らず、例えば、位置決めピンで第1プレス成形体2及び第2プレス成形体3を位置決めして固定するタイプのものであってもよい。同様に、第2治具80もサイドメンバー1a及びクロスメンバー1bを位置決めピンで位置決めして固定するタイプのものであってもよい。
Further, in the embodiment of the present invention, the
また、本発明の実施形態では、クロスメンバー1bが閉断面構造をなしているが、これに限らず、例えば、断面U字状をなす開断面構造であってもよい。
Further, in the embodiment of the present invention, the
また、本発明の実施形態では、クロスメンバー1bの端縁部分が側面視で略U字状をなしているが、緩やかに曲がる湾曲形状であってもよい。
Further, in the embodiment of the present invention, the edge portion of the
また、本発明の実施形態の製造方法で得られる閉断面構造のフレームは、サスペンションメンバ以外の自動車のフレーム構造にも適用可能であるだけでなく、自動車以外の車両のフレーム構造にも適用可能である。 Further, the frame having a closed cross-sectional structure obtained by the manufacturing method of the embodiment of the present invention can be applied not only to the frame structure of an automobile other than the suspension member but also to the frame structure of a vehicle other than the automobile. be.
本発明は、例えば、自動車に用いられるフレームの製造方法に適している。 The present invention is suitable, for example, for a method for manufacturing a frame used in an automobile.
1 フレーム構造
1a サイドメンバー(第1フレーム)
1b クロスメンバー(第2フレーム)
2 第1プレス成形体
2a 折り曲げ線
2b 側壁部
2c 端面
3 第2プレス成形体
3a 折り曲げ線
3b 側壁部
3c 端面
4 溶接部(溶接線)
60 第1治具
80 第2治具
1
1b Cross member (2nd frame)
2 1st press molded
60
Claims (3)
上記第1及び第2プレス成形体を互いの開放側が向き合うようにして上記第1プレス成形体の長手方向に延びる各端面と上記第2プレス成形体の長手方向に延びる各端面とをそれぞれ対応させるとともに、互いに対応する両端面の一方の内側縁部を両端面の他方に突き合わせる一方、互いに対応する両端面の一方の外側縁部を両端面の他方から離間させた状態で第1治具に固定し、
しかる後、上記第1及び第2プレス成形体の各突き合わせ部分を当該第1及び第2プレス成形体の外側からそれぞれ連続的に、又は、断続的に溶接して一体にすることにより閉断面構造の第1フレームを得ることを特徴とする車両用フレームの製造方法。 The steel plate is U-shaped or V-shaped in cross section so that one or more bending lines extending in the longitudinal direction are formed and the internal angle α of the bending portion where each of the bending lines is formed satisfies α> 90 °. After obtaining long first and second press-molded bodies, respectively,
Each end face extending in the longitudinal direction of the first press molded body is made to correspond to each end face extending in the longitudinal direction of the second press molded body so that the open sides of the first and second press molded bodies face each other. At the same time, the inner edges of one of the end faces corresponding to each other are abutted against the other of the end faces, while the outer edges of one of the end faces corresponding to each other are separated from the other of the end faces on the first jig. Fixed and
After that, the butt portions of the first and second press-molded bodies are welded continuously or intermittently from the outside of the first and second press-molded bodies to be integrated to form a closed cross-sectional structure. A method for manufacturing a frame for a vehicle, which comprises obtaining the first frame of the above.
上記第1及び第2プレス成形体は、それぞれ上記折り曲げ線が2つ以上となるようにプレス成形されることを特徴とする車両用フレームの製造方法。 In the method for manufacturing a vehicle frame according to claim 1,
A method for manufacturing a frame for a vehicle, wherein the first and second press-molded bodies are each press-molded so as to have two or more bending lines.
長手方向一端の端縁部分が上記各折り曲げ線及び溶接線の少なくとも1つに対して交差して延びる位置において上記第1フレームの外周面に対応する形状をなす長尺状の閉断面又は開断面構造の第2フレームを用意し、
上記第1及び第2フレームを上記第1フレームの外周面に上記第2フレームの長手方向一端を宛がった状態で第2治具に固定し、
しかる後、上記第1及び第2フレームの連続部分を隅肉溶接により一体にして交差するフレーム構造を得ることを特徴とする車両用フレームの製造方法。
In the method for manufacturing a vehicle frame according to claim 2.
A long closed or open cross section having a shape corresponding to the outer peripheral surface of the first frame at a position where the edge portion at one end in the longitudinal direction intersects and extends with respect to at least one of the bent lines and the welded lines. Prepare the second frame of the structure,
The first and second frames are fixed to the second jig with one end in the longitudinal direction of the second frame facing the outer peripheral surface of the first frame.
After that, a method for manufacturing a frame for a vehicle, which comprises obtaining a frame structure in which continuous portions of the first and second frames are integrally crossed by fillet welding.
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