本發(fā)明涉及一種如權(quán)利要求1前序部分的特征所述的用于機(jī)動(dòng)車的縱梁。

此外，本發(fā)明涉及一種如權(quán)利要求11前序部分的特征所述的用于制造這樣的縱梁的方法。

背景技術(shù)：

由現(xiàn)有技術(shù)已知的是：在機(jī)動(dòng)車中安裝縱梁和制造自承式機(jī)動(dòng)車車身。這些自承式機(jī)動(dòng)車車身在此大部分由金屬材料制成。特別是在此使用鋼材，然而也使用輕金屬材料。作為輕金屬材料優(yōu)選使用鋁合金。

這樣的自承式機(jī)動(dòng)車車身在前側(cè)或后側(cè)具有縱梁。這些縱梁一方面用于建立與設(shè)置在前端部或后端部上的橫梁連接、特別是在裝入碰撞盒的情況下。然而縱梁例如也用于收納軸輔助架(achshilfsrahmen)，然而也用于收納發(fā)動(dòng)機(jī)和/或傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。

縱梁構(gòu)造成長(zhǎng)形的、在橫截面中具有成型輪廓的構(gòu)件?？v梁也可以構(gòu)造成封閉的空心型材構(gòu)件。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是揭示一種縱梁以及一種用于制造該縱梁的方法，該縱梁具有特別小的自重、可以低成本地和在經(jīng)濟(jì)的材料投入的情況下制造。

根據(jù)本發(fā)明，上述目的利用如權(quán)利要求中的特征所述的用于機(jī)動(dòng)車的縱梁得以實(shí)現(xiàn)。

根據(jù)本發(fā)明，這個(gè)目的的方法技術(shù)部分利用權(quán)利要求11中的方法得以實(shí)現(xiàn)。

有益的構(gòu)造變型在從屬權(quán)利要求中得以說明。

根據(jù)本發(fā)明的用于機(jī)動(dòng)車的縱梁構(gòu)造成長(zhǎng)形的構(gòu)件。它在橫截面中具有成型輪廓。該輪廓可以沿著縱向變化?？v梁利用金屬成形技術(shù)制成，其中，初始基礎(chǔ)是擠出的輕金屬型材。縱梁在縱向上區(qū)段性地(laengenabschnittsweise)具有相互不同的壁厚。根據(jù)本發(fā)明，縱梁的出眾之處在于：輕金屬型材相對(duì)縱梁的縱向橫向定向地?cái)D出并且在擠出后成形。

在本發(fā)明的意義上，縱向不必強(qiáng)制性精確地與輕金屬型材的擠出方向成90°角地延伸。特別是與另外的壓模技術(shù)加工相關(guān)地也可以存在幾度的偏差，然而特別是縱梁的縱向相對(duì)輕金屬型材的擠出方向橫向定向地延伸。由此優(yōu)選縱梁的縱向相對(duì)輕金屬型材真正的擠出方向以70°與110°之間、特別是在80°與100°之間定向地延伸。

由此可以首先擠出輕金屬型材，其在擠出橫截面中具有相互不同的壁厚。這個(gè)輕金屬型材制造有小于之后的加工寬度并且也小于縱梁的長(zhǎng)度的擠出寬度。然而輕金屬型材以不平整的擠出橫截面例如波形延伸的擠出橫截面被擠出。

在下一個(gè)加工步驟中將這個(gè)不平整的擠出橫截面拓寬、特別是展平。這例如可以通過從上側(cè)或從下側(cè)施加壓力和/或通過在擠出橫截面的相應(yīng)端部上施加拉力來實(shí)現(xiàn)。在展平或者拓寬之前或之后對(duì)金屬型材進(jìn)行裁斷。通過這種方式制備半成品，這些半成品基本上具有板形。然后對(duì)這些半成品進(jìn)行成形技術(shù)加工，使得縱梁成形為它的最終輪廓或者通過拉壓成形(zugdruckumformemn)、深沖或三維沖壓成形(pressumformen)。因此縱梁構(gòu)造成三維復(fù)雜成形的、具有相互不同的壁厚的構(gòu)件。然而根據(jù)本發(fā)明，縱梁的縱向相對(duì)輕金屬型材的原始擠出方向橫向定向。因此產(chǎn)生如下優(yōu)點(diǎn)：可以根據(jù)對(duì)負(fù)荷、剛性、碰撞性能和材料投入的相應(yīng)要求通過擠出方法有針對(duì)性地在縱向上區(qū)段性地調(diào)節(jié)壁厚。優(yōu)選可以如下地使用擠出方法，即，在之后的縱梁的其中設(shè)置有小的橫截面寬度和/或橫截面高度的長(zhǎng)度區(qū)段中制造較大壁厚。在比上述長(zhǎng)度區(qū)段具有更大的橫截面外形的長(zhǎng)度區(qū)段中可以使用較薄的壁厚。真正的縱梁的橫截面則特別可以通過成形技術(shù)加工制造而成。這個(gè)橫截面沿縱向可以相互不同。然而在一個(gè)橫截面中則分別構(gòu)造有一個(gè)基本上均勻的壁厚，其中，壁厚沿著縱梁的縱向相互變化。

可以使用能夠擠出30cm、40cm、50cm的擠出寬度的通常的擠出設(shè)備。然而通過這個(gè)擠出過程之后的展平或拓寬可以實(shí)現(xiàn)超過100cm最高到150cm或者甚至200cm的構(gòu)件長(zhǎng)度，使得構(gòu)件長(zhǎng)度優(yōu)選相當(dāng)于擠出寬度的1.5倍至4倍。優(yōu)選擠出在1mm與10mm之間的壁厚。特別是構(gòu)造有1mm至5mm、特別是1.5mm至3mm的較薄的壁厚。較大壁厚優(yōu)選構(gòu)造在3mm與6mm之間、特別是在3.5mm與5mm之間。

特別是由此可以將縱梁制造成一件式的和材料統(tǒng)一的。然而縱梁也可以構(gòu)造成聯(lián)接的裝配構(gòu)件和在此特別是構(gòu)造成焊接的裝配構(gòu)件。在后一種情況中特別是可以將縱梁至少在縱向上區(qū)段性地制造成封閉的空心型材。為此優(yōu)選將封板(schliessblech)與縱梁在縱向上區(qū)段性地聯(lián)接。

然而在本發(fā)明的優(yōu)選的構(gòu)造變型中也可能的是：裝配構(gòu)件形式的縱梁的兩個(gè)部分利用根據(jù)本發(fā)明的方法制成并且在成形技術(shù)加工之后將這兩個(gè)部分相互聯(lián)接。這提供如下優(yōu)點(diǎn)：兩個(gè)部分分別重量?jī)?yōu)化地、有針對(duì)性地在縱向上區(qū)段性地具有相互不同的變化的壁厚。特別是由此例如可以設(shè)置環(huán)繞的槽作為支架(traeger)。這些槽可以特別是構(gòu)造在空心型材的內(nèi)側(cè)。由此可能的是：在軸向引入力的情況中造成縱梁的有針對(duì)性的壓縮。

在兩個(gè)沿著縱向相鄰的長(zhǎng)度區(qū)段之間優(yōu)選構(gòu)造有過渡區(qū)段。這個(gè)過渡區(qū)段也稱為壁厚過渡部。此外，過渡區(qū)段優(yōu)選具有沿縱梁的縱向延伸的寬度，該寬度構(gòu)造成小于等于較大壁厚的3倍、優(yōu)選1.5倍。從較小壁厚到較大壁厚或者從較大壁厚到較小壁厚，這個(gè)壁厚在縱剖面中遞減地、線性地或漸增地過渡。這特別是提供如下優(yōu)點(diǎn)：首先可以在擠出方法中制造相應(yīng)的壁厚過渡部，該壁厚過渡部在后續(xù)的展平過程或拓寬過程中不發(fā)揮切口效應(yīng)。由此避免收縮或形成裂紋。

然而作為替換方案也可以考慮：逐級(jí)地實(shí)現(xiàn)壁厚過渡。壁厚過渡部的寬度由此極小、優(yōu)選小于1mm。按照一級(jí)的原理實(shí)現(xiàn)并且跳躍式地實(shí)現(xiàn)從較小壁厚到較大壁厚的壁厚的過渡。

特別是較大壁厚大于較小壁厚的1.3倍、優(yōu)選大于各相鄰的較小壁厚的1.5倍。

此外特別優(yōu)選壁厚過渡部只構(gòu)造在縱梁的一側(cè)。這意味著：相對(duì)壁厚過渡部的一側(cè)是平面的或平坦的，而在相反側(cè)構(gòu)造有壁厚過渡部。然而通過擠出方法同樣特別優(yōu)選可能的是：壁厚過渡部構(gòu)造在縱梁的兩側(cè)，因此在上側(cè)上和下側(cè)上。同樣由此又可以通過壁厚的有針對(duì)性的變化重量?jī)?yōu)化地和同時(shí)穩(wěn)定性優(yōu)化地制造縱梁。

在另一種優(yōu)選的構(gòu)造變型中，縱梁特別是在安裝位置中在縱向上區(qū)段性地具有比相鄰的長(zhǎng)度區(qū)段更大的高度。這特別是可以通過剪邊過程來制造。在輕金屬型材的經(jīng)過裁斷的那側(cè)可以在外輪廓上如下地剪邊，即，為了容納例如安裝件或類似構(gòu)件可以構(gòu)造相對(duì)安裝位置向上指的或向下指的凸起。

作為補(bǔ)充方案或替換方案，縱梁特別是通過與另外的部件聯(lián)接而構(gòu)造成封閉的空心型材。然而真正制成的縱梁特別是具有c形的、u形的、w形的或帽形的橫截面成型輪廓。制成的縱梁的橫截面的橫截面平面垂直于輕金屬型材的擠出橫截面的橫截面平面定向。

優(yōu)選在縱梁的一個(gè)長(zhǎng)度區(qū)段中、特別是在沿縱向的端部區(qū)段中作為觸發(fā)器構(gòu)造有具有較薄壁厚的至少一個(gè)長(zhǎng)度區(qū)段。優(yōu)選至少兩個(gè)、特別是三個(gè)、四個(gè)或更多長(zhǎng)度區(qū)段構(gòu)造有較薄的壁厚。這些長(zhǎng)度區(qū)段并行地彼此間隔開，從而在導(dǎo)入軸向力時(shí)為了能量分解而造成縱梁的有針對(duì)性的壓縮或變形。觸發(fā)器的情況中的過渡區(qū)段特別是跳躍式的并且具有沿縱向的小寬度。

此外特別優(yōu)選地縱梁的一種構(gòu)造變型規(guī)定：在縱向上區(qū)段性地構(gòu)造有至少一個(gè)空腔，因此縱梁上的橫截面構(gòu)造成封閉的空心型材。然而另一長(zhǎng)度區(qū)段構(gòu)造成開放的空心型材例如c形的、w形的或帽形的。這如下地構(gòu)成，即，在具有封閉的空心型材的長(zhǎng)度區(qū)段中，封板或第二部分與縱梁的第一部分聯(lián)接。

此外，本發(fā)明涉及一種用于制造具有所述特征中的至少一個(gè)特征的縱梁的方法。根據(jù)本發(fā)明，該方法的出眾之處在于下列方法步驟：

-擠出具有不平整的擠出橫截面和擠出寬度的輕金屬型材，

-通過展平和/或拉伸將擠出寬度拓寬到加工寬度，

-其中，在拓寬期間或之后裁斷成各個(gè)半成品，

-將半成品擠壓成形為縱梁，其中，在擠壓成形作業(yè)之前、期間或之后實(shí)施剪邊作業(yè)。

附圖說明

下文說明的內(nèi)容是本發(fā)明另外的優(yōu)點(diǎn)、特征和觀點(diǎn)。在示意圖中示出優(yōu)選的構(gòu)造變型。這些示意圖有助于容易理解本發(fā)明。附圖中：

圖1示出根據(jù)本發(fā)明制造的縱梁的透視圖以及剖視圖；

圖2示出用于圖1所示縱梁的可選止動(dòng)板；

圖3a至3f示出一種制造方法以及利用該制造方法制造的具有封板的縱梁；

圖4a至4f示出一種制造方法以及利用該制造方法制造的縱梁的不同視圖；

圖5示出被擠出的輕金屬型材的橫剖視圖；

圖6a和6b示出根據(jù)本發(fā)明的縱梁的縱剖視圖。

在附圖中為相同的或類似的構(gòu)件使用同樣的附圖標(biāo)記，盡管出于簡(jiǎn)化的原因省略重復(fù)的說明。

具體實(shí)施方式

圖1示出的是根據(jù)本發(fā)明的縱梁1的透視圖?？v梁1具有三維復(fù)雜成形的輪廓，該輪廓通過成形技術(shù)加工制造而成。根據(jù)切線a-a和b-b以及分別示出的橫剖視圖可以看到：縱梁1至少在縱向上局部地構(gòu)造成開放的空心型材和特別是帽形的c狀或者l狀的橫截面成型輪廓。在橫截面中具有相應(yīng)均勻的壁厚。

縱梁1沿著它的縱向2具有相互不同的壁厚w1、w2、w3、w4、w5、w6。這在相應(yīng)的半成品3的縱剖視圖中示意性地表明。這個(gè)半成品具有半成品長(zhǎng)度4，該半成品長(zhǎng)度大于等于縱梁1本身的長(zhǎng)度5。通過對(duì)半成品3的成形技術(shù)加工使得縱梁1的長(zhǎng)度5相對(duì)半成品的長(zhǎng)度4變小。各個(gè)壁厚w1、w2、w3、w4、w5、w6相互間的壁厚過渡部6在此示出為僅僅構(gòu)造在上側(cè)7上。然而作為未進(jìn)一步示出的替換方案，它們也可以構(gòu)造在下側(cè)8上或者構(gòu)造在上側(cè)7和下側(cè)8上。

再次示范性示出一個(gè)過渡區(qū)段9，該過渡區(qū)段具有寬度10，該寬度優(yōu)選小于等于最大相鄰的壁厚w3。壁厚以遞減的過程從較小壁厚w2過渡到較大壁厚w3。然而壁厚也可以未進(jìn)一步示出地逐級(jí)地或跳躍式地過渡。

在前部的端部區(qū)段11中構(gòu)造有兩個(gè)具有較薄的壁厚w4、w6的長(zhǎng)度區(qū)段12、13。這些長(zhǎng)度區(qū)段12、13在導(dǎo)入軸向力時(shí)會(huì)造成縱梁1的有針對(duì)性的變形。它們也稱為支架。較大壁厚w1、w3、w5可以是相同的，然而也可以是相互不同的。相比之下較薄的壁厚w2、w4、w6同樣可以是相應(yīng)相同的，然而也可以是相互不同的。然而縱向2相對(duì)未進(jìn)一步示出的輕金屬型材的畫出的擠出方向14橫向定向延伸地設(shè)置。

圖2示出用于特別是根據(jù)圖1的本發(fā)明縱梁的上殼15。這個(gè)縱梁在這種情況下將構(gòu)造成下殼。上殼在它的半成品3的縱剖視圖中也具有相互不同的壁厚w1、w2、w3、w4、w5、w6。這些壁厚w1、w2、w3、w4、w5、w6在此構(gòu)造成與圖1的壁厚類似。上殼15和根據(jù)圖1的縱梁的下殼可以由相同的半成品3制成。然而優(yōu)選外部輪廓的布局相互不同。上殼15與下殼未進(jìn)一步示出地相互聯(lián)接、特別是通熱結(jié)合方法。

圖3c至3f示出根據(jù)本發(fā)明的縱梁1的另一種構(gòu)造變型。可以看出：這個(gè)縱梁沿著它的縱向2具有長(zhǎng)度區(qū)段，這些長(zhǎng)度區(qū)段相對(duì)具有相比之下較小高度的相鄰的長(zhǎng)度區(qū)段具有更大的高度h和/或更大的橫截面積。此處可以設(shè)置有例如未進(jìn)一步示出的構(gòu)件如軸、車身構(gòu)件或發(fā)動(dòng)機(jī)支架。特別是根據(jù)圖3d中的剖視圖a-a可以看出：縱梁1與另一個(gè)橫截面呈c形的型材16聯(lián)接，從而構(gòu)成一個(gè)封閉的空腔17。

圖3a示出的是圖3b的拓寬的半成品3的縱剖視圖。沿著以后制造的縱梁1的縱向2可以清楚地看出在縱向上區(qū)段性相互不同的壁厚w1、w2、w3、w4、w5?？v向相對(duì)擠出方向14橫向定向。在各個(gè)壁厚w1、w2、w3、w4、w5之間示出壁厚過渡部6。同樣在此再次僅僅在上側(cè)7上、但不是在下側(cè)8上。下側(cè)8沒有壁厚過渡部有利于根據(jù)圖3d的聯(lián)接。

圖4c至4f示出的是縱梁1的另一種構(gòu)造的不同視圖?？梢钥闯觯嚎v梁1的第一部分18由具有橫截面相互不同的壁厚w1、w2、w3、w4、w5的半成品3制成。作為橫截面構(gòu)造成開放的空心型材的第二部分19與第一部分18聯(lián)接。這例如通過熱接合來實(shí)現(xiàn)。由此產(chǎn)生封閉的空腔17。根據(jù)圖4a和4b再次首先擠出和拓寬型材16，以便這樣為第一部分18制造相互不同的壁厚w1、w2、w3、w4、w5。

圖5此外示出首先被擠出的、具有擠出寬度21和相互不同的壁厚w1、w2的輕金屬型材20。擠出寬度21在此小于加工寬度22、例如在圖3b中示出。構(gòu)件長(zhǎng)度則與加工寬度22相符或者由于三維擠壓成形而略微小于加工寬度22。

圖6示出的是根據(jù)本發(fā)明的縱梁1的縱剖視圖，其中，從一個(gè)較大壁厚w1過渡到一個(gè)較小壁厚w1。在圖6a的情況中，既在根據(jù)本發(fā)明的縱梁1的上側(cè)7上也在下側(cè)8上實(shí)現(xiàn)壁厚過渡部6。此外，這個(gè)縱梁具有一個(gè)過渡區(qū)段9，該過渡區(qū)段從寬度10起沿著縱向2延伸，其中，寬度10小于等于較大壁厚w2的3倍。橫截面曲線在過渡區(qū)段9中在上側(cè)7上漸增地而在下側(cè)8上遞減地過渡到壁厚w2。

圖6b同樣示出形式為壁厚跳躍部的過渡區(qū)段9，該過渡區(qū)段9同樣構(gòu)造在上側(cè)7以及下側(cè)8上。壁厚跳躍部23由此具有沿著縱向2的延伸長(zhǎng)度，其優(yōu)選小于等于1mm。特別是它逐級(jí)地進(jìn)行。圖6a和6b的圖示也可以分別只構(gòu)造在上側(cè)7上或只在下側(cè)8上。同樣示出擠出方向14。

附圖標(biāo)記列表

1縱梁

21的縱向

3半成品

4半成品長(zhǎng)度

51的長(zhǎng)度

6壁厚過渡部

7上側(cè)

8下側(cè)

9過渡區(qū)段

109的寬度

11端部區(qū)段

12長(zhǎng)度區(qū)段

13長(zhǎng)度區(qū)段

14擠出方向

15上殼

16型材

17空腔

18第一部分

19第二部分

20輕金屬型材

21擠出寬度

22加工寬度

23壁厚跳躍部

h高度

w1壁厚

w2壁厚

w3壁厚

w4壁厚

w5壁厚

w6壁厚