本發(fā)明涉及一種可以用于汽車制造的板件，尤其鋼板制的工件。

背景技術(shù)：

對于保護(hù)汽車乘客和其他交通參與者日益嚴(yán)格的法律規(guī)定，給汽車車身開發(fā)者提出了矛盾的要求。一方面，為了保護(hù)乘客盼望車身具有高的形狀穩(wěn)定性，而另一方面，車身還應(yīng)該是柔性的，以便在發(fā)生事故時把汽車外的交通參與者受傷的風(fēng)險降到最低。此外，這個要求應(yīng)該在盡可能降低車身重量的情況下實現(xiàn)，以便同時還可以達(dá)到把燃料消耗減到最小。

力求滿足這個要求的已知的技術(shù)嘗試，是所謂拼焊板，帶有局部可變厚度的板件工件，例如，通過不同厚度的板件的對接焊(stumpfverschweissen)，或通過在襯底板件上焊上或粘結(jié)上增強材料。在這里把重量減到最小是可能的，方法是拼焊板的壁厚準(zhǔn)確地適應(yīng)稍后制成的工件的負(fù)載分布，而且負(fù)載高的區(qū)域獲得高的壁厚，而負(fù)載低的區(qū)域獲得低的壁厚。這種技術(shù)的缺點在于，它們要求制造和拼接不同的單件，其中尤其把單件焊在一起要消耗很多時間，因為必須用焊接工具將其一個一個地放在焊接位置上并進(jìn)行加工，越要精確地使其形狀和/或數(shù)量適應(yīng)在制成的工件上的負(fù)載分布，制造和拼裝單件的消耗就越大。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的所要解決的技術(shù)問題在于，創(chuàng)造一種板件制成的工件，其負(fù)荷能力可以像拼焊板的負(fù)荷能力那樣進(jìn)行局部調(diào)整，但是該工件能夠?qū)崿F(xiàn)工件區(qū)域的局部減弱或增強，而這些區(qū)域的非常細(xì)化的結(jié)構(gòu)不會提高制造成本。

所述技術(shù)問題根據(jù)本發(fā)明的設(shè)計方案通過一種工件解決，所述工件具有多個由板件、尤其是鋼板、一體式成型的節(jié)點和橋接體，其中每個橋接體在兩個開孔之間從一個節(jié)延伸到另一個節(jié)點，并且在每個節(jié)點上匯聚至少三個橋接體，并且其中多個橋接體具有橫截面，所述橫截面包括至少一個硬化區(qū)域和非硬化區(qū)域。這樣，不僅通過沖掉開孔可能使作為原材料使用的板件局部減弱，而且通過產(chǎn)生硬化區(qū)域，尤其用從de102014010660a1或de102014009716a1已知的方法增強，其中對于減弱或增強所采用的耗費只取決于要加工的板件面積的大小，而不取決于在其上產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)的豐富程度。

為了保證高的負(fù)荷能力，與節(jié)點匯聚的橋接體的硬化區(qū)域同樣在所述節(jié)點上匯聚。

該硬化區(qū)域尤其應(yīng)該形成柵格，在柵格的網(wǎng)孔中形成開孔。

非硬化區(qū)域可以占據(jù)每個橋接體的至少一個與該開孔鄰接的邊緣區(qū)域。

用上述方法尤其可以合理地產(chǎn)生與橋接體表面鄰接的層的形式的硬化區(qū)域。

當(dāng)該硬化區(qū)域在橋接體相反的表面上形成兩層時，可以實現(xiàn)特別高的抗彎剛度。

該硬化區(qū)域優(yōu)選通過把硬化添加物加入該板件中形成。

該工件的板件可以三維成型。雖然硬化添加物可以在成型之前就已經(jīng)施加在該工件上，但是硬化添加物的加入更適宜在成型期間或此后進(jìn)行。

對于不少用途，把橋接體和節(jié)點安排在一個周期性的柵格上是適當(dāng)?shù)?。即使在這樣一種工件的情況下，開孔和硬化區(qū)域的位置可以有目的地適應(yīng)所制成的工件的負(fù)載分布；但這并非絕對必要。

為了把工件的重量減到最小，開孔應(yīng)該占據(jù)板件表面積的至少一半。

當(dāng)例如，需要隔離降水、污染物等時，開孔可以用非金屬覆層，尤其是用塑料封閉。

為了穩(wěn)定性和制造簡單起見，該覆層最好進(jìn)一步延伸在節(jié)點和橋接體的至少一個表面上。一個這樣連續(xù)的覆層可以，例如，通過把一個薄膜粘結(jié)或?qū)訅涸诠ぜ囊粋?cè)或兩側(cè)上，或把工件浸漬在熔融液中而獲得。

一個這樣的塑料覆層最好用在從外面看不見的或不引人注目地用在汽車車身內(nèi)部的工件上，例如，作為備胎槽。

作為替代方案，該開孔和橋接體可以被第二板件覆蓋，它由工件的節(jié)點和橋接體支承。這樣該第二板件尤其可以是一個罩的外皮，擋泥板或汽車的車門，而節(jié)點和橋接體形成一個埋藏在外皮下面的增強結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點在下面參照附圖對實施例的描述中給出。附圖中：

附圖說明

圖1是按照本發(fā)明的工件在預(yù)備階段中的俯視圖；

圖2以立體圖表示進(jìn)一步處理的預(yù)備階段；

圖3是通過按照第一設(shè)計方案所制造的工件的縱剖面；

圖4是通過按照第二設(shè)計方案的工件的縱剖面；

圖5以俯視圖表示由按照第三設(shè)計方案的工件切出的一部分；

圖6是按照第四設(shè)計方案工件預(yù)備階段上逐段的俯視圖；

圖7是按照第五設(shè)計方案的工件預(yù)備階段上的俯視圖；

圖8是按照第五設(shè)計方案制造的工件的立體圖；

圖9是通過緊接在成型之后的工件壁部區(qū)域的示意剖面圖；

圖10是一個類似于圖9的浸漬處理之后的剖面圖；

圖11是按照本發(fā)明第六設(shè)計方案工件的附視圖，而

圖12是通過圖11工件的剖面圖。

具體實施方式

圖1表示按照本發(fā)明第一設(shè)計方案從鋼或輕金屬板件切出的坯料1的俯視圖。在所示的預(yù)處理階段上仍舊是平的坯料1，用四列開孔2劃分為區(qū)段3至7，其中外區(qū)段3，7都剛好與中間區(qū)段5同樣寬，而處于它們之間的各區(qū)段4，6同樣具有相同的寬度。同一列每兩個開孔2之間，在該圖中用陰影線突出的橋接體8將彼此相鄰的區(qū)段3至7相連。相應(yīng)地每個區(qū)段可以解釋為延伸在不同系列的兩個開孔2之間各橋接體9和節(jié)點10的序列，其上每兩個橋接體8和兩個橋接體9聚合。

含有在該板件中制成合金的、硬化添加物的層11設(shè)置在每個區(qū)段3至7上，在這里采取多條帶子的形式，它們與橋接體9和節(jié)點10形成十字交叉。

圖2以立體圖表示坯料1進(jìn)一步加工步驟之后，其中在區(qū)段3至7中軋成波紋輪廓，以便各橋接體9由節(jié)點10和橋接體8的平面向外擺動。坯料沿著開孔2的系列繼續(xù)直線狀延伸，以便沿著坯料1的這個系列各自可以彎曲成直角，而且這時區(qū)段3和7彼此接觸的邊緣12可以彼此焊接，以便形成縱長延伸的、在端側(cè)打開的長方體形狀的碰撞盒。

因此，在形成波形之后或同時的任意時刻，進(jìn)行使層11的硬化添加物在坯料1中合金化的熱處理。該熱處理可以使板件表面局部熔化，例如，包括用激光器，作為替代方案，可以整個坯料1一般在一個爐內(nèi)加熱至略低于熔化溫度的溫度為止。這時出現(xiàn)的在通過碰撞盒壁部的縱剖面上圖3所示的硬化區(qū)域13，在該板件表面上形成一個層；處于其下面的區(qū)域14保持為沒有硬化添加物。

在現(xiàn)在形成碰撞盒側(cè)壁的區(qū)段3至7的波形輪廓負(fù)責(zé)在碰撞情況中碰撞盒可重復(fù)的能量吸收特性，因為在變形開始之前，平行壁區(qū)段的支承作用不應(yīng)喪失。由于開口2處于碰撞盒邊緣上，可以折疊在一起的縱向壁區(qū)段可以向外位移而且不會相互妨礙。因為碰撞盒受到猛烈撞擊時，沒有在各自相反交叉的方向上出現(xiàn)折疊的折疊線，所以該碰撞盒通過一個比其結(jié)構(gòu)長度長的路徑?jīng)_擊，而這時耗盡均勻沖擊能量。在板件厚度保持恒定的情況下，硬化區(qū)域13增大該碰撞盒的能量消耗能力。

當(dāng)硬化區(qū)域13，如圖4所示，不僅存在于區(qū)段3至7的外側(cè)，而且存在于其內(nèi)側(cè)時，可以特別有效地提高該碰撞盒的能量消耗能力。為了在坯料1兩側(cè)都產(chǎn)生這樣的硬化層11不需要在兩側(cè)都覆有鍍層：正如de102014009716a1所描述的那樣就足夠：構(gòu)成由多個一側(cè)涂覆的坯料形成的堆棧，并且所述堆棧作為整體承受熱處理，因此所述層11的硬化的添加物不僅在原來覆有層11的那些坯料1上擴(kuò)散，而且可以在由于堆疊而接觸層11的第二坯料上擴(kuò)散。

圖5表示按照本發(fā)明的第二設(shè)計方案板件的俯視圖。開孔2占板件表面積的顯著部分，在這里約50％。它們以一個規(guī)則的標(biāo)準(zhǔn)圖案安排；在這里每三個相鄰的開孔2的中點都形成一個等邊三角形15。在這里三角形15的中點各自形成一個節(jié)點10，其上三個橋接體9互相匯聚。在每個橋接體9上，都形成一個縱向延伸的硬化區(qū)域13，它在兩個通過橋接體9連接的節(jié)點10上與另一橋接體9的硬化區(qū)域13匯聚，以便這些硬化區(qū)域共同形成一個蜂窩結(jié)構(gòu)。

圖5所示的區(qū)段可以是，例如，纏繞成卷材的板件的展開后的部分，所述部分為了再處理被裁成各工件，這時它完全展開時具有圖5所示的結(jié)構(gòu)。但圖5的結(jié)構(gòu)還可以只占據(jù)工件的一部分，它在其他部分，例如，沿著其邊緣，構(gòu)造得不一樣，使之便于與其他工件連接到一起，正如稍后在一個示例中還要準(zhǔn)確闡述。

圖6表示周期性結(jié)構(gòu)的另一個示例，在這里采取從板件切出一部分的形式，其上層11雖然已經(jīng)設(shè)置成帶有窗16的格柵形式，但是在層11窗16不形成開孔。在這里出現(xiàn)開孔，其中該板件各自沿著虛線17切開，并在每條線17上有兩個節(jié)點，在圖6用10′，10″舉例表示，它在線17兩側(cè)對面，垂直于板件平面在相反方向向外擺動。這樣獲得一個拉伸金屬結(jié)構(gòu)，它在每條線17的位置上有一個菱形的開孔。正如在圖5的情況下，這個拉伸金屬結(jié)構(gòu)制造成無端材料，它切成各工件，或可以是一個工件的一個單件組成部分，它還可以附帶地包括其他構(gòu)造部分。

圖7和8說明圖5和6所示的結(jié)構(gòu)結(jié)合的工件的一個示例。

圖7表示坯料1的俯視圖，它設(shè)置來制造在汽車載貨空間底部安裝的備胎槽。坯料1劃分成中央圓形區(qū)域18，它設(shè)置來形成備胎槽的底層，一個圍繞中央?yún)^(qū)域18延伸的區(qū)域19，后者應(yīng)該形成備胎槽的側(cè)壁；和一個外部區(qū)域20，用以固定在與縱向梁相鄰的底面等上。中央?yún)^(qū)域18以及外部區(qū)域20，正如在圖7左上角可以看出的，用圖5所示類型的結(jié)構(gòu)形成，以便節(jié)省重量；外部區(qū)域20的邊緣21仍舊是無孔2的，以便于焊在其他車身件上。環(huán)形區(qū)域19具有圖6的拉伸金屬結(jié)構(gòu)。這樣通過拉伸這個區(qū)域19可以輕易地實現(xiàn)在圖8的制成的備胎槽22上可以看到的區(qū)域18，20之間的垂直填充物。方法是在拉伸期間或其后加入硬化添加物，這個備胎槽22盡管重量減輕了，但獲得要求的強度。

圖9表示拉伸之后通過該區(qū)域19的徑向示意剖面圖；在剖開的節(jié)點10以及橋接體9上側(cè)可以看到硬化區(qū)域13和非硬化區(qū)域14。

為了使備份車胎槽22防風(fēng)和防水，將其浸入塑料熔融液中，當(dāng)備胎槽22再次從熔融液取出時，如圖10所示，它作為層23仍舊粘附在其表面上，和此外在區(qū)域19牽拉時形成的開孔上，和在圖9或10未示出的區(qū)域18，20的開孔2上，各自形成一個覆層24。

作為按照本發(fā)明的工件的另一個示例，圖11表示前蓋加強件30。前蓋加強件30具有柵格結(jié)構(gòu)，帶有外部環(huán)形框25，在其外邊緣上，一般通過卷邊，然后通過前蓋的外皮26(見圖12)固定。框架25可以解釋為一系列的橋接體8和節(jié)點10，其中從節(jié)點10出發(fā)橋接體9把框架25的內(nèi)部劃分成多個開孔2。在這里所示的實施例中，橋接體9彼此匯集在中央節(jié)點10上；可以設(shè)想其他布局，例如，其中彼此不交叉的橋接體9將框架25的各兩個節(jié)點10彼此連接。

橋接體9在其長度上各自至少一部分具有帽形橫截面，如圖12所示，帶有沿著橋接體9的邊緣延伸的凸緣27，它直接支持在外皮26上，或通過處于中間的粘結(jié)材料層，并具有一個與外皮26隔開的中間部分28。

硬化區(qū)域13沿著橋接體9至少在中間部分28延伸，在圖12的圖示中還在凸緣27中延伸。由于外皮26和中間部分28之間的垂直錯移(versatzes)，中間部分28的硬化區(qū)域13尤其賦予橋接體9強大的抗彎強度。在中央節(jié)點10上多個橋接體9的硬化區(qū)域13可以互相匯聚。因為硬化區(qū)域13在這里只在橋接體9的縱向上延伸，而凸緣27沒有與斜撐結(jié)構(gòu)的將中間部分28相連的側(cè)壁29十字交叉，因此斜撐結(jié)構(gòu)25的帽形輪廓還可以在硬化添加物加入?yún)^(qū)域13之后成型。

雖然以上的詳細(xì)描述和附圖描述了本發(fā)明確定的示例性設(shè)計方案，但顯然它們只是為了進(jìn)行闡述而設(shè)想出來的，故不應(yīng)作為本發(fā)明的范圍而加以限制。對所描述的設(shè)計方案的改變是可能的，而且沒有脫離后附權(quán)利要求的范圍及其等效范圍。尤其從這些描述和附圖中出現(xiàn)一些在權(quán)利要求中沒有敘述的實施例的特征。這樣的特征還可以作為在這里公開的結(jié)合出現(xiàn)。因此許多這樣的特征是在同一組文字或以另一種類型的文字組合中彼此說明的事實，并不證明它們只可以出現(xiàn)在該具體公開的結(jié)合的情況下的結(jié)論；而是基本上由此出發(fā)，即只要不影響本發(fā)明的功能性，從多個這樣的特征可以略去個別的，或加以改變。

附圖標(biāo)記清單

1坯料

2開孔

3區(qū)段

4區(qū)段

5區(qū)段

6區(qū)段

7區(qū)段

8橋接體

9橋接體

10節(jié)點

11層

12邊緣

13硬化區(qū)域

14非硬化區(qū)域

15三角形

16窗口

17線

18中央?yún)^(qū)域

19環(huán)形區(qū)域

20外部區(qū)域

21邊緣

22備胎槽

23層

24覆層

25框架

26外覆層

27法蘭

28中間件

29側(cè)壁

30增強結(jié)構(gòu)