[发明专利]成形构件及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种成形构件及其制造方法。具体来说，本发明涉及一种适合使用于汽车构成构件中的成形构件及其制造方法，该成形构件能够以低成本制造并且具有优异的尺寸精度，还具有优异的轴向按压特性和三点弯曲特性、或优异的弯曲刚性和扭转刚性。

背景技术

如众所周知，为了兼具轻量和高刚性，几乎所有的汽车车身都由承载式车身（独立车身）构成。

图20是示意性地表示汽车车身1的说明图。

通常，承载式车身通过利用例如点焊将由板厚2.0mm以下的钢板冲压成形而得到的多个构成构件组合并接合成预定的形状而构成。在这种多个构成构件（以下，称作汽车构成构件）中包括例如前侧构件2、保险杠加强件3、前撞击箱4、前侧上部导轨5、门槛6、横向构件7、地板面板8、中柱9、车顶纵梁侧构件10、后侧部件11，还包括后撞击箱12，这些构件由单一或几个成形构件主体、例如冲压成形构件主体或滚压成形构件主体构成，以便确保所要求的车身刚性。

在此，“成形构件主体”是指利用冲压成形、滚压成形等适当的弯曲成形方法对板状的原材料进行成形而得到的具有棱线部的构件主体。在本说明书中，为了方便说明，有时仅称作成形体。

图21表示将板状坯件冲压成形为截面呈帽型而得到的成形构件13的例子。尤其是，图21是示意性地表示成形构件13和平面状的封板14组合而构成的汽车构成构件15的一个例子、亦即前侧构件的构造的说明图。

如图21所示，成形构件13具有用于连接一个面13a和另一个面13b的棱线部13c，由此，能够提高汽车构成构件15的刚性。

在专利文献1中公开有将成形构件的棱线部设为折叠钢板而得到的折叠形状部的发明，在专利文献2中公开有在成形构件的棱线部设置堆焊部的发明，在专利文献3～5中公开有对成形构件的需要强度的部分进行淬火并将其作为淬火固化部的发明。

而且，在专利文献6、7中公开有如下发明：在作为原材料的两张钢板之间夹装焊料，利用所谓的热压工序进行焊接和成形来制造成形构件。

专利文献1：日本特开2008－155749号公报

专利文献2：日本特开2004－276031号公报

专利文献3：日本特开平4－72010号公报

专利文献4：日本特开平11－152541号公报

专利文献5：日本特开平10－17933号公报

专利文献6：日本特开2001－310223号公报

专利文献7：日本特开2011－88484号公报

发明内容

发明要解决的问题

在专利文献1所公开的发明中，需要用于形成折叠形状部的特殊模具，设备成本变高。在专利文献2所公开的发明中，用于形成堆焊部的成本变高。而且，在专利文献3～5所公开的发明中，不仅用于形成淬火固化部的成本变高，还担心因淬火而导致成形构件的变形所导致的尺寸精度的降低。

另外，各个钢板、焊料（例如，Pb、Cu、Ag等）的属性值（熔点、强度、延伸度）明显不同。因此，在专利文献6、7所公开的发明中存在下列问题。

（a）由于焊料是利用低熔点金属的熔融的材料，因此在热压工序中，两张钢板以将处于熔融状态的焊料夹在中间的状态成形。此时，已熔融的焊料侵入到钢的晶界而产生所谓的液态晶界脆化。在该脆化了的晶界中，焊料因成形时的扭曲而剥离，很可能不能够制造期望的成形构件。

（b）即使能够制造成形构件，在两张钢板之间，也必然会存在强度、延伸度这样的属性值与钢有很大差异的焊料。因此，在安装于车辆的成形构件受到碰撞负荷而轴向挤压变形、弯曲变形时，在焊料自身、焊料与钢板之间的界面容易产生破损，不能够提高成形构件的碰撞能量的吸收特性。

用于解决问题的方案

本发明者们得知，即使是结构简单且即使是复杂的形状也能够以简便的方法制造的复合材料、即利用焊接将加强材料接合于棱线部且此时的焊接部设置在接近棱线部的中心的区域的复合材料在承受这种碰撞负荷时，能量吸收特性特别优异。

本发明涉及一种成形构件，其具有至少一个用于连接一个面和另一个面之间的棱线部，其特征在于，该成形构件包括至少接合于棱线部的加强构件，在棱线部处设有与加强构件焊接的焊接部，该成形构件例如是冲压成形构件、滚压成形构件。