[发明专利]非线性焊接板和减轻重量的方法

说明书

相关申请

本专利申请要求2008年8月30日提交的申请号为61/093313、发明名称 为“非线性焊接板和减轻重量的方法”的美国临时专利申请的优先权，该临时专 利申请所公开的内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明涉及由拼焊板形成的结构性内衬，例如使用在车门制造中的类型， 更具体地涉及包括通过非线性焊接连接在一起的多个子部分的板和一种减轻其 重量的方法。

背景技术

结构性内衬-例如使用在车门构造中的类型提供了对封装在内部的部件 的支撑，并且增加了结构容量。例如，就车门而言，应该理解的是内衬提供了 侧面冲击加强件并形成了电子、门锁、和窗户部件的壳体。但是，这些内衬增 加的重量使得需要最大程度地减少与之相关的材料。这样一来，由不同厚度(例 如0.8和1.8mm)的薄板金属型材构成的多部分轻质量铝板通常被用于结构中， 其中型材的比例构成了内衬的整体重量。竖向线性焊接线通常用于连接型材， 且较厚的材料朝向内衬的前方布置以便支撑门铰链。焊接线的最终位置部分地 由邻近线性焊点的薄板材料的可成形性决定。

例如，如图1和1a中的现有技术所示，车门内衬1在三件式拉模2内模 压且由拼焊板(TWB)3形成。TWB3通常由0.8mm的坯件(即薄金属板等) 4和1.8mm的坯件5沿着共同的直缘由连续线性焊点6连接在一起而形成。为 了减轻质量，焊接线6布置成使得较厚的坯件相对于整个板材面积最小化。在 图1a中，应该理解的是向前移动线性焊接线将使得当1.8mm材料被0.8mm材 料替代时门内衬的质量会减少。然而，这导致各种问题，例如沿焊接线下部三 分之一部分的应变增加，下边缘附近的薄材可能失效，以及对额外拉模的需求 和/或对承重垫(tonnage pad)增加的允许。

发明内容

本发明提供了一种工程非线性焊接板的创新应用和解决上述问题的减小 结构性内衬质量的方法。除了其他方面，本发明的方法在生产净重节省的结构 性内衬方面是有用的，这些结构性内衬例如是汽车车门内衬，这提高了燃油经 济性。通过减轻质量，本发明还有利于减少相关原材料的成本，包括减少板材 成本。本发明可使用现有的三件式拉模进行实施且需要最小限度的附加试验。 此外，本发明有利于通过附加在拉模组件上的受控裂缝装置来将失效位置重新 定位到更容易管理的新位置。在这方面，非线性焊接板的可成形性通过受控裂 缝装置的使用得到提高。最后，本发明对提供用于TWB制造的改进的板材嵌套 和固定也是有用的。

在优选实施方式中，本发明的目的是通过重新定位焊接线来减少用于制 造门面板的1.8mm坯件的数量，使得更多的1.8mm坯件被0.8mm坯件所替代。 本发明提供一种用于在拼焊板内重新分配成型应变的方法，使得较少的厚材料 可被用在门内衬的拉模过程中。与传统的线性焊接应用相比，曲线或非线性焊 接线更均匀地拉紧薄板材料、延迟初始缩颈，并且失效位置被重新定位成与扬 声器孔成一条直线。为了达到后者的效果，使用拉模中的受控裂缝装置以使本 发明的益处最大化。

上述以及其他特征通过下面的附图和详细描述而被举例说明。

附图说明

以下参考示例性比例的附图详细说明本发明的优选实施方式，其中： 图1所示为现有技术的三片式拉模和冲压前的拼焊板的示意性正投影图； 图1a所示为现有技术的由具有不同厚度的第一和第二板材组成的门内衬的 正投影图，其中示出了具有下部第三长度L1的线性焊接线； 图2所示为根据本发明优选实施方式的由具有不同厚度的第一和第二板材 组成的门内衬的正投影图，其中示出了向前移动且具有大于L1的下部第三长度 L2的非线性焊接线； 图3所示为根据本发明优选实施方式的具有位于扬声器孔内的控制裂缝装 置的三件式拉模和冲压前的非线性焊接TWB的示意性正投影图； 图4所示为根据本发明第二优选实施方式的由具有不同厚度的第一和第二 板材组成的门内衬的正投影图，其中示出了向前移动并且具有大于L1的下部第 三长度L2和构造为绕过镜子衬垫的上部的非线性焊接线；和 图5所示为图1和2或4中焊接线的下部第三轮廓的示意图，尤其示出了在 载荷作用下的L1和L2。

具体实施方式