用于制造具有多個彼此不同壁厚的區域的金屬板成型件的方法以及車橋副車架與流程

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本發明涉及一種根據權利要求1特征的、用于制造具有多個彼此不同壁厚的區域的金屬板成型件的方法。

本發明還涉及一種根據權利要求2特征的、用于制造具有多個彼此不同壁厚的區域的金屬板成型件的方法。

本發明還涉及一種根據權利要求14的前序部分的特征的、用于機動車的車橋副車架。

背景技術：

由現有技術已知機動車車身由金屬板構件制成。為此制造通常自支承的車身，其由機動車結構構件組裝而成。這包括機動車支柱、橫梁、縱梁、傳動軸通道、車底部件，車頂梁等。這些構件大多制造成金屬板成型件。為此，近年來熱成型和加壓淬火技術被廣泛用于制造具有高強度或甚至超高強度特性的構件。對此使用可淬火的鋼合金并且提供板坯形式的原料。這些板坯被加熱到高于ac3點的溫度上，這被稱為奧氏體化并且隨后在該狀態中進行熱成型。接著在壓制成型模具本身中或在單獨的保持模具中進行快速冷卻，從而通過淬火獲得相對硬的組織。

但現在一方面需要在一個構件中實現彼此不同的強度特性。同時又應維持低的生產成本和材料費用。

例如de10048312b4公開了一種用于板坯的拉伸裝置，在其中通過兩個輥在一個板坯中制造彼此不同的厚度區域。基于彼此不同的壁厚獲得具有彼此不同強度的構件。此外，ep1621453a2描述了一種借助熱成型技術的制造方法，在其中也加工具有彼此不同壁厚的構件。

然而，彼此不同的壁厚在構件上通常通過一個在先的軋制過程來制造。但相應的軋制過程引起制造成本并且因此對于單個板坯是不可行的。

技術實現要素：

因此，本發明的任務在于提供一種用于制造一種具有彼此不同壁厚的構件的方法，該方法與由現有技術公開的方法相比可更加低成本地實施并且待加工材料的材料使用更少。

根據本發明上述任務借助根據權利要求1特征的、用于制造具有多個彼此不同壁厚的區域的金屬板成型件的方法來解決。

作為替代方案，上述任務借助根據權利要求2特征的、用于制造具有多個彼此不同壁厚的區域的金屬板成型件的本發明方法來解決。

根據權利要求1和2的本發明方法的有利方案在從屬權利要求中被描述。

在實物方面所述任務借助根據權利要求14特征的、用于機動車的車橋副車架來解決。

車橋副車架的有利實施方式在相關從屬權利要求中被描述。

用于由鋼材料或輕金屬材料制造金屬板成型件、尤其是機動車金屬板成型件(所述金屬板成型件具有多個彼此不同壁厚的區域)的方法的特征在于下述步驟：

－提供具有恒定壁厚的金屬板材料；

－借助壓緊壓機將金屬板材料預成型為預制件，在此在內部區域中制成至少一個隆起，使得隆起中的材料被拉伸并且具有減小的壁厚；

－壓平和/或拉平制出的預制件；

－在預成型之前、期間或之后將金屬板材料分割成板坯；

－可選地對板坯進行剪切和/或沖孔；

－將板坯成型為金屬板成型件。

因此根據本發明規定，彼此不同的壁厚通過拉伸和隨之而來的內部區域或者說內置區域中的壁厚減小產生。為此使用壓緊模具、尤其是壓緊壓機，在此為了實施拉伸過程這樣提高壓緊力，使得材料不滑動或顯著減少滑動或補充流入并且通過至少一個隆起、優選波紋形狀拉伸材料以便產生隆起。這意味著，在內部區域中通過隆起或波紋形狀引起有利于長度變化的壁厚減小。

因此，通過有針對性地控制如壓緊力可在預成型過程的特定時間在隆起或波紋形狀中引起有針對性均勻分布的拉伸。這意味著，在隆起區域中形成具有均勻橫截面延伸的減小的壁厚并且在位于壓緊器之間的區域之外的區域中保持所提供金屬板材料的原始壁厚。

有利的是，壓緊壓機并非必須構造成完全單獨的模具。也可在制造帶材后使用嵌入的帶材張緊器，隨后在帶材張緊器閉合并且成型沖頭駛入時利用拉伸制造相應隆起。

在一種用于由鋼材料或輕金屬材料制造具有多個彼此不同壁厚的區域的金屬板成型件、尤其是機動車構件的替代解決方案中，該方法的特征在于下述方法步驟：

－提供具有恒定壁厚的金屬板材料；

－將金屬板材料預成型為預制件，在此借助壓制模具在內部區域中制成至少一個隆起；

－在限定內部區域的邊緣表面上分別制造邊緣隆起，該邊緣隆起的幅度大于所述隆起的幅度；或者

－在閉合壓制模具時在相對置的兩側上產生截止彎邊，該截止彎邊引起在截止彎邊外部的材料減速地補充流入在截止彎邊之間的區域中，使得在閉合壓制模具時內部區域中的金屬板材料被拉伸；

－壓平和/或拉平制出的預制件；

－在預成型之前、期間或之后將金屬板材料分割成板坯；

－可選地對板坯進行剪切和/或沖孔；

－將板坯成型為金屬板成型件。

在此特別有利的是無需使用壓緊器，而是制造至少三個隆起，即一個內部隆起以及分別界定內部區域的邊緣隆起。為此使用壓制模具，其包括上模和下模并且為了制造邊緣隆起這樣設計相應模具，使得首先是制造相應邊緣隆起的沖頭與待成型金屬板材料初次接觸。在壓制模具繼續下降過程中待預成型金屬板材料隨后在邊緣隆起區域中與模具接觸并且因此提高摩擦，該摩擦導致位于邊緣隆起之外的金屬板材料區域減速地并且受控地補充流入內部區域中。在制造內部區域中的隆起時，材料基于減速的補充流入被拉伸，因此產生有利于長度變化的壁厚減小。

作為替代方案，也可在相對置的兩側通過閉合壓制成型模具產生截止彎邊，該截止彎邊引起位于截止彎邊外部的材料向由截止彎邊限定的內部區域中減速的補充流入。通過同時成型內部區域中的至少一個隆起，材料因此被拉伸，這導致壁厚減小。通過閉合成型模具尤其是將截止彎邊制造為金屬板坯的45°至90°彎邊。

下述在從屬權利要求中描述的有利方案既適用于借助壓緊器的方法也適用于借助邊緣隆起的方法。為簡單起見下述說明僅針對一個或另一方法，出于簡化原因省略針對第二種方法的完全重復。

在上述兩種方法中，金屬板材料、即原料以板坯或金屬帶材的形式被提供且這樣構造，使得其至少在一個區域中具有恒定壁厚。該區域隨后借助本發明所描述的方法被拉伸，即壁厚減小。其余區域也可具有減小或增大的壁厚。該方法尤其是用于完全具有恒定壁厚的金屬板材料。

如此制造的預制件也可稱為半成品。隨后預制件被矯直，這尤其是通過壓平和/或拉平進行。矯直因此可通過壓力成型、如在壓制模具中進行，但也可通過拉力成型實現，使得被拉伸的預制件板坯通過側面拉力被拉直或者說拉平。也可組合拉力和壓力成型、即壓平和拉平。上述步驟同樣適用于金屬帶材的矯直。矯直的金屬帶材隨后可被分割成板坯。

由此獲得板坯，其在內部區域中具有相對于界定內部區域的外部區域減小的壁厚。當板坯或金屬帶材分別在整個寬度上預成型時，則在本發明中內部區域是指被兩個外部區域界定的區域。但在本發明范圍中也可想到，制造內置區域，使得預制件并非僅被兩個相對置的相鄰區域界定，而是在所有四個側面上、即完全包圍地被未預成型的并且因此具有原始壁厚的區域界定。隨后也可對預制件或展平的板坯進行剪切，使得不僅可在內部區域中，而且也可沿切邊在外側邊緣上實現壁厚減小。隨后也可對板坯進行剪切，使得不僅可在內部區域中，而且也可沿切邊在外側邊緣上實現壁厚減小。

接下來，將如此制成的、矯直且具有彼此不同壁厚的板坯送入成型模具中并且在此成型為金屬板成型件。成型在此優選作為冷成型或尤其是作為熱成型和加壓淬火過程進行。作為優選的鋼類型使用22mnb5鋼或冷成型鋼5235。也可想到成型具有trip性質的鋼或dc04鋼。在輕金屬合金中尤其是成型5000或6000系列鋁合金。

在本發明方法中不僅可對單個板坯進行局部拉伸而且也可在金屬帶材上進行預成型操作，在此金屬帶材從帶卷上退繞并且在預成型之后被剪切或分離為金屬帶材的預成型部分。在最簡單的方案中制造一個簡單彎曲的波紋形狀。因此內部區域通過預成型僅具有一個隆起。在此這樣定義內部區域，其至少在放置有壓緊器的兩個側面被界定。但內部區域也可在所有側面上被界定。在該區域中放置一個優選環繞的壓緊器或四個側面各一個壓緊器。

隆起優選構造為波紋形狀。在本發明范圍中波紋形狀也可以是多次彎曲的。因此內部區域具有正弦形曲線。由此產生這樣的優點：長度變化并非僅決定性地通過一個隆起引起，而是通過正弦形曲線的多個波峰和波谷引起，不會出現一個隆起的過大幅度僅在一側具有較大的長度變化，在此流入長度變化的材料引起壁厚的均勻減小，這可通過壓緊器來控制。

借助本發明方法，壁厚可相對于原始壁厚減小1％至40％。通過預先設計待制造金屬板成型件的外部尺寸和/或矯直板坯的外側切邊，可這樣考慮在拉伸時出現的長度變化，使得矯直的板坯適應構件外部輪廓尺寸。因此可相對于傳統軋制方法可減少用于提供金屬板坯或金屬帶材的材料使用量。此外成型自由度更高，因為由現有技術公開的軋制方法始終受到兩個相對置的輥對及輥對的縱向延伸限制，這恰恰在生產變化時意味著成本增加。當例如軋制金屬帶材時，不能軋制局部內部區域，而是在金屬帶材的整個寬度上在特定長度區段上軋制金屬帶材。借助根據本發明的拉伸可在內部區域中有針對性地引起局部壁厚減小。在上文和下文中，術語“內側區域”和“內部區域”可互換使用。內置區域表示在所有側面被包圍的區域。

特別優選實施下述方法步驟。

一種特別優選的過程流程規定：首先金屬帶材從帶卷上退繞并且優選在兩側被夾緊，以便在長度區段上在整個寬度上進行預成型。根據所使用的材料出現冷作硬化，其通過拉伸過程引起的材料減弱至少部分被補償。

隨后通過拉力和/或壓力成型進行壓平和/或拉平。該成型可作為簡單的碰撞成型實施且沒有進一步夾緊或調整。由此產生定制成型板(tailoredformedblank)，在此通過之前選擇的波紋輪廓避免在矯直過程或展平過程中繼續起皺。構件因此僅被展平。

接著將金屬帶材剪切為具有彼此不同壁厚的板坯。隨后進行成型操作。這優選作為冷成型在至少一個模具級中進行。產生這樣的金屬板成型件，其在具有減小的壁厚的區域中壁厚相對于原始壁厚減小5％至30％、尤其是5％至10％。因此壁厚減小區域中的壁厚具有約90％的原始壁厚。

另一種優選方法規定，一種可選具有涂層的金屬帶材從帶卷上退繞、被拉直并且隨后被剪切為金屬板坯。這些金屬板坯隨后在爐中被加熱，在預涂層情況下被合金化并且接著在兩側被夾緊并且在表面區段中在局部拉伸的情況下被熱預成型。在此產生波紋輪廓或盆狀輪廓。基于至少仍有余熱的金屬板坯可實現高變形度和基于此的高拉伸率。多側夾緊也可實現多個方向上的拉伸以及與此關聯的壁厚減小。隨后進行矯直操作，其又通過借助拉力成型和/或壓力成型的壓平和/或拉平進行。這尤其是又可作為簡單的碰撞成型實施且不需要進一步調整和/或夾緊制出的預制件。由此也獲得定制成型板，在此也通過之前有針對性地選擇波紋輪廓避免在矯直操作中起皺。接著將展平的預制件至少局部奧氏體化、優選完全奧氏體化并將其運輸至熱成型模具中進行熱成型，之后進行加壓淬火。由于預成型在升高的溫度下進行，因此可在局部區域中制造相對于原始壁厚減少2％至50％的壁厚。

借助本發明所描述的方法也可加工具有預涂層的金屬板材料。

另一種優選方法規定，金屬帶材從帶卷上退繞、被拉直并且隨后被剪切為金屬板坯。這些金屬板坯隨后在爐中被熱處理以便合金化并且立即、至少在兩側被夾緊。在內部的面積區段中在局部拉伸的情況下通過預成型產生波紋輪廓，在此也可通過至少余熱在壁厚減小時實現更高的變形度或拉伸率。

隨后優選在仍然余熱狀態中借助拉力成型和/或壓力成型進行壓平和/或拉平。在此也可通過簡單的碰撞形式的壓力成型在沒有進一步夾緊或調整的情況下獲得定制成型板，在此避免在預成型中產生的波紋輪廓在矯直操作中起皺。隨后進行冷卻，優選在室溫下進行并且必要時暫時存儲制出的預制件。

接著再次進行奧氏體化，尤其是快速奧氏體化，之后進行熱成型和加壓淬火過程。由此也可在構件上實現相對于金屬板坯的原始壁厚減少5％至30％的壁厚。

借助本發明方法例如可制造保險杠支架、傳動軸通道或車輛支柱。

本發明的另一種替代優選方案規定，金屬帶材從帶卷上退繞、至少在兩側被夾緊并且在表面區段中在局部拉伸的情況下被預成型。在此再次制造波紋輪廓或盆狀輪廓。在多側夾緊時可實現多個方向上的拉薄，但也可實現金屬帶材部分寬度上的拉薄。之后通過拉力成型和/或壓力成型進行壓平和/或拉平。在此也可通過簡單的碰撞成型在沒有進一步夾緊或調整的情況下制造出定制成型板，在此通過預定義的波紋輪廓避免在矯直操作中起皺。在矯直操作之前或之后在本方法中優選分離各個制出的預制件或金屬板坯。隨后尤其是在爐中將預成型并且矯直的金屬板坯、即具有彼此不同壁厚的板坯加熱到奧氏體溫度上。在加熱之前或之后優選分割成各個板坯。隨后進行熱成型過程以及接下來的加壓淬火。在本方法中優選可制造這樣的金屬板成型件，其具有壁厚相對于原始壁厚減小5％至10％的區域。

尤其是在本發明范圍中完成的金屬板成型件在通過預成型拉伸的區域之外的壁厚相應于原始壁厚。

在本發明范圍中在所有所描述的方法中作為金屬板材料可使用金屬帶材或提前分離的金屬板坯。在使用金屬板坯的情況下，對其進行預成型、展平、可選地剪切和/或打孔并且隨后將如此預加工的板坯在成型模具中成型為金屬板成型件。

在金屬帶材的情況下在本發明范圍中可在金屬帶材本身上進行預成型并且隨后也將如此預成型的金屬帶材壓平和/或拉平并且之后才分割成板坯。但在本發明范圍中金屬帶材也可在預成型后被分離并且將分離的預制件分別單獨壓平和/或拉平并供應于后續加工。

在加工金屬帶材時尤其適宜從金屬帶材邊緣的兩側起在至少部分寬度上對其加設切口。這尤其是在預成型之前進行，但也可在預成型期間或之后進行。這樣做的優點在于：金屬帶材隨后可更加簡單地預成型和/或展平，且不會在生產過程中看到上游金屬帶材上出現翹曲。是否以及何時在側面上加設切口取決于拉伸尺寸或者說預成型率、即長度變化，其在金屬帶材中意味著，金屬帶材的寬度基于預成型減小。通過至少部分切口這樣補償金屬帶材寬度變化，使得這不會不利于之前供應給過程的金屬帶材和/或供應給后續加工的金屬帶材。

此外，所述任務的實物部分借助用于機動車的車橋副車架解決，所述車橋副車架被制造為金屬板成型件。車橋副車架特征在于，車橋副車架被制造為一體的并且材料統一的且具有彼此不同壁厚區域的金屬板成型件，尤其是殼式構件。車橋副車架在俯視圖中具有蝴蝶形狀，其包括兩個扇形延伸的端部區段。此外，車橋副車架具有一個連接所述端部區段的中間區段，所述中間區段具有大致恒定的寬度。中間區段包括具有減小的壁厚的區域。減小的壁厚在此在中間區段縱向方向的一部分上并且在中間區段的整個寬度上延伸。此外，在每個端部區段中構造有具有減小的壁厚的區域，該區域沿橫向方向部分延伸并且構造在端部區段的部分長度上。

車橋副車架尤其是借助上述方法之一制造。由此與軋制的、具有彼此不同壁厚的金屬板坯相反，不僅可制造沿一個方向部分定向不同的厚度區域，而且也可在一體的金屬板構件中制造具有彼此不同壁厚的多個區域，其沿不同方向延伸。

為此優選端部區段中具有減小的壁厚的區域從自由端部沿縱向方向向內扇形變細地構造。這意味著，自由端部上的邊緣區域中構造減小的壁厚。此外，沿橫向方向從兩側在端部區段中構造具有較大壁厚的區域，該區域部分包圍具有減小的壁厚的區域。在俯視圖中具有減小的壁厚的區域扇形變細地朝向中間減小并且隨后完全過渡到具有較大壁厚的區域中。

此外，在所述端部區段中分別構造有凹口，所述凹口尤其是構造成圓形的。凹口例如可通過沖壓和切除設置并且例如設置用于穿過不同部件或也可用于安裝或重量減輕。

此外，在車橋副車架上設置不同的裝配面、耦合面和/或用于連接拉桿和/或彈簧腿的軸承容納部，其可通過成型技術一同成形出或通過連接方法、如焊接連接。

此外，車橋副車架構造成殼式的，即構造有至少部分在外部環繞的法蘭邊緣。可這樣構造該法蘭邊緣，使得其作為環繞的邊緣相對于基面突出并且在環繞的邊緣外側又構造一個指向外側的法蘭。由此車橋副車架尤其是可構造成雙殼的，每個殼如上所述單獨制造并且隨后將這兩個殼上下疊置，使它們形成至少一個在部分區段上封閉的空腔。這兩個殼可通過突出的法蘭相互熱接合。

附圖說明

本發明的其它優點、特征、特點和方面是下述說明的主題。優選實施方式在示意圖中被說明。它們用于簡單理解本發明。附圖如下：

圖1以側視圖以及透視圖示出本發明方法的一種實施方式；

圖2示出借助金屬帶材的本發明方法的一種實施方式；

圖3示出借助熱成型的本發明方法的一種實施方式；

圖4示出借助熱成型和多次加熱的一種替代實施方式；

圖5示出在單獨的各模具級中借助帶材延長的本發明方法；

圖6示出在級進模具中的圖5的方法；

圖7a和b示出用于第二種本發明方法的預成型模具的一種實施方式；

圖8示出由此制出的預制件；

圖9示出具有一個隆起和與此相關的局部拉伸的板坯坯件；

圖10示出處于模具中的根據圖9的板坯坯件；

圖11示出展平的板坯坯件；

圖12以俯視圖和剖面圖示出制造成殼狀的車橋副車架；

圖13示出制造成雙殼的車橋副車架剖面圖；

圖14示出用于制造車橋副車架橫梁的板坯；

圖15a至c以不同視圖和實施方式示出用于組合拉桿軸的轉矩管；

圖16示出用于機動車軸的拉桿；

圖17a和b示出借助本發明方法制造的b柱；和

圖18a和b示出借助本發明方法制造的縱梁。

具體實施方式

在附圖中為相同或相似構件使用同一附圖標記，即使出于簡化原因省略了重復說明。

圖1在圖平面中在上方以側視圖并且在圖平面中在下方以透視圖示出金屬板坯1。金屬板坯1在一個方法步驟中被放入壓緊壓機2中，該壓緊壓機2在相對置的兩側上分別具有壓緊器3。通過使壓緊器3以增加的壓緊力加載支座，在金屬板坯1上制造隆起4。該隆起4導致金屬板坯1原始長度l的延長。在下方的圖平面中清晰可見，隆起4在金屬板坯1的整個寬度b上延伸地構造。流入長度改變的材料引起隆起4該區域中的壁厚w1相對于最初的壁厚w、即原始壁厚的減小。在下一方法步驟中在此示出壓力成型模具5，在其中制出的預制件6被壓平并且因此形成具有中間拉伸區域8的板坯7，該中間拉伸區域具有減小的壁厚w1。所述板坯7具有長度l1，該長度l1長于原始金屬板坯1的長度l并且拉伸區域8中的壁厚w1小于原始金屬板坯1的壁厚w，原始金屬板坯壁厚還存在于板坯7的相應邊緣區域中或未預成型的區域中。壓平尤其是以碰撞成型進行，從而不需要進一步的定心或調整。在晚些時候于在此未詳細示出的成型模具中待實施的成型中，基于厚度過渡部24或也基于從具有減小的壁厚w1的拉伸區域8到具有常規壁厚w的區域的隆起(預成型)在成型模具中進行自定心。

圖2在圖平面中在上方以俯視圖并且在下方以側視圖示出本發明方法作為級進模具中的連續過程。為此首先原料在帶卷9上被提供并且從帶卷9退繞成金屬帶材10。接著在校準工具11中進行校準操作，隨后在預成型模具21中基于借助壓緊器3的夾緊產生波紋形狀12，該波紋形狀沿垂直于金屬帶材縱向方向13的橫向方向q延伸。波峰相對于金屬帶材10的上側25和/或下側26突出。在相互間隔開的金屬帶材區段22中分別制造波紋形狀12，其隨后又在壓力成型模具5中被壓平。因此在波紋形狀12的預成型區域中的帶寬b12相對于金屬帶材的原始帶寬b10變寬。此外，在相對置的金屬帶材邊緣28上借助剪切站16'進行側向切口27。因此避免金屬帶材10通過在壓力成型模具5中的壓平而沿縱向方向13出現變形。接著，(例如在壓制成型模具14中)進行成型，以便形成各個尚且彼此連接的金屬板成型件15。隨后，在剪切站16中將尚且彼此連接的金屬板成型件15分離為各單個金屬板成型件15。

圖3示出熱成型過程中的本發明方法。為此原料仍在帶卷9上被提供并且退繞成金屬帶材10并且在校準工具11中矯直或校準。接下來是組合的預成型和分離工具17，在其中同時沿金屬帶材的縱向方向13制造未詳細示出的、波紋形狀12形式的隆起，使得各個預制件6同時通過分離產生。這些預制件隨后又在壓力成型模具5中被壓平，這又可作為碰撞成型進行且不需要進一步的調整或校準。隨后具有彼此不同壁厚w、w1的各個板坯7被輸送通過奧氏體化爐18并且被加熱到奧氏體化溫度以上。然后這些板坯被送入組合的熱成型和加壓淬火模具19中并且在其中成型為金屬板成型件15。金屬板成型件15在此包括具有彼此不同壁厚w、w1的區域。波紋形狀12的方向在此沿金屬帶材10的縱向方向13產生。

圖4示出一種替代方法，在其中原料首先也在帶卷9上被提供并且退繞成金屬帶材并且在接下來的校準工具11中矯直或校準。接著，在剪切站16中被分離為單個金屬板坯1，它們接下來經過加熱站、尤其是奧氏體化爐18。隨后金屬板坯被運輸到壓緊壓機2中，在其中各個被加熱的金屬板坯1被成型為具有波紋形狀12的預制件6并且在此被拉伸并且在緊隨其后的壓力成型模具5中被壓平。由此制出具有彼此不同壁厚w、w1區域的板坯7，在此w1小于w，所述板坯隨后在至少局部的再加熱站20中再次被調溫、尤其是奧氏體化并且接著被送入熱成型和加壓淬火模具19中，以便最終成型為金屬板成型件15并被淬火。該金屬板成型件15也包括具有彼此不同壁厚w、w1的區域。

圖5示出一種本發明方法的替代實施方式，在其中原料也以帶卷9的形式被提供，金屬帶材10從帶卷上退繞并且經過接下來的校準工具11。之后在壓緊壓機2中制造相應的預制件6并且在接下來的在剪切站16中進行分離。由此制成預制件6，其又具有沿金屬帶材10縱向方向13的波紋形狀12。這些預制件6在壓力成型模具5中被壓平，使得具有彼此不同壁厚w、w1的各個板坯7在接下來的壓制成型模具14中被最終成型為所希望的、具有彼此不同壁厚w、w1的金屬板成型件15。

圖6示出圖5所示方法在級進模具23中的一種替代實施方式。金屬帶材10連續被加工直至如此制成的金屬帶材區段最終成型并被分離為單個具有彼此不同壁厚w、w1的金屬板成型件15。

圖7a和7b示出一種用于制造預制件105的預制模具。該預制模具構造為壓制模具，包括上模100和下模101。金屬板坯102被放入壓制模具中，在上模100的外側上分別設有兩個沖頭區段103用于在制出的預制件105上產生邊緣隆起104。所述沖頭區段103駛入凹模106中，根據圖7b在上模100下降時沖頭區段103區域在接觸邊緣區域107中首先與金屬板坯102接觸。此外，在圖7b中還可看到兩個截止彎邊113，在其之間在上模和下模進一步靠近時有針對性地進行拉伸或拉薄。

根據圖7b，下降的上模100在第一接觸邊緣區域107中這樣駛入，使得金屬板坯102豎起并且在接觸邊緣區域107中出現增大的摩擦。這導致板坯的外部區域108不能足夠快地進入內部區域109中，從而在此通過上模100和下模101上的另外顯示的波峰110和波谷111在內部區域109中制造波紋輪廓或者說波紋形狀112。在此壁厚減小有利于長度改變地進行。因此外部區域108的壁厚w108大于內部區域109的壁厚w109，這在圖8中清晰可見。

隨后，可將如此制出的、根據圖8的預制件105通過施加壓力fd壓平和/或通過施加拉力fz拉平，這也在圖8中示出。另外還示出邊緣隆起104的幅度a104大于內部區域109中波紋形狀112的幅度a112。

圖9示出用于制造圖12所示車橋副車架201的板坯200。該板坯200在此在俯視圖中構造成蝴蝶形的，相對于中間區段202關于圖平面左側和右側構造有兩個端部區段203、204，所述端部區段203、204扇形擴寬。現在為了在中間區段202中構造具有減小壁厚的區域205以及在端部區段203、204中分別構造具有減小壁厚的區域206、207，借助上述方法這樣預成型板坯200，使得不僅在中間區段202的區域205中而且也在端部區段203、204的區域206、207中制造出隆起208，該隆起引起拉伸。這在局部剖面圖a-a中清晰可見，在其中板坯200的壁厚w200大于通過產生隆起208而變形的區域205的壁厚w205，。為了制造該隆起208，在圖10中可清楚地看到，相應壓緊器209界定區域205、206、207地設置，使得在制造相應隆起208時壁厚在該區域中基于減速流入的材料被拉伸并因此減小。

在將制造有隆起208的板坯200放入壓制成型模具之前，將其展平，在此展平的板坯200的外部輪廓210在圖9和圖10中分別以虛線示出。清楚的是，板坯因此一開始要小于用于隨后成型構件通常所需的，但基于拉伸和展平，板坯在展平后具有更大的外部輪廓210，其足夠用于成型構件。

展平的板坯200在圖11中示出，其中在俯視圖中可清楚地看到具有彼此不同壁厚w205、w206和w207的區域205、206、207。區域205在中間區段202的整個寬度211上延伸并且也在中間區段202縱向方向212的一部分上延伸地構造。區域206、207在端部區段203、204中也在縱向方向212的一部分上并且僅在端部區段203、204的部分寬度上延伸。所述區域206、207被具有恒定壁厚w200的相應區域213界定，所述恒定壁厚基本上相應于原始板坯的原始壁厚。此外設有凹口214，其例如通過沖壓設置或借助激光或水射流切割切除。

如此制出的、具有拉伸和由此減小的壁厚w205、w206、w207的板坯200隨后在壓制成型模具中成型為圖12中所示的車橋副車架201。在切線b-b和c-c中清晰可見，分別形成具有減小的壁厚w205、w206、w207的區域205、206、207，所述壁厚w205、w206、w207小于原始板坯200的壁厚w200。此外可見，車橋副車架201構造為殼式構件，即，設有局部環繞的法蘭邊緣215，在該法蘭邊緣215上又向外突出地構造有法蘭216。

具有法蘭216的法蘭邊緣215尤其是用于形成根據圖13的車橋副車架201，其包括兩個殼，兩個殼式構件的至少在部分區段上環繞的法蘭216相互貼靠并且例如通過材料鎖合接合。圖13在此也示出根據圖12切線c-c的板坯200或殼的一種變型方案。

圖14示出用于制造車橋副車架前梁或后梁的、加工后的板坯300。該板坯分別在左側和右側具有外部區段301、302，在其中設有原始壁厚。中間區段303與此相對具有減小的壁厚。在區段301、302之間構造有過渡區段304。過渡區段304具有至少10mm且最大100mm的寬度305。優選該說明的每毫米壁厚是所制造板坯300的原始壁厚。特別優選過渡區段304設有20mm至50mm的寬度。每毫米壁厚同樣也特別優選是板坯300的壁厚。用于制造橫梁的板坯300外形優選構造成狗骨頭的形式。端部區段301、302因此沿縱向方向306構造得比中間區段303要長。

圖15示出本發明的另一種應用。在此以俯視圖示出用于組合拉桿軸的轉矩管400并且根據圖15b以沿圖15a切線b-b的剖面圖示出該轉矩管。轉矩管400在其端部401上具有用于與相應未詳細示出的縱向搖桿耦合的容納口402。轉矩管400在橫截面中構造成u形的。沿轉矩管400的縱向方向403轉矩管具有彼此不同的壁厚。在中間區段中構造有較薄的壁厚w400m。在端部區段中與此相對構造有較厚的壁厚w400e。轉矩管400以下述方式制造：首先拉伸板坯，使得在中間區段中形成較薄的壁厚w400m，然后以成型技術加工轉矩管400。

圖15c另外示出一種用于制造替代圖15a所示的轉矩管400的板坯404。該板坯404具有相應過渡區段405，在其中壁厚從較厚向較薄壁厚過渡。較厚壁厚相應于原始壁厚、如在中央區域406中以及端部區域407中所顯示的。各一個中間區域408與此相對具有減小的壁厚。也可想到，板坯404具有三個不同壁厚的區域并且它們從相應端部區域407經過第一過渡區域過渡到具有較薄壁厚的中間區域408中并且分別經過另一過渡區段過渡到中央區域406中最薄的壁厚中。

圖16另外示出一種借助本發明方法制造的、用于機動車車軸的拉桿500。該拉桿500在橫截面中構造成u形的并且具有腹板501和從腹板501延伸出的支臂502以及又從支臂502突出的法蘭503。在拉桿500的端部504上構造有軸承凹口505，例如用于插入未詳細示出的橡膠金屬軸承。拉桿500也包括具有較薄壁厚的中間區段506以及具有較厚壁厚的端部區段507，在此端部區段507中的壁厚相應于待加工板坯的原始壁厚。在端部區段507和中間區段506之間分別構造有過渡區段508。

圖17a和17b示出用于機動車b柱600的制造方法。在圖17b中示出外部輪廓601。該外部輪廓具有寬度b601，其小于圖17a中示出的并且負荷和剪切優化調整的、用于制造b柱的板坯602的寬度b602。板坯602因此構造得比原始板坯要寬。在變形區段603中b柱、以及板坯602具有相對于上部區段和下部區段604、605減小的壁厚。在其之間在板坯602和b柱600本身中構造有過渡區段606，在所述過渡區段中壁厚從較厚壁厚過渡到減小的壁厚中。此外，在上部區域中構造有用于連接車頂梁的區段607并且在下部區域中構造有用于連接車門檻的區段608，所述區段分別又被過渡區段606包圍。連接區段607和608優選至少在部分面積區段上構造得薄于上部和下部區段604和605。應指出，b柱600——其關于所顯示區段基本上相應于板坯602——是所謂的b柱增強件，但也可以是所謂的外部或內部b柱。b柱因此是殼式金屬板構件，其由適配的板坯602通過壓制成型最終成型。

圖18a和18b分別示出用于縱梁700的一種方案。該縱梁分別關于機動車x方向定向地構造。因此機動車前側位于下部圖平面中。圖18a中所示的縱梁700在其前部區段701中具有減小的壁厚并且在其后部區段702中具有與此相對增大的壁厚。在過渡區段703中壁厚從減小的壁厚過渡到增大的壁厚。區段701因此沿縱向方向704延長。圖18b中所示的縱梁700包括具有增大的壁厚的前部區段705和與此相對具有減小的壁厚的后部區段706。后部區段被過渡區段707包圍。在后部區域中壁厚通過拉伸減小。因此縱梁的寬度b707在該區段706中增加。

上述實施例的過渡區段具有10mm和100mm之間的寬度，優選過渡區段707具有20mm和50mm之間的寬度。較薄區段的壁厚分別比較厚區段的壁厚小至少20％。

附圖標記列表

1金屬板坯

2壓緊壓機

3壓緊器

4隆起

5壓力成型模具

6預制件

7板坯

8拉伸區域

9帶卷

10金屬帶材

11校準工具

12波紋形狀

1310的縱向方向

14壓制成型模具

15金屬板成型件

16剪切站

17預成型和分離工具

18奧氏體化爐

19熱成型和加壓淬火模具

20再加熱站

21預成型模具

22金屬帶材區段

23級進模具

24w至w1的厚度過渡部

25上側

26下側

27切口

28金屬帶材邊緣

100上模

101下模

102金屬板坯

103沖頭區段

104邊緣隆起

105預制件

106凹模

107接觸邊緣區域

108外部區域

109內部區域

110波峰

111波谷

112波紋形狀

113截止彎邊

200板坯

201車橋副車架

202中間區段

203端部區段

204端部區段

205202的區域

206203的區域

207204的區域

208隆起

209壓緊器

210外部輪廓

211202的寬度

212213的縱向方向

213具有w200的區域

214凹口

215法蘭邊緣

216法蘭

300板坯

301區段

302區段

303中間區段

304過渡區段

305寬度

306縱向方向

400轉矩管

401端部

402容納口

403縱向方向

404板坯

405過渡區段

406中央區域

407端部區域

408中間區域

w400m壁厚

w400e壁厚

500拉桿

501腹板

502支臂

503法蘭

504端部

505軸承凹口

506中間區段

507端部區段

508過渡區段

600機動車b柱

601外部輪廓

602板坯

603變形區段

604長度區段

605長度區段

606過渡區段

607區段

608區段

b601寬度

b602寬度

700縱梁

701區段

702區段

703過渡區段

704縱向方向

705前部區段

706后部區段

707過渡區段

b707寬度

a104104的幅度

a112112的幅度

b1的寬度

b1010的寬度

b12在5之后12處10的寬度

fd壓力

fz拉力

l1的長度

l17的長度

w壁厚

w1減小的壁厚

w108108的壁厚

w109109的壁厚

w200200的壁厚

w205205的壁厚

w206206的壁厚

w207207的壁厚

x機動車x方向

權利要求書(按照條約第19條的修改)

1.一種用于由鋼材料或輕金屬材料制造具有多個彼此不同壁厚(w、w1)的區域的金屬板成型件(15)、尤其是機動車構件的方法，其中提供具有恒定壁厚(w)的金屬板材料，其特征在于下述步驟：

－借助壓緊壓機(2)將金屬板材料預成型為預制件(6)，在此在內部區域中制成至少一個隆起(4)，使得材料被拉伸并且具有減小的壁厚(w1)；

－壓平和/或拉平制出的預制件(6)；

－在預成型之前、期間或之后將金屬板材料分割成板坯(7)；

－可選地對板坯(7)進行剪切和/或沖孔；

－將板坯(7)成型為金屬板成型件(15)。

2.一種用于由鋼材料或輕金屬材料制造具有多個彼此不同壁厚(w108、w109)的區域的金屬板成型件(15)、尤其是機動車構件的方法，其中提供具有恒定壁厚(w108)的金屬板材料，其特征在于下述步驟：

－將金屬板材料預成型為預制件(6)，在此借助壓制模具在內部區域(109)中制成至少一個隆起；

－在限定內部區域(109)的外部區域(108)上分別制造邊緣隆起(104)，該邊緣隆起的幅度(a104)大于內部區域(109)中的隆起的幅度(a112)；或者

－在閉合壓制模具時在相對置的兩側上產生截止彎邊(113)，該截止彎邊引起在截止彎邊(113)外部的材料減速地補充流入在截止彎邊(113)之間的區域中并且在截止彎邊(113)之間的區域中成型隆起，使得在閉合壓制模具時在該隆起內部區域中的金屬板材料被拉伸；

－壓平和/或拉平制出的預制件(105)；

－在預成型之前、期間或之后將金屬板材料分割成板坯；

－可選地對板坯進行剪切和/或沖孔；

－將板坯成型為金屬板成型件。

3.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，提供金屬板坯(1)作為金屬板材料或提供金屬帶材(10)作為金屬板材料。

4.根據權利要求1至3之一所述的方法，其特征在于，相對于金屬板材料的原始平面產生兩個在相反方向上定向的隆起(4)或者產生兩個在相同方向上定向的隆起(4)或者產生多次彎曲的波紋形狀(12、112)、尤其是正弦波紋形狀(12、112)。

5.根據權利要求1至4之一所述的方法，其特征在于，所述隆起(4)、尤其是波紋形狀(12、112)在金屬板材料的整個寬度(b)上延伸或隆起(4)構造在金屬板材料的內置區域、即完全位于邊緣內部的區域中。

6.根據權利要求1至5之一所述的方法，其特征在于，剪切并且隨后預成型金屬帶材(10)，或者同時剪切和預成型金屬帶材(10)，或者預成型并且隨后剪切金屬帶材(10)。

7.根據權利要求1至6之一所述的方法，其特征在于，在預成型之前、期間或之后在兩個相對置的金屬帶材邊緣(28)上在部分寬度上對金屬帶材(10)加設切口。

8.根據上述權利要求之一所述的方法，其特征在于，所述金屬板材料通過預成型基于拉伸具有相應于原始寬度的寬度，或者金屬板材料通過預成型具有相對于原始寬度減小的寬度、尤其是減小了0.1％至20％、尤其是1％至10％的寬度。

9.根據上述權利要求之一所述的方法，其特征在于，所述壓平和/或拉平的板坯(7)的長度(l1)比原始狀態中金屬板材料的長度(l)大、尤其是比該長度(l)大1％至50％。

10.根據上述權利要求之一所述的方法，其特征在于，將所述預成型的板坯(7)至少在部分區域上奧氏體化、熱成型并且淬火。

11.根據上述權利要求之一所述的方法，其特征在于，將所述金屬板材料奧氏體化，并且隨后預成型，并且可選地至少局部再加熱，隨后熱成型并且淬火。

12.根據上述權利要求之一所述的方法，其特征在于，具有減小的壁厚(w1、w109)的區域具有相對于原始狀態中金屬板材料的壁厚(w、w108)減小5至40％、優選10至30％的壁厚(w1、w109)。

13.根據上述權利要求之一所述的方法，其特征在于，所述壓緊壓機(2)至少在相對置的兩側上具有壓緊器(3)、優選在四側具有壓緊器，在此每兩側相對置。

14.一種用于機動車的車橋副車架(201)，其中，所述車橋副車架(201)根據具有權利要求1或2特征的方法制造為金屬板成型件，其特征在于，所述車橋副車架被制造為具有彼此不同壁厚(w205、w206、w207)的區域(205、206、207)的金屬板成型件，所述車橋副車架(201)具有蝴蝶形狀，其包括兩個扇形延伸的端部區段(203、204)和一個將所述端部區段相連接的中間區段(202)，并且在中間區段(202)中構造有具有減小的壁厚(w205)的區域(205)，該壁厚在中間區段的整個寬度(211)上并且在中間區段(202)縱向方向(212)的一部分上構造，并且在每個端部區段(203、204)中構造有具有減小的壁厚(w206、w207)的區域(206、207)，該區域沿橫向方向部分延伸并且沿縱向方向(212)構造在端部區段(203、204)的部分長度上。

15.根據權利要求14所述的車橋副車架，其特征在于，所述端部區域中具有減小的壁厚(w206、w207)的區域(206、207)從自由端部沿縱向方向(212)向內扇形變細地構造。

16.根據權利要求14或15所述的車橋副車架，其特征在于，所述端部區段(203、204)中具有減小的壁厚(w206、w207)的區域(206、207)沿橫向方向在兩側被具有與此相對較大的壁厚(w206、w207)的區域(206、207)包圍。

17.根據權利要求14至16之一所述的車橋副車架，其特征在于，在所述端部區段(203、204)中分別構造有凹口(214)，所述凹口(214)尤其是構造成圓形的。

18.根據權利要求14至17之一所述的車橋副車架，其特征在于，所述車橋副車架(201)構造成殼式的且具有至少部分環繞的法蘭邊緣(215)。

19.根據權利要求14至18之一所述的車橋副車架，其特征在于，所述車橋副車架(201)構造成雙殼的，這兩個殼在橫截面中構成至少在部分區段上封閉的空心輪廓。

說明或聲明(按照條約第19條的修改)

中國專利局pct處：

以下是根據

pct第19條

□pct第28條/41條

□國際初步審查報告附件

所作修改的中文譯文，其中