[发明专利]选择性退火缓冲梁

说明书

本申请依据35 U.S.C.§119(e)要求2006年8月30号提交的号为60/823,926名称为“选择性退火缓冲梁”的临时申请的优先权，其全部内容在此整体并入。

技术领域

本发明涉及用于缓冲系统中的管状缓冲梁，例如用于车辆的前部和后部。但是，如下所述，可以预期本发明的各方面不仅限于前缓冲梁和后缓冲梁。

背景技术

用具有高抗拉强度的超高强度钢材料(UHSS)(例如具有140千磅/平方英寸(ksi)抗拉强度的材料)制造的管状轧制成型缓冲梁提供良好的撞击特性和高的强度重量比。但是，由于HUSS材料有限的伸长率，因此在材料裂纹出现之前对轧制成型部分进行成型受到局限。这种局限性对将轧制成型的横截面装入原始设备制造商(OEM)提供的所需空间造成困难。具体说，很难使横截面足够小并使弯曲足够尖从而满足OEM空间和形状要求。当梁具有纵向曲率/弯曲(sweep)时这个问题更严重。而且，有时需要降低轧制成型部分的初始挤压强度来控制撞击期间传输到车架滑轨的总撞击载荷和撞击载荷峰值。缓冲装置研发项目已经具有长的前置周期，需要提供这样的设计方案，该方案提供高强度同时保持设计灵活性，同时还保持在调整缓冲系统来对特定模型车辆提供最优撞击/载荷特性时提供相对短的前置周期的能力。

Nees的美国专利No.6,643,931(受让人Shape公司)公开了一种制造单件管状门梁的方法，其中梁的非管状部分退火从而形成具有最优撞击特性的整体端部支架(16)和过渡区域(14)。但是，Nees的’931专利没有讲授在哪里或如何应用这种技术到缓冲梁或整个梁都是管状的管状强化梁上。显然，例如用于车辆前部和/或后部的缓冲梁具有不同于门梁的特殊要求。例如，缓冲梁不仅必须承受相当高的撞击载荷还必须通过多种不同试验，例如30度固定障碍物撞击、平障碍物撞击、5英里/小时和更高速度撞击、中心杆撞击、角撞击和行人安全撞击测试。缓冲梁的形状还必须支撑仪表板(fascia)和其它前端构件，同时使得空气流向散热器和发动机室。而且，门梁通常具有非常小的横截面形状，并通常不具有沿门梁整个长度延伸的管状部分(由于它们所在的门组件中的空间限制，并基于显著低于前端撞击要求的OEM侧部撞击装载要求)。

发明内容

在本发明的一个方面，一种缓冲系统，包括由至少80ksi抗拉强度的超高强度钢制成的管状梁。该管状梁在整个长度上都是管状的并包括中心部分、端部分、将中心部分连接到端部分上的安装部分。一支架接合到安装部分，该支架适于连接到车架滑轨。中心部分、端部分和安装部分中的一个的至少一部分被退火从而具有小于80ksi的减小的抗拉强度，因此优化该梁的撞击特性。

在本发明的另一方面，一种产品包括由至少80ksi抗拉强度的超高强度钢制成的管状梁，该管状梁在整个长度上都是管状的并包括中心部分、端部分、将中心部分连接到端部分上的安装部分。中心部分、端部分和安装部分的至少一部分被退火从而具有小于80ksi的减小的抗拉强度。

在本发明的另一方面，一种包括以下步骤的工艺：提供具有至少80ksi的抗拉强度的超高强度钢板材，在轧制成型轧机中将该板材轧制成型为连续管状形状。该工艺还包括向轧制成型轧机在线地提供退火线圈，并通过循环退火线圈的接通和断开在轧制成型轧机中成型板材的同时对板材的选定部分退火，使得管状形状的选定部分被退火从而具有小于80ksi的抗拉强度。另外该工艺还包括将连续管状形状切割成段以形成缓冲梁，被退火的选定部分位于沿着缓冲梁的选定位置，用于所需的撞击强度。

在本发明的又一方面，一种包括以下步骤的工艺：提供具有至少80ksi的抗拉强度的超高强度钢板材，在轧制成型轧机中将该板材轧制成型为连续管状形状，和将连续管状形状切割成段以形成连续管状缓冲梁。该工艺还包括对缓冲梁和板材其中一个的选定部分退火，从而缓冲梁的选定部分具有小于80ksi的退火抗拉强度，被退火的选定部分位于沿着缓冲梁的选定位置，用于所需的撞击强度。

通过研究以下说明书、权利要求和附图本领域普通技术人员会理解和领会本发明的这些和其它方面、目的和特征。

附图说明

图1-3是三个不同梁的俯视图，每个具有不同的退火区。

图4是示出材料退火效果的应力对应变图表。

图5-7是示出三种不同缓冲撞击试验的系统行程对总载荷的图表。

图8-9是示出可选工艺的流程图，可选工艺用于退火缓冲梁从而具有用于最优撞击强度性能的选择性退火区。

具体实施方式