[发明专利]镀锌多管形梁及其连续成型方法

说明书

本发明公开的一种在大体水平的平面中将成卷的镀锌板坯料展开来连续形成的镀锌加强梁。所述板坯料的上表面处形成突出部分，然后对所述板坯料辊压成型以形成管状，其中，所述突出部分与所述板坯料的表面邻接以形成通风间隙。将所述板坯料激光焊接在所述突出部分处以连续形成焊接接头，该处由所述焊接产生的氧化锌气体可通过所述通风间隙从所述管状的内部逸出。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年11月27日提交的美国临时专利申请号62/771,843以及于2019年3月01日提交的美国临时专利申请号62/812,684的优先权，这些在先申请的公开内容被认为是本申请的一部分，并且通过整体引用并入本文。

技术领域

本公开涉及车辆结构梁和加强梁，以及相关的辊压成型制造和金属加工方法。

背景技术

车辆要接受政府法规和保险认证规定的各种测试，诸如冲击能量管理和吸收测试。这些测试的结果可能取决于各种车辆部件和结构设计，包括保险杠组件和结构加强梁。更具体地说，测试结果可能有赖于这些梁的横截面几何形状和焊接质量。

已知对车辆的钢部件镀锌或施加保护性锌涂层以防止随着时间的推移在钢部件上形成锈或氧化铁。众所周知，当锌层或涂层因某些形式的焊接中所使用的高热量而从焊接接头处或附近的钢部件烧掉或蒸发时，焊接镀锌金属会产生氧化锌烟气。焊接期间产生的氧化锌烟气可以从焊接接头周围的区域被换气，但如果这样的烟气没有被适当地换气，则其可能对操作者有害并危及焊接质量——诸如如果氧化锌渗透焊接接头处的熔融金属。

发明内容

本公开提供了一种镀锌加强梁和一种连续成型所述梁的方法。最初，成卷的镀锌板坯料可展开在待加工的大体水平的平面中——诸如通过以大体恒定的速率朝向辊压成型机展开并进入所述辊压成型机。辊压成型机被配置成将板成型为具有至少一个纵向延伸的管形部分的梁。在进入辊压成型机之前或在辊压成型机上列队时，在镀锌板坯料的表面处形成突出部分。突出部分可以通过在板上沿大体直线以大体一致的间距激光成型具有凸起部分的浅凹而形成。当板被辊压成型时，突出部分在封闭梁的管形部分的所需附接接缝处与金属板的另一区段交界，使得突出部分邻接相对的板坯料的表面以在突出部分之间形成通风间隙。板坯料沿着突出部分被激光焊接以连续形成焊接接头，在该焊接接头处容许焊接产生的氧化锌气体通过来自形成中的焊接接头的辊压成型线上游的通风间隙从管状的内部逸出。随着焊接接头形成，焊接产生的熔融金属可填充通风间隙以闭合梁的管状。因此，突出部分可引起焊接接头基本不含锌气点蚀或气窝，并且可引起焊接接头处的厚度使与焊接接头相邻的板坯料的平面表面略微分开。

根据本公开的一个方面，一种用于车辆结构或保险杠加强件的镀锌多管形梁，所述镀锌多管形梁通过对镀锌金属板辊压成型以形成共用所述梁的公共中心壁的两个相邻的管形部分来制造。所述金属板的形成所述两个相邻的管形部分的外部区段从所述金属板的形成所述梁的所述公共中心壁的中心区段的两相反侧延伸。所述镀锌多管形梁包括：所述镀锌金属板的所述外部区段中的一个外部区段的边缘部分，所述边缘部分在焊接接头处附接至所述镀锌金属板的所述中心区段。所述焊接接头具有将所述边缘部分的平面表面与所述中心区段的平面表面分开的厚度。所述焊接接头的所述厚度由从所述金属板的所述外部区段或所述中心区段的平面表面突出的多个突出部分形成，使得当焊接所述焊接接头时，所述多个突出部分之间的纵向间隔为由所述焊接产生的氧化锌烟气提供通风开口以从所述梁的相应管形部分的内部逸出。

形成在所述板坯料上的所述突出部分可以大体一致的间距隔开，其中，所述焊接接头将所述突出部分互连。所述焊接接头可以沿着所述梁连续延伸，以封闭所述梁的相应管形部分的内部。所述焊接接头可经由激光焊接形成，以便形成狭窄热影响区，诸如大约1mm至2mm之间的区域。