[发明专利]液压成形的空间构架及其制造方法

说明书

本发明涉及汽车的空间构架。

在汽车工业中，用来安装汽车的各种零件和车身壁板的车辆空间构架已为人所知。典型的，空间构架由通过焊接或其它连接方式接合在一起的若干车架构件制成。通常需要的大量连接导致公差累计，因此空间构架存在尺寸精度的问题。

希望提供一种与传统的空间构架相比需要很少部件和很少连接的空间构架，从而获得一种尺寸精度较高的空间构架。

根据本发明的一个方面，提供一种汽车的空间构架，它包括一第一液压成形纵向伸展的管状下纵梁构件和一第二液压成形纵向伸展的管状下纵梁构件，下纵梁构件横向相互分隔开，并通常相互平行伸展。每个液压成形构件由调节成预定的不规则外表面形状的不规则的向外变形的管状金属壁确定。空间结构还包括一对通常平行的、液压成形管状上部纵向构件，每个管状上部纵向构件是一种整体成形结构，它固定在相应的一个下纵梁构件上。每个上部纵向构件具有一个纵向伸展部分，该纵向伸展部分构造并布置成支承汽车的车顶，而且每个纵向伸展部分在空间构架的一个A立柱的上端和空间构架的最后部的立柱的上端之间纵向伸展。这样，液压成形管状上部纵向构件限定了空间构架的A立柱和最后部的立柱之间的长度。横向伸展连接结构使下纵梁构件相互连接。

根据本发明的另一个方面，实施下列步骤：将一个管状金属坯件放进一个液压成形模具组件内，模具组件具有限定了一个模腔的模面；向管状金属坯件的内部供送压缩流体，以便使坯件膨胀至与模腔的模面一致，从而形成一个第一上部纵向构件，该第一上部纵向构件由调节成预定的不规则外表面形状的不规则的向外变形的管状金属壁确定；形成一个第二上部纵向构件；提供第一和第二分隔开的下纵梁；使第一上部纵向构件与第一下纵梁的相对端部连接；使第二上部纵向构件与第二下纵梁的相对端部连接；使第一和第二下纵梁定位成横向分隔开并通常相互平行的关系；以及用横向伸展连接结构相互连接第一和第二下纵梁。

本发明的空间构架需要很少的部件，因此装配特别简单。

图1是根据本发明的原理制造的车辆空间构架的立体图；

图2是图1所示的第一实施例的后横梁结构在其一个角部与其中一个上部纵向构件的相应的最上方的平直部分之间的接头的立体图；

图3和4是图2所示的接头的平直部分的横截面视图和局部立体图；

图5是根据本发明原理制造的车辆空间构架的第二实施例的立体图；

图6和7是图5所示的空间构架的不同装配阶段的立体图；

图8-19是图5的实施例中所用的接头的不同视图；和

图20是用来说明本发明的方法的液压成形模具组件的横截面视图。

图1是根据本发明的原理制造的车辆空间构架10的立体图。车辆空间构架10包括由一对液压成形的下纵梁构件12构成的一对横向分隔开、纵向伸展的下纵梁结构。每个液压成形构件由调节成预定的不规则外表面形状的不规则的向外变形的管状金属壁确定。每个纵梁构件12具有一个较直的前部14，该前部14过渡到一个向上且向后倾斜的中间部分16。另外，每个纵梁构件12包括通常直的后部18，该后部18从中间部分16的上后端向后伸展。下纵梁构件12的前部14和后部18通常水平地布置，并且在装配好的车辆中与地面平行，而且相互平行。中间部分16提供后部“向上拱起的车架”以便很好的容纳后车轮。

每个纵梁构件12由直管状坯件通过传统的辊轧成形和缝焊制成，纵梁构件通常弯成图示的“S”形，然后径向膨胀，并通过任何传统的液压成形操作加工成形。

下纵梁构件12沿其纵向长度具有变化的横截面构形。例如，对于后部18，下纵梁构件12最好具有基本上矩形的横截面。而对于前部14，下纵梁构件12具有基本上六边形的横截面外形。在不超出本发明的实质的前提下，可以改变这里所公开的该液压成形的构件或其它管状液压成形构件的横截面构形。