JP2010221742A - Bumper stay and method for manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、アルミニウム合金中空押出形材からなる軽量かつ衝突安全性に優れたバンパーステイに関し、具体的には、改質処理を局部的に施すことで、材料強度を維持しつつ、車体衝突時に発生する割れによる荷重低下を防止した、エネルギー吸収性に優れるバンパーステイに関する。 The present invention relates to a bumper stay that is made of an aluminum alloy hollow extruded shape and is lightweight and excellent in collision safety. Specifically, the reforming treatment is locally applied to maintain a material strength and at the time of a vehicle collision. The present invention relates to a bumper stay excellent in energy absorption, in which load reduction due to generated cracks is prevented.
自動車や車両には、衝突時の衝撃を吸収すること等を目的として、その車体のフロントやリアにバンパーが配設されている。このバンパーは棒状の金属製中空材から製作されたバンパービーム(バンパー補強材)を有し、バンパービームはバンパーステイを介して、車体の前端部や後端部に設けられたサイドメンバ等の車体フレームに固定状態に取り付けられている。これらのバンパーステイには、軽量化のためアルミニウム合金中空形材が使用されている。アルミニウム押出材は軽量なことに加えて、鉄では困難な任意の肉厚配分をもつ複雑な断面形状を得ることができるため、軽量化の有効な手段として多用されている。特に高強度の6000系合金や7000系合金が適用されることが多い。 In automobiles and vehicles, bumpers are disposed on the front and rear of the vehicle body for the purpose of absorbing the impact at the time of collision. This bumper has a bumper beam (bumper reinforcing material) manufactured from a rod-shaped metal hollow material, and the bumper beam is provided through a bumper stay in a vehicle body such as a side member provided at a front end portion or a rear end portion of the vehicle body. It is fixedly attached to the frame. For these bumper stays, an aluminum alloy hollow material is used for weight reduction. Aluminum extrudates are frequently used as an effective means for weight reduction because they can obtain a complicated cross-sectional shape having an arbitrary thickness distribution that is difficult with iron in addition to being lightweight. In particular, high strength 6000 series alloys and 7000 series alloys are often applied.
また、従来、バンパーに求められる性能は軽衝突時の車体保護であったため強度を向上させることが大きな課題であったが、近年、車体衝突時にバンパーが圧壊変形することでエネルギー吸収する性能が求められている。そこで、衝突時のエネルギーを吸収する上でバンパービームとバンパーステイを使用したバンパーシステムの役割が重要になってきている。
車体上下方向を押出方向とする中空断面を有するバンパーステイ(横圧壊形ステイ)において、バンパーステイの衝突時におけるエネルギー吸収性能向上を目的として、例えば特許文献1のようにバンパーステイを偏肉にした構造や、特許文献2のようにリブを傾斜させたり、特許文献3のようにリブを湾曲させて中空部の変形形態を制御するものがある。
しかしながら、衝突時にバンパーステイをつぶれ変形させる場合、時効処理した6000系合金や7000系合金のような高強度材料を適用すると、割れが発生しやすい。
Conventionally, the performance required for the bumper has been a challenge for improving the strength because it was car body protection at the time of a light collision, but in recent years, the ability to absorb energy by the bumper being crushed and deformed at the time of the car body collision is required. It has been. Therefore, the role of a bumper system using a bumper beam and a bumper stay is becoming important in absorbing energy at the time of collision.
In the bumper stay (lateral crush type stay) having a hollow cross section with the vertical direction of the vehicle body as the extrusion direction, the bumper stay is made uneven as in
However, when the bumper stay is crushed and deformed in the event of a collision, cracking is likely to occur if a high-strength material such as an aging alloy such as a 6000 series alloy or a 7000 series alloy is applied.
一方、アルミニウム合金の表面改質技術としては、特許文献4,5が知られている。いずれもプローブを備えた回転ツールを用いて、アルミニウム合金の表面を摩擦攪拌処理し、アルミニウム合金の機械的特性を改善するものであり、特許文献4には、金属製構造材の金属組織を局部的に微細化して、その箇所を衝撃エネルギー吸収部分とし、金属製構造材に衝撃吸収機能をもたせること、特許文献5には、結晶粒径を制御して局部的に強度及び硬度を高めることが記載されている。
また、特許文献6,7には、摩擦攪拌接合の接合部が曲げ加工可能であることを利用し、アルミニウム構造体を製造することが記載されている。
On the other hand,
本発明は、バンパーステイに時効処理した6000系合金や7000系合金のような高強度材料を適用した場合の上記問題点に鑑みてなされたものであって、高強度のアルミニウム合金中空形材を用いて軽量化を達成しつつ、車体衝突時の割れの発生を防止し、それによる荷重低下を防止して、エネルギー吸収性に優れたバンパーステイを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems when a high-strength material such as a 6000 series alloy or a 7000 series alloy subjected to aging treatment is applied to a bumper stay. An object of the present invention is to provide a bumper stay excellent in energy absorption by preventing the occurrence of cracking at the time of a vehicle body collision and preventing a decrease in load due to the reduction in weight.
本発明は、アルミニウム合金中空形材製のバンパーステイに関し、車体衝突時に座屈しやすい部位に摩擦攪拌処理を施す点に特徴がある。
本発明において摩擦攪拌処理とは、プローブを備えた回転ツールを用いるそれ自体周知の摩擦攪拌接合(FSW)の原理を利用したもので、バンパーステイの材料を所定の処理幅で摩擦攪拌し、その材質を改質することである。バンパーステイに摩擦攪拌による改質処理を施すことで、その改質部分が軟化して曲げ性が改善される。そのため、衝突時に割れが生じやすい部位を改質処理すれば、当該部位の曲げ加工性が向上して車体衝突時に割れにくくなり、割れに伴う急激な荷重低下を防止して、エネルギー吸収性能を向上させることができる。
The present invention relates to a bumper stay made of a hollow aluminum alloy material, and is characterized in that a friction stirring process is performed on a portion that is easily buckled at the time of a vehicle body collision.
In the present invention, the friction stir processing is based on the well-known principle of friction stir welding (FSW) using a rotary tool equipped with a probe, and friction stirs the material of the bumper stay with a predetermined processing width. It is to modify the material. By subjecting the bumper stay to a modification treatment by friction stirring, the modified portion is softened and the bendability is improved. Therefore, if a part that is prone to cracking at the time of a collision is modified, the bending workability of the part is improved and it becomes difficult to crack at the time of a vehicle collision, preventing a sudden load drop accompanying the cracking and improving the energy absorption performance Can be made.
バンパーステイにおいて車体衝突時に座屈しやすい部位(衝突時に座屈が想定される部位)として、そのバンパーステイの断面形状の特徴から一定の部位が特定される。
自動車車体のバンパービームとサイドメンバとの間に配置され、車体上下方向を押出方向とするアルミニウム合金押出形材からなり、バンパービーム側に位置する前フランジと、サイドメンバ側に位置する後フランジと、前後方向に延在して前記前フランジ及び後フランジをつなぐ2個以上のリブから構成された、典型的な横圧壊型バンパーステイの場合、車体衝突時に座屈しやすい部位はリブであり、特にリブの幅方向(前後方向)中央部である。この場合、前記リブのうち摩擦攪拌処理が可能な車体幅方向の最も外側にある外リブ又は最も内側にある内リブのいずれか一方又は双方に、押出方向に沿って(望ましくは押出方向の全長にわたり)所定の処理幅で摩擦攪拌処理が施される。
In the bumper stay, as a portion that is likely to buckle at the time of a vehicle body collision (a portion where buckling is assumed at the time of collision), a certain portion is specified from the feature of the cross-sectional shape of the bumper stay.
A front flange located on the bumper beam side and a rear flange located on the side member side, which is disposed between the bumper beam and the side member of the automobile body and is made of an aluminum alloy extruded shape with the vertical direction of the vehicle body as the extrusion direction. In the case of a typical lateral crush type bumper stay that is composed of two or more ribs extending in the front-rear direction and connecting the front flange and the rear flange, the portion that is likely to buckle at the time of a vehicle collision is a rib. It is the center part of the width direction (front-back direction) of a rib. In this case, along the extrusion direction (preferably the total length in the extrusion direction), either or both of the outer ribs on the outermost side in the vehicle body width direction and the inner ribs on the innermost side of the ribs in which the friction stir processing can be performed. Friction stir processing is performed with a predetermined processing width.
また、前記のような横圧壊型バンパーステイにおいて、例えばバリヤー衝突を想定し、外リブの板厚より内リブの板厚を薄肉として、バンパーステイの圧壊時に優先的に内リブがくの字状に曲げ変形するように断面設計することがある。これは狙った部位を座屈させてエネルギー吸収性を安定させるためである。この場合、内リブが特に座屈変形しやすい部位であり、さらにその幅方向中央部が最も座屈しやすい。このような断面設計により車体衝突時の座屈部位を限定することができ、かつ当該部位に摩擦攪拌処理を施すことにより、バンパーステイに局部的な割れが生じるのを防止し、急激な荷重低下を防止してバンパーステイのエネルギー吸収性能を安定させることができる。
なお、本発明において、車体衝突時に座屈が想定される部位の全部に摩擦攪拌処理が施されている必要はなく、少なくとも車体衝突時に優先的に座屈しやすい部位(例えば前記の例では内リブ)に、摩擦攪拌処理が施されていればよい。
Also, in the lateral crush type bumper stay as described above, for example, assuming a barrier collision, the thickness of the inner rib is made thinner than the thickness of the outer rib so that the inner rib is shaped like a dogleg when the bumper stay is collapsed. The cross section may be designed to bend and deform. This is to stabilize the energy absorption by buckling the target site. In this case, the inner rib is a part that is particularly susceptible to buckling deformation, and the central part in the width direction is most likely to buckle. Such a cross-sectional design can limit the buckling part at the time of a vehicle collision, and by applying friction stir processing to the part, local cracks in the bumper stay can be prevented and a sudden load drop It is possible to stabilize the energy absorption performance of the bumper stay.
In the present invention, it is not necessary to apply friction stir processing to all of the parts that are supposed to buckle at the time of a vehicle collision, and at least a part that is likely to buckle preferentially at the time of vehicle collision (for example, the inner rib in the above example). ) Need only be subjected to a friction stirring process.
摩擦攪拌処理は平らな面に行われるので、摩擦攪拌を施す部位(リブ)は平らであるか、少なくとも摩擦攪拌処理が行える幅の平らなスペースを有する必要がある。摩擦攪拌処理の処理深さが処理部板厚の30%以上であることが望ましい。
衝突時の割れは、車体上下方向を押出方向としたバンパーステイでは上下方向に沿って線状に進展しやすく、また摩擦攪拌処理は回転ツールとバンパーステイを相対移動させる必要があるから、摩擦攪拌処理はバンパーステイの車体上下方向(押出方向)に略沿って直線的に行われることが望ましい。リブの幅中央部付近は割れやすいため、摩擦攪拌処理はリブの幅中央部付近を通るように行うことが望ましい。
Since the friction stir processing is performed on a flat surface, the portion (rib) to which the friction stir processing is performed needs to be flat or at least have a flat space with a width where the friction stir processing can be performed. It is desirable that the processing depth of the friction stir processing is 30% or more of the processing portion plate thickness.
Cracks at the time of collision tend to progress linearly along the vertical direction in the bumper stay with the vertical direction of the vehicle body as the extrusion direction, and the friction stir processing needs to move the rotary tool and the bumper stay relative to each other, so friction stir The treatment is desirably performed linearly along the vertical direction (extrusion direction) of the vehicle body of the bumper stay. Since the vicinity of the rib width central portion is easily broken, it is desirable that the friction stir processing is performed so as to pass near the rib width central portion.
上記バンパーステイは、高強度の6000系又は7000系アルミニウム合金形材、特に押出形材からなることが望ましい。なかでも、7000系アルミニウム合金押出形材は、6000系の高強度材料よりも更に高強度で、衝突時に割れが発生しやすいので、これに摩擦攪拌処理を施すことで、7000系の欠点を補完しつつ、より軽量化できる利点がある。アルミニウム合金は、高強度化のため人工時効処理(T5,T7)される。アルミニウム合金形材の断面は、例えば略口型、略日型等の輪郭が略矩形のものが好適に利用できる。
なお、6000系、7000系とはJISに定められた熱処理型のアルミニウム合金系であり、それぞれAl−Mg−Si−(Cu)系、Al−Zn−Mg−(Cu)系アルミニウム合金を意味する。また、T5,T7はJISH0001に規定された質別である。
The bumper stay is preferably made of a high-strength 6000 series or 7000 series aluminum alloy shape, particularly an extruded shape. Above all, the 7000 series aluminum alloy extruded shape has higher strength than the 6000 series high strength material, and it is easy to crack at the time of collision. However, there is an advantage that the weight can be further reduced. The aluminum alloy is subjected to artificial aging treatment (T5, T7) to increase the strength. As the cross section of the aluminum alloy profile, for example, a substantially rectangular shape having a substantially rectangular outline, such as a substantially mouth shape or a substantially daily shape, can be suitably used.
The 6000 series and 7000 series are heat treatment type aluminum alloy systems defined in JIS, and mean Al-Mg-Si- (Cu) series and Al-Zn-Mg- (Cu) series aluminum alloys, respectively. . T5 and T7 are categorized according to JISH0001.
本発明において、前記人工時効処理は摩擦攪拌処理後に施されていることが望ましい。
人工時効処理後のバンパーステイをバンパービームに固定することで、バンパーシステムを製造することができる。
あるいは、バンパーシステム全体の軽量化のため、バンパービームについても前記6000系又は7000系アルミニウム合金押出形材製とし、その車幅方向両端部を水平面内で車体側に曲げ加工し、傾斜した車幅方向両端部に前記バンパーステイを固定する場合が多いが、この場合、摩擦攪拌処理を施した人工時効処理前(質別T1状態)のバンパーステイを、同じく人工時効処理前(質別T1状態)のバンパービームに固定し、一緒に人工時効処理を施すこともできる。
In the present invention, the artificial aging treatment is preferably performed after the friction stirring treatment.
A bumper system can be manufactured by fixing the bumper stay after the artificial aging treatment to the bumper beam.
Alternatively, in order to reduce the weight of the entire bumper system, the bumper beam is also made of the above-mentioned 6000 series or 7000 series aluminum alloy extruded shape, and both ends in the vehicle width direction are bent to the vehicle body side in a horizontal plane, and the vehicle width is inclined. In many cases, the bumper stay is fixed at both ends in the direction. In this case, the bumper stay before the artificial aging treatment (quality T1 state) subjected to the friction stirring treatment is also used before the artificial aging treatment (quality T1 state). It can be fixed to the bumper beam and artificially aged together.
本発明によれば、バンパーステイにアルミニウム合金中空形材を使用した場合に、特に高強度な6000系又は7000系アルミニウム合金中空形材を使用した場合でも、衝突時の割れを防止し、急激な荷重低下を防止してエネルギー吸収性を向上させることができ、より厳しい衝突安全基準を満足する性能を維持しつつ同時に軽量化を達成できる。特に摩擦攪拌処理後に人工時効処理を施したものは、割れ発生の防止及びエネルギー吸収性の向上において効果が大きい。 According to the present invention, when an aluminum alloy hollow shape member is used for the bumper stay, even when a high-strength 6000 series or 7000 series aluminum alloy hollow shape material is used, cracking at the time of collision is prevented. The load absorption can be prevented and the energy absorption can be improved, and the weight reduction can be achieved while maintaining the performance satisfying the stricter collision safety standards. In particular, those subjected to the artificial aging treatment after the friction stir treatment are highly effective in preventing cracking and improving energy absorption.
以下、図1〜図8を参照して、本発明に係るバンパーステイについて説明する。
まず、図1は、本発明に係る摩擦攪拌処理を説明する図である。摩擦攪拌処理は、先端にプローブ1を備えた回転ツール2を高速回転させ、プローブ1をアルミニウム合金板3(バンパーステイのリブを想定)内に挿入し、回転ツール1のプローブ側端面(ショルダー)で板表面を押圧しながら移動させて、プローブ挿入部分及びその近傍を一定幅で摩擦攪拌するものである。プローブ1の直径は、余り小さいと折損し、大きいと先端を押し込むだけで攪拌できないため、2〜5mmが望ましい。ショルダー径は5〜15mm程度でよい。
Hereinafter, the bumper stay according to the present invention will be described with reference to FIGS.
First, FIG. 1 is a diagram illustrating a friction stirring process according to the present invention. In the friction stir processing, the
摩擦攪拌による改質処理部4(ドットを付している)の処理深さHはプローブ1の高さで決まり、処理幅Wは回転ツール2のショルダー径で決まる。処理部の板厚をtとしたとき、(H/t)×100≧30(%)が望ましく、さらにこの数値は50〜100%であることが望ましい。摩擦攪拌処理は1回だけでなく、処理幅が重なるように(この場合、処理幅が大きくなる)又は離して2回以上行うこともできる。
The processing depth H of the reforming processing unit 4 (with dots) by friction stirring is determined by the height of the
アルミニウム合金板に摩擦攪拌による改質処理を施すと、改質処理部は軟化して曲げ性が改善される。これにより、当該部位の曲げ加工性が向上して車体衝突時に割れにくくなり、割れに伴う急激な荷重低下を防止して、エネルギー吸収性能を向上させることができる。
一方、摩擦攪拌処理後に人工時効処理を施した場合、軟化した改質処理部が再び非処理部と同程度の強度まで回復する。しかし、これにより曲げ性が再び劣化することはなく、かえって曲げ性の改善が認められる。その理由は必ずしも明らかではないが、改質処理部と非処理部の強度差が解消したことが影響していると推測される。
When the aluminum alloy sheet is subjected to a modification process by friction stirring, the modified part is softened and the bendability is improved. Thereby, the bending workability of the said part improves, it becomes difficult to break at the time of a vehicle body collision, the sudden load fall accompanying a crack can be prevented, and energy absorption performance can be improved.
On the other hand, when the artificial aging treatment is performed after the friction stirring treatment, the softened modified portion is restored to the same strength as the non-treated portion again. However, this does not cause the bendability to deteriorate again, but rather an improvement in bendability is recognized. The reason is not necessarily clear, but it is presumed that the effect of the elimination of the difference in strength between the reforming process part and the non-process part is affected.
図2は、JIS7N01アルミニウム合金押出材(板材)の表面に、プローブ径3mm、処理深さ1.7mm、ショルダー径10mmの回転ツールを用いて、押出方向に平行に摩擦攪拌処理を施し、改質処理部と非処理部のHv硬さを押出方向に垂直に2mm間隔で測定して得られたグラフである。このうち図2(a)は、T1,T5,T7材に対して摩擦攪拌処理を施した板材についての測定結果を示し、図2(b)は、T1材に対し摩擦攪拌処理を施し、続いてT5,T7処理を施した板材の測定結果(T5,T7処理を施さなかった板材の結果も合わせて表示)を示す。図2(a),(b)に示すように、人工時効処理後に摩擦攪拌処理を施した場合、改質処理部の硬さが非処理部に比べてHv20〜30ポイント低いが、摩擦攪拌処理後に人工時効処理を施した場合、改質処理部の硬さが非処理部と同程度に回復している。
Figure 2 shows the surface of JIS7N01 aluminum alloy extruded material (plate material) subjected to friction stir processing parallel to the extrusion direction using a rotating tool with a probe diameter of 3 mm, a processing depth of 1.7 mm, and a shoulder diameter of 10 mm. It is the graph obtained by measuring the Hv hardness of a process part and a non-process part at intervals of 2 mm perpendicular to an extrusion direction. Among these, Fig.2 (a) shows the measurement result about the board | plate material which performed the friction stirring process with respect to T1, T5, T7 material, FIG.2 (b) performed the friction stirring process with respect to T1 material, and continued. The measurement results of the plate materials subjected to the T5 and T7 treatments (the results of the plate materials not subjected to the T5 and T7 treatments are also displayed) are shown. As shown in FIGS. 2A and 2B, when the friction stir treatment is performed after the artificial aging treatment, the hardness of the modified portion is
図3に、アルミニウム合金中空押出形材製のバンパービーム5と、バンパービーム5の車幅方向両端部の背面側に取り付けられたバンパーステイ6からなるバンパーシステム7を示す。バンパーステイ6は、バンパービーム5側に位置する前フランジ8と、サイドメンバ側に位置する後フランジ9と、前後方向に延在して前記前フランジ8及び後フランジ9をつなぐ2個のリブ(内リブ11,外リブ12)からなる。バンパービーム5の両端の傾斜に対応して内リブ11が外リブ12よりも長く、かつ内リブ11の板厚は外リブ12の板厚よりも薄肉とされている。このため、例えばバリヤ衝突を想定すると、内リブ11がその幅方向中央部において最も座屈しやすい。
FIG. 3 shows a
図4(a),(b)は、バンパーステイ6の内リブ11の幅方向中央部に、押出方向に沿って摩擦攪拌処理を行った状態(改質処理部11a)を模式的に示す図である。バンパーステイ6は人工時効処理が施されて強化されているが、内リブ11は改質処理部11aにおいて曲げ性に優れ、図4(c)に示すように、衝突時に座屈するとき割れを生じることなく幅方向中央部において曲げ変形を起こし、これにより急激な荷重の低下が防止される。なお、必要に応じて、外リブ12にも摩擦攪拌処理を施すことができる。
4 (a) and 4 (b) are diagrams schematically showing a state (reforming treatment portion 11a) in which a friction stir processing is performed in the widthwise center portion of the
図5(a)は、摩擦攪拌で改質処理を行ったバンパーステイの他の例を模式的に示す図である。このバンパーステイ6Aの断面形状自体は、図4(a)に示すバンパーステイ6と同じであるが、内リブ11の幅方向中央部を挟んで2箇所に、押出方向に沿って摩擦攪拌処理(改質処理部11a,11b)が施されている。この場合も内リブ11は改質処理部11a,11bにおいて曲げ性に優れ、図5(b)に示すように、衝突時に座屈するとき割れを生じることなく改質処理部11a,11bにおいて曲げ変形を起こし、これにより急激な荷重の低下が防止される。
FIG. 5A is a diagram schematically illustrating another example of the bumper stay that has been subjected to the reforming process by friction stirring. The sectional shape of the
図6は、摩擦攪拌で改質処理を行ったバンパーステイのさらに他の例を模式的に示す図である。バンパーステイ6Bは内リブ11、外リブ12及び中リブ13を有し、板厚は外リブ12、中リブ13、内リブ11の順に薄肉となり、このため、例えばバリヤ衝突を想定すると、内リブ11がその幅方向中央部において最も座屈しやすい。内リブ11は、その幅方向中央部に押出方向に沿って摩擦攪拌処理(改質処理部11a)が施されている。なお、バンパーステイ6Bの場合も、必要に応じて、外リブ12にも摩擦攪拌処理を施すことができる。
FIG. 6 is a diagram schematically illustrating still another example of the bumper stay that has been subjected to the reforming process by friction stirring. The bumper stay 6B has an
バンパービームとして、車体前後方向幅70mm、車体上下方向高さ100mmの日型断面を有するアルミニウム合金押出形材(JIS6N01−T1)を用い、図3に示すように端部曲げ加工を行って車体側に傾斜させ、人工時効処理(T5)を施した。
一方、バンパーステイとして、前後のフランジ及び内外のリブからなる断面(図3参照)を有するアルミニウム合金押出形材(JIS7N01−T1)を用い、前フランジ、後フランジ、内リブ及び外リブからなるバンパーステイを製造した。前フランジ8はバンパービームの端部に対応して傾斜している。このバンパーステイは、図7に示すように、車幅方向幅が70mm、最も車体内側の上下方向高さが80mm、最も車体外側の上下方向高さが100mm、外リブの高さが50mmとされ、車体衝突時に内リブ11の座屈を外リブの座屈に優先させるため、内リブ11の板厚(2mm)は外リブの板厚(3mm)よりも薄肉とされている。
As the bumper beam, an aluminum alloy extruded shape (JIS6N01-T1) having a daily cross section of 70 mm in the longitudinal direction of the vehicle body and 100 mm in the vertical direction of the vehicle body is used, and end bending is performed as shown in FIG. And artificial aging treatment (T5) was performed.
On the other hand, as a bumper stay, an aluminum alloy extruded profile (JIS7N01-T1) having a cross section (see FIG. 3) consisting of front and rear flanges and inner and outer ribs is used, and a bumper consisting of front flanges, rear flanges, inner ribs and outer ribs. Made a stay. The
このバンパーステイに対し、それぞれ次の処理を加えた。なお、バンパーステイA,Bは本発明例、バンパーステイCは従来例である。
バンパーステイA:
図7に示すように、内リブ11の幅方向中央付近に押出方向全幅にわたって摩擦攪拌処理(改質処理部11a)を施した後、人工時効処理(T5)を施した。摩擦攪拌処理の条件は、回転ツールのショルダー径:10mm、プローブ径:3mm、プローブ高さ:1.7mm、回転数:1650rpm、送り速度:300mm/min、傾斜角度:3°とした。なお、摩擦攪拌処理の処理深さHは処理部肉厚の約80%であった。
バンパーステイB:
試験体No.1と同様の人工時効処理(T5)を施した後、試験体No.1と同様の摩擦攪拌処理を施した。
バンパーステイC:
摩擦攪拌処理を施さず、試験体No.1と同様の人工時効処理(T5)を施した。
The following processing was added to each bumper stay. Bumper stays A and B are examples of the present invention, and bumper stay C is a conventional example.
Bumper Stay A:
As shown in FIG. 7, after the friction stir processing (reforming treatment portion 11 a) was performed over the entire width in the extrusion direction near the center in the width direction of the
Bumper Stay B:
Specimen No. No. 1 was subjected to artificial aging treatment (T5), and The same friction stirring treatment as in No. 1 was performed.
Bumper Stay C:
Specimen No. was not subjected to friction stirring treatment. The same artificial aging treatment (T5) as 1 was performed.
続いて、バンパービームの両端部の背面に、それぞれのバンパーステイを取り付け、試験No.1〜3のバンパーシステムを製造した。試験No.1はバンパーステイAを取り付けたもの、試験No.2はバンパーステイBを取り付けたもの、試験No.3はバンパーステイCを取り付けたものである。
No.1〜3のバンパーシステムを車体フレームに接合し、同じ条件で前方からバリヤ衝突させ、内リブ11の割れ発生、荷重落ち込みの程度及びエネルギー吸収量(EA量)の大きさについて調査した。その結果を表1に示す。
Subsequently, each bumper stay was attached to the back of both ends of the bumper beam. 1-3 bumper systems were manufactured. Test No. 1 is a bumper stay A attached, test No. 2 with a bumper stay B attached, test no. 3 is a bumper stay C attached.
No. 1 to 3 bumper systems were joined to the vehicle body frame, and a barrier collision was made from the front under the same conditions, and the occurrence of cracks in the
なお、表1において、割れの欄については、内リブ11に割れの発生がなかったものに○、微少割れが発生したものに△、分断割れが発生したものに×を付与し、荷重落ち込みの欄については、割れによる荷重落ち込みがなかったものに○、微少な荷重落ち込みがあったものに△、割れによる急激な荷重落ち込みがあったものに×を付与している(評価基準は図8(a)の荷重−変位曲線参照)。また、エネルギー吸収量(EA量)の欄については、従来例であるNo.3を×とし、これを基準として相当程度改善したものに△、さらに改善の程度が大きかったものに○を付与している(評価基準は図8(b)のEA量−変位曲線参照)。
In Table 1, in the column of cracking, ◯ is given to those in which no cracks occurred in the
表1に示すように、従来例である試験No.3は、内リブ11に分断割れが発生し、それに伴い急激な荷重落ち込みが生じて、エネルギー吸収量も低かった。これに対し、試験No.1は、内リブ11に割れの発生がなく、そのため割れによる荷重落ち込みがなく、その結果、エネルギー吸収量が増大した。また、試験No.2は、内リブ11に微少割れが生じたが、これによる荷重落ち込みは特にみられず、エネルギー吸収量も試験No.1には及ばなかったものの試験No.3に比べて増大した。
As shown in Table 1, the conventional test No. In No. 3, a split crack occurred in the
1 プローブ
2 回転ツール
3 アルミニウム合金板
4 改質処理部
5 バンパービーム
6,6A,6B バンパーステイ
7 バンパーシステム
8 前フランジ
9 後フランジ
11 内リブ
11a 改質処理部
12 外リブ
13 中リブ
DESCRIPTION OF
Claims (8)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009068315A JP2010221742A (en) | 2009-03-19 | 2009-03-19 | Bumper stay and method for manufacturing the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009068315A JP2010221742A (en) | 2009-03-19 | 2009-03-19 | Bumper stay and method for manufacturing the same |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2010221742A true JP2010221742A (en) | 2010-10-07 |
Family
ID=43039411
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
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Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2010221742A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101198603B1 (en) | 2011-03-07 | 2012-11-07 | 주식회사 성우하이텍 | Crash box in automotive bumper system |
US9365085B2 (en) | 2013-08-19 | 2016-06-14 | Kobe Steel, Ltd. | Bumper reinforcement and method of manufacturing the same |
-
2009
- 2009-03-19 JP JP2009068315A patent/JP2010221742A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR101198603B1 (en) | 2011-03-07 | 2012-11-07 | 주식회사 성우하이텍 | Crash box in automotive bumper system |
US9365085B2 (en) | 2013-08-19 | 2016-06-14 | Kobe Steel, Ltd. | Bumper reinforcement and method of manufacturing the same |
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