一種汽車縱向承載梁的製造工藝的製作方法
2023-05-15 05:10:11 1
專利名稱：一種汽車縱向承載梁的製造工藝的製作方法
技術領域：
本發明涉及汽車零部件的製造工藝，具體來講是涉及一種汽車縱向承載梁的製造工藝。
背景技術：
在現代社會，汽車作為我們的主要交通工具，需求量越來越大，相應地生產量也越來越大，因此汽車零部件的生產量也隨之增大。而車頂、車壁、車蓋、車頂側梁、懸置固定架、 縱向承載梁等各種鈑金件在汽車零部件中佔很大的比重，這些鈑金件的製造工藝直接影響著其最終的強度、硬度以及選用的板材厚度等，從而對汽車的綜合質量以及耗材產生影響。現有技術的汽車零部件中的鈑金件普遍採用冷衝壓的製造工藝，冷衝壓的製造工藝對於壁厚較薄、強度較低的鈑金件易於加工成型，對這些鈑金件的強度等的影響也不大； 而目前，為了適應汽車輕量化、降低燃油消耗、減少汙染物排放和提高汽車碰撞安全性的要求，汽車的很多鈑金件零部件比如車頂側梁、縱向承載梁等所採用的板材不但要求高強度， 且壁厚也較厚，若採用冷衝壓工藝則需要很大的衝壓力，且鈑金件易於開裂、產生過量回彈影響車身後續裝配；加工成型的鈑金件強度降低，導致汽車的防撞級別降低，從而影響到汽車的安全性。
發明內容
針對上述情況，本發明提供一種汽車縱向承載梁的製造工藝，通過採用熱衝壓的方法解決冷衝壓造成的汽車縱向承載梁易於開裂、強度低、防撞級別低、產生過量回彈、影響到汽車安全性的問題。為了實現上述目的，本發明的技術方案如下一種汽車縱向承載梁的製造工藝，其特徵在於，包括以下工序(a)、下料根據汽車縱向承載梁的形狀進行鋼板板材的下料；(b)、清洗對完成下料的汽車縱向承載梁的鋼板板材進行去油、除鏽處理；(c)、熱衝壓將汽車縱向承載梁的鋼板板材進行加熱後由熱衝壓機壓製成型，包括以下工步(1)、將汽車縱向承載梁的鋼板板材放置到一加熱器上，所述加熱器設置於一送料機構上，所述送料機構設置於熱衝壓機的衝壓模具所在的密閉腔體內，(2)、將衝壓機的衝壓模具所在的密閉腔體充滿氮氣，(3)、由加熱器以5_7°C /s的速度將汽車縱向承載梁的鋼板板材加熱到720°C，再以2-3. 5°C /s的速度將汽車縱向承載梁的鋼板板材加熱至770-780V，0)、由送料機構將加熱器已加熱至770-780°C的汽車縱向承載梁的鋼板板材放到衝壓模具的下模頭的上端面，然後送料機構復位，(5)、由衝壓模具的上模頭擠壓下模頭使汽車縱向承載梁的鋼板板材被擠壓成型，(6)、在上模頭和下模頭內部充入油冷液，使成型的汽車縱向承載梁在上模頭和下模頭的擠壓下以30-55°C /s的速度降溫至70-110°C，(7)、打開衝壓模具所在腔體，將成型且已降溫至70-110°C的汽車縱向承載梁取出，在室溫環境中自然冷卻至室溫；(d)、衝孔、切邊對冷卻至室溫的已成型的汽車縱向承載梁進行衝孔、切邊加工；(e)、防鏽處理在已成型的汽車縱向承載梁表面塗防鏽油。其中，所述汽車縱向承載梁採用的鋼板板材為高強度的厚6mm的boron鋼板。所述加熱器採用陶瓷加熱器。本發明的有益效果是，汽車縱向承載梁的鋼板板材在加熱後進行熱衝壓成型，避免了冷衝壓造成的易於開裂、強度低、防撞級別低、產生過量回彈的問題；且本發明的加熱以及降溫均在氮氣環境中進行，避免了汽車縱向承載梁的鋼板板材在高溫下被空氣中的氧氣氧化、在加工過程中需要定期清理鋼板板材表面的氧化層的問題，且在熱衝壓過程中密閉腔體內的氮氣對汽車縱向承載梁進行了一定程度的滲氮處理，使汽車縱向承載梁的表面硬度高、耐磨、抗腐蝕。本發明還具有下述技術優勢1、使汽車縱向承載梁在冷卻過程中實現了淬火處理，且因降溫速度穩定，不需在進行回火處理即可得到強度很好的汽車縱向承載梁，從而與冷衝壓相比，汽車縱向承載梁的鋼板板材較薄，使汽車的車身輕量化；2、因使汽車車身輕量化，從而也減小了汽車的能耗，使汽車的油耗和C02排放減少；3、與冷衝壓相比，本發明使汽車縱向承載梁的零件成形性相對較好；4、因本發明使汽車縱向承載梁的成形在高溫下進行，且成型後的汽車縱向承載梁在上模頭和下模頭的擠壓下進行降溫，故降溫後的汽車縱向承載梁不會再發生溫差導致的形變，從而零件尺寸精度好；5、因本發明使汽車縱向承載梁的衝壓在高溫下進行，故與冷衝壓相比，衝壓力大大降低，從而降低了對衝壓機的噸位要求；6、因本發明使汽車縱向承載梁降溫速度穩定，進一步提高了零件的表面硬度及其耐磨性；7、本發明使衝壓機的衝壓力與冷衝壓時相比大大降低，從而也降低衝壓噪聲；8、本發明使汽車縱向承載梁的鋼板板材變薄，從而也降低了汽車的製造成本。
圖1為汽車縱向承載梁的結構示意圖。
具體實施例方式為了使本發明實現的技術手段、創作特徵、達成目的與功效易於明白了解，下面結合具體圖示，進一步闡述本發明。參見圖1，一種汽車縱向承載梁的製造工藝，包括以下工序(a)、下料根據汽車縱向承載梁1的形狀進行鋼板板材的下料；(b)、清洗對完成下料的汽車縱向承載梁1的鋼板板材進行去油、除鏽處理；(c)、熱衝壓將汽車縱向承載梁1的鋼板板材進行加熱後由熱衝壓機壓製成型，包括以下工步(1)、將汽車縱向承載梁1的鋼板板材放置到一加熱器上，所述加熱器設置於一送料機構上，所述送料機構設置於熱衝壓機的衝壓模具所在的密閉腔體內，(2)、將衝壓機的衝壓模具所在的密閉腔體充滿氮氣，(3)、由加熱器以5_7°C /s的速度將汽車縱向承載梁1的鋼板板材加熱到720°C， 再以2-3. 5°C /s的速度將汽車縱向承載梁1的鋼板板材加熱至770-780V，(4)、由送料機構將加熱器已加熱至770-780V的汽車縱向承載梁1的鋼板板材放到衝壓模具的下模頭的上端面，然後送料機構復位，(5)、由衝壓模具的上模頭擠壓下模頭使汽車縱向承載梁1的鋼板板材被擠壓成型，(6)、在上模頭和下模頭內部充入油冷液，使成型的汽車縱向承載梁1在上模頭和下模頭的擠壓下以30-55°C /s的速度降溫至70-110°C，(7)、打開衝壓模具所在腔體，將成型且已降溫至70-110°C的汽車縱向承載梁1取出，在室溫環境中自然冷卻至室溫；(d)、衝孔、切邊對冷卻至室溫的已成型的汽車縱向承載梁1進行衝孔、切邊加工；(e)、防鏽處理在已成型的汽車縱向承載梁表面塗防鏽油。因為本發明要把汽車縱向承載梁1由室溫加熱到770-780°C，故所述加熱器採用耐高溫的陶瓷加熱器。本發明的汽車縱向承載梁1的鋼板板材採用高強度的boron鋼板， 而本發明的熱衝壓過程使汽車縱向承載梁1的boron鋼板板材在均速升溫至740-750°C時， 內部結構也均勻奧氏體化，然後汽車縱向承載梁1在熱衝壓成型後又很快地均速冷卻，汽車縱向承載梁1的內部結構由均勻奧氏體轉變為均勻馬氏體；且汽車縱向承載梁的熱衝壓過程是在氮氣環境中進行，這還使汽車縱向承載梁進行了一定程度的滲氮處理；從而汽車縱向承載梁1得到硬化，強度大幅度提高，表面硬度大幅提高，且耐磨、抗腐蝕；與冷衝壓工藝加工的汽車縱向承載梁相比，在相同強度的條件下，汽車縱向承載梁1的鋼板板材的壁厚可大幅降薄至6mm。本發明與傳統的汽車縱向承載梁的冷衝壓工藝相比，具有如下技術優勢一、汽車縱向承載梁1的鋼板板材壁厚變小，使汽車縱向承載梁1輕量化，從而也使汽車的車身輕量化，使汽車的能耗降低，使汽車的油耗和C02排放減少；汽車縱向承載梁 1的鋼板板材的變薄也使汽車的製造成本降低。二、均勻升溫和快速、均速降溫的過程使汽車縱向承載梁1在熱衝壓變形後由均勻的奧氏體轉變為均勻馬氏體，汽車縱向承載梁1的內部微觀結構均勻穩定、成形性好，且強度好，硬度和耐磨性也更好；避免了冷衝壓使折彎處局部過大拉伸造成內部微觀結構的破壞，使汽車縱向承載梁1易於開裂、強度低、防撞級別低以及冷衝壓加工後產生過量回彈的問題。三、本發明使汽車縱向承載梁1降溫後不會再發生溫差導致的形變，從而零件尺寸精度好。四、因本發明使汽車縱向承載梁1的衝壓在高溫下進行，故與冷衝壓相比，衝壓力大大降低，從而降低對衝壓機的噸位要求；衝壓力的降低也大大減少衝壓噪聲。
本發明與傳統的熱衝壓工藝相比，還具有如下技術優勢一、本發明使汽車縱向承載梁1的鋼板板材以均勻的速度進行加熱，從而在高溫狀態下的奧氏體結構均勻穩定，而降溫的過程又是一個快速、均速的過程，從而在使汽車縱向承載梁1在降溫後形成均勻穩定的馬氏體結構，避免了汽車縱向承載梁1在降溫後還需要通過回火進行調質的複雜工藝，節約生產成本。二、本發明使汽車縱向承載梁1的加熱以及降溫均在氮氣環境中進行，避免了汽車縱向承載梁1的鋼板板材在高溫下被空氣中的氧氣氧化，從而在加工過程中還需要定期清理鋼板板材表面的氧化層的問題。以上顯示和描述了本發明的基本原理、主要特徵和本發明的優點。本行業的技術人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是本發明的原理，在不脫離本發明精神和範圍的前提下本發明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發明的範圍內。本發明要求的保護範圍由所附的權利要求書及其等同物界定。
權利要求
1.一種汽車縱向承載梁的製造工藝，其特徵在於，包括以下工序(a)、下料根據汽車縱向承載梁的形狀進行鋼板板材的下料；(b)、清洗對完成下料的汽車縱向承載梁的鋼板板材進行去油、除鏽處理；(c)、熱衝壓將汽車縱向承載梁的鋼板板材進行加熱後由熱衝壓機壓製成型，包括以下工步(1)、將汽車縱向承載梁的鋼板板材放置到一加熱器上，所述加熱器設置於一送料機構上，所述送料機構設置於熱衝壓機的衝壓模具所在的密閉腔體內，O)、將衝壓機的衝壓模具所在的密閉腔體充滿氮氣，(3)、由加熱器以5-7°C /s的速度將汽車縱向承載梁的鋼板板材加熱到720°C，再以 2-3. 5°C /s的速度將汽車縱向承載梁的鋼板板材加熱至770-780V，G)、由送料機構將加熱器已加熱至770-780°C的汽車縱向承載梁的鋼板板材放到衝壓模具的下模頭的上端面，然後送料機構復位，(5)、由衝壓模具的上模頭擠壓下模頭使汽車縱向承載梁的鋼板板材被擠壓成型，(6)、在上模頭和下模頭內部充入油冷液，使成型的汽車縱向承載梁在上模頭和下模頭的擠壓下以30-55°C /s的速度降溫至70-110°C，(7)、打開衝壓模具所在腔體，將成型且已降溫至70-110°C的汽車縱向承載梁取出，在室溫環境中自然冷卻至室溫；(d)、衝孔、切邊對冷卻至室溫的已成型的汽車縱向承載梁進行衝孔、切邊加工；(e)、防鏽處理在已成型的汽車縱向承載梁表面塗防鏽油。
2.根據權利要求1所述的一種汽車縱向承載梁的製造工藝，其特徵在於，所述汽車縱向承載梁採用的鋼板板材為高強度的厚6mm的boron鋼板。
3.根據權利要求1所述的一種汽車縱向承載梁的製造工藝，其特徵在於，所述加熱器採用陶瓷加熱器。
全文摘要
本發明公開一種汽車縱向承載梁的製造工藝，包括以下工序(a)、下料；(b)、對下好的料進行去油、除鏽處理；(c)、把處理乾淨的料通過熱衝壓成型；(d)、對成型件進行最終的衝孔、切邊加工；(e)、防鏽處理。熱衝壓工序是在充滿氮氣的密閉腔體內進行，板材先溫度均升地加熱到770-780℃，形成均勻奧氏體結構後由衝壓模壓製成型，然後在衝壓模內快又均速的完成降溫過程，最終使汽車縱向承載梁形成均勻馬氏體結構。本發明使汽車縱向承載梁的壁厚僅6mm就能實現高強度，避免開裂、產生過度回彈等冷衝缺陷，防撞級別高、安全可靠，且使汽車輕量化，降低汽車油耗，減少CO2排放；避免汽車縱向承載梁在高溫下產生氧化層，從而不必對氧化層進行定期清理。
文檔編號B21D47/01GK102357612SQ20111031277
公開日2012年2月22日 申請日期2011年10月14日 優先權日2011年10月14日
發明者周文濤, 蔡海榮, 鄒湘京 申請人:上海德真工貿有限公司