專利名稱：前保險(xiǎn)杠防撞梁的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
前保險(xiǎn)杠防撞梁技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及汽車(chē)零部件技術(shù)領(lǐng)域，特別是汽車(chē)前保險(xiǎn)杠防撞梁。
技術(shù)背景[0002]傳統(tǒng)的汽車(chē)前保險(xiǎn)杠防撞梁，由內(nèi)板和外板焊接而成，其截面形狀如圖5所示，由兩個(gè)矩形和三個(gè)直線段構(gòu)成，內(nèi)板和外板選用材料HC450/980TR (材料性能為屈服強(qiáng)度 450 700MPa，抗拉強(qiáng)度980 MPa、斷后延伸率14)，厚度T=L 5，成型工藝一般為冷沖壓，然而該材料的拉延性能較差，致使冷沖壓工藝制作后的零件回彈性大，制件精度難以保證，給后續(xù)的焊接及裝配工藝帶來(lái)了很大的麻煩；內(nèi)板、外板單獨(dú)成型，相應(yīng)地增加了檢具、焊接夾具及焊鉗開(kāi)發(fā)費(fèi)用、能源消耗及管理成本，并且制成的抗拉強(qiáng)度不好。實(shí)用新型內(nèi)容[0003]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是對(duì)前保險(xiǎn)杠防撞梁的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，提供一種工藝成本低、精度高、碰撞性能好的汽車(chē)前保險(xiǎn)杠防撞梁。[0004]為此，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是一種前保險(xiǎn)杠防撞梁，包括承載部(1 )、 位于承載部(1)上端的上支撐部(2)和位于承載部(1)下端的下支撐部(3)，所述承載部(1) 為立板，所述上支撐部(2)和下支撐部(3)均為斜板且兩者對(duì)稱設(shè)置在承載部(1)的上、下兩端，所述承載部(1)局部向內(nèi)凹陷形成加強(qiáng)部(la)，所述上支撐部(2)和下支撐部(3)在遠(yuǎn)離承載部(1)的一端均設(shè)置有平行于承載部(1)的翻邊(4)，該前保險(xiǎn)杠防撞梁由抗拉強(qiáng)度為400 600Mpa、厚度為1. 8 2. 5mm的鋼板熱沖壓一體成型，熱沖壓后的抗拉強(qiáng)度為 1300 1800Mpa。[0005]作為優(yōu)選，所述加強(qiáng)部(la)設(shè)置在承載部(1)的中部，該加強(qiáng)部(la)為圓弧形或方形。[0006]所述抗拉強(qiáng)度為400 600Mpa的鋼板是熱軋或熱軋酸洗鋼板BR1500HS、冷軋退火鋼板B1500HS，厚度為2mm。[0007]本實(shí)用新型的保險(xiǎn)杠防撞梁是一體形成的，不需要像背景技術(shù)那樣對(duì)內(nèi)板、外板分別制造再焊接形成，不但減少了一套工裝夾模具，而且簡(jiǎn)化了工藝，提高了制造精度。[0008]并且，本實(shí)用新型采用的鋼板材料通過(guò)熱壓工藝制成防撞梁后，抗拉強(qiáng)度從 400 600Mpa提升到1300 1800Mpa，防撞梁的防撞機(jī)械性能明顯得到了提高。[0009]有益效果[0010](1)減少了一個(gè)零件，使得車(chē)身輕量化，相應(yīng)地減少了整車(chē)油耗和(X)2排放；[0011](2)通過(guò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，節(jié)省零件檢具、焊接夾具、焊鉗的開(kāi)發(fā)費(fèi)用及管理維護(hù)成本，減少焊接費(fèi)用及能源消耗，提高生產(chǎn)效率，有效地控制了綜合制造成本[0012](3)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，零件成形性相對(duì)較好，有利于車(chē)身精度的提高，提升整車(chē)質(zhì)量；[0013](4)降低壓機(jī)噸位要求，降低沖壓噪聲；[0014](5)通過(guò)材料選用及工藝參數(shù)設(shè)置，方便有效提高零件的表面硬度及其耐磨性，提高車(chē)型的碰撞性能。[0015]綜上所述，本實(shí)用新型通過(guò)結(jié)構(gòu)和選材的優(yōu)化、以及加工方法的改進(jìn)，節(jié)約了材料、降低了成本、簡(jiǎn)化了加工方法，并能達(dá)到改進(jìn)前同樣的防碰撞能力。


[0016]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。[0017]圖2是圖1的A-A截面圖。[0018]圖3是本實(shí)用新型的第二種截面圖。[0019]圖4是本實(shí)用新型的第三種截面圖。[0020]圖5是傳統(tǒng)的前保險(xiǎn)杠防撞梁的截面圖。[0021]圖6是改進(jìn)前、后的前保險(xiǎn)杠防撞梁在整車(chē)碰撞試驗(yàn)中的速度歷程對(duì)比圖。[0022]圖7是改進(jìn)前、后的前保險(xiǎn)杠防撞梁在整車(chē)碰撞試驗(yàn)中的減速度歷程對(duì)比圖具體實(shí)施方式
[0023]
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明[0024]如圖1、圖2所示的前保險(xiǎn)杠防撞梁，由承載部1、位于承載部1上端的上支撐部2 和位于承載部1下端的下支撐部3構(gòu)成，三者構(gòu)成了前保險(xiǎn)杠防撞梁的拱形截面。承載部1 為立板，上支撐部2和下支撐部3均為斜板且兩者對(duì)稱設(shè)置在承載部1的上、下兩端。上支撐部2和下支撐部3在遠(yuǎn)離承載部1的一端均設(shè)置有平行于承載部1的翻邊4。承載部1 的中部向內(nèi)凹陷形成加強(qiáng)部la，該加強(qiáng)部Ia最好為圓弧形，便于沖壓成型，也可以是方形， 如圖3所示。設(shè)置在承載部1上的加強(qiáng)部Ia可以位于承載部1的兩端部，承載部1上的加強(qiáng)部Ia不限于一個(gè)，可以是兩個(gè)、三個(gè)或更多，如圖4所示。[0025]該前保險(xiǎn)杠防撞梁由抗拉強(qiáng)度為400 600Mpa、厚度為1. 8 2. 5mm的鋼板熱沖壓一體成型，熱沖壓后的抗拉強(qiáng)度為1300 ISOOMpa。[0026]優(yōu)選鋼板材料為熱軋或熱軋酸洗鋼板BR1500HS、冷軋退火鋼板B1500HS，厚度為 2mm，熱沖壓后的抗拉強(qiáng)度為1300 ISOOMpa，這兩種材料均為寶鋼在售品種。選用的材料不局限于上述兩種，可選用化學(xué)成分及機(jī)械性能相近的相應(yīng)規(guī)格材料，通過(guò)熱沖壓成型達(dá)到1300 1800Mpa的抗拉強(qiáng)度。其中冷軋退火鋼板B1500HS的化學(xué)成分為[0027]C ^ $1POAlCrB TiN I MoIin Iai0.20 LOO 0.15 0.25 1.40 I υ. 40<0.025<0.010.020 0. _CUO a 350.0015 0, 020 α 00501 ο. ο <0,(09 I 35[0028]熱軋或熱軋酸洗鋼板BR1500HS、冷軋退火鋼板B1500HS的機(jī)械性能為[0029]4屈服強(qiáng)度(Iffa)抗拉強(qiáng)度(MPa)斷后延伸率950 12501300 1800彡6[0031]上述前保險(xiǎn)杠防撞梁的加工方法，包括以下步驟[0032](1)下料選用抗拉強(qiáng)度為400 600Mpa、厚度為1. 8 2. 5mm的鋼板，根據(jù)前保險(xiǎn)杠防撞梁的展開(kāi)輪廓尺寸并考慮沖壓模具中的壓邊尺寸進(jìn)行下料，下料的同時(shí)沖出圖1 及圖3中的圓孔；[0033](2)加熱將鋼板放入加熱爐中加熱到Ac3使其充分奧氏體化，Ac3是指加熱時(shí)先共析鐵素體全部融入奧氏體的終了溫度；[0034](3)沖壓成型將加熱后的鋼板快速移至壓機(jī)、將鋼板置于預(yù)制的壓機(jī)模具中，模具由上模和下模構(gòu)成，上、下模合在一起形成的型腔與設(shè)計(jì)的前保險(xiǎn)杠防撞梁結(jié)構(gòu)匹配，下料中預(yù)留的壓邊尺寸壓緊在合模后的型腔外，合模后通過(guò)壓機(jī)沖壓成型，保持沖壓狀態(tài)冷卻至100 200°C，鋼板抗拉強(qiáng)度達(dá)到1300 1800Mpa，將鋼板從壓機(jī)中取出；[0035](4)噴丸處理以去除零件表面的氧化皮；[0036]( 5 )在室溫下自然冷卻，用激光模具刀進(jìn)行切邊，將壓邊切掉。[0037]步驟(1)中抗拉強(qiáng)度為400 600Mpa的鋼板與優(yōu)選為熱軋或熱軋酸洗鋼板 BR1500HS、冷軋退火鋼板B1500HS，厚度為2mm。[0038]為驗(yàn)證該實(shí)用新型的技術(shù)效果，根據(jù)設(shè)計(jì)提供的數(shù)據(jù)和材料參數(shù)建模，在正碰條件下比較其性能差異性。采用Hypermesh和OASYS與Ls-Dyna軟件作為前后處理及求解器工具，依據(jù)CM VDR294法規(guī)《關(guān)于正面碰撞乘員保護(hù)的設(shè)計(jì)規(guī)則》，對(duì)改進(jìn)前后的前保險(xiǎn)杠防撞梁正碰結(jié)構(gòu)耐撞性分析。[0039]整車(chē)初速度為50km/h，計(jì)算碰撞時(shí)間為90ms。安裝在整車(chē)上的前保險(xiǎn)杠防撞梁在正碰結(jié)構(gòu)耐撞性分析試驗(yàn)中，改進(jìn)前、后的兩方案整車(chē)速度歷程圖對(duì)比如圖6所示，虛線為更改前的速度，實(shí)線為新方案的速度，改進(jìn)前、后的速度歷程對(duì)比差異不明顯。改進(jìn)前、后的兩方案整車(chē)減速度歷程圖對(duì)比如圖7所示，虛線為原方案，實(shí)線為新方案的，新方案對(duì)減速度的影響不明顯。在100%正碰工況下對(duì)比分析改進(jìn)前、后的前保險(xiǎn)杠防撞梁，在高速階段從整車(chē)速度歷程圖和整車(chē)減速度歷程圖發(fā)現(xiàn)其差異不明顯，證明新結(jié)構(gòu)的前保險(xiǎn)杠防撞梁通過(guò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化，節(jié)約了材料、降低了成本、簡(jiǎn)化了加工方法，能達(dá)到改進(jìn)前同樣的防碰撞能力。
權(quán)利要求1.一種前保險(xiǎn)杠防撞梁，其特征在于包括承載部(1)、位于承載部(1)上端的上支撐部(2 )和位于承載部(1)下端的下支撐部(3 )，所述承載部(1)為立板，所述上支撐部(2 )和下支撐部(3)均為斜板且兩者對(duì)稱設(shè)置在承載部(1)的上、下兩端，所述承載部(1)局部向內(nèi)凹陷形成加強(qiáng)部(la),所述上支撐部(2)和下支撐部(3)在遠(yuǎn)離承載部(1)的一端均設(shè)置有平行于承載部(1)的翻邊(4)，該前保險(xiǎn)杠防撞梁由抗拉強(qiáng)度為400 600Mpa、厚度為 1. 8 2. 5mm的鋼板熱沖壓一體成型，熱沖壓后的抗拉強(qiáng)度為1300 1800Mpa。
2.按照權(quán)利要求1所述的前保險(xiǎn)杠防撞梁，其特征在于所述加強(qiáng)部(Ia)設(shè)置在承載部(1)的中部，該加強(qiáng)部(Ia)為圓弧形或方形。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的前保險(xiǎn)杠防撞梁，其特征在于所述抗拉強(qiáng)度為400 600Mpa的鋼板是熱軋或熱軋酸洗鋼板BR1500HS、冷軋退火鋼板B1500HS，厚度為2mm。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種前保險(xiǎn)杠防撞梁，包括承載部(1)、位于承載部(1)上端的上支撐部(2)和位于承載部(1)下端的下支撐部(3)，所述承載部(1)為立板，所述上支撐部(2)和下支撐部(3)均為斜板且兩者對(duì)稱設(shè)置在承載部(1)的上、下兩端，所述承載部(1)局部向內(nèi)凹陷形成加強(qiáng)部(1a)，所述上支撐部(2)和下支撐部(3)在遠(yuǎn)離承載部(1)的一端均設(shè)置有平行于承載部(1)的翻邊(4)，該前保險(xiǎn)杠防撞梁由抗拉強(qiáng)度為400～600Mpa、厚度為1.8～2.5mm的鋼板熱沖壓一體成型，熱沖壓后的抗拉強(qiáng)度為1300～1800Mpa。通過(guò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化，節(jié)約了材料、降低了成本、簡(jiǎn)化了加工方法，能達(dá)到改進(jìn)前同樣的防碰撞能力。
文檔編號(hào)B21D53/88GK202271941SQ201120373360
公開(kāi)日2012年6月13日 申請(qǐng)日期2011年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月30日
發(fā)明者余桃 申請(qǐng)人:力帆實(shí)業(yè)(集團(tuán))股份有限公司