CN102357612A

CN102357612A - 一种汽车纵向承载梁的制造工艺

Info

Publication number: CN102357612A
Application number: CN2011103127759A
Authority: CN
Inventors: 蔡海荣; 周文涛; 邹湘京
Original assignee: Shanghai Dezhen Industrial Trading Co Ltd
Current assignee: Shanghai Dezhen Industrial Trading Co Ltd
Priority date: 2011-10-14
Filing date: 2011-10-14
Publication date: 2012-02-22

Abstract

本发明公开一种汽车纵向承载梁的制造工艺，包括以下工序：(a)、下料；(b)、对下好的料进行去油、除锈处理；(c)、把处理干净的料通过热冲压成型；(d)、对成型件进行最终的冲孔、切边加工；(e)、防锈处理。热冲压工序是在充满氮气的密闭腔体内进行，板材先温度均升地加热到770-780℃，形成均匀奥氏体结构后由冲压模压制成型，然后在冲压模内快又均速的完成降温过程，最终使汽车纵向承载梁形成均匀马氏体结构。本发明使汽车纵向承载梁的壁厚仅6mm就能实现高强度，避免开裂、产生过度回弹等冷冲缺陷，防撞级别高、安全可靠，且使汽车轻量化，降低汽车油耗，减少CO₂排放；避免汽车纵向承载梁在高温下产生氧化层，从而不必对氧化层进行定期清理。

Description

一种汽车纵向承载梁的制造工艺

技术领域

本发明涉及汽车零部件的制造工艺，具体来讲是涉及一种汽车纵向承载梁的制造工艺。

背景技术

在现代社会，汽车作为我们的主要交通工具，需求量越来越大，相应地生产量也越来越大，因此汽车零部件的生产量也随之增大。而车顶、车壁、车盖、车顶侧梁、悬置固定架、纵向承载梁等各种钣金件在汽车零部件中占很大的比重，这些钣金件的制造工艺直接影响着其最终的强度、硬度以及选用的板材厚度等，从而对汽车的综合质量以及耗材产生影响。

现有技术的汽车零部件中的钣金件普遍采用冷冲压的制造工艺，冷冲压的制造工艺对于壁厚较薄、强度较低的钣金件易于加工成型，对这些钣金件的强度等的影响也不大；而目前，为了适应汽车轻量化、降低燃油消耗、减少污染物排放和提高汽车碰撞安全性的要求，汽车的很多钣金件零部件比如车顶侧梁、纵向承载梁等所采用的板材不但要求高强度，且壁厚也较厚，若采用冷冲压工艺则需要很大的冲压力，且钣金件易于开裂、产生过量回弹影响车身后续装配；加工成型的钣金件强度降低，导致汽车的防撞级别降低，从而影响到汽车的安全性。

发明内容

针对上述情况，本发明提供一种汽车纵向承载梁的制造工艺，通过采用热冲压的方法解决冷冲压造成的汽车纵向承载梁易于开裂、强度低、防撞级别低、产生过量回弹、影响到汽车安全性的问题。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种汽车纵向承载梁的制造工艺，其特征在于，包括以下工序：

(a)、下料：根据汽车纵向承载梁的形状进行钢板板材的下料；

(b)、清洗：对完成下料的汽车纵向承载梁的钢板板材进行去油、除锈处理；

(c)、热冲压：将汽车纵向承载梁的钢板板材进行加热后由热冲压机压制成型，包括以下工步：

(1)、将汽车纵向承载梁的钢板板材放置到一加热器上，所述加热器设置于一送料机构上，所述送料机构设置于热冲压机的冲压模具所在的密闭腔体内，

(2)、将冲压机的冲压模具所在的密闭腔体充满氮气，

(3)、由加热器以5-7℃/s的速度将汽车纵向承载梁的钢板板材加热到720℃，再以2-3.5℃/s的速度将汽车纵向承载梁的钢板板材加热至770-780℃，

(4)、由送料机构将加热器已加热至770-780℃的汽车纵向承载梁的钢板板材放到冲压模具的下模头的上端面，然后送料机构复位，

(5)、由冲压模具的上模头挤压下模头使汽车纵向承载梁的钢板板材被挤压成型，

(6)、在上模头和下模头内部充入油冷液，使成型的汽车纵向承载梁在上模头和下模头的挤压下以30-55℃/s的速度降温至70-110℃，

(7)、打开冲压模具所在腔体，将成型且已降温至70-110℃的汽车纵向承载梁取出，在室温环境中自然冷却至室温；

(d)、冲孔、切边：对冷却至室温的已成型的汽车纵向承载梁进行冲孔、切边加工；

(e)、防锈处理：在已成型的汽车纵向承载梁表面涂防锈油。

其中，所述汽车纵向承载梁采用的钢板板材为高强度的厚6mm的boron钢板。

所述加热器采用陶瓷加热器。

本发明的有益效果是，汽车纵向承载梁的钢板板材在加热后进行热冲压成型，避免了冷冲压造成的易于开裂、强度低、防撞级别低、产生过量回弹的问题；且本发明的加热以及降温均在氮气环境中进行，避免了汽车纵向承载梁的钢板板材在高温下被空气中的氧气氧化、在加工过程中需要定期清理钢板板材表面的氧化层的问题，且在热冲压过程中密闭腔体内的氮气对汽车纵向承载梁进行了一定程度的渗氮处理，使汽车纵向承载梁的表面硬度高、耐磨、抗腐蚀。本发明还具有下述技术优势：

1、使汽车纵向承载梁在冷却过程中实现了淬火处理，且因降温速度稳定，不需在进行回火处理即可得到强度很好的汽车纵向承载梁，从而与冷冲压相比，汽车纵向承载梁的钢板板材较薄，使汽车的车身轻量化；

2、因使汽车车身轻量化，从而也减小了汽车的能耗，使汽车的油耗和CO2排放减少；

3、与冷冲压相比，本发明使汽车纵向承载梁的零件成形性相对较好；

4、因本发明使汽车纵向承载梁的成形在高温下进行，且成型后的汽车纵向承载梁在上模头和下模头的挤压下进行降温，故降温后的汽车纵向承载梁不会再发生温差导致的形变，从而零件尺寸精度好；

5、因本发明使汽车纵向承载梁的冲压在高温下进行，故与冷冲压相比，冲压力大大降低，从而降低了对冲压机的吨位要求；

6、因本发明使汽车纵向承载梁降温速度稳定，进一步提高了零件的表面硬度及其耐磨性；

7、本发明使冲压机的冲压力与冷冲压时相比大大降低，从而也降低冲压噪声；

8、本发明使汽车纵向承载梁的钢板板材变薄，从而也降低了汽车的制造成本。

附图说明

图1为汽车纵向承载梁的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

参见图1，一种汽车纵向承载梁的制造工艺，包括以下工序：

(a)、下料：根据汽车纵向承载梁1的形状进行钢板板材的下料；

(b)、清洗：对完成下料的汽车纵向承载梁1的钢板板材进行去油、除锈处理；

(c)、热冲压：将汽车纵向承载梁1的钢板板材进行加热后由热冲压机压制成型，包括以下工步：

(1)、将汽车纵向承载梁1的钢板板材放置到一加热器上，所述加热器设置于一送料机构上，所述送料机构设置于热冲压机的冲压模具所在的密闭腔体内，

(2)、将冲压机的冲压模具所在的密闭腔体充满氮气，

(3)、由加热器以5-7℃/s的速度将汽车纵向承载梁1的钢板板材加热到720℃，再以2-3.5℃/s的速度将汽车纵向承载梁1的钢板板材加热至770-780℃，

(4)、由送料机构将加热器已加热至770-780℃的汽车纵向承载梁1的钢板板材放到冲压模具的下模头的上端面，然后送料机构复位，

(5)、由冲压模具的上模头挤压下模头使汽车纵向承载梁1的钢板板材被挤压成型，

(6)、在上模头和下模头内部充入油冷液，使成型的汽车纵向承载梁1在上模头和下模头的挤压下以30-55℃/s的速度降温至70-110℃，

(7)、打开冲压模具所在腔体，将成型且已降温至70-110℃的汽车纵向承载梁1取出，在室温环境中自然冷却至室温；

(d)、冲孔、切边：对冷却至室温的已成型的汽车纵向承载梁1进行冲孔、切边加工；

(e)、防锈处理：在已成型的汽车纵向承载梁表面涂防锈油。

因为本发明要把汽车纵向承载梁1由室温加热到770-780℃，故所述加热器采用耐高温的陶瓷加热器。本发明的汽车纵向承载梁1的钢板板材采用高强度的boron钢板，而本发明的热冲压过程使汽车纵向承载梁1的boron钢板板材在均速升温至740-750℃时，内部结构也均匀奥氏体化，然后汽车纵向承载梁1在热冲压成型后又很快地均速冷却，汽车纵向承载梁1的内部结构由均匀奥氏体转变为均匀马氏体；且汽车纵向承载梁的热冲压过程是在氮气环境中进行，这还使汽车纵向承载梁进行了一定程度的渗氮处理；从而汽车纵向承载梁1得到硬化，强度大幅度提高，表面硬度大幅提高，且耐磨、抗腐蚀；与冷冲压工艺加工的汽车纵向承载梁相比，在相同强度的条件下，汽车纵向承载梁1的钢板板材的壁厚可大幅降薄至6mm。

本发明与传统的汽车纵向承载梁的冷冲压工艺相比，具有如下技术优势：

一、汽车纵向承载梁1的钢板板材壁厚变小，使汽车纵向承载梁1轻量化，从而也使汽车的车身轻量化，使汽车的能耗降低，使汽车的油耗和CO2排放减少；汽车纵向承载梁1的钢板板材的变薄也使汽车的制造成本降低。

二、均匀升温和快速、均速降温的过程使汽车纵向承载梁1在热冲压变形后由均匀的奥氏体转变为均匀马氏体，汽车纵向承载梁1的内部微观结构均匀稳定、成形性好，且强度好，硬度和耐磨性也更好；避免了冷冲压使折弯处局部过大拉伸造成内部微观结构的破坏，使汽车纵向承载梁1易于开裂、强度低、防撞级别低以及冷冲压加工后产生过量回弹的问题。

三、本发明使汽车纵向承载梁1降温后不会再发生温差导致的形变，从而零件尺寸精度好。

四、因本发明使汽车纵向承载梁1的冲压在高温下进行，故与冷冲压相比，冲压力大大降低，从而降低对冲压机的吨位要求；冲压力的降低也大大减少冲压噪声。

本发明与传统的热冲压工艺相比，还具有如下技术优势：

一、本发明使汽车纵向承载梁1的钢板板材以均匀的速度进行加热，从而在高温状态下的奥氏体结构均匀稳定，而降温的过程又是一个快速、均速的过程，从而在使汽车纵向承载梁1在降温后形成均匀稳定的马氏体结构，避免了汽车纵向承载梁1在降温后还需要通过回火进行调质的复杂工艺，节约生产成本。

二、本发明使汽车纵向承载梁1的加热以及降温均在氮气环境中进行，避免了汽车纵向承载梁1的钢板板材在高温下被空气中的氧气氧化，从而在加工过程中还需要定期清理钢板板材表面的氧化层的问题。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims

1.一种汽车纵向承载梁的制造工艺，其特征在于，包括以下工序：

(2)、将冲压机的冲压模具所在的密闭腔体充满氮气，

(e)、防锈处理：在已成型的汽车纵向承载梁表面涂防锈油。

2.根据权利要求1所述的一种汽车纵向承载梁的制造工艺，其特征在于，所述汽车纵向承载梁采用的钢板板材为高强度的厚6mm的boron钢板。

3.根据权利要求1所述的一种汽车纵向承载梁的制造工艺，其特征在于，所述加热器采用陶瓷加热器。