CN103879420A - 窗立柱及其成型方法 - Google Patents

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安剑
滕克磊
刘学之
方喜风
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Abstract

本发明涉及车内饰品领域，公开了一种窗立柱及其成型方法，包括立柱本体，所述立柱本体呈弯曲状，其两侧具有翻边，所述立柱本体的外侧纵向设有加强筋。本发明在立柱本体的外侧纵向设置有加强筋，可避免窗立柱成型过程中存在应力集中和扭曲变形的现象，成型不需要调修，提高了成型质量和生产效率。进一步地，在立柱本体的端部设有凹筋，可吸收端部的多余料，消除了起皱，改善了成型工艺性，提高了产品质量，同时增加了产品刚性。

Description

窗立柱及其成型方法
技术领域
本发明涉及车内饰品领域，特别是涉及一种窗立柱及其成型方法。
背景技术
轨道车辆的车体由底架、侧墙、端墙、车顶组成的整体焊接结构。其中，侧墙是轨道车辆最重要的外露部件。
车体的侧墙由窗立柱和边梁通过焊接形成框架，再通过点焊在外面包上墙板。窗立柱是主要的受力部件，其结构和强度直接决定了侧墙的整体强度。窗立柱的表面质量和轮廓度决定了包上墙板后侧墙整体的外表面状态。
目前，在汽车窗立柱的生产过程，其成型后会存在由于应力集中而造成的扭曲变形的问题，现有的解决方法使模压成型后进行调修，但该方法需要调修的时间较长，生产效率低。
发明内容
（一）要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是如何有效避免窗立柱在成型过程中由于应力集中而造成的扭曲变形。
（二）技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供的一种窗立柱，包括立柱本体，所述立柱本体呈弯曲状，其两侧具有翻边，所述立柱本体的外侧纵向设有加强筋。
进一步地，所述立柱本体的外侧端部设有凹筋。
进一步地，所述立柱本体的横截面为倒几字型。
进一步地，所述加强筋为凹型加强筋。
本发明还提供一种上述的窗立柱的成型方法，其包括以下步骤：
S1、下料：选用一张压料板，通过激光切割机加工成无折边的展开形状；
S2、模压成型：设置与所述窗立柱结构相匹配的模具，采用所述模具对窗立柱进行一次成型，在模压成型时在压料板的纵向形成加强筋；
S3、修边：将成型后的工件置入整形模内进行修边。
进一步地，所述模具对窗立柱的成型压力为1000吨～1200吨。
进一步地，在步骤S2中的模压成型时在压料板外侧的端部形成凹筋。
进一步地，所述压料板为不锈钢板，所述压料板的厚度为1-2mm。
进一步地，步骤S2的模压成型中，上模和下模之间的间隙为1-2mm；翻边凸模和翻边凹模之间的间隙为1-2mm；所述压料板与上模之间的间隙为0.5-1.5mm。
进一步地，在进行步骤S2的模压成型之前，对所述模具进行热处理，对压料板进行时效处理。
（三）有益效果
上述技术方案所提供的一种窗立柱和该窗立柱的成型方法，在立柱本体的外侧纵向设置有加强筋，可避免窗立柱成型过程中存在应力集中和扭曲变形的现象，成型不需要调修，提高了成型质量和生产效率。
进一步地，在立柱本体的端部设有凹筋，可吸收端部的多余料，消除了起皱，改善了成型工艺性，提高了产品质量，同时增加了产品刚性。
附图说明
图1是本发明窗立柱的轴测图；
图2是图1中A-A处的截面图；
图3是本发明窗立柱成型工艺流程图。
其中，10、立柱本体；11、翻边；12、加强筋；13、凹筋；14、断口。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
如图1和2所示，本发明的一种窗立柱，包括立柱本体10，该立柱本体10呈弯曲状，其两侧具有翻边11，立柱本体10的外侧纵向设有加强筋12。
本发明在窗立柱的立柱本体的外侧纵向设置有加强筋，可避免窗立柱成型过程中存在应力集中和扭曲变形的现象，成型不需要调修，提高了成型质量和生产效率。
立柱本体10外侧端部设有凹筋13，该凹筋13是向立柱本体10的内侧方向凹陷的工艺筋，由于窗立柱、窗下立柱成型过程中，其顶部形成内弧面，多余料无法消化，导致顶面起皱严重，无法消除，因此，应在立柱本体的端部设有凹筋13，使其顶部多料区域加凹筋后，多余料得以吸收，消除了起皱，改善了成型工艺性，提高了产品质量，同时增加了产品刚性。
本发明的窗立柱可采用不锈钢材料制成。立柱本体10的横截面为倒几字型。加强筋12为凹型加强筋，其同样为向立柱本体10的内侧方向凹陷的工艺筋。
如图3所示，本发明实施例的窗立柱两侧的翻边11分别设有断口14。
本发明的一种上述的窗立柱的成型方法，其包括以下步骤：
S1、下料：选用一张压料板，通过激光切割机加工成无折边的展开形状，在展开的同时留出折边量；
S2、模压成型：设置与所述窗立柱结构相匹配的模具，采用所述模具对窗立柱进行一次成型，为了避免窗立柱成型过程中存在应力集中和扭曲变形的现象，以提高成型质量，在模压成型时在压料板的纵向形成加强筋12；
S3、修边：将成型后的工件置入整形模内进行修边。修边要保证：窗立柱表面无有裂纹、气泡、结疤、折叠、夹杂和端面分层等缺陷，允许有不大于公称厚度5%的轻微凸凹、压痕；制品边缘无飞边和毛刺等有害缺陷；窗立柱扭转角不大于1.5°,弯曲部分无突弯。
由于窗立柱、窗下立柱成型过程中，其顶部形成内弧面，多余料无法消化，导致顶面起皱严重，无法消除，因此，应在步骤S2中的模压成型时在压料板外侧的端部形成凹筋13，使其顶部多料区域加凹筋后，多余料得以吸收，消除了起皱，改善了成型工艺性，提高了产品质量，同时增加了产品刚性。
模具对窗立柱的成型压力为1000吨～1200吨，优选为1100吨。
压料板为不锈钢板。该压料板的厚度为1-2mm，优选为1.5mm。
步骤S2的模压成型中，上模和下模之间的间隙为1-2mm，优选为1.5mm；翻边凸模和翻边凹模之间的间隙为1-2mm，优选为1.5mm；压料板与上模之间的间隙为0.5-1.5mm，优选为1mm。模具压型优先选择中间值，方便后期调整。
在进行步骤S2的模压成型之前，对所述模具进行热处理。不允许有任何铸造缺陷，在进行步骤S2的模压成型之前，对压料板进行时效处理。在步骤S2的模压成型之前，对模具进行热处理能增加模具硬度，避免压型过程损伤模具，提高模具的使用寿命。在步骤S2的模压成型之前，压料板进行时效处理能消除材料残余应力，提高窗立柱的成型精度。
经过上述步骤加工完成的窗立柱，窗立柱上各位置的轮廓度均较好，完全满足不锈钢车体窗立柱强度、表面质量和轮廓度较高的要求。
本发明所提供的窗立柱和该窗立柱的成型方法，已经在北京地铁1号线上得到了成功的运用，本发明采用简单的成型工艺步骤，即可制造出符合设计要求和强度要求的一体成型的窗立柱，在满足强度要求的前提下，保证了几何尺寸要求、表面质量和轮廓度要求，满足下工序焊接要求，可大幅度降低制造成本，提高了生产效率。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种窗立柱，包括立柱本体，所述立柱本体呈弯曲状，其两侧具有翻边，其特征在于，所述立柱本体的外侧纵向设有加强筋。
2.如权利要求1所述的窗立柱，其特征在于，所述立柱本体的外侧端部设有凹筋。
3.如权利要求1所述的窗立柱，其特征在于，所述立柱本体的横截面为倒几字型。
4.如权利要求3所述的窗立柱，其特征在于，所述加强筋为凹型加强筋。
5.一种权利要求1-4任一项所述的窗立柱的成型方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、下料：选用一张压料板，通过激光切割机加工成无折边的展开形状；
S2、模压成型：设置与所述窗立柱结构相匹配的模具，采用所述模具对窗立柱进行一次成型，在模压成型时在压料板的纵向形成加强筋；
S3、修边：将成型后的工件置入整形模内进行修边。
6.如权利要求5所述的窗立柱的成型方法，其特征在于，所述模具对窗立柱的成型压力为1000吨～1200吨。
7.如权利要求5所述的窗立柱的成型方法，其特征在于，在步骤S2中的模压成型时在压料板外侧的端部形成凹筋。
8.如权利要求5所述的窗立柱的成型方法，其特征在于，所述压料板为不锈钢板，所述压料板的厚度为1-2mm。
9.如权利要求5所述的窗立柱的成型方法，其特征在于，步骤S2的模压成型中，上模和下模之间的间隙为1-2mm；翻边凸模和翻边凹模之间的间隙为1-2mm；所述压料板与上模之间的间隙为0.5-1.5mm。
10.如权利要求5-9任一项所述的窗立柱的成型方法，其特征在于，在进行步骤S2的模压成型之前，对所述模具进行热处理，对压料板进行时效处理。
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