CN104527804A - 汽车b柱及制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种汽车B柱及制造方法,包括B柱主体;其特征是:所述B柱主体的上部为硬区部分,下部为软区部分,硬区部分和软区部分之间为过渡区,在硬区部分设置加强管;所述过渡区的高度为50mm左右,软区部分的高度占B柱主体高度的10%~25%;所述硬区部分由超高强度钢热成形工艺得到,强度为1300~1500MPa的马氏体组织,软区部分是在超高强度钢热成形工艺中,通过慢速冷却得到的强度为500~700MPa的铁素体和珠光体组织、或者为贝氏体组织;所述加强管为中空管,由超高强度钢热成型工艺得到,加强管的管壁厚度为1.5mm±30%。本发明可以根据B柱形状生产非常复杂的几何形状,并且热成形的加强管管壁更薄。
Description
技术领域
本发明涉及一种汽车B柱及制造方法,属于车辆部件技术领域。
背景技术
汽车的B柱是汽车上的竖梁,位于驾驶舱的前座和后座之间,从车顶延伸到车底部。B柱不但支撑车顶盖,还要承受前、后车门的支承力,在B柱上还要装置一些附加零部件,例如前排座位的安全带,有时还要穿电线线束。因此B柱大都有外凸半径,以保证有较好的力传递性能。现代轿车的B柱截面形状是比较复杂的,它由多件冲压钢板焊接而成。随着汽车制造技术的发展,不用焊接而直接采用液压成型的封闭式截面中柱已经问世,它的刚度大大提高而重量大幅减小,有利于现代轿车的轻量化。
现有技术中B柱一般采用冷冲压件,同等强度下冷冲件的重量大,不符合轻量化趋势。另外,为了加强强度,在B柱上焊接加强板,加强板也是采用冷冲压件,加强板和B柱需要分别成型后焊接,这就造成了模具工装、焊装夹具的数量较多,使加工成本较高;并且焊接的质量不宜控制,不够稳定。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的不足,提供一种汽车B柱及制造方法,采用热成形的加强管,热成形管延展性高,可以根据B柱形状生产非常复杂的几何形状;并且热成形的加强管管壁更薄,使材料减重、增加强度等轻量化效果更明显。
按照本发明提供的技术方案,所述汽车B柱,包括B柱主体,B柱主体顶部为与车顶固定的上固定部,B柱主体底部为与门槛固定的下固定部;其特征是:所述B柱主体的上部为硬区部分,下部为软区部分,硬区部分和软区部分之间为过渡区,在硬区部分设置加强管;所述过渡区的高度为50mm左右,软区部分的高度占B柱主体高度的10%~25%;所述硬区部分由超高强度钢热成形工艺得到,强度为1300~1500MPa的马氏体组织,软区部分是在超高强度钢热成形工艺中,通过慢速冷却得到的强度为500~700MPa的铁素体和珠光体组织、或者为贝氏体组织;所述加强管为中空管,由超高强度钢热成型工艺得到,加强管的管壁厚度为1.5mm±30%。
所述汽车B柱的制造方法,其特征是,包括以下步骤:
(1)将B柱主体的坯料和直管在加热炉内加热至850~940℃,使其转化为奥氏体组织,所述B柱主体的坯料采用22MnB5,直管的材质为22MnB5;
(2)将奥氏体化后的B柱主体的坯料和直管分别在B柱模具和加强管模具内进行热成型,并同时淬火;其中,B柱主体的软区部分进行保温,经过慢速冷却得到铁素体和珠光体组织、或者贝氏体组织,软区部分的高度占B柱主体高度的10%~25%,过渡区的高度为50mm左右;
(3)将步骤(2)热成型得到的B柱主体和加强管焊接在一起,得到所述的汽车B柱。
本发明具有以下优点:(1)加强管和B柱主体均采用热成形工艺,具有轻量化的优点,即产品的强度更高,重量反而更轻;(2)加强管的管壁相比液压成型管的管壁更薄,材料减重、增加强度等轻量化效果更明显;(3)刚性好:由于热成形工艺条件下,热成形钢延展性非常高,所以非常复杂的几何形状也可以生产出来,加强管可以根据不同部位刚性的需要更加自由的设计几何形状;(4)零件尺寸精度高:由于热成形工艺下生产的热成形零件,没有回弹,加强管和B柱主体的精度相当高,可达90%以上;(5)B柱下部软区强度弱,延伸率高,碰撞时能达到变形吸能目的,能更好保护驾乘人员头部。
附图说明
图1为本发明所述B柱的结构示意图。
图2为所加强管的示意图。
具体实施方式
下面结合具体附图对本发明作进一步说明。
如图1~图2所示:所述汽车B柱包括上固定部1、下固定部2、B柱主体3、硬区部分4、软区部分5、过渡区6、加强管7等。
如图1、图2所示,本发明包括B柱主体3,B柱主体3顶部为与车顶固定的上固定部1,B柱主体3底部为与门槛固定的下固定部2;所述B柱主体3的上部为硬区部分4,下部为软区部分5,硬区部分4和软区部分5之间为过渡区6,在硬区部分4设置加强管7;所述硬区部分4由超高强度钢热成形工艺得到,强度为1300~1500MPa的马氏体组织,软区部分5是在超高强度钢热成形工艺中,通过慢速冷却得到的强度为500~700MPa的铁素体和珠光体组织、或者为贝氏体组织;所述加强管7为中空管,由超高强度钢热成型工艺得到,加强管7的管壁厚度为1.5mm±30%;
所述过渡区6的高度为50mm左右;所述软区部分5的高度占B柱主体3高度的10%~25%。
所述汽车B柱的制造方法,包括以下步骤:
(1)将B柱主体的坯料和直管在加热炉内加热至850~940℃,使其转化为奥氏体组织,所述B柱主体的坯料采用22MnB5(俗称硼钢),直管选择材质为低碳钢、不锈钢、铝或铝镁合金;
(2)将奥氏体化后的B柱主体的坯料和直管分别在B柱模具和加强管模具内进行热成型,并同时淬火;其中,B柱主体的软区部分进行保温,经过慢速冷却得到铁素体和珠光体组织、或者贝氏体组织,软区部分5的高度占B柱主体3高度的10%~25%,过渡区6的高度为50mm左右;
(3)将步骤(2)热成型得到的B柱主体和加强管焊接在一起,得到所述的汽车B柱。
本发明的加强管采用内空的管件进行热成形工艺得到,B柱主体由热压成形得到,具有以下效果:(1)加强管和B柱主体均采用热成形工艺,具有轻量化的优点,即产品的强度更高,重量反而更轻;(2)加强管的管壁相比液压成型管的管壁更薄,材料减重、增加强度等轻量化效果更明显;(3)刚性好:由于热成形工艺条件下,热成形钢延展性非常高,所以非常复杂的几何形状也可以生产出来,加强管可以根据不同部位刚性的需要更加自由的设计几何形状;(4)零件尺寸精度高:由于热成形工艺下生产的热成形零件,没有回弹,加强管和B柱主体的精度相当高,可达90%以上;(5)B柱下部软区强度弱,延伸率高,碰撞时能达到变形吸能目的,能更好保护驾乘人员头部。
Claims (2)
1.一种汽车B柱,包括B柱主体(3),B柱主体(3)顶部为与车顶固定的上固定部(1),B柱主体(3)底部为与门槛固定的下固定部(2);其特征是:所述B柱主体(3)的上部为硬区部分(4),下部为软区部分(5),硬区部分(4)和软区部分(5)之间为过渡区(6),在硬区部分(4)设置加强管(7);所述过渡区(6)的高度为50mm左右,软区部分(5)的高度占B柱主体(3)高度的10%~25%;所述硬区部分(4)由超高强度钢热成形工艺得到,强度为1300~1500MPa的马氏体组织,软区部分(5)是在超高强度钢热成形工艺中,通过慢速冷却得到的强度为500~700MPa的铁素体和珠光体组织、或者为贝氏体组织;所述加强管(7)为中空管,由超高强度钢热成型工艺得到,加强管(7)的管壁厚度为1.5mm±30%。
2.一种汽车B柱的制造方法,其特征是,包括以下步骤:
(1)将B柱主体的坯料和直管在加热炉内加热至850~940℃,使其转化为奥氏体组织,所述B柱主体的坯料采用22MnB5,直管的材质为22MnB5;
(2)将奥氏体化后的B柱主体的坯料和直管分别在B柱模具和加强管模具内进行热成型,并同时淬火;其中,B柱主体的软区部分进行保温,经过慢速冷却得到铁素体和珠光体组织、或者贝氏体组织,软区部分(5)的高度占B柱主体(3)高度的10%~25%,过渡区(6)的高度为50mm左右;
(3)将步骤(2)热成型得到的B柱主体和加强管焊接在一起,得到所述的汽车B柱。
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