CN107081534B - 汽车仪表板弯管梁的变径连接结构及其焊接工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及汽车结构设计技术领域，具体的说，是涉及一种汽车仪表板弯管梁的变径连接结构，包括小直径管梁和大直径管梁，所述小直径管梁为中部带有下沉部的弯管，所述大直径管梁的一端与小直径管梁的一端紧固连接，所述小直径管梁与大直径管梁之间通过变径环套装焊接在一起，所述大直径管梁的内表面与变径环的外表面过盈配合且套装焊接在一起，所述小直径管梁的外表面与变径环的内表面过盈配合且套装焊接在一起。本发明大直径管梁与小直径弯管之间通过使用变径环后焊接固定，保证精度的同时，亦能局部增大布置空间。
Description
技术领域
本发明涉及汽车结构设计技术领域，具体的说，是涉及一种汽车仪表板弯管梁的变径连接结构及其焊接工艺。
背景技术
仪表板管梁是仪表板系统的支撑骨架，位于仪表板总成内部，它对仪表板系统强度及外观质量有直接影响。作为汽车内饰重要组成部分，仪表板管梁在布置的时候通常都是采用直管布置，因为直管梁公差好控制，不容易产生焊接变形，管梁总成精度高；直管梁对碰撞有利，能有效防止正碰时前围饭金变形。如果由于空调蒸发器、转向管柱的原因无法按照直管梁布置，也可以按照弯管梁布置。不论是直管梁还是弯管梁为了达到驾驶侧对管梁的强度要求及整车对成本和重量的要求，都会采取由大小直径管梁焊接组成，此焊接处质量直接关系到整车安全性能。传统的焊接工艺一般是直接将大小直径管梁焊接到一起，这种工艺存在废品率高，管梁易开裂问题，长期困扰技术人员。在新产品开发流程中，找到一种解决此焊接质量导致的废品率高，易开裂问题的变径环管梁焊接技术，对于管梁制造专业厂显得尤为重要。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，适应现实需要，提供一种汽车仪表板弯管梁的变径连接结构，同时提供了这种连接结构的焊接工艺。
为了实现本发明的目的，本发明采用的技术方案为：
一种汽车仪表板弯管梁的变径连接结构，包括小直径管梁和大直径管梁，所述小直径管梁为中部带有下沉部的弯管，所述大直径管梁的一端与小直径管梁的一端紧固连接，所述小直径管梁与大直径管梁之间通过变径环套装焊接在一起，所述大直径管梁的内表面与变径环的外表面过盈配合且套装焊接在一起，所述小直径管梁的外表面与变径环的内表面过盈配合且套装焊接在一起。
所述变径环的截面为旋转90°的U形结构，所述变径环U形结构的开口位于侧面且背离驾驶侧。
所述变径环U形结构的封闭侧的剖面为圆弧结构。
所述大直径管梁上设有至少两条焊缝，所述焊缝为贯穿于大直径管梁管壁上的狭长镂空结构。
所述焊缝包括三条，且均匀分布于大直径管梁的管壁，三条焊缝的中线位于大直径管梁的同一圆周上。
为满足强度要求，所述焊缝的长度为8-15mm，宽度为2—5㎜。
所述变径环包括两个，且两个变径环之间设有间隙。
一种汽车仪表板弯管梁的变径焊接工艺，包括如下步骤：
第一步，将两个变径环挤压套装在小直径管梁的外端，变径环与小直径管梁为过盈配合；一个套装在小直径管梁的端部，另一个套装在距离端部的最远距离为80—120 mm处，所述变径环的截面为旋转90°的U形结构，且变径环小直径管梁为过盈配合，且焊接在一起；
第二步，所述变径环的截面为旋转90°的U形结构，变径环U形结构的开口位于侧面且背离驾驶侧，采用气体保护焊围绕变径环开口侧，将小直径变径环U行结构与小直径管梁接触的一圈焊穿后直接与小直径管梁焊接在一起；
第三步，在大直径管梁的管壁上开两条以上的焊缝；
第四步，将套装有变径环的小直径管梁的焊接组合件挤压进大直径管梁内，变径环与大直径管梁为过盈配合；在焊缝处将变径环与大直径管梁焊接在一起。
所述焊接方式为缝焊。
所述焊缝包括三条，且均匀分布于大直径管梁的管壁，三条焊缝的中线位于大直径管梁的同一圆周上。
本发明的有益效果在于：
1.大直径管梁与小直径弯管之间通过使用变径环后焊接固定，保证精度的同时，亦能局部增大布置空间；
2.降低了因大小管梁间直接焊接导致的废品率，避免管梁因挤压成形造成的开裂事件，使得管梁焊接得到有效质量控制。
附图说明
图1为本发明的汽车仪表板弯管梁的变径连接结构的外部结构示意图；
图2为图1的等轴测图；
图3为图1、图2的A-A剖视图；
图4为图1的B-B剖视图；
图 5为变径环的详细尺寸示意图；
图6为变径环的剖视图；
图7为大直径管梁、变径环、小直径管梁连接部位的局部剖视放大示意图。
1为小直径管梁，2为大直径管梁，3为变径环，4为焊缝，5为下沉部。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：
实施例：参见图1——图7。
本发明公开了一种汽车仪表板弯管梁的变径连接结构，包括小直径管梁1和大直径管梁2，所述小直径管梁1为中部带有下沉部5的弯管，所述大直径管梁2的一端与小直径管梁1的一端紧固连接，所述小直径管梁1与大直径管梁2之间通过变径环3套装焊接在一起，所述大直径管梁2的内表面与变径环的外表面过盈配合且套装焊接在一起，所述小直径管梁1的外表面与变径环的内表面过盈配合且套装焊接在一起。
所述变径环的截面为旋转90°的U形结构，所述变径环U形结构的开口位于侧面且背离驾驶侧。
所述变径环U形结构的封闭侧的剖面为圆弧结构。如图5、图6所示，变径环厚度均为2mm，长11.2mm，内径40mm，外径60.8mm，变径环中空径向尺寸6.4mm。变径环封闭侧采用圆弧形式，此变径环封闭端处于驾驶侧能有效加强驾驶侧转向柱对仪表板管梁支撑强度的要求，另一方面避免内环与外环之间的焊接，能更稳固地将大、小直径管梁连接起来。
所述大直径管梁上设有至少两条焊缝4，所述焊缝4为贯穿于大直径管梁管壁上的狭长镂空结构。
优选的，所述焊缝4包括三条，且均匀分布于大直径管梁2的管壁，三条焊缝4的中线位于大直径管梁的同一圆周上。
为满足强度要求，所述焊缝的长度为8-15mm，宽度为2—5㎜，采用气体保护焊将大直径管梁2的内表面与变径环3的外表面套装焊接在一起。
所述变径环3包括两个，且两个变径环之间设有间隙。
本发明还公开了一种汽车仪表板弯管梁的变径焊接工艺，其特征在于,包括如下步骤：
第一步，将两个变径环3挤压套装在小直径管梁1的外端，变径环3与小直径管梁1为过盈配合；一个套装在小直径管梁1的端部，另一个套装在距离端部的最远距离为80—120 mm处，所述变径环3的截面为旋转90°的U形结构，且变径环小直径管梁为过盈配合，且焊接在一起；
第二步，所述变径环的截面为旋转90°的U形结构，变径环U形结构的开口位于侧面且背离驾驶侧，采用气体保护焊围绕变径环开口侧，将小直径变径环U行结构与小直径管梁接触的一圈焊穿后直接与小直径管梁焊接在一起；如图6、7所示，即将焊枪伸入图中的I处，环绕一圈将变径环与小直径管梁焊接在一起。
第三步，在大直径管梁的管壁上开两条以上的焊缝；
第四步，将套装有变径环的小直径管梁的焊接组合件挤压进大直径管梁内，变径环与大直径管梁为过盈配合；在焊缝处将变径环与大直径管梁焊接在一起。
所述焊接方式为缝焊，缝焊是一种电阻焊方法，能够保证在两者之间形成一条连续，熔核互相搭叠的密封焊缝；
所述焊缝4包括三条，且均匀分布于大直径管梁2的管壁，三条焊缝4的中线位于大直径管梁的同一圆周上。
变径环采用U形形状，一端为倒R角模态，即变径环内径倒圆角3.2，外径倒圆角5.2.此倒角模态是为方便大、小直径管梁分别与变径环之间的装配可行，便于焊接操作，U形的变径环另一端为直角面开口端，为变径环与小直径管梁焊接提供焊点和操作空间。此U形变径环与大、小管梁之间连接均为线接触。其中，U形变径环一端的直角面为变径环与小管梁之间的完全焊接提供了空间，为保证强度小管梁与变径环之间焊点为整个变径环内径，大直径管梁与U形变径环的焊点选择规则为，在大直径与U形变径环接触的圆上均匀分布三处焊缝，每处焊缝弧长15mm，三处焊缝焊接顺序随机，只要保证是均匀分布即可满足强度要求。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (7)
1.一种汽车仪表板弯管梁的变径连接结构，包括小直径管梁（1）和大直径管梁（2），所述小直径管梁（1）为中部带有下沉部的弯管，所述大直径管梁（2）的一端与小直径管梁（1）的一端紧固连接，其特征在于：所述小直径管梁（1）与大直径管梁（2）之间通过变径环（3）套装焊接在一起，所述大直径管梁（2）的内表面与变径环的外表面过盈配合且套装焊接在一起，所述小直径管梁（1）的外表面与变径环的内表面过盈配合且套装焊接在一起；所述变径环的截面为旋转90°的U形结构，所述变径环U形结构的开口位于侧面且背离驾驶侧；所述大直径管梁上设有至少两条焊缝（4），所述焊缝（4）为贯穿于大直径管梁管壁上的狭长镂空结构。
2.根据权利要求1所述的汽车仪表板弯管梁的变径连接结构，其特征在于：所述变径环U形结构的封闭侧的剖面为圆弧结构。
3.根据权利要求1所述的汽车仪表板弯管梁的变径连接结构，其特征在于：所述焊缝（4）包括三条，且均匀分布于大直径管梁（2）的管壁，三条焊缝（4）的中线位于大直径管梁的同一圆周上。
4.根据权利要求3所述的汽车仪表板弯管梁的变径连接结构，其特征在于：为满足强度要求，所述焊缝的长度为8-15mm，宽度为2—5㎜。
5.根据权利要求1所述的汽车仪表板弯管梁的变径连接结构，其特征在于：所述变径环（3）包括两个，且两个变径环之间设有间隙。
6.一种汽车仪表板弯管梁的变径焊接工艺，其特征在于 ,包括如下步骤：
第一步，将两个变径环（3）挤压套装在小直径管梁（1）的外端，变径环（3）与小直径管梁（1）为过盈配合；一个套装在小直径管梁（1）的端部，另一个套装在距离端部的最远距离为80—120 mm处，所述变径环（3）的截面为旋转90°的U形结构，且变径环小直径管梁为过盈配合，且焊接在一起；
第二步，所述变径环的截面为旋转90°的U形结构，变径环U形结构的开口位于侧面且背离驾驶侧，采用气体保护焊围绕变径环开口侧，将小直径变径环U行结构与小直径管梁接触的一圈焊穿后直接与小直径管梁焊接在一起；
第三步，在大直径管梁的管壁上开两条以上的焊缝；
第四步，将套装有变径环的小直径管梁的焊接组合件挤压进大直径管梁内，变径环与大直径管梁为过盈配合；在焊缝处将变径环与大直径管梁焊接在一起。
7.根据权利要求6所述的汽车仪表板弯管梁的变径焊接工艺，其特征在于：所述焊缝（4）包括三条，且均匀分布于大直径管梁（2）的管壁，三条焊缝（4）的中线位于大直径管梁的同一圆周上。
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