CN107900609B - 车辆用金属杆体端部焊接处加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种车辆用金属杆体端部焊接处加工方法，该方法包括如下步骤：金属杆下料、金属杆端部胀型镦粗、金属杆端部第一次热处理、金属杆加工成型、金属杆端部焊接、金属杆端部第二次热处理。在本发明中，通过金属杆端部胀型镦粗，解决了金属杆端部单一胀型工艺带来的金属杆端部壁厚变薄的问题，通过焊接工艺前及焊接工艺后的两次热处理，能够在保证金属杆具有适当硬度的同时，避免了因其他工艺对金属杆自身的损伤。
Description
技术领域
本发明涉及车辆零部件加工领域，特别是涉及一种车辆用金属杆体端部焊接处加工方法。
背景技术
在车辆的结构中，需要通过开口式扭力梁内的稳定杆、空心扭杆悬架及前悬架空心稳定杆等多个金属杆对车辆各部分进行支撑，该金属杆一般通过端部焊接与其相配合的车辆零部件相连。在车辆运行过程中，上述的金属杆在端部焊接处会受到较大的扭力。
在现有技术中，车辆用金属杆在加工成型时通常采用冷冲模具胀型、水胀、液压胀等工艺，金属杆的端部会在成型过程中变得比加工前及金属杆中部更薄，因此无法保证在端部焊接处有足够的厚度。另一方面，金属杆端部的焊接区域是处在由静态向扭转过度的阶段，最容易产生应力集中，若金属杆端部不足以承受车辆传递过来的扭力。金属杆的端部会因承受不住扭力而引起金属杆端部的开裂，影响车辆的稳定性及安全性能。若加厚金属杆的厚度，有提高了成本，不能满足轻量化的设计目标。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种车辆用金属杆体端部焊接处加工方法，该方法能够在不增加金属杆厚度的情况下，提升金属杆端部焊接处所能承受的最大扭力，有效防止金属杆端部焊接处开裂，提高车辆的稳定性，保证车辆的安全。
本发明提供了一种车辆用金属杆体端部焊接处加工方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：
金属杆下料，以使金属杆初步成型；
金属杆端部胀型镦粗，以使金属杆端部的厚度大于金属杆中部的厚度，并使金属杆端部的直径大于金属杆中部的直径；
金属杆端部第一次热处理，以改善金属杆端部的机械性能，消除金属杆端部内部的残余应力；
金属杆加工成型，以使金属杆的形状符合车辆装配的需要；
金属杆端部焊接，以使金属杆的端部焊接于与金属杆配合的零部件上；
金属杆端部第二次热处理，以释放金属杆端部内部的残余应力，改善金属杆端部的机械性能。
进一步地，所述金属杆端部第一次热处理为调质处理，所述金属杆端部第二次热处理为退火处理。
进一步地，在所述金属杆端部胀型镦粗工序前，该方法还包括金属杆端口表面处理工序及金属杆端部加热工序。
进一步地，在所述金属杆端部胀型镦粗工序后，该方法还包括金属杆端部外形矫正工序及金属杆端部外观尺寸检测工序。
进一步地，在所述金属杆端部第一次热处理工序之后，该方法还包括对金属杆端部硬度检测工序。
进一步地，在所述金属杆端部第一次热处理工序完成后，该方法还包括金属杆端部外壁表面加工工序及金属杆端部切口工序。
进一步地，在所述金属杆端部焊接工序后还需要进行焊接处的熔深检查工序，焊接处的熔深大于0.85㎜。
进一步地，所述焊接处焊缝的形状为凸形焊缝或平行焊缝。
进一步地，完成所述金属杆端部焊接工序与所述金属杆端部第二次热处理工序的时间小于8小时。
进一步地，所述金属杆中的C含量小于0.4％。
综上所述，在本发明中，通过金属杆端部胀型镦粗，解决了金属杆端部单一胀型工艺带来的金属杆端部壁厚变薄的问题，能够在使金属杆端部直径变大的基础上，增大金属杆端部的厚度，提高扭转强度及抗疲劳能力，在焊接前对金属杆的端部进行第一次热处理，能够消除因胀型镦粗工艺造成的金属杆内的残余应力，改善金属杆的机械性能，通过在焊接后对金属杆端部的第二次热处理，能够消除因焊接工艺造成的金属杆内的残余应力，进一步改善金属杆的机械性能。通过端部胀型镦粗工艺，以及焊接工艺前及焊接工艺后的两次热处理，能够在保证金属杆具有适当硬度的同时，避免了因其他工艺对金属杆自身的损伤。因此，该方法能够在不增加金属杆厚度的基础上，提升金属杆端部焊接处所能承受的最大扭力，有效防止金属杆端部焊接处开裂，提高车辆的稳定性，保证车辆的安全。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
图1为本发明实施例提供的车辆用金属杆端部焊接处加工方法的流程示意图。
图2为金属杆端部焊接处焊缝的结构示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，详细说明如下。
本发明提供一种车辆用金属杆体端部焊接处加工方法，该方法能够在不增加金属杆厚度的基础上，提升金属杆端部焊接处所能承受的最大扭力，有效防止金属杆端部焊接处开裂，提高车辆的稳定性，保证车辆的安全。
图1为本发明实施例提供的车辆用金属杆端部焊接处加工方法的流程示意图，如图1所示，本发明实施例提供的车辆用金属杆端部焊接处加工方法包括如下步骤：
金属杆下料，以使金属杆初步成型；
金属杆端部胀型墩粗，使金属杆端部的厚度大于金属杆中部的厚度，并使金属杆端部的直径大于金属杆中部的直径；
金属杆端部第一次热处理，以改善金属杆端部机械性能，消除金属杆端部内部的残余应力；
金属杆加工成型，以使金属杆的形状符合车辆装配的需要；
金属杆端部焊接，以使金属杆的端部焊接于与金属杆配合的零部件上；
金属杆端部第二次热处理，以释放金属杆端部内部的残余应力，改善金属杆端部的机械性能。
在本发明中，通过金属杆端部胀型镦粗，解决了金属杆端部单一胀型工艺带来的金属杆端部壁厚变薄的问题，能够在使金属杆端部直径变大的基础上，增大金属杆端部的厚度，提高扭转强度及抗疲劳能力，在焊接前对金属杆的端部进行第一次热处理，能够消除因胀型镦粗工艺造成的金属杆内的残余应力，改善金属杆的机械性能，通过在焊接后对金属杆端部的第二次热处理，能够消除因焊接工艺造成的金属杆内的残余应力，进一步改善金属杆的机械性能，通过端部胀型镦粗工艺，以及焊接工艺前及焊接工艺后的两侧热处理，能够在保证金属杆具有适当硬度的同时，避免了因其他工艺对金属杆自身的损伤。因此，该方法能够在不增加金属杆厚度的基础上，提升金属杆端部焊接处所能承受的最大扭力，有效防止金属杆端部焊接处开裂，提高车辆的稳定性，保证车辆的安全。
具体地，在本实施例中，金属杆端部第一次热处理为调质处理，金属杆端部第二次热处理为退火处理。
进一步地，为了能够更好地进行金属杆端部胀型墩粗，在金属杆端部胀型镦粗工艺之前还需要进行金属杆端口表面处理工序及金属杆端口加热工序。
当金属杆端部胀型镦粗工艺结束之后，还需要进行金属杆端部外形校正及金属杆端部外观尺寸检测工序，以确保经过金属杆端部胀型镦粗工艺后，金属杆的端部外形符合规定。
当金属杆端部第一次热处理工序完成后，优选地，该方法还包括金属杆端部硬度检测工序，以检测金属杆端部的硬度是否符合设计需要。
为了更好地进行金属杆端部的焊接，在金属杆加工成型后需要进行金属杆端部外壁表面加工工序以及金属杆端部切口工序，通过金属杆端部外壁表面加工工序能够去除金属杆的端部外壁表面的锈迹等杂质，通过金属杆端部切口工序能够在金属杆端部形成焊接面。
图2为金属杆端部焊接处焊缝的结构示意图，如图2所示，金属杆的端部10通过焊接工艺焊接于与金属杆相配合的其他零部件20上，在金属杆端部焊接工序后还需要进行焊接处的熔深检查，为了保证焊接强度，焊接处的熔深需要大于0.85㎜，焊缝30要求饱满，不允许有虚焊、补焊、漏焊及气泡等缺陷，焊缝30高度要高于母材3.4-5.6㎜。为了提高焊缝处能够承受的应力，应选用凸形焊缝(如图2中C所示)及平行焊缝(如图2中B所示)，不能选用凹形焊缝(如图2中A所示)，以防止在焊缝处应力集中于一点。
进一步地，为了使金属杆端部第二次热处理能够具有更好的效果，优选地，金属杆端部焊接工序与金属杆端部第二次热处理工序应于8小时之内完成。
在金属杆端部第二次热处理后，还需要进行探伤检查工序及尺寸检查工序，以确保金属杆焊接处能够符合工艺要求。
进一步地，在金属杆端部第二次热处理后，还可以包括喷丸处理工序及电泳工序，以对金属杆的外表面进行处理。
在本实施例中，为保证焊接质量，金属杆中的C含量应小于0.4％。
综上所述，在本发明中，通过金属杆端部胀型镦粗，解决了金属杆端部单一胀型工艺带来的金属杆端部壁厚变薄的问题，能够在使金属杆端部直径变大的基础上，增大金属杆端部的厚度，提高扭转强度及抗疲劳能力，在焊接前对金属杆的端部进行第一次热处理，能够消除因胀型镦粗工艺造成的金属杆内的残余应力，改善金属杆的机械性能，通过在焊接后对金属杆端部的第二次热处理，能够消除因焊接工艺造成的金属杆内的残余应力，进一步改善金属杆的机械性能。通过端部胀型镦粗工艺，以及焊接工艺前及焊接工艺后的两次热处理，能够在保证金属杆具有适当硬度的同时，避免了因其他工艺对金属杆自身的损伤。因此，该方法能够在不增加金属杆厚度的基础上，提升金属杆端部焊接处所能承受的最大扭力，有效防止金属杆端部焊接处开裂，提高车辆的稳定性，保证车辆的安全。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (10)
1.一种车辆用金属杆体端部焊接处加工方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：
金属杆下料，以使金属杆初步成型；
金属杆端部胀型镦粗，以使金属杆端部的厚度大于金属杆中部的厚度，并使金属杆端部的直径大于金属杆中部的直径；
金属杆端部第一次热处理，以改善金属杆端部的机械性能，消除金属杆端部内部的残余应力；
金属杆加工成型，以使金属杆的形状符合车辆装配的需要；
金属杆端部焊接，以使金属杆的端部焊接于与金属杆配合的零部件上；
金属杆端部第二次热处理，以释放金属杆端部内部的残余应力，改善金属杆端部的机械性能。
2.如权利要求1所述的车辆用金属杆体端部焊接处加工方法，其特征在于：所述金属杆端部第一次热处理为调质处理，所述金属杆端部第二次热处理为退火处理。
3.根据权利要求1所述的车辆用金属杆体端部焊接处加工方法，其特征在于：完成所述金属杆端部焊接工序与所述金属杆端部第二次热处理工序的时间小于8小时。
4.根据权利要求1所述的车辆用金属杆体端部焊接处加工方法，其特征在于：所述金属杆中的C含量小于0.4％。
5.如权利要求1所述的车辆用金属杆体端部焊接处加工方法，其特征在于：在所述金属杆端部胀型镦粗工序前，该方法还包括金属杆端口表面处理工序及金属杆端部加热工序。
6.如权利要求1所述的车辆用金属杆体端部焊接处加工方法，其特征在于：在所述金属杆端部胀型镦粗工序后，该方法还包括金属杆端部外形矫正工序及金属杆端部外观尺寸检测工序。
7.如权利要求1所述的车辆用金属杆体端部焊接处加工方法，其特征在于：在所述金属杆端部第一次热处理工序之后，该方法还包括对金属杆端部硬度检测工序。
8.如权利要求1所述的车辆用金属杆体端部焊接处加工方法，其特征在于：在所述金属杆端部第一次热处理工序完成后，该方法还包括金属杆端部外壁表面加工工序及金属杆端部切口工序。
9.如权利要求1所述的车辆用金属杆体端部焊接处加工方法，其特征在于：在所述金属杆端部焊接工序后还需要进行焊接处的熔深检查工序，焊接处的熔深大于0.85㎜。
10.根据权利要9所述的车辆用金属杆体端部焊接处加工方法，其特征在于：所述焊接处焊缝的形状为凸形焊缝或平行焊缝。
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