CN108284877A - 一种汽车纵梁与裙板连接件及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车纵梁与裙板连接件及其制备方法，包括底板和两个侧板，所述底板包括第一底板和第二底板，所述第一底板和第二底板呈150°角一体连接，两个所述侧板设置在底板的左右两侧，两个所述侧板左右对称设置。本发明的连接件均是一体生产，靠板与底板之间不存在焊接边，因而更加精密、牢固；靠板的作用可以使连接件的各个部位受力均匀，减小连接件的开裂、扭曲等硬性损伤。

Description

一种汽车纵梁与裙板连接件及其制备方法

技术领域

本发明涉及新能源汽车零部件工艺技术领域，尤其涉及一种汽车纵梁与裙板连接件及其制备方法。

背景技术

化学热处理是一种常用的表面技术,它是将工件置于某种化学介质中,通过加热、保温和冷却使介质中某些元素渗入工件表层以改变工件表层的化学成分和组织 ,从而达到改善和提高工件表层性能的目的。但是常规的化学热处理常需要将工件整体加热,长时间保温后进行淬火热处理,不仅处理工期长,工序复杂,而且工件易变形。激光表面淬火处理是近年来发展的一项新兴技术,它是将高功率密度的激光束照射到工件表面,使表面层快速加热到奥氏体区或熔化温度,其后自行激冷发生马氏体转变 ,而获得一定淬硬层或熔凝层。激光表面淬火具有加热速度快、表层组织超细化、硬度高、工件变形小、无环境污染、生产效率高等一系列优点。

汽车的纵梁和后裙板等都具有多个连接件连接，如果连接件的金属采用刚性较好，硬度较高的钢材，则汽车后裙板在受到外力而扭动的时候，连接件通常不能满足其弹性形变，要么自身发生脆性开裂，要么汽车后裙板连接孔损坏。如果连接件的金属具有一定的韧性，虽然可以解决上述出现的问题，但是连接件的硬度较低，容易出现擦痕，耐腐蚀性极差，在水淋的情况下都容易生锈。而作为经常会受到摩擦的连接件来说，连接件表面进行镀膜也不是很好的办法。

本发明主要解决连接件的实用性问题，即提供很好的表面防护，不易生锈、硬度高、耐磨等，同时具有一定的韧性，满足汽车后裙板在受到形变时候不会损伤连接件。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种汽车纵梁与裙板连接件，具有增大接触面，使连接件受力均匀的靠板，同时对制备连接件的钢材进行表面处理，提高其表面的硬度计耐腐蚀性。

本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：

一种汽车纵梁与裙板连接件，包括底板和两个侧板，所述底板包括第一底板和第二底板，所述第一底板和第二底板呈150°角一体连接，两个所述侧板设置在底板的左右两侧，两个所述侧板左右对称设置，所述侧板下侧边与底板呈90°角一体连接；两个所述侧板均设置有第一靠板和第二靠板，两个所述第一靠板左右对称设置，两个所述第二靠板左右对称设置，两个所述第一靠板的内侧边与对应侧板的上侧边呈90°角一体连接，两个所述第二靠板的内侧边与对应侧板的内侧边呈90°一体化连接，两个所述侧板的外侧边与第一底板外侧边共同一体连接有第三靠板，所述第三靠板与第一底板外侧边呈45°角，所述第二底板的内侧边一体连接有第四靠板，所述第四靠板下侧边与第二底板内侧边呈90°角。

优选的，所述第一底板的中央设置有螺纹孔，所述螺纹孔的直径为8mm。

优选的，所述第二底板的中央设置有腰圆孔。

一种汽车纵梁与裙板连接件的制备方法，采用冷轧低碳钢为原料，冲压成型得厚度为1.5mm的连接件模型，对所述连接件模型进行ELID磨削，最后在渗碳剂的溶液中对所述连接件模型进行激光表面渗碳加工，完成后即可。

优选的，所述连接件模型ELID磨削的方法是：在专用磨削液淋洗和直流脉冲电解电压65~70V的作用条件下，进行三次磨削，首先采用M16/36铸铁基金刚石砂轮进行粗加工，模型工件的递进速率为15~25mm/s，然后采用M2.5/5砂轮进行半精细度加工，模型工件的递进速率为10~15mm/s，最后采用M0.5/1.5砂轮精细加工，模型工件的递进速率为6~12mm/s，得到表面粗糙度为Ra5~8nm的加工表面。

优选的，所述激光表面渗碳加工的方法是：将表面粗糙加工的模型在激光器的作用下进行表面渗碳加工，激光器为0.6~1.2WCO₂横流激光器，扫描的宽度为1.5~2.0mm，其中光斑直径为4mm。

优选的，所述渗碳剂的各组分及其含量为10~15%的Na₂CO₃、35~45%的NaCl，40~45%的KCl、10~15%的碳粉，混合溶解在1000mL的蒸馏水溶液中，配置而成。

本发明的优点在于：本发明的连接件均是一体生产，靠板与底板之间不存在焊接边，因而更加精密、牢固；靠板的作用可以使连接件的各个部位受力均匀，减小连接件的开裂、扭曲等硬性损伤。

而在进行激光表面渗碳加工之前对工件模型的ELID磨削可以提高模型表面的粗糙程度，形成多孔的崎岖表面，有利于激光表面渗碳加工时溶液的渗入，提高工件模型表面渗碳的厚度。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本文中的上、下、左、右、前、后、内、外，均以图1为标准。

如图1所示：一种汽车纵梁与裙板连接件，包括底板和两个侧板2，其特征在于：所述底板包括第一底板1a和第二底板1b，所述第一底板1a和第二底板1b呈150°角一体连接，两个所述侧板2设置在底板的左右两侧，两个所述侧板2左右对称设置，所述侧板2下侧边与底板呈90°角一体连接；两个所述侧板2均设置有第一靠板21和第二靠板22，两个所述第一靠板21左右对称设置，两个所述第二靠板22左右对称设置，两个所述第一靠板21的内侧边与对应侧板2的上侧边呈90°角一体连接，两个所述第二靠板22的内侧边与对应侧板2的内侧边呈90°一体化连接，两个所述侧板2的外侧边与第一底板1a外侧边共同一体连接有第三靠板11，所述第三靠板11与第一底板1a外侧边呈45°角，所述第二底板1b的内侧边一体连接有第四靠板12，所述第四靠板12下侧边与第二底板1b内侧边呈90°角。

本发明的连接件用于汽车纵梁后端侧边与后裙板连接的部件，主要作用是提高车身扭转的刚度和强度。其中第一底板1a作为主要连接板，具有一定的卡合弧度，通过其上设置的第三靠板11贴靠在汽车纵梁的后端，然后第二底板1b通过设置在其上的第一靠板21、第二靠板22和第四靠板12贴靠在后裙板上，实现汽车纵梁与后裙板的连接，本发明的连接件均是一体生产，靠板与底板之间不存在焊接边，因而更加精密、牢固；靠板的作用可以使连接件的各个部位受力均匀，减小连接件的开裂、扭曲等硬性损伤。

所述第一底板1a的中央设置有螺纹孔13，所述螺纹孔13的直径为8mm。螺纹孔13用于穿过螺栓，将第一底板1a紧固在汽车的纵梁后端。

所述第二底板1b的中央设置有腰圆孔14。遥远孔14的作用是穿过螺栓将第二底板1b固定连接在汽车的后裙板上，不同于螺纹孔13，腰圆孔14具有提供螺栓不确定紧固位置的功能，可以防止在后裙板上的孔对不上连接螺栓的位置。

一种汽车纵梁与裙板连接件的制备方法，采用冷轧低碳钢为原料，冲压成型得厚度为1.5mm的连接件模型，对所述连接件模型进行ELID磨削，最后在渗碳剂的溶液中对所述连接件模型进行激光表面渗碳加工，完成后即可。

所述连接件模型ELID磨削的方法是：在专用磨削液淋洗和直流脉冲电解电压65~70V的作用条件下，进行三次磨削，首先采用M16/36铸铁基金刚石砂轮进行粗加工，模型工件的递进速率为15~25mm/s，然后采用M2.5/5砂轮进行半精细度加工，模型工件的递进速率为10~15mm/s，最后采用M0.5/1.5砂轮精细加工，模型工件的递进速率为6~12mm/s，得到表面粗糙度为Ra5~8nm的加工表面。

所述激光表面渗碳加工的方法是：将表面粗糙加工的模型在激光器的作用下进行表面渗碳加工，激光器为0.6~1.2WCO₂横流激光器，扫描的宽度为1.5~2.0mm，其中光斑直径为4mm。

所述渗碳剂的各组分及其含量为10~15%的Na₂CO₃、35~45%的NaCl，40~45%的KCl、10~15%的碳粉，混合溶解在1000mL的蒸馏水溶液中，配置而成。

激光将高功率密度的激光束照射到工件表面，使表面层快速加热到奥氏体区或熔化温度，其后自行激冷发生马氏体转变，而获得一定淬硬层或熔凝层。激光表面淬火具有加热速度快、生产效率高等一系列优点。本发明将激光表面处理技术与化学热处理结合，渗碳剂在激光条件下会发生一系列光热化学反应，产生活性碳原子，在激光能量的作用下，渗入试样的表面。大大提高了试样模型表面的硬度和耐腐蚀性能，随后进行的耐磨损实验和10~15%H₂SO₄抗腐蚀的实验均表明，经过激光表面渗碳处理的模型具有更好的耐腐蚀和耐磨性能，硬度提高。

而在进行激光表面渗碳加工之前对工件模型的ELID磨削可以提高模型表面的粗糙程度，形成多孔的崎岖表面，有利于激光表面渗碳加工时溶液的渗入，提高工件模型表面渗碳的厚度。

通过后期对横截面的低倍纤维组织照片中分析得出，激光化学热处理后，渗碳层呈碳含量明显的提高，由原来的0.20~0.26%提高到了0.60~0.75%，表面的硬度和耐腐蚀性能也相对更好。

需要说明的是，在本文中，如若存在第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种汽车纵梁与裙板连接件，包括底板和两个侧板（2），其特征在于：所述底板包括第一底板（1a）和第二底板（1b），所述第一底板（1a）和第二底板（1b）呈150°角一体连接，两个所述侧板（2）设置在底板的左右两侧，两个所述侧板（2）左右对称设置，所述侧板（2）下侧边与底板呈90°角一体连接；两个所述侧板（2）均设置有第一靠板（21）和第二靠板（22），两个所述第一靠板（21）左右对称设置，两个所述第二靠板（22）左右对称设置，两个所述第一靠板（21）的内侧边与对应侧板（2）的上侧边呈90°角一体连接，两个所述第二靠板（22）的内侧边与对应侧板（2）的内侧边呈90°一体化连接，两个所述侧板（2）的外侧边与第一底板（1a）外侧边共同一体连接有第三靠板（11），所述第三靠板（11）与第一底板（1a）外侧边呈45°角，所述第二底板（1b）的内侧边一体连接有第四靠板（12），所述第四靠板（12）下侧边与第二底板（1b）内侧边呈90°角。

2.根据权利要求1所述一种汽车纵梁与裙板连接件，其特征在于：所述第一底板（1a）的中央设置有螺纹孔（13），所述螺纹孔（13）的直径为8mm。

3.根据权利要求1所述一种汽车纵梁与裙板连接件，其特征在于：所述第二底板（1b）的中央设置有腰圆孔（14）。

4.根据权利要求1所述一种汽车纵梁与裙板连接件的制备方法，其特征在于：采用冷轧低碳钢为原料，冲压成型得厚度为1.5mm的连接件模型，对所述连接件模型进行ELID磨削，最后在渗碳剂的溶液中对所述连接件模型进行激光表面渗碳加工，完成后即可。

5.根据权利要求4所述一种汽车纵梁与裙板连接件的制备方法，其特征在于：所述连接件模型ELID磨削的方法是：在专用磨削液淋洗和直流脉冲电解电压65~70V的作用条件下，进行三次磨削，首先采用M16/36铸铁基金刚石砂轮进行粗加工，模型工件的递进速率为15~25mm/s，然后采用M2.5/5砂轮进行半精细度加工，模型工件的递进速率为10~15mm/s，最后采用M0.5/1.5砂轮精细加工，模型工件的递进速率为6~12mm/s，得到表面粗糙度为Ra5~8nm的加工表面。

6.根据权利要求4所述一种汽车纵梁与裙板连接件的制备方法，其特征在于：所述激光表面渗碳加工的方法是：将表面粗糙加工的模型在激光器的作用下进行表面渗碳加工，激光器为0.6~1.2WCO₂横流激光器，扫描的宽度为1.5~2.0mm，其中光斑直径为4mm。

7.根据权利要求4所述一种汽车纵梁与裙板连接件的制备方法，其特征在于：所述渗碳剂的各组分及其含量为10~15%的Na₂CO₃、35~45%的NaCl，40~45%的KCl、10~15%的碳粉，混合溶解在1000mL的蒸馏水溶液中，配置而成。