CN108424998A - 小型客车后副车架扭力梁冷压成型应力消除方法及设备 - Google Patents

小型客车后副车架扭力梁冷压成型应力消除方法及设备 Download PDF

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李龙泽
王勇强
张义丰
高敬夫
张旺
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Abstract

小型客车后副车架扭力梁冷压成型应力消除方法及装置，包括：在充惰性气体的热处理炉中，对冷成型的扭力梁因成型过程集中产生应力的区段进行高频加热、升温至所使用材质的淬火温度、保温、从炉中取出即刻投入液态冷介质中冷却，使扭力梁冷成型过程产生的集中应力得以消除。本发明的积极效果是：能消除冷成型制出的扭力梁加工应力集中区段的应力，设备投入低，且可针对不同零件灵活调整热处理区域，将热处理能耗降低到最低，且不需要增加材料厚度或者扩大材料尺寸而保证扭力梁的力学性能。将将单件的重量降低到最低。工艺成本也较低。

Description

小型客车后副车架扭力梁冷压成型应力消除方法及设备
技术领域
本技术属于机械制造领域，具体涉及小型客车后副车架扭力梁冷压成型后应力集中区消除应力的局部热处理。
背景技术
小型客车后副车架扭力梁产品在冷成型后局部地方因为冷作硬化晶体组织被拉长产生多个拉应力集中区域，这些拉应力集中区在扭力梁批量试验中会率先开裂导致疲劳失效。以往消除应力的途径有如下几种：
1、对应力集中区域采用喷丸处理，形成表面压应力，以抵消管件内部的拉应力，提高零件的疲劳寿命。
2、对整个管件进行整体热处理，达到消除拉应力的目的
3、增加材料厚度，或者扩大材料尺寸将拉应力区域变大，从而减少区域内的平均拉应力的目的
现有技术存在如下缺点：
1、喷丸工艺需要定制设备，并针对特定零件定制设备，设备投入价值过高
2、整体热处理工艺能耗消耗高，对于不需要做应力释放的区域也进行了热处理，增加了能耗
3、增加材料厚度，或者扩大材料尺寸，势必增加单件产品的重量，不符合汽车轻量化理念。
发明内容
本发明的目的提供一种小型客车后副车架扭力梁冷压成型应力消除方法及设备，用于消除成型过程中集中在局部位置的应力，克服现有的冷成型扭力梁局部区域应力且消除方法存在的上述不足。
本发明中的处理方法是：在充惰性气体的热处理炉中，对冷成型的扭力梁因成型过程集中产生应力的区段进行高频加热、升温至所使用材质的淬火温度、保温、从炉中取出即刻投入液态冷介质中冷却，使扭力梁冷成型过程产生的集中应力得以消除。
上述处理方法中，优选的工艺条件为：升温梯度80-100℃/秒，升温至850℃-900℃，保温10-15秒，液态冷介质为室温水
本发明中的处理设备包括热处理炉、冷却介质及介质容器，所述的热处理炉包括：炉体、炉体上的炉门、炉内的电加热装置和温度感应器；其特征是：所述的电加热装置包括在炉内的左高频加热线圈、右高频加热线圈，在炉外有连接炉体的进气管，进气管上有进气调节阀，炉外有炉门开关机械手，炉内有置入产品陶瓷定位块。
本发明的处理过程是：将成型后的扭力梁放在定位块上，关闭炉门，炉内冲入惰性气体进行保护，启动高频加热器，对扭力梁上冷成型过程中产生的应力集中区进行加热，根据扭力梁所选用的材料加热到设定的温度（淬火温度）点温度探测，当探测到温度达到设定以上时停止加热，进入保温维持阶段，再根据炉子设定的保温时间倒计时，当时间达到设定时间后，将工件从炉内取出，取出后迅速放入冷却介质中，完成热处理。
本发明的积极效果是：能消除冷成型制出的扭力梁加工应力集中区段的应力，设备投入低，且可针对不同零件灵活调整热处理区域，将热处理能耗降低到最低，且不需要增加材料厚度或者扩大材料尺寸而保证扭力梁的力学性能。将将单件的重量降低到最低。工艺成本也较低。
附图说明
图1为本发明中的热处理炉的剖视图。
具体实施方式
参阅图1，制备包括炉体12、安装在炉内的左高频加热线圈11、右高频加热线圈1、安装在炉内的温度感应器6、炉门及炉门锁4、前部进气管3、前部进气调节阀2、右炉门开关机械手5，右炉门开关机械手8、炉内陶瓷定位块7、后部进气管9、后部进气调节阀10的热处理炉。
将BR1500HS或等同材质性能的热成型钢成型后的扭力梁放在炉内陶瓷定位块上，关闭炉门，炉内冲入惰性气体进行保护，启动高频加热器，对扭力梁上冷成型过程中产生的应力集中区进行加热，升温梯度90℃/秒，升温至870℃，保温13秒。将工件从炉内取出，取出后迅速放入冷却介质中，完成淬火热处理。使扭力梁冷成型过程产生的集中应力得以消除。

Claims (3)

1.小型客车后副车架扭力梁冷压成型应力消除方法，其特征是：在充惰性气体的热处理炉中，对冷成型的扭力梁因成型过程集中产生应力的区段进行高频加热、升温至所使用材质的淬火温度、保温、从炉中取出即刻投入液态冷介质中冷却，使扭力梁冷成型过程产生的集中应力得以消除。
2.根据权利要求1所述的小型客车后副车架扭力梁冷压成型应力消除方法，其特征是：所述的淬火温度根据材质不同通常在750℃—900℃，保温10—15秒钟冷却介质为水使用温度室温即可。
3.权利要求1所述的小型客车后副车架扭力梁冷压成型应力消除方法使用的热处理炉，包括：炉体、炉门、温度感应器、电加热装置，其特征是：所述的电加热装置包括在炉内的左高频加热线圈、右高频加热线圈，在炉外有连接炉体的进气管，进气管上有进气调节阀，炉外有炉门开关机械手，炉内有置入产品陶瓷定位块。
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