CN108580608A - 折弯设备、c 型梁制造方法及c 型梁 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种折弯设备、C型梁制造方法及C型梁。所述折弯设备包括底座、转轮、第一卡具、连杆、第一驱动装置、第二卡具、夹紧件和第二驱动装置，转轮的转轴固定于底座上，且转轮能相对底座转动；待折弯的空心管能夹持于第一卡具和转轮之间；连杆一端与转轮固定连接，另一端与第一卡具连接；第一驱动装置设于底座上，并用于驱动转轮转动；第二卡具设于底座上，且第二卡具上形成有贯通的卡槽，空心管能穿过卡槽；夹紧件穿设于卡槽一侧，用于夹紧空心管；第二驱动装置设于底座上，并用于驱动第二卡具沿空心管的长度方向移动。

Description

折弯设备、C型梁制造方法及C型梁

技术领域

本发明涉及一种车辆配件技术领域，尤其涉及一种折弯设备、C型梁制造方法及C型梁。

背景技术

随着车辆工程技术的发展，人们对汽车等车辆的性能的要求越来越高。为了提高用户舒适度，轿车、摆渡车等车辆开始使用空气悬架，从而可根据道路条件变化，自动调节车身高度，同时增强减震效果，使驾乘人员的舒适度大幅提高。空气悬架的结构较为复杂，其中，C型梁作为重要的承载构件，发挥着必不可少的作用，C形梁通常包括水平部和弯曲部，水平部可与车桥固定连接，而弯曲部用于安装气囊等部件。

目前，车用空气悬架的C型梁一般采用冲压焊接成型或者一体成型制造。其中，采用冲压焊接成型时，需要将上下对称的两个U型件对焊，而U型件需要利用大型冲压设备和大型上下模具挤压成型。现有的一体成型的C型梁需要将空心管材放入呈对称结构的胀形凹模中，再向该空心管材中填充液体介质实现液压胀形，然后再将胀形后的空心管材放入到弯曲模中，通过装入填充物完成弯曲成型。

在现有技术中，冲压焊接成型的方式中的两个U型件，需要有相应的两套模具，成本较高；且对于不同尺寸的C型梁需要使用不同尺寸的模具，而模具的尺寸难以调节，因此，若要使用不同尺寸的C型梁以满足不同车型，要么就要重新开模制造相应尺寸的支撑梁，是成本增加；要么就是同一尺寸的C型梁牵强的安装在不同车型上，这会造成结构匹配的不合理，影响整车的性能。且焊接产生的焊缝较长，这会影响到C型梁的强度，导致产品性能的不稳定。而现有一体成型的方式虽然可以避免焊缝带来的不利影响，但是工艺仍然较为复杂，且对设备和模具的要求较高，且仍然需要重新开模，才能制造不同尺寸的C型梁，成本较高。因此，如何简化制造工艺，降低制造成本是亟待解决的技术问题。

在所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本发明的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本发明的一个目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种简化制造工艺，降低制造成本并提高产品质量的C型梁制造方法及C型梁；

本发明的另一个目的在于提供一种用于本发明的C型梁制造方法的折弯设备。

本发明的额外方面和优点将部分地在下面的描述中阐述，并且部分地将从描述中变得显然，或者可以通过本发明的实践而习得。

根据本发明的一个方面，一种C型梁制造方法，包括以下步骤：

根据C型梁的尺寸选取合适长度一体成型的空心管；

对所述空心管上需要折弯的区域进行中频加热；

利用一折弯设备将加热后的所述空心管折弯，得到C型梁。

根据本发明的一实施方式，中频加热的温度是700℃～800℃。

根据本发明的一实施方式，所述空心管的横截面为矩形，且所述矩形的尺寸为80mm×120mm、100mm×150mm或者100mm×200mm。

根据本发明的另一个方面，用于上述任一技术方案所述的C型梁制造方法的折弯设备，所述折弯设备包括底座、转轮、第一卡具、连杆、第一驱动装置、第二卡具、夹紧件和第二驱动装置，所述转轮的转轴固定于所述底座上，且所述转轮能相对所述转轴转动；待折弯的空心管能夹持于所述第一卡具和所述转轮之间；所述连杆一端与所述转轮固定连接，另一端与所述第一卡具连接；所述第一驱动装置设于所述底座上，并用于驱动所述转轮转动；所述第二卡具设于所述底座上，且所述第二卡具上形成有贯通的卡槽，所述空心管能穿过所述卡槽；所述夹紧件穿设于所述卡槽一侧，用于夹紧所述空心管；所述第二驱动装置设于所述底座上，并用于驱动所述第二卡具沿所述空心管的长度方向移动；当所述第二驱动装置驱动所述第二卡具夹持所述空心管向前移动送料时，所述第一驱动装置驱动所述转轮转动，并带动所述连杆和所述第一卡具绕所述转轮转动，将使所述空心管保持贴合于所述转轮而折弯。

根据本发明的一实施方式，所述折弯设备还包括轨道，所述轨道设于所述底座上并位于所述转轮和所述第二卡具之间，所述空心管配合穿过所述轨道并能沿所述轨道移动。

根据本发明的一实施方式，所述第一卡具上靠近所述空心管的表面形成有夹槽，所述转轮外缘形成有环形槽，所述夹槽与所述环形槽能分别与所述空心管的两侧卡合。

根据本发明的一实施方式，所述第三卡具上靠近所述空心管的表面形成有滑槽，且所述空心管能穿过所述滑槽，并能沿所述滑槽滑动。

根据本发明的一实施方式，所述夹紧件为螺杆，所述螺杆穿设于所述卡槽一侧，用于向所述卡槽内旋入以夹紧所述空心管。

根据本发明的一实施方式，所述螺杆有两个，且所述卡槽的两侧分别穿设一个所述螺杆，两个所述螺杆能相向旋入所述卡槽以夹紧所述空心管。

根据本发明的一实施方式，所述第一驱动装置为电机，所述第二驱动装置和所述第三驱动装置均为液压缸。

根据本发明的一实施方式，所述第一驱动装置为电机，所述第二驱动装置和所述第三驱动装置均为液压缸。

根据本发明的再一个方面，提供一种利用上述任一技术方案所述的C型梁制造方法制成的C型梁。

由上述技术方案可知，本发明具备以下优点和积极效果中的至少之一：

一方面，可通过第一卡具和转轮夹持待折弯的空心管，通过第一驱动装置驱动转轮转动，并带动第一卡具同步转动，从而通过转动的第一卡具压迫空心管贴合转轮，从而将其折弯，与此同时，通过夹紧件在第二卡具上将空心管夹紧，并通过第二驱动装置驱动所述第二卡具带动空心管移动，在空心管被折弯的同时进行送料，最终得到C型梁。从而避免了使用专用模具实现C型梁的折弯，也免于使用大型冲压设备等专用设备，有利于降低成本；同时，可通过控制第一驱动装置和第二驱动装置控制空心管的折弯，操作简单，便于控制，有利于简化工艺。

另一方面，由于采用了一体成型的空心管制作C型梁，从而省去了焊接工艺，避免出现焊缝，有利于提高C型梁的强度，使产品质量提升；同时，在折弯前，由于对待折弯的空心管上需要折弯的区域进行了中频加热，有利于折弯过程中凹凸边顺利流动，保证C型梁均匀平顺，避免褶皱和开裂，有利于提高产品质量。

进一步地，采用一体成型的空心管，更容易按照车辆尺寸要求制造C形梁，便于制造出能安装在较小空间内的C型梁，从而有利于降低车辆底盘，方便乘客上下车。

附图说明

通过参照附图详细描述其示例实施方式，本发明的上述和其它特征及优点将变得更加明显。

图1是本发明C型梁制造方法一实施方式的流程图；

图2是本发明折弯设备折弯前的一实施方式的结构示意图；

图3是图1中的折弯设备的俯视图；

图4是图1中的折弯设备的侧视图；

图5是图1中的转轮的结构示意图；

图6是本发明折弯设备折弯后的一实施方式的结构示意图；

图7是图5中的折弯设备的俯视图；

图8是图5中的折弯设备的侧视图；

图9是本发明C型梁的一实施方式的俯视图；

图10是图9中C型梁侧视图；

图11是图10中C型梁的A-A剖视放大图。

图中：1、底座；101、凸块；2、轨道；3、转轮；31、环形槽；4、第一卡具；5、连杆；6、第一驱动装置；7、第二卡具；8、夹紧件；9、第二驱动装置；10、第三卡具；11、第三驱动装置；12、把手；13、空心管；131中间部；132、折弯部。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本发明将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。

虽然本说明书中使用相对性的用语，例如“上”“下”来描述图标的一个组件对于另一组件的相对关系，但是这些术语用于本说明书中仅出于方便，例如根据附图中所述的示例的方向。能理解的是，如果将图标的装置翻转使其上下颠倒，则所叙述在“上”的组件将会成为在“下”的组件。当某结构在其它结构“上”时，有可能是指某结构一体形成于其它结构上，或指某结构“直接”设置在其它结构上，或指某结构通过另一结构“间接”设置在其它结构上。

用语“一个”、“一”、“该”和“所述”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等；用语“包括”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等；用语“第一”、“第二”和“第三”等仅作为标记使用，不是对其对象的数量限制。

本发明实施方式提供一种C型梁制造方法，用于制造车辆空气悬架的C型梁，例如摆渡车、轿车、越野车等车辆空气悬架的C型梁，以下实施方式仅以摆渡车的空气悬架的C型梁为例进行说明，其它车辆的空气悬架的C型梁可参考以下实施方式。

如图1所示，本实施方式所述C型梁制造方法包括以下步骤：

步骤S10，根据C型梁的尺寸选取合适长度一体成型的空心管；

步骤S20，对该空心管上需要折弯的区域进行中频加热；

步骤S30，利用一折弯设备将加热后的空心管折弯，得到C型梁。

在本实施方式中，可先根据所需C型梁的长度确定空心管的长度，再选取一空心管材，并按照确定长度截断该空心管材，得到该空心管。其中，该长度可为1m、1.5m、2m或2.5m等，对于不同尺寸的C型梁可截取不同的长度，在此不对空心管的长度进行限定。

在本实施方式中，中频加热的温度可控制在700℃～800℃范围内，例如720℃、750℃、760℃、780℃等。但不应理解为仅在该温度范围内加热，在本发明的其它实施方式中也可采用其它温度，在此不一一列举。

在本实施方式中，空心管可采用Q345型无缝钢管，其横截面可为矩形，且该横截面的尺寸可采用多种规格，参照图11，空心管13的横截面为图11所示的剖面，其规格为W×L，图中，W为图中剖面的宽度，L为图中剖面的长度，优选地，W的尺寸小于L的尺寸，例如W×L为：80mm×120mm、100mm×150mm和100mm×200mm，等等，这样当C型梁安装于车辆上后，有利于降低车辆的整体重心高度，增强车辆运行的平稳性。无缝钢管的管壁的厚度也可采用多种规格，例如：6mm、8mm或10mm。但该空心管13的横截面的形状并不限于矩形，也为圆形、方形等形状；且空心管13的规格并不限定在上述规格内，可根据车型对承载和空间的实际要求，确定空心管的形状和尺寸。

本发明实施方式所述的C型梁的制造方法，由于采用了一体成型的空心管，从而省去了焊接工艺，避免出现焊缝，有利于提高C型梁的强度，是产品质量提升；且在折弯前，由于对空心管上需要折弯的区域进行了中频加热，有利于折弯过程中凹凸边顺利流动，保证C型梁均匀平顺，避免褶皱和开裂，有利于提高产品质量。

如图2-图8所示，本发明实施方式还提供一种用于上述任一实施方式所述的C型梁制造方法的折弯设备，所述的折弯设备可用于制造车辆的空气悬架的C型梁。

本实施方式所述的折弯设备可以包括：底座1、凸块101、轨道2、转轮3、第一卡具4、连杆5、第一驱动装置6、第二卡具7、夹紧件8、第二驱动装置9、第三卡具10、第三驱动装置11和把手12。

在本实施方式中，底座1可为一平板结构，其上下表面均为平面；其也可为框形结构，在其上形成多条肋板；或者还可为一平板结构，且该平板结构具有凹腔。同时，底座1的材质可以为铸铁、不锈钢等，在此不做限定。

在本实施方式中，转轮3具有转轴，且该转轴可固定于底座1上，使得转轮3可相对底座1转动；进一步的，可使转轮3的转轴垂直于底座1设置，避免转轮3偏斜；同时，空心管13的一端可搭设于转轮3的轮面上。同时，如图5所示，为了防止空心管13偏斜，可在转轮3的轮面上形成环形槽31，空心管13可卡入该环形槽31内，从而对空心管13进行限位，防止其脱离转轮3，在折弯的过程中，空心管13逐渐卡入环形槽31。

在本实施方式中，第一卡具4可为长方体、正方体或其它形状的块状结构，也可以是多个形状不同的较小块状结构互相拼接形成的较大块状结构；第一卡具4位于底座1上与转轮3相对的位置，使得第一卡具4和转轮3之间可从两侧将夹持空心管13；同时，可在第一卡具4靠近空心管13的表面上形成夹槽，该夹槽可与环形槽31分别位于空心管13的两侧，从而从空心管13的两侧将对空心管13进行限位，进一步防止偏斜或脱落。

需要说明的是，夹槽和环形槽31可仅起到限位、防脱离的作用，可以不限定空心管13沿夹槽和环形槽31相对滑动。

在本实施方式中，连杆5的一端可与转轮3固定连接，另一端可与第一卡具4连接，当转轮3转动时，可通过连杆5带动第一卡具4同步转动；连杆5可通过卡接、焊接或螺纹连接等可拆卸方式与转轮3的转动中心固定连接，同时，还可通过上述可拆卸的方式与第一卡具4固定连接，从而方便安装和拆卸，或者通过其它连接方式使第一卡具可相对连杆5进行小角度的转动，只要能够保证第一卡具4能折弯空心管13即可，例如该角度可为5°、9°或11°等，从而便于调节第一卡具4，以便适应不同尺寸的空心管13。

在本实施方式中，第一驱动装置6可采用电机，该电机位于转轮3与底座1之间并固定于底座1上，该电机的输出轴可与第一卡具4连接，从而可通过该电机驱动转轮3转动。如图4所示，当该电机驱动转轮3转动时，可带动连杆5随之转动，从而带动第一卡具4绕转轮3转动，如图7所示，转动的第一卡具4可持续压紧空心管13贴合所述转轮3使其折弯。其中，图3和图7中的箭头所示方向为电机、转轮3及第一卡具4的转动方向。

在本实施方式中，第二卡具7可为长方体或其它形状的块状结构；且第二卡具7可设于底座1上，并能够在底座1上往复移动；同时，第二卡具7上形成有贯通的卡槽，改空心管13可穿过该卡槽，即空心管13可部分或全部位于该卡槽内。

在本实施方式中，夹紧件8可穿设于卡槽一侧，并可将空心管13夹紧。该夹紧件8可采用螺杆，将其穿设在开槽的一侧并通过螺纹连接的方式与第二卡具7连接，从而可通过旋转螺杆的方式将空心管13夹紧或放松。当然，在本发明的其它实施方式中，该夹紧件8也可采用其它零件，例如螺栓等螺纹连接件。

其中，螺杆可设置两个，且上述卡槽的两侧可各穿设一个螺杆，两个螺杆可分别或同时相向旋入卡槽，从而可将卡槽内的空心管13夹紧，使空心管13两侧受力更加平衡。当然，在本发明的其它实施方式中，螺杆还可以为一个或两个以上的多个，只要能保证夹紧空心管13即可，在此不作限定。

在本实施方式中，为了便于转动螺杆，可在螺杆远离第二卡具2的一端形成把手12，便于人手握持，该把手12可与螺杆一体成型或通过焊接、螺纹连接等方式固定连接。

在本实施方式中，第二驱动装置9可采用液压缸、气缸或直线电机等用于实现直线移动的动力源。通过第二驱动装置9可驱动第二卡具7在底座1上沿转轮3的切向直线往复移动，在第一驱动装置6驱动转轮3转动时，第二驱动装置9驱动第二卡具7带动空心管13移动，从而在折弯的过程中持续送料。

在本实施方式中，轨道2可设于底座1上，并位于转轮3和第二卡具7之间，轨道3可与卡槽贯通，以使空心管13可依次穿过卡槽和轨道2。其中，轨道2有多种设置方式，例如：轨道2可为一体成型于底座1上的凹槽；或者，如图2和图3，在底座1上形成凸块101，该凸块101上形成凹槽，以该凹槽作为轨道2，且待折弯的空心管13可部分或全部置于该轨道2内，并可沿其滑动；再者，轨道2也可为独立的结构，通过螺栓连接或焊接等方式将其固定在底座1上。在本发明的其它实施方式中，轨道2也可采用其它形式，在此不再详细列举。通过轨道2可进一步对空心管13进行限位和支撑，防止其变形或偏斜。

在本实施方式中，第三卡具10的结构可与第一卡具4采用相同结构，当然，并不以此为限，也可采用其它结构；第三卡具10设于底座1上并位于转轮3和轨道2之间，且第三卡具10位于空心管13的一侧；第三卡具10可从空心管13的侧方朝向或背向空心管13移动，从而可通过第三卡具10抵靠在空心管13的侧方；同时，可在第三卡具10靠近空心管13的表面上形成滑槽，空心管13可卡入滑槽并可沿该滑槽滑动。由此，既可以可防止空心管13偏斜或松脱，防止空心管13在无需折弯的区域翘起，还可避免空心管13移动，保证送料的正常进行。

在本实施方式中，第三驱动装置11也可采用液压缸、气缸或直线电机等用于实现直线移动的动力源。通过第三驱动装置11可驱动第三卡具1从空心管13的侧方抵靠或远离空心管13，即朝向或背向空心管13往复移动。

本发明实施方式所述的折弯设备，可通过第一卡具4和转轮3夹持空心管13，通过第一驱动装置6驱动转轮3转动，并带动第一卡具4同步转动，从而通过转动的第一卡具4压迫空心管13贴合转轮3；与此同时，通过夹紧件8在第二卡具7上将空心管13夹紧，并通过第二驱动装置9驱动第二卡具7带动空心管13移动，在空心管13被折弯的同时进行送料，最终得到C型梁。从而避免了使用专用模具实现C型梁的折弯，也免于使用大型冲压设备等专用设备，有利于降低成本。同时，可通过控制第一驱动装置16和第二驱动装置9控制空心管13的折弯，操作简单，便于控制，有利于简化工艺。

本发明实施方式所述的折弯设备的使用方法，可以包括：

将加热后的空心管13安装在上述任一实施方式所述的折弯设备的第二卡具7的卡槽内；

将空心管13需要折弯的一端夹持在第一卡具4和转轮3之间，如图2所示；

利用第一驱动装置6驱动转轮3转动折弯空心管13，同时，利用第二驱动装置9驱动第二卡具7移动送料；

将空心管13取出，将其再次夹持在第二卡具7的卡槽内，并将其需要折弯的另一端夹持在第一卡具4和转轮3之间；

再次利用第一驱动装置6驱动转轮3转动折弯，利用第二驱动装置9驱动第二卡具7移动送料，从而将空心管的两端折弯，形成C型梁，如图6所示。

本发明实施方式还提供一种利用上述实施方式中的C型梁制造方法制成的C型梁，可在该C型梁上安装气囊等组件。该C型梁除了可用于摆渡车的空气悬架，也可用于轿车、越野车等车辆的空气悬架。

如图9-图11所示，本实施方式所述的C型梁可包括一体成型的矩形的空心管13，该空心管13可包括中间部131和对称设于中间部两端的折弯部132，该中间部131呈直线形，折弯部132呈弧形，且折弯部132与中间部132平滑相接。

本发明实施方式所述的C型梁，由于采用了一体成型的空心管状本体，从而在制造时，省去了焊接工艺，有利于提高C型梁的强度，使产品质量提升；且由于在折弯前，由于对待折弯的空心管上需要折弯的区域进行了中频加热，有利于折弯过程中凹凸边顺利流动，保证C型梁均匀平顺，避免褶皱和开裂，有利于提高产品质量；此外，采用一体成型的空心管，更容易按照车辆尺寸要求制造C形梁，便于制造出能安装在较小空间内的C型梁，从而有利于降低车辆底盘，方便乘客上下车。

应可理解的是，本发明不将其应用限制到本说明书提出的部件的详细结构和布置方式。本发明能够具有其他实施方式，并且能够以多种方式实现并且执行。前述变形形式和修改形式落在本发明的范围内。应可理解的是，本说明书公开和限定的本发明延伸到文中和/或附图中提到或明显的两个或两个以上单独特征的所有可替代组合。所有这些不同的组合构成本发明的多个可替代方面。本说明书所述的实施方式说明了已知用于实现本发明的最佳方式，并且将使本领域技术人员能够利用本发明。

Claims (12)

1.一种C型梁制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

根据C型梁的尺寸选取合适长度的一体成型的空心管；

对所述空心管上需要折弯的区域进行中频加热；

利用一折弯设备将加热后的所述空心管折弯，得到C型梁。

2.根据权利要求1所述的C型梁制造方法，其特征在于，其特征在于，中频加热的温度是700℃～800℃。

3.根据权利要求1所述的C型梁制造方法，其特征在于，所述空心管的横截面为矩形，且所述矩形的尺寸为80mm×120mm、100mm×150mm或者100mm×200mm。

4.一种用于权利要求1-3任一项所述的C型梁制造方法的折弯设备，其特征在于，所述折弯设备包括：

底座；

转轮，该转轮的转轴固定于所述底座上，且所述转轮能相对所述转轴转动；

第一卡具，待折弯的空心管能夹持于所述第一卡具和所述转轮之间；

连杆，其一端与所述转轮固定连接，另一端与所述第一卡具连接；

第一驱动装置，设于所述底座上，并用于驱动所述转轮转动；

第二卡具，设于所述底座上，且所述第二卡具上形成有贯通的卡槽，所述空心管能穿过所述卡槽；

夹紧件，穿设于所述卡槽一侧，用于夹紧所述空心管；

第二驱动装置，设于所述底座上，并用于驱动所述第二卡具沿所述空心管的长度方向移动；

所述第二驱动装置驱动所述第二卡具夹持所述空心管向前移动送料时，所述第一驱动装置驱动所述转轮转动，并带动所述连杆和所述第一卡具绕所述转轮转动，将使所述空心管保持贴合于所述转轮而折弯。

5.根据权利要求4所述的折弯设备，其特征在于，所述折弯设备还包括：

轨道，设于所述底座上并位于所述转轮和所述第二卡具之间，所述空心管配合穿过所述轨道并能沿所述轨道移动。

6.根据权利要求5所述的折弯设备，其特征在于，所述折弯设备还包括：

第三卡具，可移动的设于所述空心管的侧方，并位于所述转轮和所述轨道之间；

第三驱动装置，用于驱动所述第三卡具从所述空心管的侧方抵靠或远离所述空心管。

7.根据权利要求4所述的折弯设备，其特征在于，所述第一卡具上靠近所述空心管的表面形成有夹槽，所述转轮外缘形成有环形槽，所述夹槽与所述环形槽能分别与所述空心管的两侧卡合。

8.根据权利要求6所述的折弯设备，其特征在于，所述第三卡具上靠近所述空心管的表面形成有滑槽，且所述空心管能穿过所述滑槽，并能沿所述滑槽滑动。

9.根据权利要求4所述的折弯设备，其特征在于，所述夹紧件为螺杆，所述螺杆穿设于所述卡槽一侧，用于向所述卡槽内旋入以夹紧所述空心管。

10.根据权利要求9所述的折弯设备，其特征在于，所述螺杆有两个，且所述卡槽的两侧分别穿设一个所述螺杆，两个所述螺杆能相向旋入所述卡槽以夹紧所述空心管。

11.根据权利要求6所述的折弯设备，其特征在于，所述第一驱动装置为电机，所述第二驱动装置和所述第三驱动装置均为液压缸。

12.一种C型梁，用于车辆空气悬架，其特征在于，利用权利要求1-3任一项所述的C型梁制造方法制成。