CN108688451B - 汽车用车门防撞梁制造装置 - Google Patents

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Abstract

根据本发明的汽车用车门防撞梁包括：被低温热处理的梁端部；以及被高温热处理的梁本体，所述梁本体是分别连接两端侧的所述梁端部的部分，所述梁端部和所述梁本体为一体型，所述低温热处理在比高温热处理相对低的温度下进行。

Description

汽车用车门防撞梁制造装置
技术领域
本发明涉及汽车用车门防撞梁制造装置，涉及加强汽车用车门的汽车用车门防撞梁制造装置。
背景技术
为了提高汽车的抗冲击性能和燃油效率，对使用超高强度车体部件的需求正在增加。
但是，用于制造这种超高强度车体部件的超高强度梁材料具有的缺点是强度高但焊接性差。因此，由于超高强度梁材料虽然强度高但焊接性差，因此具有在超高强度车体部件的用于焊接至车体的焊接部位上难以使用的问题。
图1为由现有技术制造的汽车用车门防撞梁设置于车体的图。
参照附图，在现有的管状结构的汽车用车门防撞梁1中，为了焊接结合于车体2，作为针对车体2的焊接部位的梁端部1a使用低强度梁材料，以使焊接顺利完成，为了抵抗外力冲击，除上述梁端部1a之外部分的梁本体1b使用高强度的高强度梁材料。
即，通过梁端部1a和梁本体1b使用相互不同材料的梁材料，所述汽车用车门防撞梁1不是一体型而是由多个部件构成。
也就是说，所述汽车用车门防撞梁1是抵抗冲击的抗冲击部件和用于焊接的焊接部件相互结合而成的，因此，部件连接部位因外部受冲击时容易损伤，并且因部件数量多，制造费用上升且制造工艺效率低，同时因重量变大，从而使得汽车的燃油效率降低。
另外，为了在热冲压装置中对梁材料进行相互不同的热处理，需要在高温热处理之后根据冷却形成高强度部和低强度部的混合结构，但在此情况下，结构复杂，难以保持均匀的性能。
同时，在模具装置中，采用在模具内通过冷却水的流动制造梁材料的高强度和低强度的方法，也很难维持管理均匀的强度和性能。
现有技术文献
专利文献
(专利文献1)大韩民国公开专利公报第10-2013-0063674号。
发明内容
本发明是为了解决如上所述的问题而提出的，其目的在于提供一种低强度的梁端部和高强度的梁本体构成为一体型的汽车用车门防撞梁及其制造装置和制造方法。
为了达到上述目的，根据本发明的一个实施方式的汽车用车门防撞梁包括：被低温热处理的梁端部；以及被高温热处理的梁本体，所述梁本体是分别连接两端侧的所述梁端部的部分，所述梁端部和所述梁本体为一体型，所述低温热处理在比所述高温热处理相对低的温度中进行。
此时，在所述低温热处理中，将所述梁端部加热至500度至600度，以使所述梁端部的强度为850MPa至1000MPa，在所述高温热处理中，将所述梁本体加热至950度以上，梁材料的熔点的90％温度以下，以使所述梁本体的强度为1470MPa以上。
此外，根据本发明的另一方面，可以提供一种汽车用车门防撞梁制造装置，包括：传送单元，传送梁材料；热处理单元，设置于所述梁材料的传送路径上，并将所述梁材料的不同部分热处理成相互不同温度；以及成型单元，布置于所述传送单元的前方或后方，并成型所述梁材料。
在此，所述热处理单元包括：第一热处理单元，对所述梁材料的作为焊接于汽车车门框的部位的材料端部进行热处理；以及第二热处理单元，对所述梁材料的除所述材料端部之外的材料本体进行热处理，所述第一热处理单元可以以比所述第二热处理单元相对低的温度对所述梁材料进行热处理。
此时，在所述第一热处理单元中，将所述梁材料加热至500度至600度，在所述第二热处理单元中，将所述梁材料加热至950度以上，梁材料的熔点的90％温度以下。
具体地，所述热处理单元可为高频加热器，所述第一热处理单元和所述第二热处理单元可分别为产生高频的工作线圈。
更具体地，所述传送单元为多个并排布置且旋转驱动的台辊，所述第一热处理单元为产生高频的第一工作线圈，所述第二热处理单元为产生高频的第二工作线圈，多个所述台辊包括支撑所述材料端部的端部支撑辊和支撑所述材料本体的本体支撑辊，沿着所述梁材料的传送方向，所述第一工作线圈布置在两个所述端部支撑辊之间，所述第二工作线圈布置在两个所述本体支撑辊之间，所述端部支撑辊和所述本体支撑辊在彼此的长度方向上可没有布置。
在此，所述第一工作线圈和所述第二工作线圈可由绝缘片围绕。
此外，所述热处理单元还可以包括控制单元，所述控制单元提供于所述传送单元的上方以控制所述第一热处理单元和所述第二热处理单元，所述控制单元包括：低温感测传感器，布置于沿所述梁材料的传送方向间隔的两个所述第一热处理单元之间；高温感测传感器，布置于沿所述梁材料的传送方向间隔的两个所述第二热处理单元之间；以及控制器，与所述低温感测传感器和所述高温感测传感器电连接，与所述第一热处理单元和所述第二热处理单元电连接，并根据由所述低温感测传感器和所述高温感测传感器感测的温度，控制所述第一热处理单元和所述第二热处理单元的功率。
另外，本发明还可以包括防变形辊，所述防变形辊布置于所述热处理单元的后方并压迫刚刚由所述热处理单元热处理之后的所述梁材料的上下表面，以防止所述梁材料热变形。
在此基础上，所述传送单元可以包括：台辊，多个并排布置且旋转驱动；前侧引导框架，在所述传送单元的前侧部布置于所述台辊的两侧，并且与所述梁材料接触的侧面倾斜，以使所述梁材料在所述台辊上位于中间；以及侧部引导辊，沿着多个所述台辊的两侧布置有多个。
此外，根据本发明的又一方面，可以提供一种汽车用车门防撞梁制造方法，包括：传送步骤，传送梁材料；热处理步骤，在所述传送步骤中将所述梁材料的不同部分热处理成相互不同温度；以及成型步骤，在所述传送步骤之前或之后成型所述梁材料。
在此，所述热处理步骤包括：第一热处理工艺，对所述梁材料的作为焊接于汽车车门框的部位的材料端部进行热处理；以及第二热处理工艺，对所述梁材料的除所述材料端部之外的材料本体进行热处理，所述第一热处理工艺和所述第二热处理工艺依序进行、逆序进行或者同时进行，所述第一热处理工艺以比所述第二热处理工艺相对低的温度对所述梁材料进行热处理。
此时，在所述第一热处理工艺中，将所述材料端部加热至500度至600度，在所述第二热处理工艺中，将所述材料本体加热至950度以上，梁材料的熔点的90％温度以下。
根据本发明的汽车用车门防撞梁具有的效果是：由于为了焊接于车体而构成为低强度的梁端部和为了抵抗外部冲击而构成为高强度的梁本体为一体型，从而与由多个部件构成的现有的汽车用车门防撞梁相比，能够防止部件连接部位因受外力容易损伤的问题，并且由于部件数量相对少，能够节省制造费用并提高制造工艺的效率，同时由于重量变小，能够提高汽车的燃油效率。
另外，根据本发明的汽车用车门防撞梁制造装置和制造方法具有的优点是：在传送梁材料时对材料端部进行低温热处理并对材料本体进行高温热处理，采用高频加热结构，能够在短时间内均匀加热梁材料的各个部分。
附图说明
图1为由现有技术制造的汽车用车门防撞梁设置于车体的图。
图2为本发明的汽车用车门防撞梁设置于车体的图。
图3至图5是示出根据本发明的一个实施方式的汽车用车门防撞梁的侧视图、俯视图及主视图。
附图标记说明
1、10汽车用车门防撞梁
1a、10a梁端部 1b、10b梁本体
20梁材料 20a材料端部
20b材料本体 100传送单元
110台辊 111端部支撑辊
112本体支撑辊 120前侧引导框架
130侧部引导辊 200热处理单元
210第一热处理单元 211第一工作线圈
220第二热处理单元 221第二工作线圈
230控制单元 231低温感测传感器
232高温感测传感器 400防变形辊
500集尘装置
具体实施方式
以下，通过本发明的例示附图，将进行详细的说明。在各个附图的结构要素上标注附图标记时，对于示出在不同的附图上的相同结构要素标注了相同的附图标记。另外，在说明本发明时，对于针对相关的公知结构或功能的具体说明，在被判断为其可能会混淆本发明的要旨的情况下，省略对其的详细说明。
图2是示出了根据本发明的汽车用车门防撞梁设置于车体的图。
参照附图，根据本发明的汽车用车门防撞梁10包括梁端部10a和梁本体10b。
在此，梁端部10a是作为汽车用车门防撞梁10的两端部部分而被低温热处理的部分，梁本体10b是作为分别连接两端侧的梁端部10a的部分而被高温热处理的部分。
此时，低温热处理在比高温热处理相对低的温度下进行。具体地，低温热处理是将梁端部10a加热至500度至600度以使梁端部10a的强度为850MPa至1000MPa而完成的，高温热处理是将梁本体10b加热至950度以上，梁材料的熔点的90％温度以下以使梁本体10b的强度为1470MPa以上，优选地为1470MPa至2000MPa而完成的。
作为参考，在低温热处理中，当梁端部10a被加热至不足500度而强度不足850MPa时，汽车用车门防撞梁10不能抵抗外部冲击而可能被损伤(弯折或断裂)，当梁端部10a被加热至超过600度而强度超过1000MPa时，成型性降低而针对车体2的焊接会不顺利。
同时，在高温热处理中，当将梁本体10b加热至不足950度而梁本体10b的强度不足1470MPa时，汽车用车门防撞梁10不能抵抗外部冲击而可能损伤(弯折或断裂)。
同时，本发明的汽车用车门防撞梁10是通过如上所述的低温热处理和高温热处理在一个梁材料20上形成的，因此梁端部10a和梁本体10b为一体型结构。
如此，为了焊接于车体2而构成为低强度的梁端部10a和为了抵抗外部冲击而构成为高强度的梁本体10b构成为一体型，从而与由多个部件构成的现有的汽车用车门防撞梁10相比，能够防止部件连接部位因受外力容易损伤的问题，并且由于部件数量相对少，能够节省制造费用并提高制造工艺的效率，同时由于重量变小，能够提高汽车的燃油效率。
以下，将参照图3至图5，说明用于制造如上所述构成的汽车用车门防撞梁10的汽车用车门防撞梁制造装置。
图3至图5是示出根据本发明的一个实施方式的汽车用车门防撞梁的侧视图、俯视图及主视图。
参照附图，根据本发明的汽车用车门防撞梁制造装置包括传送单元100、热处理单元200及成型单元。
在此，传送单元100构成为能够传送梁材料20。
此外，热处理单元200设置于梁材料20的传送路径上，并构成为对梁材料20的不同部位加热至相互不同的温度。
另外，虽然在附图中没有示出成型单元，但其布置于传送单元100的前方或后方，并构成为能够成型梁材料20。这种成型单元显然可以采用热冲压装置等现有的任意的成型装置。
具体地，热处理单元200可以包括第一热处理单元210和第二热处理单元220。
在此，第一热处理单元210构成为能够对梁材料20的两侧的材料端部20a进行热处理，材料端部20a是用于焊接至汽车车门框的部位。
此外，第二热处理单元220构成为能够对梁材料20的除材料端部20a之外的部分的梁本体20b进行热处理。
此时，第一热处理单元210以比第二热处理单元220相对低的温度对梁材料20进行热处理，作为优选实施方式，第一热处理单元210将材料端部20a加热至500度至600度，以使材料端部20a的强度为850MPa至1000MPa，第二热处理单元220将材料本体20b加热至950度以上，梁材料的熔点的90％温度以下，以使材料本体20b的强度为1470MPa。
作为参考，在梁材料20中，材料端部20a是对应于汽车用车门防撞梁10的梁端部10a的部分，材料本体20b是对应于汽车用车门防撞梁10的梁本体10b的部分。
更具体地，热处理单元200采用高频加热器，第一热处理单元210和第二热处理单元220可以分别为产生高频的工作线圈。
作为参考，高频加热是将物体放置于强高频的电磁场进行加热的方法，将金属放置于流有高频电流的线圈的附近时，在金属之间会因电磁感应作用产生涡电流，该涡电流诱发抵消由线圈产生的磁场的方向的磁场，根据这种电流产生热，从而使金属的温度上升。用这种高频加热，能够将梁材料20快速且均匀地加热。
作为一例，第一热处理单元210可以采用产生高频的第一工作线圈211，第二热处理单元220可以采用产生高频的第二工作线圈221。
同时，传送单元100可以包括多个并排布置且进行旋转驱动的台辊110。此时，多个台辊110可以包括支撑材料端部20a的端部支撑辊111和支撑材料本体20b的本体支撑辊112。
在此，沿着梁材料20的传送方向(图3中的从上至下)，第一工作线圈211布置在两个端部支撑辊111之间，第二工作线圈221布置在两个本体支撑辊112之间。
同时，端部支撑辊111和本体支撑辊112在彼此的长度方向上没有布置，即，在端部支撑辊111的长度方向(图3的左右方向)上没有布置本体支撑辊112，在本体支撑辊112的长度方向上没有布置端部支撑辊111。
由此，梁材料20在不从台辊110掉落的情况下也可以被第一工作线圈211和第二工作线圈221热处理。即，在梁材料20的下方，台辊110与作为热处理构件的第一工作线圈211和第二工作线圈221在位置上可能会相互干涉，但是通过上述布置结构可以避免这种干涉，也能够将梁材料20的材料端部20a和材料本体20b加热至不同温度。
与此相反，由于梁材料20的上方没有传送单元100，因此只需要将第一工作线圈211布置于被传送的材料端部20a的上方，以使第一热处理单元210对材料端部20a进行热处理，将第二工作线圈221布置于被传送的材料本体20b的上方，以使第二热处理单元220对材料本体20b进行热处理，从而可以采用与梁材料20的下方不同的任意布置结构。
进一步地，第一工作线圈211和第二工作线圈221可以采用由绝缘片围绕的结构，由此，第一工作线圈211和第二工作线圈221各自即使与相邻构成接触也不会通电(防止通电)，同时对相邻构成几乎不构成高温温度的影响。作为参考，虽然附图中未示出，第一工作线圈211和第二工作线圈221分别采用在内部具备供冷却水流动的结构，采用了自己能够冷却的结构。
作为参考，在传送单元100上方的热处理单元200中，在多个第一热处理单元210之间或者多个第二热处理单元220之间可以设置有集尘装置500，该集尘装置500用于吸入处理因热处理产生的异物或灰尘。
此外，热处理单元200还可以包括控制单元230，该控制单元230提供于传送单元100的上方，以控制第一热处理单元210和第二热处理单元220。
具体地，控制单元230可以包括低温感测传感器231、高温感测传感器232以及控制器(未图示)。
在此，低温感测传感器231可以布置于沿梁材料20的传送方向间隔的两个第一工作线圈211之间，高温感测传感器232可以布置于沿梁材料20的传送方向间隔的两个第二工作线圈221之间。
此外，控制器与低温感测传感器231和高温感测传感器232电连接，与第一热处理单元210和第二热处理单元220电连接，根据由低温感测传感器231和高温感测传感器232感测的温度，可以控制第一热处理单元210和第二热处理单元220的功率。
另外，根据本发明的汽车用车门防撞梁制造装置还可以包括防变形辊400。
防变形辊400布置于热处理单元200的后方，可以压迫刚刚由热处理单元200热处理后的梁材料20的上下表面，以防止梁材料20被热变形。
梁材料20刚刚由热处理单元200热处理之后，梁材料20可能发生热变形，通过在热处理单元200的后方压迫滚动这种梁材料20的上表面和下表面，能够最大限度地抑制热变形。
此外，仅对传送单元100具体观察的话，传送单元100可以包括台辊110、前侧引导框架120以及侧部引导辊130。
在此，台辊110构成为多个并排布置且进行旋转驱动。
此外，前侧引导框架120在传送单元100的前侧部布置于台辊110的两侧，并且与梁材料20接触的侧面构成为倾斜的结构，以使梁材料20在台辊110上位于中间。即，前侧引导框架120采用倾斜的结构，以使两个相互面对的表面越向梁材料20的传送方向，其间隔距离越来越近，从而引导进入台辊110侧的梁材料20的两侧材料端部20a滑动以使梁材料20在台辊110上位于中间。
同时，侧部引导辊130沿着多个台辊110的两侧布置有多个，并且与梁材料20的两侧材料端部20a的末端滚动接触，从而使梁材料20不向一侧脱离而在台辊110上位于中间。
接着，在此将说明根据如上所述构成的汽车用车门防撞梁制造装置的汽车用车门防撞梁制造方法。
根据本发明的汽车用车门防撞梁制造方法可以包括传送步骤、热处理步骤以及成型步骤。
首先，传送步骤是传送梁材料20的步骤。
此外，热处理步骤是在传送步骤中将梁材料20的不同部位热处理成相互不同温度的步骤。即，热处理步骤是，在传送梁材料20的过程中，将梁材料20的材料端部20a和材料本体20b热处理成相互不同温度。
具体地，热处理步骤包括第一热处理工艺和第二热处理工艺，在此，第一热处理工艺是对梁材料20的作为焊接于汽车车门框的部位的材料端部20a进行热处理的工艺，第二热处理工艺是对梁材料20的除材料端部20a之外的部分的构架本体20b进行热处理的工艺。
此时，第一热处理工艺和第二热处理工艺彼此没有先后顺序，可以是依序进行、逆序进行或者同时进行。
同时，第一热处理工艺是以比第二热处理工艺相对低的温度对梁材料20进行热处理的工艺，具体地，第一热处理工艺中将材料端部20a加热至500度至600度，第二热处理工艺是将材料本体20b加热至950度以上，梁材料的熔点的90％温度以下的工艺。
此外，成型步骤是成型梁材料20的步骤，可以在传送步骤之前或之后进行。即，成型步骤可以在热处理步骤之前成型梁材料20，也可以在热处理步骤之后成型梁材料20。
结果，根据本发明的汽车用车门防撞梁10中由于为了焊接于车体2构成为低强度的梁端部10a和为了抵抗外部冲击而构成为高强度的梁本体10b构成为一体型，从而与由多个部件构成的现有的汽车用车门防撞梁1相比，能够防止部件连接部位因外力容易损伤的问题，并且由于部件数量相对少，能够节省制造费用并提高制造工艺效率，同时由于重量也变小，能够提高汽车的燃油效率。
同时，根据本发明的汽车用车门防撞梁制造装置和制造方法中，在传送梁材料20时对材料端部20a进行低温热处理并对材料本体20b进行高温热处理，采用高频加热结构，能够在短时间内均匀加热梁材料20的各个部分。
以上，虽然通过限定的实施方式和附图说明了本发明，但是本发明不限于此，显然的是本发明所属的技术领域中具有通常知识的人员在本发明的技术思想和权利要求书的等同范围内可以进行多种修改和变形。

Claims (6)

1.汽车用车门防撞梁制造装置，其特征在于，所述汽车用车门防撞梁制造装置包括：
传送单元，传送梁材料；
热处理单元，设置于所述梁材料的传送路径上，并将所述梁材料的不同部分热处理成相互不同温度；以及
成型单元，布置于所述传送单元的前方或后方，并成型所述梁材料；
所述热处理单元包括：
第一热处理单元，对所述梁材料的作为焊接于汽车车门框的部位的材料端部进行热处理；以及
第二热处理单元，对所述梁材料的除所述材料端部之外的材料本体进行热处理，
所述第一热处理单元以比所述第二热处理单元相对低的温度对所述梁材料进行热处理；
所述热处理单元为高频加热器，所述第一热处理单元和所述第二热处理单元分别为产生高频的工作线圈；
所述传送单元为多个并排布置且旋转驱动的台辊，所述第一热处理单元为产生高频的第一工作线圈，所述第二热处理单元为产生高频的第二工作线圈，
多个所述台辊包括支撑所述材料端部的端部支撑辊和支撑所述材料本体的本体支撑辊，
沿着所述梁材料的传送方向，所述第一工作线圈布置在两个所述端部支撑辊之间，所述第二工作线圈布置在两个所述本体支撑辊之间，所述端部支撑辊和所述本体支撑辊在彼此的长度方向上没有布置。
2.根据权利要求1所述的汽车用车门防撞梁制造装置，其特征在于，
在所述第一热处理单元中，将所述梁材料加热至500摄氏度至600摄氏度，
在所述第二热处理单元中，将所述梁材料加热至950摄氏度以上，梁材料的熔点的90％温度以下。
3.根据权利要求1所述的汽车用车门防撞梁制造装置，其特征在于，所述第一工作线圈和所述第二工作线圈由绝缘片围绕。
4.根据权利要求1所述的汽车用车门防撞梁制造装置，其特征在于，所述热处理单元还包括控制单元，所述控制单元提供于所述传送单元的上方以控制所述第一热处理单元和所述第二热处理单元，
所述控制单元包括：
低温感测传感器，布置于沿所述梁材料的传送方向间隔的两个所述第一热处理单元之间；
高温感测传感器，布置于沿所述梁材料的传送方向间隔的两个所述第二热处理单元之间；以及
控制器，与所述低温感测传感器和所述高温感测传感器电连接，与所述第一热处理单元和所述第二热处理单元电连接，并根据由所述低温感测传感器和所述高温感测传感器感测的温度，控制所述第一热处理单元和所述第二热处理单元的功率。
5.根据权利要求1所述的汽车用车门防撞梁制造装置，其特征在于，所述汽车用车门防撞梁制造装置还包括防变形辊，所述防变形辊布置于所述热处理单元的后方并压迫刚刚由所述热处理单元热处理之后的所述梁材料的上下表面，以防止所述梁材料热变形。
6.根据权利要求1所述的汽车用车门防撞梁制造装置，其特征在于，所述传送单元包括：
台辊，多个并排布置且旋转驱动；
前侧引导框架，在所述传送单元的前侧部布置于所述台辊的两侧，并且与所述梁材料接触的侧面倾斜，以使所述梁材料在所述台辊上位于中间；以及
侧部引导辊，沿着多个所述台辊的两侧布置有多个。
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