CN109334766A - 一种重卡汽车上装用冷弯q形副车架纵梁及其生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种重卡汽车上装用冷弯Q形副车架纵梁，包括由板材一体成型出的第一水平段、第一竖直段、第二水平段和第二竖直段，板材的两个自由端对应第一水平段的首端和第二竖直段的顶端，第二竖直段的顶面与第一水平段相抵以围成矩形，且第二竖直段的顶端与第一水平段焊接。本发明还公开了一种重卡汽车上装用冷弯Q形副车架纵梁的生产工艺，包括：将热轧板条经过冷弯机组连续辊弯粗成型出纵梁坯件；将粗成型后的纵梁坯件的第二竖直段的顶端与第一水平段焊接；将焊接后的纵梁坯件经过定径机架整形后切断为预设长度。该副车架纵梁及工艺方法，副车架纵梁焊缝受压力，产品安全性提高。且在同等的载重量及工况下，副车架纵梁的壁厚可以更薄。

Description

一种重卡汽车上装用冷弯Q形副车架纵梁及其生产工艺

技术领域

本发明涉及重卡汽车技术领域，更具体地说，涉及一种重卡汽车上装用冷弯Q形副车架纵梁，还涉及一种重卡汽车上装用冷弯Q形副车架纵梁的生产工艺。

背景技术

现有技术中，重卡汽车上装Q形副车架纵梁一般采用冷弯Z型和L型型钢组焊法，通过将Z、L型型钢放在组焊平台上，用专用夹具将其固定，通过普通电焊机或二氧化碳气体保护焊，人工两次焊接将其组焊成Q型副车架。

然而，副车架纵梁主要由冷弯或折弯的L形和Z形组焊而成，生产效率低。随着主机厂对改装企业的制造周期要求越来越短，对改装企业按时交付订单带来巨大的挑战。另外，由于现有改装企业采用的是人工组焊，组焊接后会出现变形，需进行大量的返工，货箱质量难以达到用户的要求。原有的副车架组焊工艺导致焊缝只能是单面焊接，下方自然形成了应力集中，当载重汽车在超载或受不同工况的影响下，组焊副车架容易出现撕裂断开，影响行车安全。受结构形式导致货箱对副车架上方的焊缝是受的剪切力，在同等载重量的情况下汽车轻量化减重空间较小。

综上所述，如何有效地解决副车架纵梁受结构形式导致货箱对副车架上方的焊缝是受的剪切力，在同等载重量的情况下汽车轻量化减重空间较小等问题，是目前本领域技术人员需要解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的第一个目的在于提供一种重卡汽车上装用冷弯Q形副车架纵梁，该重卡汽车上装用冷弯Q形副车架纵梁的结构设计可以有效地解决副车架纵梁受结构形式导致货箱对副车架上方的焊缝是受的剪切力，在同等载重量的情况下汽车轻量化减重空间较小的问题，本发明的第二个目的是提供一种重卡汽车上装用冷弯Q形副车架纵梁的生产工艺。

为了达到上述第一个目的，本发明提供如下技术方案：

一种重卡汽车上装用冷弯Q形副车架纵梁，包括由板材一体成型出的第一水平段、第一竖直段、第二水平段和第二竖直段，所述板材的两个自由端对应所述第一水平段的首端和所述第二竖直段的顶端，所述第二竖直段的顶面与所述第一水平段相抵以围成矩形，且所述第二竖直段的顶端与所述第一水平段焊接。

优选地，上述重卡汽车上装用冷弯Q形副车架纵梁中，所述第一水平段、所述第一竖直段、所述第二水平段和所述第二竖直段由所述板材经连续辊弯一体成型。

优选地，上述重卡汽车上装用冷弯Q形副车架纵梁中，所述第二竖直段顶端与所述第一水平段采用高频接触焊接。

优选地，上述重卡汽车上装用冷弯Q形副车架纵梁中，所述第二竖直段顶端的两侧分别与所述第一水平段焊接。

优选地，上述重卡汽车上装用冷弯Q形副车架纵梁中，所述第一水平段的首端向上延伸形成用于与车厢底板纵梁配合以定位的定位段。

优选地，上述重卡汽车上装用冷弯Q形副车架纵梁中，所述定位段包括呈竖直的第三竖直段和由所述第三竖直段的顶端向远离所述第二竖直段的一侧向上弯折形成的弧形段。

本发明提供的重卡汽车上装用冷弯Q形副车架纵梁包括由板材一体成型出的第一水平段、第一竖直段、第二水平段和第二竖直段，板材的两个自由端对应第一水平段的首端和第二竖直段的顶端，第二竖直段的顶面与第一水平段相抵以围成矩形，且第二竖直段的顶端与第一水平段焊接。

应用本发明提供的重卡汽车上装用冷弯Q形副车架纵梁，由于其整体有板材一体成型呈矩形结构，且矩形的接口位于第二竖直段的顶端与第一水平段之间，由于第二竖直段的顶面与第一水平段相抵，并将第二竖直段的顶端与第一水平段焊接，因而副车架纵梁受车厢底板纵梁的作用力为挤压力，相较于现有技术中副车架纵梁受车厢底板纵梁的剪切力而言，受力结构发生改变，由于焊缝受剪切力变成了受压力，提高了产品的安全性。且在同等的载重量及工况下，副车架纵梁的壁厚可以较薄，从而减轻车辆的自重，实现节能减排。

在一种优选的实施方式中，第一水平段、第一竖直段、第二水平段和第二竖直段由板材经连续辊弯一体成型，且第二竖直段顶端与第一水平段采用高频接触焊接。连续辊弯成型，提高了产品表面质量且产品截面形状一致性较好，减少了组焊后的大量返工，生产效率高。连续辊弯成型，而后经高频接触焊接，相较于现有技术中采用折弯后人工组焊而成的载重汽车用Q形副车架纵梁，减少了汽车改装企业的人工组焊工作量，大大提高工作效率，降低人工成本。且通过高频接触焊接，弥补了人工组焊无法焊接内侧的缺陷，减少了应力集中，提高了不同车况下的行车安全。

在另一个优选的实施方式中，第一水平段的首端向上延伸形成用于与车厢底板纵梁配合以定位的定位段。通过定位段的设置，能够与车厢底板纵梁配合定位，进而便于汽车改装企业安装，同时在车辆运行中的定位，在车厢的在起升下降过程中导向使车厢起升下降更为平稳。

为了达到上述第二个目的，本发明提供如下技术方案：

一种重卡汽车上装用冷弯Q形副车架纵梁的生产工艺，包括：

将热轧板条经过冷弯机组连续辊弯粗成型出纵梁坯件，所述纵梁坯件包括第一水平段、第一竖直段、第二水平段和第二竖直段，所述热轧板条的两个自由端对应所述第一水平段的首端和所述第二竖直段的顶端，所述第二竖直段的顶面与所述第一水平段相抵以围成矩形；

将粗成型后的所述纵梁坯件的所述第二竖直段的顶端与所述第一水平段焊接；

将焊接后的所述纵梁坯件经过定径机架整形后切断为预设长度。

优选的，上述生产工艺中，所述焊接为高频接触焊接。

优选的，上述生产工艺中，所述将粗成型后的所述纵梁坯件的所述第二竖直段的顶端与所述第一水平段焊接，具体为：

将所述纵梁坯件的所述第二竖直段顶端的两侧分别与所述第一水平段焊接。

优选的，上述生产工艺中，所述第一水平段的首端向上延伸形成用于与车厢底板纵梁配合以定位的定位段。

应用本发明提供的重卡汽车上装用冷弯Q形副车架纵梁的工艺方法，将热轧板条经过冷弯机组连续辊弯粗成型出纵梁坯件，且由于其整体有板材一体成型呈矩形结构，且矩形的接口位于第二竖直段的顶端与第一水平段之间，由于第二竖直段的顶面与第一水平段相抵，并将第二竖直段的顶端与第一水平段焊接，因而副车架纵梁受车厢底板纵梁的作用力为挤压力，相较于现有技术中副车架纵梁受车厢底板纵梁的剪切力而言，受力结构发生改变，由于焊缝受剪切力变成了受压力，提高了产品的安全性。且在同等的载重量及工况下，副车架纵梁的壁厚可以较薄，从而减轻车辆的自重，实现节能减排。且通过连续辊弯成型，而后经焊接，再由定径机架整形后切断为用户所需的长度，可根据用户的要求长度生产来适用于不同的车型，克服了原折弯、冲压长度的限制。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一个具体实施例的重卡汽车上装用冷弯Q形副车架纵梁的结构示意图。

附图中标记如下：

第一水平段1、第一竖直段2、第二水平段3、第二竖直段4、定位段5、第三竖直段51、弧形段52；F表示焊接位置。

具体实施方式

本发明实施例公开了一种重卡汽车上装用冷弯Q形副车架纵梁，以改变副车架纵梁的受力结构，进而在同等载重的情况下大幅减重。

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，所描述的实施例仅仅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做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。

请参阅图1，图1为本发明一个具体实施例的重卡汽车上装用冷弯Q形副车架纵梁的结构示意图。

在一个具体实施例中，本发明提供的重卡汽车上装用冷弯Q形副车架纵梁包括由板材一体成型出的第一水平段1、第一竖直段2、第二水平段3和第二竖直段4，板材的两个自由端对应第一水平段1的首端和第二竖直段4的顶端，第二竖直段4的顶面与第一水平段1相抵以围成矩形。也就是从板材的一端起，先水平延伸即第一水平段1，再向下延伸即第一竖直段2，而后再水平延伸即第二水平段3，最后在向上延伸即第二竖直段4，第二竖直段4的顶端即为板材的另一端。第二竖直段4的顶面与第一水平段1相抵，即矩形的接口位于第二竖直段4的顶面与第一水平之间。进而在竖直方向受受压时，第一水平段1向下挤压第二竖直段4。

第二竖直段4的顶端与第一水平段1焊接，一方面第二竖直段4的顶面与第一水平段1相抵以承受挤压力，结构强度较高。另一方面通过将第二竖直段4的顶端与第一水平段1焊接，进一步提高了整体强度，使得副车架纵梁具有更优的机械性能。

应用本发明提供的重卡汽车上装用冷弯Q形副车架纵梁，由于其整体有板材一体成型呈矩形结构，且矩形的接口位于第二竖直段4的顶端与第一水平段1之间，由于第二竖直段4的顶面与第一水平段1相抵，并将第二竖直段4的顶端与第一水平段1焊接，因而副车架纵梁受车厢底板纵梁的作用力为挤压力，相较于现有技术中副车架纵梁受车厢底板纵梁的剪切力而言，受力结构发生改变，由于焊缝受剪切力变成了受压力，提高了产品的安全性。且在同等的载重量及工况下，副车架纵梁的壁厚可以较薄，从而减轻车辆的自重，实现节能减排。

具体的，第一水平段1、第一竖直段2、第二水平段3和第二竖直段4由板材经连续辊弯一体成型。采用连续辊弯成型，提高了产品表面质量且产品截面形状一致性较好，减少了组焊后的大量返工，生产效率高。具体连续辊弯成型的工艺设置可参考现有技术中常规的连续辊弯成型工艺要求，此处不作具体限定。

进一步地，第二竖直段4顶端与第一水平段1采用高频接触焊接。基于连续辊弯成型可先成型后切断的特点，采用高频接触焊接，相较于现有技术中采用折弯后人工组焊而成的载重汽车用Q形副车架纵梁，减少了汽车改装企业的人工组焊工作量，大大提高工作效率，降低人工成本。且通过高频接触焊接，焊接速度及焊缝质量得到大大的提高，同时弥补了人工组焊无法焊接内侧的缺陷，减少了应力集中，提高了不同车况下的行车安全性。

更进一步地，第二竖直段4顶端的两侧分别与第一水平段1焊接。如图1所示的，第二竖直段4的顶端左右两侧，也就是内外两侧分别与第一水平段1焊接，减少了应力集中，提高了不同车况下的行车安全性。

在上述各实施例中，第一水平段1的首端向上延伸形成用于与车厢底板纵梁配合以定位的定位段5。需要说明的是，第一水平段1的首端对应板材的一个自由端，也就是如图1所示的第一水平段1的左端。通过定位段5的设置，能够与车厢底板纵梁配合定位，进而便于汽车改装企业安装，同时在车辆运行中的定位，在车厢的在起升下降过程中导向使车厢起升下降更为平稳。

具体的，定位段5包括呈竖直的第三竖直段51和由第三竖直段51的顶端向远离第二竖直段4的一侧向上弯折形成的弧形段52。也就是弧形段52是如图1所示的，由第三竖直段51的顶端向外延伸，也就是图中的左侧延伸，且向上凸出形成弧形。根据需要，定位段5的具体形状并不局限于形状，也可以根据与车厢底板纵梁配合位置的形状相应设置，以能够有效定位及导向即可。

以下以一个优选的实施例说明该重卡汽车上装用冷弯Q形副车架纵梁的具体结构接优选尺寸。

请参阅图1，图1中各部分的尺寸大小如下表所示：

表1本发明一个具体实施例的重卡汽车上装用冷弯Q形副车架纵梁的各部分尺寸大小

该实施例中，第一水平段1、第一竖直段2、第二水平段3和第二竖直段4围成的矩形，其中第一水平段1和第一竖直段2之间、第一竖直段2和第二水平段3之间，以及第二水平段3和第二竖直段4之间均通过圆角过渡，第一水平段1与定位段5之间也通过圆角过渡。

本发明还公开了一种重卡汽车上装用冷弯Q形副车架纵梁的生产工艺，包括以下步骤：

S1：将热轧板条经过冷弯机组连续辊弯粗成型出纵梁坯件，纵梁坯件包括第一水平段1、第一竖直段2、第二水平段3和第二竖直段4，热轧板条的两个自由端对应第一水平段1的首端和第二竖直段4的顶端，第二竖直段4的顶面与第一水平段1相抵以围成矩形。

具体纵梁坯件的结构请参考上述重卡汽车上装用冷弯Q形副车架纵梁各实施例中的相关表述，此处不再赘述。该步骤中，热轧板条具体可以为将热轧板卷纵剪分条获取，也就是在步骤1之前还包括：将热轧板卷纵剪分条，获得热轧板条。

连续辊弯粗成型，具体可以通过设置12道次平辊机架、3道次立辊机架，并通过仿真软件进行模拟分析优化，对成型应力较大的地方减少了变形角度，对成型应力较小的增大了变形角度，以减少了应力的集中。具体变形角度大小根据需要设置即可，此处不作具体限定。具体连续辊弯成型的工艺设置也并不局限与上述设置，可参考现有技术中常规的连续辊弯成型工艺要求，此处不作具体限定。

S2：将粗成型后的纵梁坯件的第二竖直段4的顶端与第一水平段1焊接。

S3：将焊接后的纵梁坯件经过定径机架整形后切断为预设长度。

具体定径机架整形工艺可参考现有技术中常规的整形工艺处理，此处不作具体限定。具体预设长度的大小可根据用户所需长度的大小设定。

应用本发明提供的重卡汽车上装用冷弯Q形副车架纵梁的工艺方法，将热轧板条经过冷弯机组连续辊弯粗成型出纵梁坯件，且由于其整体有板材一体成型呈矩形结构，且矩形的接口位于第二竖直段4的顶端与第一水平段1之间，由于第二竖直段4的顶面与第一水平段1相抵，并将第二竖直段4的顶端与第一水平段1焊接，因而副车架纵梁受车厢底板纵梁的作用力为挤压力，相较于现有技术中副车架纵梁受车厢底板纵梁的剪切力而言，受力结构发生改变，由于焊缝受剪切力变成了受压力，提高了产品的安全性。且在同等的载重量及工况下，副车架纵梁的壁厚可以较薄，从而减轻车辆的自重，实现节能减排。且通过连续辊弯成型，而后经焊接，再由定径机架整形后切断为用户所需的长度，可根据用户的要求长度生产来适用于不同的车型，克服了原折弯、冲压长度的限制。材质屈服强度范围在235MPa～700MPa。

进一步地，焊接为高频接触焊接。基于连续辊弯成型可先成型后切断的特点，采用高频接触焊接，相较于现有技术中采用折弯后人工组焊而成的载重汽车用Q形副车架纵梁，减少了汽车改装企业的人工组焊工作量，大大提高工作效率，降低人工成本。且通过高频接触焊接，焊接速度及焊缝质量得到大大的提高，同时。

更进一步地，步骤S2具体为：

将纵梁坯件的第二竖直段4顶端的两侧分别与第一水平段1焊接。也就是内外两侧分别与第一水平段1焊接，弥补了人工组焊无法焊接内侧的缺陷，减少了应力集中，提高了不同车况下的行车安全性。

在上述各实施例的基础上，第一水平段1的首端向上延伸形成用于与车厢底板纵梁配合以定位的定位段5。通过定位段5的设置，能够与车厢底板纵梁配合定位，进而便于汽车改装企业安装，同时在车辆运行中的定位，在车厢的在起升下降过程中导向使车厢起升下降更为平稳。具体定位段5的结构可以包括呈竖直的第三竖直段51和由第三竖直段51的顶端向远离第二竖直段4的一侧向上弯折形成的弧形段52。也就是弧形段52是如图1所示的，由第三竖直段51的顶端向外延伸，也就是图中的左侧延伸，且向上凸出形成弧形。根据需要，定位段5的具体形状并不局限于形状，也可以根据与车厢底板纵梁配合位置的形状相应设置，以能够有效定位及导向即可。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种重卡汽车上装用冷弯Q形副车架纵梁，其特征在于，包括由板材一体成型出的第一水平段、第一竖直段、第二水平段和第二竖直段，所述板材的两个自由端对应所述第一水平段的首端和所述第二竖直段的顶端，所述第二竖直段的顶面与所述第一水平段相抵以围成矩形，且所述第二竖直段的顶端与所述第一水平段焊接。

2.根据权利要求1所述的重卡汽车上装用冷弯Q形副车架纵梁，其特征在于，所述第一水平段、所述第一竖直段、所述第二水平段和所述第二竖直段由所述板材经连续辊弯一体成型。

3.根据权利要求2所述的重卡汽车上装用冷弯Q形副车架纵梁，其特征在于，所述第二竖直段顶端与所述第一水平段采用高频接触焊接。

4.根据权利要求3所述的重卡汽车上装用冷弯Q形副车架纵梁，其特征在于，所述第二竖直段顶端的两侧分别与所述第一水平段焊接。

5.根据权利要求1-4任一项所述的重卡汽车上装用冷弯Q形副车架纵梁，其特征在于，所述第一水平段的首端向上延伸形成用于与车厢底板纵梁配合以定位的定位段。

6.根据权利要求5所述的重卡汽车上装用冷弯Q形副车架纵梁，其特征在于，所述定位段包括呈竖直的第三竖直段和由所述第三竖直段的顶端向远离所述第二竖直段的一侧向上弯折形成的弧形段。

7.一种重卡汽车上装用冷弯Q形副车架纵梁的生产工艺，其特征在于，包括：

将热轧板条经过冷弯机组连续辊弯粗成型出纵梁坯件，所述纵梁坯件包括第一水平段、第一竖直段、第二水平段和第二竖直段，所述热轧板条的两个自由端对应所述第一水平段的首端和所述第二竖直段的顶端，所述第二竖直段的顶面与所述第一水平段相抵以围成矩形；

将粗成型后的所述纵梁坯件的所述第二竖直段的顶端与所述第一水平段焊接；

将焊接后的所述纵梁坯件经过定径机架整形后切断为预设长度。

8.根据权利要求7所述的生产工艺，其特征在于，所述焊接为高频接触焊接。

9.根据权利要求8所述的生产工艺，其特征在于，所述将粗成型后的所述纵梁坯件的所述第二竖直段的顶端与所述第一水平段焊接，具体为：

将所述纵梁坯件的所述第二竖直段顶端的两侧分别与所述第一水平段焊接。

10.根据权利要求7-9任一项所述的生产工艺，其特征在于，所述第一水平段的首端向上延伸形成用于与车厢底板纵梁配合以定位的定位段。