CN110370881B - 一种热成型钢制造成型的高强度汽车扭力横梁 - Google Patents
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Abstract
本发明设计汽车配件领域，具体公开了一种热成型钢制造成型的高强度汽车扭力横梁，包括主体，主体内设有封闭的空腔，主体为热成型钢压制制成，且主体沿轴向依次包括左端头段、左过渡段、中间段、右过渡段和右端头段，中间段的外径小于左端头段和右端头段的外径，中间段沿竖向的截面呈V形，左过渡段和右过渡段沿竖向的截面为凹形，左端头段和右端头段沿竖向的截面为口形，空腔内固定有加强筋，加强筋与主体的轴向存在夹角。本方案的扭力横梁可以为扭力梁提供支撑，提高扭力横梁的扭转强度。
Description
技术领域
本发明设计汽车配件领域，尤其设计一种热成型钢制造成型的高强度汽车扭力横梁。
背景技术
扭力梁式悬挂是汽车后悬挂类型的一种，汽车的车轮安装在扭力梁的两端，扭力梁可以平衡左右车轮的上下跳动，以减小车辆的摇晃，保持车辆的平稳。扭力梁的结构简单、承载力大，一般用于载重货车、普通客车和一些特种车辆。
为了减小重量，目前的扭力梁一般为空心，但是汽车在行驶过程中，扭力梁还需要承受一定的扭转作用，在长时间使用后，扭力梁容易发生扭转变形，扭力梁侧壁发生凹陷。
发明内容
本发明的目的在于提供一种为扭力梁提供支撑的热成型钢制造成型的高强度汽车扭力横梁。
为达到上述目的，本发明的技术方案是：一种热成型钢制造成型的高强度汽车扭力横梁，包括主体，主体内设有封闭的空腔，主体为热成型钢压制制成，且主体沿轴向依次包括左端头段、左过渡段、中间段、右过渡段和右端头段，中间段的外径小于左端头段和右端头段的外径，中间段沿竖向的截面呈V形，左过渡段和右过渡段沿竖向的截面为凹形，左端头段和右端头段沿竖向的截面为口形，空腔内固定有加强筋，加强筋与主体的轴向存在夹角。
本方案的有益效果如下：
1、加强筋位于空腔中后可以对空腔侧壁起到支撑作用，提高扭力梁的扭转刚度，从而避免扭力梁在使用过程中发生形变，提高扭力梁的使用寿命。
2、本方案中的扭力梁采用热成型钢压制，在扭力梁成型后不再需要进行热处理，从而缩短后续的处理时间，有效提高扭力梁的生产效率。
进一步，加强筋的数量为至少两个。
本方案的有益效果为：加强筋的数量增加，对空腔侧壁的支撑效果更好，进一步避免扭力梁发生形变。
进一步，加强筋位于左过渡段和右过渡段中。
本方案的有益效果为：当扭力梁受到扭转作用时，左过渡段和右过渡段容易发生形变，两个加强筋分别位于左过渡段和右过渡段内可以更好的对左过渡段和右过渡段的侧壁起到支撑作用，从而提高左过渡段和右过渡段的强度。
进一步，热成型钢的温度为900～980℃。
本方案的有益效果为：热成型钢的强度和延展性更好，而热成型钢加热后的抗拉强度更高，更不容易损坏。
进一步，加强筋朝向空腔侧壁的端部设有容纳有焊膏的容纳槽。
本方案的有益效果为：本方案中的焊膏受热后即可自行将加强筋固定在主体上。由于空腔的空间较小，将焊接装置伸入空腔中对加强筋进行焊接的难度相对较大，本方案中无需单独对加强筋进行焊接，减少加工步骤，有效降低加工难度，进一步提高扭力梁的生产效率。
进一步，空腔中滑动连接有隔热环，所述隔热环包括金属环、固定在金属环内壁的弹性层和固定弹性层上的绝热层，所述金属环的外径小于左端头段和右端头段的内径并大于中间段的内径，所述弹性层可将加强筋限制在绝热层内。
本方案的有益效果为：在将加强筋送入空腔中前，先将加强筋安装在隔热环内，由于绝热层的作用，容纳槽中的焊膏升温速度减慢，当隔热环无法向内推动后，再推动加强筋即可使加强筋相对隔热环向内运动，最后卡在内腔中，而当加强筋直接与主体侧壁接触后，焊膏的温度才快速升高，从而完成加强筋的固定，保证加强筋能够被固定在预计位置。
进一步，弹性层为倾斜固定在绝热层内的金属片。
本方案的有益效果为：在高温作用下金属片仍能保持弹行而不会损坏，保证能够在加强筋未受力时卡紧加强筋，从而将加强筋送入内腔中。
进一步，加强筋为十字型。
本方案的有益效果为：十字型的加强筋对空腔侧壁的横向和竖向均可以起到支撑作用，支撑效果更好。
进一步，左过渡段、右过渡段沿中间段的中心线对称。
本方案的有益效果为：扭力梁对称，使用一段时间后两端损坏程度相当，不会出现其中一端更容易损坏的情况，扭力梁的使用寿命更长。
进一步，左端头段、左过渡段、中间段、右过渡段和右端头段的表面均为弧形面。
本方案的有益效果为：扭力梁成型后还需要在表面上涂覆涂层，而在使用过程中，表面的棱角更容易磨损，从而导致涂层损坏，扭力梁的使用寿命降低。本方案中端头段、左过渡段、中间段、右过渡段和右端头段的表面均为弧形面，不存在棱角，可以避免上述情况的发生。
附图说明
图1为本发明实施例1的立体示意图；
图2为图1中的A-A向剖面图；
图3为图1中的B-B向剖面图；
图4为图1中的C-C向剖面图；
图5为图3中D处的放大图；
图6为本发明实施例2中金属环的结构示意图；
图7为图6的右视竖向剖视图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细说明：
说明书附图中的附图标记包括：中间段1、左过渡段2、凹槽21、左端头段3、空腔4、加强筋5、焊膏51、金属环6、金属片61、绝热层62。
实施例1
一种热成型钢制造成型的高强度汽车扭力横梁，包括热成型钢压制成型的主体，具体的，本实施例中的热成型钢为热成型钢板。如图1和图2所示，主体内设有空腔，主体从左至右依次包括左端头段3、左过渡段2、中间段1、右过渡段和右端头段，中间段1的外径小于左端头段3和右端头段的外径，其中左端头段3和右端头段沿中间段1的中心线对称，左过渡段2和右过渡段沿中间段1的中心线对称，且左端头段3、左过渡段2、中间段1、右过渡段和右端头段的表面均为弧形面。
中间段1沿竖向的截面呈V形，如图4所示，左端头段3和右端头段沿竖向的截面为口形，如图3所示，左过渡段2和右过渡段沿竖向的截面为凹形。空腔4内设有两个加强筋5，且两个加强筋5分别焊接在左过渡段2和右过渡段内。加强筋5垂直于主体的轴向，即本实施例中的加强筋5竖向设置，加强筋5呈十字型。
如图5所示，加强筋5朝向空腔4侧壁的端部设有容纳槽，容纳槽内储有焊膏51，且加强筋5的其中一个端部正对主体上的焊缝。左过渡段2和右过渡段的内壁均设有三个分别与加强筋5另外三个端部相对的凹槽21。
如图1和图3所示，本实施例中的加强筋5安装时，以位于左过渡段2内的加强筋5为例，扭力梁成型后，主体上沿轴向存在焊缝，左端头段3左端和右端头段右端均为开口，人工将加强筋5从左端头段3的开口送入空腔4内。由于越靠近中间段1，空腔4的面积越小，故左过渡段2左端空腔4大于左过渡段2右端空腔4，十字型的加强筋5被向中间段1推动过程中被逐渐卡在空腔4中，此时加强筋5不会从空腔4中落出，然后人工采用钢板焊接在左端头段3左端和右端头段右端，封闭开口，使空腔4封闭。
热成型钢板压制成型的扭力梁后续需要进行回火处理，当扭力梁温度升高时，焊膏51受热将加强筋5固定在主体上，无需人工另外单独焊接加强筋5，提高扭力梁的加工效率。
实施例2
在实施例1的基础上，本实施例中的热成型钢板为900～980℃，具体的，本实施例中的温度为950℃，左过渡段2和右过渡段内均滑动连接有隔热环，如图6和图7所示，隔热环包括金属环6、绝热层62和弹性层，具体的，如图7所示，本实施例中的金属环6外径小于左端头段3和右端头段内径并大于中间段1内径，故金属环6想靠近中间段1方向滑动时只能滑至左过渡段2和右过渡段内。弹性层由四片金属片61组成，四片金属片61左端均焊接在金属环6的内壁上，前后两侧的金属片61右端与金属环6的内壁之间的夹角为5°，上下两侧的金属片61右端与金属环6的内壁之间的夹角为30°，且相邻的金属片61之间的夹角为90°。绝热层62为包覆在金属片61表面的高铝耐火纤维层，当加强筋5位于金属环6内时，加强筋5的端部分别受到四个金属片61的挤压，从而被限制在金属环6内。绝热层62为环状的高纯纤维板，金属环6内壁设有换装的限位槽，绝热层62位于限位槽内，从而无法相对金属环6滑动。
本实施例中的加强筋5人工卡入金属环6内，此时加强筋5端部与绝热层62接触。然后将金属环6推入空腔4中，在绝热层62的作用下，加强筋5不会直接与主体侧壁接触，焊膏51升温速度缓慢。当无法继续向内推入金属环6时，将加强筋5向内推动，加强筋5卡入左过渡段2和右过渡段内，加强筋5直接与主体侧壁接触，焊膏51迅速升温，将加强筋5焊接在主体上，也不需要人工焊接加强筋5。
最后人工将金属环6滑出空腔4，并采用如实施例1中的方法封闭左端头段3和右端头段的开口。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本发明所省略描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。
Claims (3)
1.一种热成型钢制造成型的高强度汽车扭力横梁，包括主体，主体内设有封闭的空腔，其特征在于：主体为热成型钢压制制成，且主体沿轴向依次包括左端头段、左过渡段、中间段、右过渡段和右端头段，所述中间段的外径小于左端头段和右端头段的外径，所述中间段沿竖向的截面呈V形，所述左过渡段和右过渡段沿竖向的截面为凹形，所述左端头段和右端头段沿竖向的截面为口形，所述空腔内固定有加强筋，所述加强筋与主体的轴向存在夹角；
所述加强筋的数量为至少两个；
所述加强筋位于左过渡段和右过渡段中；
所述热成型钢的温度为900~980℃；
所述加强筋朝向空腔侧壁的端部设有容纳有焊膏的容纳槽；
所述空腔中滑动连接有隔热环，所述隔热环包括金属环、固定在金属环内壁的弹性层和固定弹性层上的绝热层，所述金属环的外径小于左端头段和右端头段的内径并大于中间段的内径，所述弹性层可将加强筋限制在绝热层内；
所述弹性层为倾斜固定在绝热层内的金属片；
所述加强筋为十字型。
2.根据权利要求1所述的热成型钢制造成型的高强度汽车扭力横梁，其特征在于：所述左过渡段、右过渡段沿中间段的中心线对称。
3.根据权利要求2所述的热成型钢制造成型的高强度汽车扭力横梁，其特征在于：所述左端头段、左过渡段、中间段、右过渡段和右端头段的表面均为弧形面。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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