CN114798803A - 型材及其制备方法、防撞结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种型材及其制备方法、防撞结构。所述型材的制备方法包括以下步骤:提供板材,所述板材具有相对的第一侧和第二侧;对所述板材的第一侧进行辊压以形成第一管;对所述板材具有所述第一管的一侧和所述板材的第二侧进行辊压以形成第二管,对所述第二管的开口处进行焊接以使得所述第二管具有封闭截面,所述第二管具有一内腔,所述第一管位于所述第二管的内腔中,从而形成所述型材。本方案中的型材具有优异的强度,可以具有良好的防碰撞能力,且本方案中的型材,其采用钢板一体辊压成型,其尺寸精度很容易控制,因此,可以将型材的尺寸控制在较小的范围内,以使得型材适应较小的安装空间。
Description
技术领域
本发明涉及电动汽车技术领域,具体的是一种型材及其制备方法、防撞结构。
背景技术
电池包是新能源电动汽车上的核心部件,其主要用于为新能源汽车提供续航动力,而电池包的碰撞安全性也关系着新能源汽车的安全性。一般的电池包多安装于车辆的底部,并且车辆在电池包的外侧还设有对电池包进行保护的防撞结构。
传统的车辆中,为了提高防撞结构的强度,提高其对电池包的保护能力,通常将防撞结构设置成较为复杂的结构(例如设置多个加强件),这会使得防撞结构的体积增大,因此,其需要的安装空间也相应增大。对于防撞结构安装空间(电池包与白车身车架之间的空间)较小的车辆来说,上述复杂结构的防撞结构很难同时满足所需安装空间小和高强度的需求。
发明内容
为了克服现有技术中的缺陷,本发明实施例提供了一种型材及其制备方法、防撞结构,其用于解决上述问题。
本申请实施例公开了:一种型材的制备方法,包括以下步骤:
提供板材,所述板材具有相对的第一侧和第二侧;
对所述板材的第一侧进行辊压以形成第一管;
对所述板材具有所述第一管的一侧和所述板材的第二侧进行辊压以形成第二管,对所述第二管的开口处进行焊接以使得所述第二管具有封闭截面,所述第二管具有一内腔,所述第一管位于所述第二管的内腔中,从而形成所述型材。
具体的,在步骤“对所述板材具有所述第一管的一侧和所述板材的第二侧进行辊压以形成第二管,对所述第二管的开口处进行焊接以使得所述第二管具有封闭截面,所述第二管具有一内腔,所述第一管位于所述第二管的内腔中,从而形成所述型材”中,包括:采用辊压模具对所述板材进行辊压,所述辊压模具包括用于承托所述板材的底辊、与所述底辊相对地设置的上辊,所述上辊能从所述第一管背离所述内腔的一侧对所述第一管施加作用力。
具体的,在步骤“对所述板材的第一侧进行辊压以形成第一管”中,还包括:对所述第一管的开口处进行焊接,以使得所述第一管具有封闭截面。
具体的,所述第一管垂直于其长轴方向的截面呈方形、梯形或平行四边形,所述第一管具有与所述第二管共用的第一壁面,所述第一管还具有与所述第一壁面相对地设置的第二壁面。
具体的,所述第二管垂直于其长轴方向的截面呈方形、梯形或平行四边形,所述第二管具有与所述第一壁面相对的设置的第三壁面。
具体的,所述第一管的第二壁面与所述第二管的第三壁面相抵。
具体的,所述第一管的第二壁面与所述第二管的第三壁面之间具有间隙。
本申请实施例还公开了:一种型材,其采用如本实施例所述的方法制备。
具体的,所述第一管具有封闭截面。
具体的,所述第一管垂直于其长轴方向的截面呈方形、梯形或平行四边形,所述第一管具有与所述第二管共用的第一壁面,所述第一管还具有与所述第一壁面相对地设置的第二壁面。
具体的,所述第二管垂直于其长轴方向的截面呈方形、梯形或平行四边形,所述第二管具有与所述第一壁面相对的设置的第三壁面。
具体的,所述第一管的第二壁面与所述第二管的第三壁面相抵,或,所述第一管的第二壁面与所述第二管的第三壁面之间具有间隙。
本申请实施例还公开了:一种防撞结构,其包括如本实施例所述的型材。
本发明至少具有如下有益效果:
1.与传统的型材采用单片板材作为加强筋的方式相比,本实施例的型材,通过在第二管的内腔中设置了具有提高强度作用的第一管,以大体上形成“目”字型的型材,管状的加强件比单片板材所形成的加强件的防撞能力更强,因此,本实施例的型材具有优良的防撞能力。
2.与传统的将多个管件焊接形成“目”字型的型材的方式相比,本实施例的型材采用钢板一体辊压成型,产品成型效率高,成型精度高,型材的宽度尺寸W可以精确地控制在40mm以下,实现小尺寸化,有利于产品适应较小的安装空间。
3.采用上述方法制备本实施例的型材,生产效率高、产品精度高、产品质量稳定。
为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附图式,作详细说明如下。
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是本发明实施例中型材的一种结构示意图;
图2是本发明实施例中型材在各工序中成型后的截面示意图;
图3是本发明实施例中辊压模具对板材施加作用力的示意图;
图4是本发明实施例中型材的另一种结构示意图;
图5是本发明实施例中型材的又一种结构示意图。
以上附图的附图标记:1、第一管;11、第一壁面;12、第二壁面;2、第二管;21、内腔;22、第三壁面;120、凹陷结构;3、底辊;4、上辊。
具体实施方式
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。
如图1、图4-5所示的型材,其包括采用钢板一体辊压成型的第一管1和第二管2。其中,第二管2的开口处做焊接处理,以使得第二管2形成具有封闭截面的结构,提高第二管2的刚度和强度,进而提高第二管2的防撞能力。第二管2设有一内腔21,第一管1位于第二管2的内腔21中。
本实施例的型材在形成防撞结构时,第二管2可以用于与防撞结构上的其他零件连接,型材主要通过第二管2来承受外界的撞击力,设置在第二管2的内腔21中的第一管1可以起到加强型材强度的作用,当型材受到撞击力的作用时,第一管1可以避免或者减小第二管2的变形量。
借由上述结构,本实施的型材具有以下优点:
1.与传统的型材采用单片板材作为加强筋的方式相比,本实施例的型材,通过在第二管2的内腔21中设置了具有提高强度作用的第一管1,管状的加强件比单片板材所形成的加强件的防撞能力更强。
2.与传统的将多个管件焊接形成型材的方式相比,本实施例的型材采用钢板一体辊压成型,产品成型效率高,成型精度高,型材的宽度尺寸W可以精确地控制在40mm以下,实现小尺寸化,有利于产品适应较小的安装空间。
需要说明的是,本实施例的型材在具有较大安装空间的防撞结构中也同样适用。换句话说,本实施例的型材,其宽度尺寸W可以小等于40mm,也可以大于40mm。
具体的,如图1、图4-5所示,本实施例的第一管1,其开口处也做焊接处理,如此,第一管1也可以通过设置封闭截面的方式来进一步提高型材的强度。进一步的,第一管1的垂直于其长轴方向的截面可以呈方形(正方形或长方形)、梯形或平行四边形,第一管1具有相对设置的第一壁面11和第二壁面12。在满足防撞能力的前提下,第二管2可以与第一管1共用上述第一壁面11,如此,可以节约钢板材料,也可以有利于减小型材的宽度尺寸W。
继续参照图1、图4-5所示,本实施例的第二管2的垂直于其长轴方向的截面大体上也可以呈方形(正方形或长方形)、梯形或平行四边形。第二管2具有与第一壁面11相对地设置的第三壁面22,第二管2的第三壁面22设置在第一管1的第二壁面12的外围,第三壁面22和第二壁面12之间可以相抵,也可以具有一个预设的间隙,该间隙具有一个合适的范围,以使得第二管2在受力后尚未产生较大程度的形变时便能与第一管1相抵,以防止第二管2进一步产生形变。
具体的,如图5所示,本实施例的第一管1的第一壁面11和第二壁面12上、第一壁面11和第二壁面12之间的其他壁面上均可以设置至少一个用于提高抗弯强度的凹陷结构120。同样的,第二管2的第三壁面22以及其他壁面上也可以设置有至少一个凹陷结构120。
具体的,本实施例的型材可以采用汽车用高强度钢制成,该汽车用高强度钢的抗拉强度大于或等于500MPa。如此,有利于在确保型材的强度的前提下进一步减小型材的体积。
结合图1至图3所示,本实施例的型材的制备方法包括以下步骤:
提供板材,该板材具有相对的第一侧和第二侧。
对板材的第一侧进行辊压,以形成型材的第一管1。在此步骤中,第一管1的第一壁面11、第二壁面12以及第一壁面11和第二壁面12之间的其他壁面被成型,其中,第一管1的第一壁面11大体上与板材用于形成第二管2的第三壁面22的部分共面,第一管1的第二壁面12大体上平行于第一壁面11,且位于第一壁面11的上方。
对板材具有第一管1的一侧和板材的第二侧进行辊压,以形成第二管2。对第二管2的开口处进行焊接,以使得第二管2具有封闭截面。在该步骤中,在对板材具有第一管1的一侧进行辊压时,将第一管1沿朝向第二管2的内腔21方向作180°翻转,以使得第一管1的第二壁面12朝向第二管2的第三壁面22,第一管1的第一壁面11位于第二壁面12的远离第三壁面22一侧。在对第二管2的开口处进行焊接时,采用工装对第一管1进行施压至使得第一管1的第二壁面12与第二管2的第三壁面22之间相抵或具有一定的间隙,以确保焊接后产品的尺寸精度。
具体的,在本实施例的制备方法中,在将板材的第一侧辊压成型第一管1之后,还可以对第一管1的开口处进行焊接,以使得第一管1具有封闭截面,进一步提高型材的整体强度。
具体的,本实施例的制备方法可以采用在辊压线上集成激光焊接的方式对第一管1和/或第二管2的开口处进行焊接,有利于提高产品的制备效率和精度。
具体的,重点参照图3所示,在本实施例的制备方法中,板材经过34道次辊压变形后成型型材,各个辊压道次均由相配套的辊压模具来控制产品的尺寸精度。辊压模具包括相对应配合的底辊3和上辊4。
由图3中的A-C工位可看出,与传统的辊压方法相同,本实施例的方法在板材尚未形成第一管1或尚未对第一管1进行辊压时,上辊4从板材的背离底辊3的一侧接触板材以对板材施加压力,也即,板材的折弯处既与底辊3接触,也与上辊4接触,确保板材不会处于空弯状态。但是,当板材成型出第一管1后,在将第一管1朝向第二管2的内腔21翻转180°的这一辊压过程中,由于第一管1具有一定的体积,占据一定的空间,上辊4很难从板材的背离底辊3的一侧对板材进行施压,这就容易造成在将第一管1辊压入第二管2的内腔21中时出现空弯现象,很难确保第一管1能被辊压至预设的位置。因此,本实施例的方法中,在将第一管1辊压入第二管2的内腔21中时(如图3所示的工位D),上辊4可以从第一管1背离第二管2内腔21的一侧对第一管1施加作用力,或者说,上辊4可以从板材朝向底辊3的一侧对第一管1施加作用力,以将第一管1压入第二管2的内腔21中,确保型材的成型精度。较佳的,上辊4用于与第一管1接触的部分与第一管1仿形,有利于确保成型后的产品精度。
综上所述,采用上述方法制备本实施例的型材,生产效率高、产品精度高、产品质量稳定。
本实施例中的防撞结构,其包括至少一个如本实施例所述的型材。
本发明中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (13)
1.一种型材的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
提供板材,所述板材具有相对的第一侧和第二侧;
对所述板材的第一侧进行辊压以形成第一管;
对所述板材具有所述第一管的一侧和所述板材的第二侧进行辊压以形成第二管,对所述第二管的开口处进行焊接以使得所述第二管具有封闭截面,所述第二管具有一内腔,所述第一管位于所述第二管的内腔中,从而形成所述型材。
2.根据权利要求1所述的型材的制备方法,其特征在于,在步骤“对所述板材具有所述第一管的一侧和所述板材的第二侧进行辊压以形成第二管,对所述第二管的开口处进行焊接以使得所述第二管具有封闭截面,所述第二管具有一内腔,所述第一管位于所述第二管的内腔中,从而形成所述型材”中,包括:采用辊压模具对所述板材进行辊压,所述辊压模具包括用于承托所述板材的底辊、与所述底辊相对地设置的上辊,所述上辊能从所述第一管背离所述内腔的一侧对所述第一管施加作用力。
3.根据权利要求1所述的型材的制备方法,其特征在于,在步骤“对所述板材的第一侧进行辊压以形成第一管”中,还包括:对所述第一管的开口处进行焊接,以使得所述第一管具有封闭截面。
4.根据权利要求1所述的型材的制备方法,其特征在于,所述第一管垂直于其长轴方向的截面呈方形、梯形或平行四边形,所述第一管具有与所述第二管共用的第一壁面,所述第一管还具有与所述第一壁面相对地设置的第二壁面。
5.根据权利要求4所述的型材的制备方法,其特征在于,所述第二管垂直于其长轴方向的截面呈方形、梯形或平行四边形,所述第二管具有与所述第一壁面相对的设置的第三壁面。
6.根据权利要求5所述的型材的制备方法,其特征在于,所述第一管的第二壁面与所述第二管的第三壁面相抵。
7.根据权利要求5所述的型材的制备方法,其特征在于,所述第一管的第二壁面与所述第二管的第三壁面之间具有间隙。
8.一种型材,其特征在于,采用如权利要求1-7中任一项所述的方法制备。
9.根据权利要求8所述的型材,其特征在于,所述第一管具有封闭截面。
10.根据权利要求8所述的型材,其特征在于,所述第一管垂直于其长轴方向的截面呈方形、梯形或平行四边形,所述第一管具有与所述第二管共用的第一壁面,所述第一管还具有与所述第一壁面相对地设置的第二壁面。
11.根据权利要求10所述的型材,其特征在于,所述第二管垂直于其长轴方向的截面呈方形、梯形或平行四边形,所述第二管具有与所述第一壁面相对的设置的第三壁面。
12.根据权利要求10所述的型材,其特征在于,所述第一管的第二壁面与所述第二管的第三壁面相抵,或,所述第一管的第二壁面与所述第二管的第三壁面之间具有间隙。
13.一种防撞结构,其特征在于,包括如权利要求8-12中任一项所述的型材。
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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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