CN220742956U - 一种直型材大角度弯曲结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种直型材大角度弯曲结构、加工方法以及吸能防撞梁，属于汽车零部件技术领域，包括：型材本体，其为空心结构，所述型材本体设置有待弯曲部，所述待弯曲部朝自身的内部凹陷从而形成诱导部，所述诱导部的数量为至少两个，所述诱导部沿所述型材本体的长度方向分布，当所述型材本体被弯曲时所述诱导部形变。本实用新型的有益效果为：采取在型材本体设置诱导部的方式来引导型材本体弯曲，当型材本体被弯曲时诱导部形变，从而大大降低弯曲难度，克服了现有技术中型材材料的流动性差以及挤出型材的延展性低从而导致无法进行大角度的弯曲的问题。

Description

一种直型材大角度弯曲结构

技术领域

本实用新型属于汽车零部件技术领域，涉及一种直型材大角度弯曲结构。

背景技术

汽车技术竞争已进入白炽化阶段，各大车企的竞争的重要环节就是汽车使用经济性，如何降低汽车生产成本是汽车制造商目前比较关注的问题。目前市场主流降本措施是通过将多个零部件集成单个或则几个零件，减少零件数量来实现降本。以防撞梁与吸能盒为例，两者集成一个零件，就需要同时兼顾两个功能，一是更多的吸能功能，二是满足装配的功能，因此要求防撞梁进行断面优化以及大角度的弧度弯曲。

当前车身结构件多采用型材结构，但是型材材料的流动性差，挤出型材的延展性低，无法进行大角度的弯曲，常用弯曲工艺包括滚弯、冲弯以及拉弯，以上工艺只能进行简单截面小弧度弯曲，如果多个安装位置不在同一维度，并有大角度偏差，只能依靠增加附件通过焊接形式实现安装。因此在现有技术中，型材结构无法进行大角度弯曲，具有较大的改进空间。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了一种直型材大角度弯曲结构。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：一种直型材大角度弯曲结构，包括：

型材本体，其为空心结构，所述型材本体设置有待弯曲部，所述待弯曲部朝自身的内部凹陷从而形成诱导部，所述诱导部的数量为至少两个，所述诱导部沿所述型材本体的长度方向分布，当所述型材本体被弯曲时所述诱导部形变。

在上述的一种直型材大角度弯曲结构中，所述诱导部的截面为“V”字形。

在上述的一种直型材大角度弯曲结构中，所述诱导部的长度为C，所述诱导部的深度为h，所述诱导部两侧的夹角为α并且α≥2arctan(C/2h)。

在上述的一种直型材大角度弯曲结构中，所述诱导部两侧的连接处形成有圆弧弯曲缓冲。

在上述的一种直型材大角度弯曲结构中，所述型材本体的厚度为t，所述圆弧弯曲缓冲上靠近所述型材本体内部一面的半径为R1并且R1≥2.5t。

在上述的一种直型材大角度弯曲结构中，所述诱导部侧部与所述型材本体的连接处形成有圆弧过渡缓冲。

在上述的一种直型材大角度弯曲结构中，所述诱导部的截面为半圆形。

在上述的一种直型材大角度弯曲结构中，所述待弯曲部上所要弯曲的角度为β，所述待弯曲部上靠近所述型材本体外部一面所要弯曲的半径为R0，所述诱导部的长度为C，所述诱导部的数量为n并且n≥β*2ΠR0/(360*2C)。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

1、采取在型材本体设置诱导部的方式来引导型材本体弯曲，当型材本体被弯曲时诱导部形变，从而大大降低弯曲难度，克服了现有技术中型材材料的流动性差以及挤出型材的延展性低从而导致无法进行大角度的弯曲的问题。

2、该直型材大角度弯曲结构可以解决型材本体弯曲褶皱的问题，降低成型工艺难度，能够诱导冷冲压时材料的流动，使材料按照预想的方向进行流动，从而控制褶皱形成状态，达到理想的外观要求。

3、该直型材大角度弯曲结构可以解决弯曲成型时，由于截面周边应力不均导致型材本体出现断裂的问题，此结构能够降低弯曲部位的内应力，增加待弯曲部的材料流动性，平衡弯曲时截面周边的截面力。

4、该直型材大角度弯曲结构能够实现复杂截面大角度的弯曲成型，可根据弯曲角度的大小来调整诱导槽的深度和宽度。

5、诱导部两侧的连接处形成有圆弧弯曲缓冲，起到诱导部两侧连接处的连接缓冲作用，防止诱导部两侧连接处断裂，增加了待弯曲部的形变能力，进一步降低了弯曲难度。

6、诱导部侧部与型材本体的连接处形成有圆弧过渡缓冲，起到诱导部与型材本体直线型部分的过渡缓冲作用，增加了待弯曲部的形变能力，进一步降低了弯曲难度。

附图说明

图1为本实用新型的直型材大角度弯曲结构的结构示意图。

图2为本实用新型的待弯曲部的结构示意图。

图3为本实用新型的待弯曲部的又一结构示意图。

图4为本实用新型的型材本体的挤出状态示意图。

图5为本实用新型的刚性芯棒的结构示意图。

图6为本实用新型的待弯曲部冲出诱导部的状态示意图。

图7为本实用新型的柔性芯棒以及柔性芯棒插入型材本体的结构示意图。

图8为本实用新型的型材本体冲拉弯弯曲成型的状态示意图。

图9为本实用新型的吸能防撞梁的结构示意图。

图中，100、型材本体；110、待弯曲部；111、诱导部；112、圆弧弯曲缓冲；113、圆弧过渡缓冲。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”、“一”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

另外，本实用新型各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

如图1-图3所示，一种直型材大角度弯曲结构，包括：

型材本体100，其为空心结构，所述型材本体100设置有待弯曲部110，所述待弯曲部110朝自身的内部凹陷从而形成诱导部111，所述诱导部111的数量为至少两个，所述诱导部111沿所述型材本体100的长度方向分布，当所述型材本体100被弯曲时所述诱导部111形变。

在本实施方式中，采取在型材本体100设置诱导部111的方式来引导型材本体100弯曲，当型材本体100被弯曲时诱导部111形变，从而大大降低弯曲难度，克服了现有技术中型材材料的流动性差以及挤出型材的延展性低从而导致无法进行大角度的弯曲的问题。

此处值得说明的是，该直型材大角度弯曲结构可以解决型材本体100弯曲褶皱的问题，降低成型工艺难度，能够诱导冷冲压时材料的流动，使材料按照预想的方向进行流动，从而控制褶皱形成状态，达到理想的外观要求。

此处还值得说明的是，该直型材大角度弯曲结构可以解决弯曲成型时，由于截面周边应力不均导致型材本体100出现断裂的问题，此结构能够降低弯曲部位的内应力，增加待弯曲部110的材料流动性，平衡弯曲时截面周边的截面力。

此处还值得说明的是，该直型材大角度弯曲结构能够实现复杂截面大角度的弯曲成型，可根据弯曲角度的大小来调整诱导槽的深度和宽度。

具体地，所述诱导部111的截面为“V”字形。

在上述实施方式的基础上，所述诱导部111的长度为C，所述诱导部111的深度为h，所述诱导部111两侧的夹角为α并且α≥2arctan(C/2h)。

在本实施方式中，诱导部111两侧夹角α一半的正切值需要大于或者等于诱导部111的长度C除以2倍诱导部111的深度h，从而保证诱导部111的形变能力。

在上述实施方式的基础上，所述诱导部111两侧的连接处形成有圆弧弯曲缓冲112。

在本实施方式中，诱导部111两侧的连接处形成有圆弧弯曲缓冲112，起到诱导部111两侧连接处的连接缓冲作用，防止诱导部111两侧连接处断裂，增加了待弯曲部110的形变能力，进一步降低了弯曲难度。

在上述实施方式的基础上，所述型材本体100的厚度为t，所述圆弧弯曲缓冲112上靠近所述型材本体100内部一面的半径为R1并且R1≥2.5t。

在本实施方式中，圆弧弯曲缓冲112上靠近型材本体100内部一面的半径R1需要大于或者等于2.5倍的型材本体100厚度t，防止诱导部111两侧连接处断裂。

在上述实施方式的基础上，所述诱导部111侧部与所述型材本体100的连接处形成有圆弧过渡缓冲113。

在本实施方式中，诱导部111侧部与型材本体100的连接处形成有圆弧过渡缓冲113，起到诱导部111与型材本体100直线型部分的过渡缓冲作用，增加了待弯曲部110的形变能力，进一步降低了弯曲难度。

此外，作为诱导部111的截面为“V”字形相对的另一种实施方式，所述诱导部111的截面还可以为半圆形。

在上述实施方式的基础上，所述待弯曲部110上所要弯曲的角度为β，所述待弯曲部110上靠近所述型材本体100外部一面所要弯曲的半径为R0，所述诱导部111的长度为C，所述诱导部111的数量为n并且n≥β*2ΠR0/(360*2C)。

在本实施方式中，诱导部111的数量n大于或者等于待弯曲部110上所要弯曲的角度β除以360再乘以待弯曲部110上靠近型材本体100外部一面所要弯曲弧对应的周长2ΠR0再除以2倍诱导部111的长度C，保证待弯曲部110具有足够数量的诱导部111引导待弯曲部110形变而不至于断裂。

其次，一种直型材大角度弯曲结构加工方法，包括步骤：

S1：如图4所示，空心的型材本体100挤出，并按照需要长度进行锯切。

S2：如图5、图6所示，将刚性芯棒插入所述型材本体100，将所述型材本体100的待弯曲部110冲出诱导部111，所述诱导部111的截面为“V”字形，所述诱导部111的长度为C，所述诱导部111的深度为h，所述诱导部111两侧的夹角为α并且α≥2arctan(C/2h)，所述型材本体100的厚度为t，所述诱导部111两侧的连接处形成有圆弧弯曲缓冲112，所述圆弧弯曲缓冲112上靠近所述型材本体100内部一面的半径为R1并且R1≥2.5t，所述待弯曲部110上所要弯曲的角度为β，所述待弯曲部110上靠近所述型材本体100外部一面所要弯曲的半径为R0，所述诱导部111的数量为n并且n≥β*2ΠR0/(360*2C)。

冲诱导部111时，型材本体100的空芯部分用刚性芯棒支撑，刚性芯棒仿照型材本体100的诱导部111进行设计仿形部，防止冲压时型材本体100除待弯曲部110的其他位置出现凹陷。

S3：如图7、图8所示，将柔性芯棒插入所述型材本体100，采用冲拉弯的方式将型材本体100弯曲成型，冲拉弯工艺，成型完成后再进行拔芯。

弯曲成型时，首先将柔性芯棒插入直型材内腔，柔性芯棒可分多层结构，中层芯棒与外层芯棒，中层芯棒左右各两段以便于两端分别夹持拔出，外层芯棒则仿照型材本体100的诱导部111进行设计仿形部，外层芯棒的仿形部与型材本体100的诱导部111间隙控制在0.3mm-0.5mm，如果间隙过大，弯曲时会出现凹陷缺陷；如果间隙过小，则拔芯困难。

此处还值得说明的是，在步骤S3中，还可以作为采用滚绕弯的方式将型材本体100弯曲成型，能够实现多个弯曲弧度成型，每个弯曲弧度单独成型，边滚弯边拔芯，分多序实现多弧度弯曲。

如图9所示，一种吸能防撞梁，包括吸能防撞梁本体，所述吸能防撞梁本体通过所述的一种直型材大角度弯曲结构加工方法加工成型。

在本实施方式中，吸能防撞梁本体以直型材大角度弯曲结构加工方法加工成型所形成的吸能防撞梁能够提高吸能值大约5％，降低车身纵梁截面力，更利于碰撞安全。

Claims (8)

1.一种直型材大角度弯曲结构，其特征在于，包括：

型材本体，其为空心结构，所述型材本体设置有待弯曲部，所述待弯曲部朝自身的内部凹陷从而形成诱导部，所述诱导部的数量为至少两个，所述诱导部沿所述型材本体的长度方向分布，当所述型材本体被弯曲时所述诱导部形变。

2.如权利要求1所述的一种直型材大角度弯曲结构，其特征在于：所述诱导部的截面为“V”字形。

3.如权利要求2所述的一种直型材大角度弯曲结构，其特征在于：所述诱导部的长度为C，所述诱导部的深度为h，所述诱导部两侧的夹角为α并且α≥2arctan(C/2h)。

4.如权利要求2所述的一种直型材大角度弯曲结构，其特征在于：所述诱导部两侧的连接处形成有圆弧弯曲缓冲。

5.如权利要求4所述的一种直型材大角度弯曲结构，其特征在于：所述型材本体的厚度为t，所述圆弧弯曲缓冲上靠近所述型材本体内部一面的半径为R1并且R1≥2.5t。

6.如权利要求4所述的一种直型材大角度弯曲结构，其特征在于：所述诱导部侧部与所述型材本体的连接处形成有圆弧过渡缓冲。

7.如权利要求1所述的一种直型材大角度弯曲结构，其特征在于：所述诱导部的截面为半圆形。

8.如权利要求1-7任一项所述的一种直型材大角度弯曲结构，其特征在于：所述待弯曲部上所要弯曲的角度为β，所述待弯曲部上靠近所述型材本体外部一面所要弯曲的半径为R0，所述诱导部的长度为C，所述诱导部的数量为n并且n≥β*2ΠR0/(360*2C)。