用于由挤出铝管形成车辆纵梁的价值流过程制造技术

一种用于由挤出铝管形成车辆纵梁的价值流过程或方法，包括挤出铝管并且将挤出铝管液压成为车辆纵梁的步骤。更具体地，该方法包括挤出铝管、弯曲铝管、预成形铝管、将铝管液压成形为车辆纵梁、将车辆纵梁修整为一定长度并且然后人工时效处理纵梁，随后进行批量化学预处理。在供选择的实施例中，人工时效处理和批量化学预处理过程以相反的顺序执行。在任一实施例中，用来恢复可成形性的局部感应退火可以在弯曲和预成形之间、预成形和液压成形之间或两者来执行。

A value stream process for forming a longitudinal beam of a vehicle from an extruded aluminum tube

A value stream process or method for forming a longitudinal beam of a vehicle from an extruded aluminum tube, including extrusion of an aluminum tube and the step of hydraulic extrusion of the aluminum tube into the longitudinal beam of the vehicle. More specifically, the method includes extruding aluminum, aluminum, aluminum, pre bending forming the aluminum tube hydroforming for the vehicle longitudinal beam, the vehicle longitudinal trim for a certain length and then artificial aging stringers, followed by batch chemical pretreatment. In an alternative embodiment, the artificial ageing process and the batch chemical pretreatment process are executed in reverse order. In either embodiment, a locally induced annealing for restoring formability can be performed between bending and preforming, pre forming and hydroforming, or both.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于由挤出铝管形成车辆纵梁的价值流过程
本文献总体上涉及车辆制造过程并且，更具体地，涉及一种用于从挤出铝管液压成形车辆纵梁的过程。
技术介绍
车辆制造商正在实施更轻的、更强的材料(比如铝合金)以满足减排目标、满足燃料经济性目标、降低制造成本且降低车辆重量。此外，日益苛刻的安全标准必须得到满足同时降低车辆重量。满足这些竞争利益和目标的一种方法是将高强度铝合金管坯液压成形为强壮的、重量轻的液压成型部件，比如车辆的车顶纵梁和前纵梁。本文献涉及一种用于以更有效率的且有效的方式制造这种部件的新的且改进的价值流过程(valuestreamprocess)。
技术实现思路
根据本文所描述的目的和益处，提供一种由铝形成车辆纵梁的方法。那个方法可以通过挤压出铝管和将挤出铝管液压成形为车辆纵梁的步骤来概括地限定。该方法可以进一步包括在液压成形之前纵向弯曲挤出铝管。此外，该方法可以包括在弯曲之后预成形挤出铝管。那个弯曲可以在旋转拉伸弯曲工具中完成并且预成形可以在成形模具中完成。在另一个可行的实施例中，弯曲可以在推/拉弯曲工具中完成并且预成形在成形模具中完成。根据额外的方面，该方法包括在液压成形之前将挤出铝管感应退火以便恢复可成形性。在一个可行的实施例中，那个感应退火在弯曲之后且在预成形挤出铝管之前执行。在另一个可行的实施例中，那个感应退火在预成形之后且在液压成形挤出铝管之前执行。在又一可行的实施例中，该感应退火在弯曲之后且在预成形挤出铝管之后完成。更具体描述该方法，将挤出铝管液压成形为车辆纵梁包括将弯曲且预成型挤出铝管定位到液压成形模具中、部分地关闭液压成形模具并且使液压成形模具中的弯曲预成型挤出铝管承受第一水平的压力的液体。这之后是在完全关闭液压成形模具之前将在弯曲且预成型挤出铝管中的弯曲的内半径与液压成形模具接合。这用来减少弯曲的内半径上的外部纤维应变的量。此外，它允许沿着弯曲的内半径的不恒定半径的横截面的成形，其中那个横截面包括第一过渡段、第二过渡段和在第一和第二过渡段之间的中间段。第一和第二过渡段设置有比中间段更紧密的曲率半径。这之后是完全关闭液压成形模具并且将液压的水平增加到第二水平以从弯曲且预成型挤出铝管形成且液压冲孔部件或车辆纵梁的步骤。根据额外的方面，该方法包括在液压成形期间保持液压成形模具和第一和第二过渡段之间的间隙。在液压成形之后，车辆纵梁被修整为所需长度。这之后是将多个液压成型部件/纵梁装载到机架上且将多个部件共同热处理以对部件人工时效处理并且提供所需强度特性。随后多个部件在机架上经受化学预处理以在热处理之后提供化学预处理给部件。在一个供选择的实施例中，部件最初装载到机架上并且在经受热处理之前共同受到化学预处理。在这些实施例的任意一个中，部件被保持在相同的机架上，用于热处理和化学预处理过程。本专利技术的上述方面和其它方面将参照所附附图在下面更详细地进行描述。附图说明并入本文且形成说明书的一部分的附图示出了方法的几个方面，并且与说明书一起用来解释它们的某些原则。在附图中：图1a是示出了由铝形成车辆纵梁的价值流方法的一个可行的实施例的流程图；图1b是示出了由铝形成车辆纵梁的价值流方法的第二个可行的实施例的流程图；图2是孔道模具的分解透视图，其中通过孔道模具，铝材料被挤压出以形成挤出铝管；图3a是示例性芯轴球总成的端部的平面图；图3b是在箭头3B-3B的方向上截取的图3a的芯轴球(mandrel-ball)总成的剖视图；图4是示例性芯轴球总成的分解视图；图5a是芯轴柄(mandrel-shank)总成；图5b是图5a中所示的芯轴柄总成的分解视图；图6是包含芯轴柄总成和多个连接的芯轴球总成的芯轴总成；图7是旋转拉伸弯曲机构的平面图，该旋转拉伸弯曲机构具有从动件、夹具、弯曲模具、脱模钳和用来在液压成形之前弯曲挤出铝管的芯轴总成；图8是示出了用于感应退火的目的被接收在通道线圈中的挤出铝管工件的透视图；图9是挤出铝管工件的俯视图，示出了A-框架车顶纵梁和经受感应退火的A-立柱车顶纵梁的A-立柱部分；图10是在从挤出管切下且经受预应变的拉伸样品的感应退火之前和之后的T4总延伸量的图例。这样的样品同样表现且是A-立柱车顶纵梁响应的代表；图11是确认经受感应退火的A-立柱车顶纵梁仍然在T6热处理之后达到其所需屈服强度的T6-回火验证的图例；图12a和12b是示出了已被处理为降低应变和防止裂开的液压成型纵梁中弯曲的内半径的中间段的各自的透视图和俯视图；图13a-13e示出了挤出铝管的压力顺序液压成形；图14是在液压成形期间提供给纵梁的横截面线长度的降低的详细的示意图；图15是平凸过渡段的非恒定半径的详细的示意图；图16是示出了用来保持且批量热处理和化学预处理多个纵梁的空机架的透视图，保持臂和锁定杆处于部件装载位置；图17是与图16相似的透视图，但示出了装载到机架上的第一排部件/纵梁；图18是示出了一组部件的开口端——在所示实施例立柱和车顶纵梁中——如何被接收在设置在机架的部件定位端板上的片上的详细视图；图19是示出了部件如何安置在支撑臂上的槽、凹口或凹槽中的详细视图；图20是与图17相似的透视图，示出了将两个最低枢转保持臂定位在部件固定位置以便直接位于支撑第一排部件的支撑臂上；图21是与图17相似的透视图，示出了装载有24个部件(车顶纵梁)的半个机架，每个部件通过(a)两个支撑臂、(b)两个最低保持臂、(c)在最低保持臂上方的接着的两个保持臂和(d)在那些上方的接着的两个枢转臂来接收且保持。顶部的两个枢转保持臂被示出覆在顶排车顶纵梁上。阶梯式锁定杆被示出处于最低、部件装载位置；图22是与图21非常相似的视图，但示出了阶梯式锁定杆升到部件固定位置中以便阶梯式锁定杆接合且关闭每个枢转保持臂的端部，从而将部件锁定在机架上的适当位置；图23是清楚地示出了保持臂的不同长度和阶梯式锁定杆在升到固定位置中时如何接合且捕获每个臂的端部的详细侧立面视图；图24是示出了被接收在捕获的连接叉销(clevispin)中的一个中的牺牲安全片的详细透视图，捕获的连接叉销将锁定棒锁定在部件固定位置；图25是示出了装载有一组以前纵梁的形式的部件的供选择的机架实施例的透视图；图26示出了包括连接叉销和安全片的供选择的实施例的锁定杆；图27是图25和26中所示的机架的完全装载的供选择的实施例的端视图；图28是制造工厂地面的示意性框图。具体实施方式现在参照图1a，图1a示出了用于从铝形成车辆纵梁的价值流方法10的第一实施例。那个方法包括挤压出圆形横截面铝管的初始步骤。通常挤出铝管由AA6xxx铝合金材料制成。接下来是挤出铝管的弯曲(见框14)。弯曲可以通过包括在旋转拉伸弯曲工具、推-滚弯曲工具中的任何适当的工具或者通过伺服驱动弯曲工具(比如下面更详细描述的)来完成。如图1a中所示，弯曲步骤之后是局部感应退火(见步骤16)。这被完成以便恢复用于将来成形操作的一些可成形性。局部感应退火16之后是预成形挤出铝管的步骤(见框18)。这根据本领域的公知方法在成形模具中完成。如图1a中进一步所示，预成形步骤之后是额外的局部感应退火(见框20)。这里应该提到的是，恢复可成形性的局部感应退火可以在如框16和20所示的弯曲和预成形之后或者仅在如框16所示的弯曲之后或仅在如本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由铝形成车辆纵梁的方法，包含：挤出铝管；以及将所述挤出铝管液压成形为所述车辆纵梁。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.04.30 US 14/266,065;2014.05.01 US 14/266,903;1.一种由铝形成车辆纵梁的方法，包含：挤出铝管；以及将所述挤出铝管液压成形为所述车辆纵梁。2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括在所述液压成形之前纵向弯曲所述挤出铝管。3.根据权利要求2所述的方法，进一步包括在所述弯曲之后预成形所述挤出铝管。4.根据权利要求3所述的方法，包括在旋转拉伸弯曲工具中完成所述弯曲并且在成形模具中完成所述预成形。5.根据权利要求3所述的方法，包括在推-滚弯曲工具中完成所述弯曲并且在成形模具中完成所述预成形。6.根据权利要求3所述的方法，进一步包括在所述液压成形之前使所述挤出铝管感应退火。7.根据权利要求6所述的方法，包括在所述弯曲之后并且在所述预成形之前完成所述感应退火。8.根据权利要求6所述的方法，包括在所述预成形之后完成所述感应退火。9.根据权利要求6所述的方法，包括在所述弯曲之后并且在所述预成形之后完成所述感应退火。10.根据权利要求6所述的方法，包括将弯曲且预成型的挤出铝管定位到液压成形模具中、部分地关闭所述液压成形模具并且使所述液压成形模具中所述弯曲且预成型的挤出铝管经受第一压力水平的液体。11.根据权利要求10所述的方法，包括在完全关闭所述液压成形模具之前，将所述弯曲且预成型的挤出铝管中的弯曲部的内半径...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·乔治·拉基，大卫·约翰·希尔，彼得·A·弗里德曼，克里斯多夫·约翰·梅，斯蒂芬·科尔诺斯基，安德烈·M·伊利尼奇，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国,US