一种用于制造封闭截面扭力梁的装置及其制造方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于制造封闭截面扭力梁的装置，其包括：上模，其底面具有向下凸出的凸出部，凸出部的凸出量在上模长度方向上自端部向中间逐渐增大，临近凸出部设有若干冷却介质通道；下模，其中部的顶面设有内凹部，临近内凹部设有若干冷却介质通道；密封装置，其设于上模和下模长度方向的两端，密封装置内设有气道；其中上模被设置为能够朝向下模移动或离开下模，当上模和下模处于合模状态时，凸出部下模的顶面之间形成成型腔，成型腔用以成型封闭截面扭力梁的外轮廓；密封装置用以对封闭截面扭力梁的两端进行密封，并通过气道向封闭截面扭力梁内部加压。此外，本发明专利技术还公开了一种制造封闭截面扭力梁的方法以及一种封闭截面扭力梁。力梁。力梁。

【技术实现步骤摘要】
一种用于制造封闭截面扭力梁的装置及其制造方法


[0001]本专利技术涉及一种机械制造装置及其制造方法，尤其涉及一种用于制造扭力梁的装置及其制造方法。

技术介绍

[0002]扭力梁是汽车底盘悬架系统中的关键零部件，其对于车辆行驶中保持平稳以及减震起着十分重要的作用和安全保障。
[0003]近年来，伴随着节能减排的要求，市场和用户对于汽车轻量化的需求逐渐提高，众多汽车生产厂商也开始着力于对汽车车型减重。其中，高强轻量化的扭力梁横梁对于底盘的减重意义十分重大。
[0004]扭力梁横梁根据其截面形式不同可以分为开口截面的冷冲压扭力梁横梁和封闭截面的管状扭力梁横梁。其中，冷冲压扭力梁横梁一般采用6mm左右厚的钢板或使用4～5mm厚的钢板，冲压成V型或者U型，配合实心横向稳定杆组合而成。
[0005]随着轻量化技术越来越多地应用于汽车零部件的结构设计中，现有技术中的传统扭力梁由于本身质量较大、且存在应力高度集中区域和疲劳强度受限的问题，已经越来越难以满足汽车轻量化的行业需求。
[0006]近年来，采用管材来代替传统扭力梁的板材，将扭力梁横梁设计为空心变截面的形式，是汽车行业发展的趋势。
[0007]需要说明的是，管状扭力梁横梁不仅取消了稳定杆，实现轻量化，同时其在强度、扭转刚度和疲劳性能上同样具有较好的优势，可以有效提高零件的结构整体性和机械性能。
[0008]目前，管状扭力梁主要是采用冷冲压或者液压成形制造而成。其中，采用冷冲压工艺存在成形精度较差的问题，该工艺只适合形状简单的管材封闭截面扭力梁；而液压成形工艺在成形复杂截面形状的空心零件方面具有诸多优势，其是目前主流的管状扭力梁制造方式。采用液压成形管状扭力梁由于材料强度和加载力的限制，目前强度主要在980MPa以内。
[0009]随着市场和用户对汽车轻量化和性能要求的提升，扭力梁也由原来的低强度级别往高强度级别发展，CP800和DP980超高强钢也逐渐用于成形扭力梁。但需要注意的是，在使用超高强钢的同时，生产制造人员也遇到了回弹控制、加工变形硬化不均导致疲劳性能不足的情况。
[0010]目前。现有技术中已有使用热成形钢(22MnB5)生产1500MPa强度级别管材扭力梁横梁的报道，但其制造工艺工序复杂，且存在成形后淬火不均匀导致部分区域性能不能满足强度要求的情况。
[0011]基于此，针对现有技术中超高强度级别管材扭力梁横梁生产工艺存在的缺陷，本专利技术期望获得一种用于制造封闭截面扭力梁的装置及其制造方法，采用本专利技术所述的装置及其制造方法可以有效减小封闭截面扭力梁回弹，获得高尺寸精度的封闭截面扭力梁，所
制得的封闭截面扭力梁不仅具有高强度且兼具良好的轻量化效果和疲劳耐久性能。

技术实现思路

[0012]本专利技术的目的之一在于提供一种用于制造封闭截面扭力梁的装置，该用于制造封闭截面扭力梁的装置可以有效用于制造封闭截面扭力梁。采用本专利技术所述的用于制造封闭截面扭力梁的装置，可以获得超高强度的封闭截面扭力梁，依据用户需求可以实现封闭截面扭力梁高强轻量化，其可以解决冷冲压扭力梁尺寸精度低和回弹的问题，同时制得的封闭截面扭力梁具有较好的疲劳耐久性能，其服役性能更优。
[0013]为了实现上述目的，本专利技术提供了一种用于制造封闭截面扭力梁的装置，其包括：
[0014]上模，其底面具有向下凸出的凸出部，所述凸出部的凸出量在上模长度方向上自端部向中间逐渐增大，临近所述凸出部设有若干冷却介质通道；
[0015]下模，其中部的顶面设有内凹部，临近所述内凹部设有若干冷却介质通道；
[0016]密封装置，其设于所述上模和下模长度方向的两端，所述密封装置内设有气道；
[0017]其中所述上模被设置为能够朝向下模移动或离开下模，当上模和下模处于合模状态时，所述凸出部下模的顶面之间形成成型腔，所述成型腔用以成型封闭截面扭力梁的外轮廓；
[0018]所述密封装置用以对封闭截面扭力梁的两端进行密封，并通过气道向封闭截面扭力梁内部加压。
[0019]进一步地，在本专利技术所述的用于制造封闭截面扭力梁的装置中，其还包括：
[0020]压机上台面，其与所述上模连接，以驱动所述上模朝着下模移动或离开下模；
[0021]压机下台面，其上固定设有所述下模。
[0022]进一步地，在本专利技术所述的用于制造封闭截面扭力梁的装置中，所述凸起部和内凹部的横断面呈V型。
[0023]进一步地，在本专利技术所述的用于制造封闭截面扭力梁的装置中，在所述上模和下模的横断面上，所述冷却介质通道排布呈环形。
[0024]进一步地，在本专利技术所述的用于制造封闭截面扭力梁的装置中，所述上模包括沿其长度方向排布的若干个第一子模块，各第一子模块之间通过刚性拉杆固定连接。
[0025]进一步地，在本专利技术所述的用于制造封闭截面扭力梁的装置中，所述下模包括沿其长度方向排布的若干个第二子模块，各第二子模块之间通过刚性拉杆固定连接。
[0026]相应地，本专利技术的另一目的在于提供一种制造封闭截面扭力梁的方法，该制造封闭截面扭力梁的方法对设备要求不高，模具成本低，技术效果明显，具有良好的适用性。采用该方法可以获得超高强度的封闭截面扭力梁，依据用户需求可以实现封闭截面扭力梁高强轻量化，其可以解决冷冲压扭力梁尺寸精度低和回弹的问题，同时制得的封闭截面扭力梁具有较好的疲劳耐久性能，其服役性能更优。
[0027]为了实现上述目的，本专利技术提出了上述的制造封闭截面扭力梁的方法，其采用上述的装置，所述方法包括步骤：
[0028]制得圆形管坯；
[0029]将在外部完成加热的热态管坯移放到下模上，上模与下模合模以挤压热态管坯，使热态管坯发生预变形；
[0030]密封装置对热态管坯的两端进行密封，并经由气道向管坯内部通入压力气体，以使热态管坯发生热胀形，直至其外壁完全贴合上模和下模的内壁；
[0031]通过向冷却介质通道内注入冷却介质，以使热态管坯在保压状态下进行冷却淬火。
[0032]在上述技术方案中，可以采用BR1800HS热成形材料通过制管工艺获得圆形管坯，照此，制得的封闭截面扭力梁的抗拉强度可以在1800-1950MPa范围内，同时还具有良好的轻量化效果和疲劳耐久性能。
[0033]进一步地，在本专利技术所述的制造封闭截面扭力梁的方法中，所述冷却介质为水。
[0034]进一步地，在本专利技术所述的制造封闭截面扭力梁的方法中，将圆形管坯在外部加热到奥氏体化温度以上。
[0035]此外，本专利技术的又一目的在于提供一种封闭截面扭力梁，该封闭截面扭力梁可以实现高强轻量化，其具有较好的疲劳耐久性能，服役性能优异，具有良好的推广前景和应用价值。
[0036]为了实现上述目的，本专利技术提供一种封闭截面扭力梁，其采用上述方法制得。
[0037]本专利技术所述的用于制造封闭截面扭力梁的装置及其制造方法相较于现有技术具有如下所述的优点以及有益效果：
[0038]本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于制造封闭截面扭力梁的装置，其特征在于，包括：上模，其底面具有向下凸出的凸出部，所述凸出部的凸出量在上模长度方向上自端部向中间逐渐增大，临近所述凸出部设有若干冷却介质通道；下模，其中部的顶面设有内凹部，临近所述内凹部设有若干冷却介质通道；密封装置，其设于所述上模和下模长度方向的两端，所述密封装置内设有气道；其中所述上模被设置为能够朝向下模移动或离开下模，当上模和下模处于合模状态时，所述凸出部下模的顶面之间形成成型腔，所述成型腔用以成型封闭截面扭力梁的外轮廓；所述密封装置用以对封闭截面扭力梁的两端进行密封，并通过气道向封闭截面扭力梁内部加压。2.如权利要求1所述的用于制造封闭截面扭力梁的装置，其特征在于，还包括：压机上台面，其与所述上模连接，以驱动所述上模朝着下模移动或离开下模；压机下台面，其上固定设有所述下模。3.如权利要求1所述的用于制造封闭截面扭力梁的装置，其特征在于，所述凸起部和内凹部的横断面呈V型。4.如权利要求1所述的用于制造封闭截面扭力梁的装置，其特征在于，在所述上模和下模的横断面上，所述冷却介质通道排布呈环形。5.如权...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩非，程超，石磊，逯若东，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：