一种用于新能源汽车电池包壳体的型材及其制造方法，所述型材为由一板材经辊压或冲压、焊接形成上下两空腔组成的带有异形截面的空心封闭型材；其中，上部空腔为三角形或四边形结构；下部空腔为L形空腔，其上端面中部与上部空腔下端之间设与上部空腔连接的第一连接部，第一连接部设有板材弯折结合的第一焊接点；下部空腔上端面与车身部件连接；下部空腔L形的内侧面为直角形；下部空腔的外侧面为斜面，该外侧面中部设有连接孔；下部空腔底部内侧端向外延伸形成与钢制电池包壳体底板配合的第二连接部，第二连接部为板材两端部闭合连接而成，第二连接部上设第二焊接点。本发明专利技术生产工艺简单，只需一道热成形工序，成本较低，且可按需要在长度方向上进行弯曲，以适应相应的结构设计。结构设计。结构设计。
【技术实现步骤摘要】
一种用于新能源汽车电池包壳体的型材及其制造方法
[0001]本专利技术涉及新能源汽车
，特别涉及一种用于新能源汽车电池包壳体的型材及其制造方法。
技术介绍
[0002]电池包壳体(又名电池托盘、电池箱等)是新能源汽车电池包最重要、重量最重的结构件，其作为BMS、电池模组、高压充放电电路和冷却系统等的承载体，对所承载元器件的安全工作和防护起着关键作用。
[0003]现有的电池包壳体的材料以铝合金为主，但各大车企对于电池包壳体都有迫切的减重降本需求，钢相较于铝有成本上的优势，随着超高强钢的应用，钢制电池包壳体(主体为钢材)也逐渐兴起。
[0004]电池包壳体的框体的边框梁(一般有4
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6件)是电池包壳体最重的零部件，约占电池包壳体总重量的40％，且起着电池包侧面防护的重要作用，研究表明，在钢制电池包壳体中，应用高强度、低断裂延伸率的超高强钢制成用作边框梁的空心型材(超高强钢一般是指抗拉强度1500MPa以上的钢种，有马氏体钢、热成形钢等)，在满足电池包的抗挤压、抗碰撞等性能的前提下，能达到最高的轻量化水平，同时应用超高强钢边框梁型材的钢制电池包壳体相比于铝制电池包壳体成本更低。
[0005]已制造出实物的钢制电池包壳体中应用的最高等级超高强钢为抗拉强度1700MPa的马氏体钢，目前已有抗拉强度2000MPa以上的热成形钢，故前者在轻量化水平上仍有改进空间，且其只能由(冷)辊压成形，若要制作较复杂截面的边框梁型材需要由多个(冷)辊压型材拼焊而成，成本较高。
[0006]中国专利201811028486.4公开了一种空心型材，该空心型材由板坯制成，该板坯由可淬火钢合金(热成型钢)制成，该空心型材具有带有上面的竖直空腔和下面的水平空腔的L形的横截面，其中，所述板坯在处于这两个空腔之间的接片区域上形成双层地彼此贴靠，并且空心型材至少局部地具有大于1000MPa
‑
2500MPa的抗拉强度(未说明断裂延伸率和壁厚)。该空心型材在横截面中具有局部彼此不同的强度和/或该空心型材具有在长度区段上彼此不同的强度。该空心型材下面的空腔向外或朝向外壁逐渐变细。该空心型材在抗挤压碰撞面(下侧空腔的突出部)的加强筋结构(压入部)是在长度方向上局部设置的或者是设置在抗挤压碰撞面(下侧空腔的突出部)的下侧壁。此外，该专利还公开了一种用于制造该空心型材的方法：
[0007]·
提供由可淬火钢合金制成的板坯；
[0008]·
将所述板坯至少局部地加热至AC3温度；
[0009]·
将所述板坯转移到热成型和加压淬火模具中或成形站中，其中，仅板坯的一部分被成型和淬火；
[0010]·
将所述板坯转移到另一个成型模具中或成型站的另一个成型级中并且将第二部分成型，使得空心型材被制成，其中，所述第二部分可选地也被热成形并且加压淬火，或
所述第一和第二部分被成型并且至少局部地被淬火并且在接下来的弯曲操作中空心型材在横截面中被封闭；
[0011]·
可选地对所制造的空心型材进行焊接；
[0012]·
可选地可以(对空心型材)实施其它的开孔和/或冲压操作。
[0013]该专利所述的空心型材虽能形成封闭横截面，但其在弯曲操作前的截面需要分为两部分分别在两道热成形工序中成形，由于热成形工艺模具成本和单件加工成本都较高，故这种空心型材成本较高。且电池包壳体的边框梁经常需要在长度方向上进行弯曲，以适应相应的结构设计，此专利也未说明/开发所述型材在长度方向上的弯曲功能。
[0014]目前钢制电池包壳体的边框梁型材或者应用钢种的最大抗拉强度为1700MPa，尚有轻量化空间；或者边框梁型材需通过两道热成形工序成形，成本较高，且未开发出型材在长度方向上的弯曲功能。
技术实现思路
[0015]本专利技术的目的在于提供一种用于新能源汽车电池包壳体的型材及其制造方法，在型材横截面中或者在型材长度方向上强度较高的区域为抗拉强度2000
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2600MPa、断裂延伸率3％
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12％，强度较低的区域为抗拉强度500
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1200MPa、断裂延伸率10％
‑
20％，而且，其生产工艺简单，只需一道热成形工序，成本较低，且其能可选地按需要在长度方向上进行弯曲，以适应相应的结构设计。
[0016]为达到上述目的，本专利技术的技术方案是：
[0017]一种用于新能源汽车电池包壳体的型材，其为由一板材经(冷)辊压或冲压、焊接形成上下两个空腔组成的带有异形截面的空心封闭型材；其中，位于型材上部的上部空腔为三角形或四边形结构，其顶面为连接钢制电池包壳体盖板的配合面；位于型材下部的下部空腔为L形空腔，其上端面中部与所述上部空腔下端之间设由板材弯折形成的与上部空腔连接的一连接部，该连接部设有板材弯折结合的第一焊接点；所述连接部外侧的L形的下部空腔上端面与车身部件连接，该上端面上可选地沿轴向设加强筋结构；与钢制电池包壳体的内部梁配合连接的所述下部空腔L形的内侧面为直角形；与车身部件连接装配的所述下部空腔的外侧面为斜面，使下部空腔该侧面形成三角形抗挤压碰撞面；该外侧面中部设有连接孔；所述下部空腔底部内侧端向外延伸形成与钢制电池包壳体底板配合的连接部，该连接部为板材两端部闭合连接而成，该连接部上设第二焊接点。
[0018]优选的，所述上部空腔的外侧面沿型材宽度方向设下凹结构。
[0019]优选的，所述下部空腔上端面上沿轴向设加强筋结构。
[0020]优选的，所述加强筋结构为所述下部空腔上端面上凸或下凹结构，以作为型材上的避让结构，避免与对应的车身部件干涉。
[0021]优选的，所述的第一、第二焊接点的焊接方式为点焊或者激光焊接。
[0022]本专利技术所述的用于新能源汽车电池包壳体的型材，其为由一板材经辊压或冲压、焊接形成上下两个空腔组成的带有异形截面的空心封闭型材；其中，
[0023]位于型材上部的上部空腔为四边形结构，其顶面为连接钢制电池包壳体盖板的配合面；
[0024]位于型材下部的下部空腔为L形空腔，其上部与所述上部空腔连通；与钢制电池包
壳体的内部梁配合连接的所述下部空腔L形的内侧面为直角形；与车身部件连接装配的所述下部空腔的外侧面为斜面，使下部空腔该侧面形成三角形抗挤压碰撞面；该外侧面中部设有连接孔；所述下部空腔底部内侧端向外延伸形成与钢制电池包壳体底板配合的连接部，该连接部为板材两端部闭合连接而成，该连接部上设焊接点。
[0025]优选的，所述型材的上部空腔与下部空腔连通处的内侧面设凹槽，以适当地提高型材的抗挤压碰撞能力。
[0026]本专利技术所述的用于新能源汽车电池包壳体的型材的制造方法，其包括如下步骤：
[0027]1)将热成形板坯按照所述的型材断面成形，形成横截面开放的预成形件，预成形方式为辊压或冲压，辊压优选冷辊压；
[0028]2)热成形
[0029]2.1本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于新能源汽车电池包壳体的型材，其特征在于，其为由一板材经辊压或冲压、焊接形成上下两个空腔组成的带有异形截面的空心封闭型材；其中，位于型材上部的上部空腔为三角形或四边形结构，其顶面为连接钢制电池包壳体盖板的配合面；位于型材下部的下部空腔为L形空腔，其上端面中部与所述上部空腔下端之间设由板材弯折形成的与上部空腔连接的第一连接部，该第一连接部设有板材弯折结合的第一焊接点；所述第一连接部外侧的L形的下部空腔上端面与车身部件连接；与钢制电池包壳体的内部梁配合连接的所述下部空腔L形的内侧面为直角形；与车身部件连接装配的所述下部空腔的外侧面为斜面，使下部空腔该侧面形成三角形抗挤压碰撞面；该外侧面中部设有连接孔；所述下部空腔底部内侧端向外延伸形成与钢制电池包壳体底板配合的第二连接部，该第二连接部为板材两端部闭合连接而成，该第二连接部上设第二焊接点。2.如权利要求1所述的用于新能源汽车电池包壳体的型材，其特征在于，所述上部空腔的外侧面沿型材宽度方向设下凹结构。3.如权利要求1所述的用于新能源汽车电池包壳体的型材，其特征在于，所述下部空腔的上端面上沿轴向设加强筋结构。4.如权利要求3所述的用于新能源汽车电池包壳体的型材，其特征在于，所述加强筋结构为所述下部空腔上端面上凸或下凹结构。5.如权利要求1所述的用于新能源汽车电池包壳体的型材，其特征在于，所述的第一、第二焊接点的焊接方式为点焊或者激光焊接。6.一种用于新能源汽车电池包壳体的型材，其特征在于，其为由一板材经辊压或冲压、焊接形成上下两个空腔组成的带有异形截面的空心封闭型材；其中，位于型材上部的上部空腔为四边形结构，其顶面为连接钢制电池包壳体盖板的配合面；位于型材下部的下部空腔为L形空腔，其上部与所述上部空腔连通；与钢制电池包壳体的内部梁配合连接的所述下部空腔L形的内侧面为直角形；与车身部件连接装配的所述下部空腔的外侧面为斜面，使下部空腔该侧面形成三角形抗挤压碰撞面；该外侧面中部设有连接孔；所述下部空腔底部内侧端向外延伸形成与钢制电池包壳体底板配合的连接部，该连接部为板材两端部闭合连接而成，该连接部上设焊接点。7.如权利要求6所述的用于新能源汽车电池包壳体的型材，其特征在于，所述型材的上部空腔与下部空腔连通处的内侧面设凹槽。8.如权利要求1所述的用于新能源汽车电池包壳体的型材的制造方法，其特征是，包括如下步骤：1)将热成形板坯按照所述的型材断面成形，形成横截面开放的预成形件，预成形方式为辊压或冲压；辊压优选为冷辊压；2)热成形2.1加热预成形件通过加热炉进行分区加热，对型材强度要求较高的区域加热到880℃
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980℃，对强度要求较低的区域加热到500℃
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800℃，保温4
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【专利技术属性】
技术研发人员：姚杰，童恬，颜勇剑，邱永明，黄昌军，陈阿平，贾砚林，祁卫东，
申请(专利权)人：宝钢金属有限公司，
类型：发明
国别省市：
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