重卡驾驶室A柱结构及其加工方法技术

本发明专利技术涉及一种重卡驾驶室A柱结构及其加工方法，该A柱结构，包括内板和外板，外板截面呈“几”字型，脚边折弯形成与内板焊接的外板法兰边，腰部向外侧凸起，形成深腔结构；外板法兰边的长度小于800mm，或者以零件总长度的80％为基准，宽度为20～30mm。本发明专利技术的结构，可以增加重卡驾驶室A柱的结构强度和刚度，满足新法规要求；外板材料采用屈服强度为1500MPa的AlSi镀层热成型钢22MnB5，内板材料采用屈服强度为590MPa的双相钢HC590DP，极大地提升了A柱撞击试验承受能力，同时实现了轻量化；内板采用冷冲压成形工艺加工制造，外板采用热成形淬火工艺；不仅可以根据需要实现零件的局部强度变化，也解决了热成型钢零件强度太高不易焊接的难题。的难题。的难题。

【技术实现步骤摘要】
重卡驾驶室A柱结构及其加工方法


[0001]本专利技术涉及汽车零部件
，尤其涉及一种重卡驾驶室A柱结构及其加工方法。

技术介绍

[0002]新国标增加了A柱撞击试验和撞击能量，在顶部强度试验中，增加了动态预加载试验
‑
驾驶室侧面摆锤20
°
撞击试验等。随着新国标的实施，对商用车驾驶室的安全性能提出了更高的要求，对于保障商用车驾驶室乘员的人身安全具有积极意义。
[0003]然而，国内90％以上商用车驾驶室的结构性能仍然处于相对较低的水平。对于A柱来说，结构上普遍采用的是普通的几字形结构(平直造型)，零件结构刚度低，用材是以普通高强钢应用为主，甚至部分车型采用的是软钢材料。根据高强减薄轻量化的发展趋势，1000MPa以上的超高强钢及热成型钢将成为商用车结构零件应用的热点，尤其是为应对新法规中针对A柱加严的实验要求，A柱的高强化成为新国标关注的焦点，1500MPa强度的热成型钢成为重卡A柱的最优选择。然而，相对于普通钢板材料，热成型钢零件存在两个显著问题：一是热成型钢淬火后强度大，与其材料的焊接难度大，焊点接头容易失效；二是超高强和热成型钢零件及焊接头的延迟开裂问题，其加工制造的零件潜在失效风险大。

技术实现思路

[0004]为解决以上问题，本专利技术提供一种重卡驾驶室A柱结构及其加工方法，有效提升商用车驾驶室的安全评价等级，同时实现车身的轻量化。
[0005]本专利技术采用的技术方案是：一种重卡驾驶室A柱结构，包括内板和外板，其特征在于：所述外板截面呈“几”字型，脚边折弯形成与内板焊接的外板法兰边，腰部向外侧凸起，形成深腔结构；所述外板法兰边的长度小于800mm，或者以零件总长度的80％为基准，宽度为20～30mm。
[0006]作为优选，所述外板顶端设有用于增加刚度的凸圆。
[0007]作为优选，所述外板内侧设有用于增加刚度的加强板。
[0008]作为优选，所述外板材料为屈服强度为1500MPa的AlSi镀层热成型钢22MnB5。
[0009]进一步的，所述外板厚度为1.2mm～1.6mm。
[0010]作为优选，所述内板材料为屈服强度为590MPa的双相钢HC590DP。
[0011]进一步的，所述内板厚度范围为1.2mm～1.4mm。
[0012]作为优选，所述外板法兰边的法兰边软区长度为零件总长的75～80％，宽度为10～15mm。
[0013]一种重卡驾驶室A柱结构的加工方法，其特征在于：包括以下步骤：
[0014]S1：根据零件设计尺寸，将模具的压边圈设计为独立的镶块，通过对上模和下模的压边镶块进行感应加热，加热温度600～700℃，降低零件坯料成形过程中的法兰边区域冷却速率，小于20/s，避免该区域材料形成马氏体转变；
[0015]S2：内板采用冷冲压成形工艺加工制造，外板采用热成形淬火工艺，外板成形工艺的具体步骤为：
[0016]S21：将AlSi镀层钢板加工成零件所需形状的坯料，将坯料放入热处理炉内进行加热到奥氏体化并保温，加热炉温度890～930℃，加热保温时间为210～600秒；
[0017]S22：加热保温完成后，将坯料传送到模具中成形，传输时间为3～10秒，保证冲压前坯料温度为680～780℃；
[0018]S23：除压边镶块外，对模具其它部分进行冷却，保证模具表面温度低于100℃；
[0019]S3：内板和外板在外板法兰边处通过点焊工艺固定连接，焊点间距为18～22倍的外板厚度。
[0020]本专利技术取得的有益效果是：
[0021]1、本专利技术的外板截面呈“几”字型，脚边折弯形成与内板焊接的外板法兰边，腰部向外侧凸起，形成深腔结构；外板法兰边的长度小于800mm，或者以零件总长度的80％为基准，宽度为20～30mm；通过上述结构，可以增加重卡驾驶室A柱的结构强度和刚度，满足新法规要求；
[0022]2、外板材料采用屈服强度为1500MPa的AlSi镀层热成型钢22MnB5，内板材料采用屈服强度为590MPa的双相钢HC590DP，极大地提升了A柱撞击试验承受能力，同时实现了轻量化；
[0023]3、内板采用冷冲压成形工艺加工制造，外板采用热成形淬火工艺；不仅可以根据需要实现零件的局部强度变化，也解决了热成型钢零件强度太高不易焊接的难题；分区热成型淬火工艺，实现超高强热成型零件与普通强度零件的点焊连接的同时，可避免超高强钢焊点延迟开裂的发生。
附图说明
[0024]图1为本专利技术的结构示意图；
[0025]图2为图1的A
‑
A剖视图；
[0026]图3为本专利技术的另一种实施例；
[0027]其中：1、外板；11、外板法兰边；12、凸圆；2、内板；3、焊接点；4、加强板。
具体实施方式
[0028]下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。
[0029]如图1
‑
3所示，本专利技术的一种重卡驾驶室A柱结构，包括内板2和外板1，外板1截面呈“几”字型，脚边折弯形成与内板2焊接的外板法兰边11，腰部向外侧凸起，形成深腔结构；外板法兰边11的长度小于800mm，或者以零件总长度的80％为基准，宽度为20～30mm。
[0030]本实施例中，外板1顶端设有用于增加刚度的凸圆12。
[0031]本实施例中，外板1内侧设有用于增加刚度的加强板4。
[0032]本实施例中，外板1材料为屈服强度为1500MPa的AlSi镀层热成型钢22MnB5。
[0033]本实施例中，外板1厚度为1.2mm～1.6mm。
[0034]本实施例中，内板2材料为屈服强度为590MPa的双相钢HC590DP。
[0035]本实施例中，内板2厚度范围为1.2mm～1.4mm。
[0036]本实施例中，外板法兰边11的法兰边软区长度为零件总长的75～80％，宽度为10～15mm。
[0037]一种重卡驾驶室A柱结构的加工方法，其特征在于：包括以下步骤：
[0038]S1：根据零件设计尺寸，将模具的压边圈设计为独立的镶块，通过对上模和下模的压边镶块进行感应加热，加热温度600～700℃，降低零件坯料成形过程中的法兰边区域冷却速率，小于20/s，避免该区域材料形成马氏体转变；
[0039]S2：内板采用冷冲压成形工艺加工制造，外板采用热成形淬火工艺，外板成形工艺的具体步骤为：
[0040]S21：将AlSi镀层钢板加工成零件所需形状的坯料，将坯料放入热处理炉内进行加热到奥氏体化并保温，加热炉温度890～930℃，加热保温时间为210～600秒；
[0041]S22：加热保温完成后，将坯料传送到模具中成形，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种重卡驾驶室A柱结构，包括内板和外板，其特征在于：所述外板截面呈“几”字型，脚边折弯形成与内板焊接的外板法兰边，腰部向外侧凸起，形成深腔结构；所述外板法兰边的长度小于800mm，或者以零件总长度的80％为基准，宽度为20～30mm。2.根据权利要求1所述的重卡驾驶室A柱结构，其特征在于：所述外板顶端设有用于增加刚度的凸圆。3.根据权利要求1所述的重卡驾驶室A柱结构，其特征在于：所述外板内侧设有用于增加刚度的加强板。4.根据权利要求1所述的重卡驾驶室A柱结构及其加工方法，其特征在于：所述外板材料为屈服强度为1500MPa的AlSi镀层热成型钢22MnB5。5.根据权利要求4所述的重卡驾驶室A柱结构，其特征在于：所述外板厚度为1.2mm～1.6mm。6.根据权利要求1所述的重卡驾驶室A柱结构，其特征在于：所述内板材料为屈服强度为590MPa的双相钢HC590DP。7.根据权利要求6所述的重卡驾驶室A柱结构，其特征在于：所述内板厚度范围为1.2mm～1.4mm。8.根据权利要求6所述的重卡驾驶...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏星，余立，黄全伟，陈寅，祝洪川，
申请(专利权)人：武汉钢铁有限公司，
类型：发明
国别省市：