商用车及其轻量化商用车轮罩支架管梁与制造方法技术

本发明专利技术涉及汽车的轮罩支架管梁的成形技术领域，提供了一种商用车及其轻量化商用车轮罩支架管梁与制造方法。所述轻量化商用车轮罩支架管梁的制造方法，包括以下步骤：S1：提供管坯；S2：减小管坯的壁厚，将所述管坯套在芯轴上旋转送进，同时通过2

【技术实现步骤摘要】
商用车及其轻量化商用车轮罩支架管梁与制造方法


[0001]本专利技术涉及汽车的轮罩支架管梁的成形
，尤其涉及一种轻量化商用车轮罩支架管梁的制造方法、由该制造方法制成的轻量化商用车轮罩支架管梁，以及包括该轻量化商用车轮罩支架管梁的商用车。

技术介绍

[0002]按GB7258
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2017《机动车运行安全技术条件》法规要求：总质量大于7500kg 的货车、货车底盘改装的专项作业车及总质量大于3500kg 的挂车应装有防飞溅系统，其他机动车的所有车轮均应有挡泥板（亦称轮罩）。其目的在于阻止泥沙、碎石等冲击汽车的底盘，防止拉杆、球头等部件过早生锈和失效，并且避免碎石飞溅伤相邻行驶中的车辆、路边行人和设施，并减小人、动物和物体等卷入行驶中的车辆车轮的风险，并起气流导流作用，减少车辆行驶中的风阻。
[0003]轮罩固定在轮罩支架上，该支架包括支架管梁和焊接或抱箍装配在支架管梁上的起固定轮罩作用的辅助支架。所述支架管梁包括通过摩擦焊方式连接的法兰和管体。现有的支架管梁通过法兰与车架固定，处于悬臂梁工作状态，导致其受力工况恶劣。
[0004]有关数据表明，若汽车整车重量降低10%，燃油效率可提高6%—8%；汽车整车重量每减少100公斤，百公里油耗可降低0.3—0.6升；汽车整车重量降低1%，油耗可降低0.7%。基于环保和节能的需要，轻量化已经成为汽车行业的基础性技术路线。一般商用车每个车轴需配置两组轮罩支架，平均每车重量合计40公斤左右，对其进行轻量化技术升级，具有现实和紧迫的意义。
[0005]以重卡为例，现有的支架管梁通常采用局部弯曲和整体直管两种结构，其中在管梁悬臂梁根部有扩径方案。该方案均采用等直径、等壁厚圆管，通过弯管或管端局部扩口成形，受制于传统工艺，管坯材料选择受限，屈服不能过高，牌号最高为Q345；为满足支架管梁悬臂梁根部受力需求，一般管坯直径为50mm，壁厚为4mm，同样受制于传统工艺，管端局部扩口到直径60mm左右时，壁厚被拉伸减薄，使局部强度降低，而在等直径部分，沿管坯轴线全程壁厚均相同，被迫过度设计，不仅增加了零部件的重量，且在振动环境下，额外增加了悬臂梁根部的应力，导致支架管梁根部断裂失效的频率高。通过创新工艺方法，实现高性能材料的应用和等强度结构的拓扑优化，使支架管梁达到轻量化和提高其可靠性的目的，对汽车管型件轻量化具有较大的示范作用。

技术实现思路

[0006]为了能够解决或至少减轻上述问题，本专利技术提供了一种轻量化商用车轮罩支架管梁的制造方法。此外，本专利技术还提供了一种由该制造方法制成的轻量化商用车轮罩支架管梁。本专利技术也提供了一种包括该轻量化商用车轮罩支架管梁的商用车。
[0007]本专利技术所提供的一种轻量化商用车轮罩支架管梁的制造方法，包括以下步骤：S1：提供管坯；
S2：减小管坯的壁厚，将所述管坯套在芯轴上旋转送进，同时通过2
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4个锤头高频对称开合击打管坯，以减小管坯的外径，通过改变锤头的行程能够改变管坯的外径；同时，芯轴的位置与管坯的送料行程配合，从而实现连续的壁厚变化，得到预定形状与壁厚的管坯；S3：对步骤S2得到的预定形状与壁厚的管坯进行预弯管，以得到弯管管坯；S4：对步骤S3得到的弯管管坯进行热气胀成形，得到轻量化商用车轮罩支架管梁的管体；S5：将法兰安装在步骤S4得到的管体上。
[0008]在一些实施例中，在步骤S2中，在管坯改变外径壁厚并撤去芯轴后，再次利用2
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4个锤头高频对称开合击打阶梯型管坯，得到缩径管坯。
[0009]在一些实施例中，步骤3采用压弯的方式得到弯管管坯。
[0010]在一些实施例中，在步骤S3中，将加热后的缩径管坯放入冲压模具的下模，然后合模，在上模的挤压下，缩径管坯逐渐成形，得到弯管管坯。
[0011]在一些实施例中，步骤3采用绕弯的方式得到弯管管坯。
[0012]在一些实施例中，在步骤3中，利用拼块和夹模固定加热后的缩径管坯，轮模、拼块和夹模一起转动，使缩径管坯弯曲。
[0013]在一些实施例中，所述轮模上设置引导筋。
[0014]本专利技术还提供了一种轻量化商用车轮罩支架管梁，由上述的轻量化商用车轮罩支架管梁的制造方法制成，所述轮罩支架管梁包括管体和安装在所述管体一端的法兰，所述管体包括与所述法兰连接的第一管部、远离所述法兰设置的第二管部，以及连接所述第一管部与第二管部的第三管部，所述第一管部与第二管部错开设置，其中所述第三管部自所述第一管部弯向所述第二管部，所述第一管部的壁厚逐渐减小过渡到所述第三管部的壁厚，所述第三管部的壁厚逐渐减小过渡到所述第二管部的壁厚，所述第二管部的壁厚自其起始端至其末端逐渐减小，且所述第三管部的外直径自与所述第一管部连接处至与所述第二管部连接处逐渐减小。
[0015]在一些实施例中，所述第二管部的壁厚自其起始端至其末端连续均匀的逐渐减小，或者以阶梯形式交替减小。
[0016]本专利技术也提供了一种商用汽车，包括上述轻量化商用车轮罩支架管梁。
[0017]与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：（1）本专利技术所提供的轻量化商用车轮罩支架管梁的制造方法能够提供一种具有变截面和变壁厚特征的轮罩支架管梁的创新轻量化结构，还能够适应更高级别高强钢的应用，在保证可靠性前提下，减少材料用量。
[0018]（2）通过本专利技术的轻量化商用车轮罩支架管梁的制造方法制造轮罩支架管梁，能够使得制成的轮罩支架管梁的质量降低，实现轮罩支架管梁的轻量化，有利于汽车的轻量化。
[0019]（3）通过本专利技术的轻量化商用车轮罩支架管梁的制造方法制造轮罩支架管梁，能够改善轮罩支架管梁的疲劳断裂等问题，提高轮罩支架管梁的抗疲劳寿命。
附图说明
[0020]图1示出了根据本专利技术的轻量化商用车轮罩支架管梁的制造方法的减壁厚工艺过程的示意图，其中示出了管坯的运动方向。
[0021]图2示出了通过图1所示的减壁厚工艺过程得到的阶梯型管坯的剖面图。
[0022]图3示出了击打图2所示的阶梯型管坯后得到的缩径管坯。
[0023]图4示出了根据本专利技术一实施例的轻量化商用车轮罩支架管梁的制造方法的预弯管工艺过程的示意图。
[0024]图5示出了根据本专利技术另一实施例的轻量化商用车轮罩支架管梁的制造方法的预弯管工艺过程的示意图。
[0025]图6示出了图5所示的预弯管工艺过程中采用的轮模的剖面图。
[0026]图7示出了经过预弯管工艺过程后的弯管管坯的剖面图。
[0027]图8示出了根据本专利技术的轻量化商用车轮罩支架管梁的制造方法的热气胀成形工艺过程的示意图。
[0028]图9示出了根据本专利技术一实施例的轻量化商用车轮罩支架管梁的立体图。
[0029]图10示出了制造图9所示的轻量化商用车轮罩支架管梁过程中得到的缩径管坯。
[0030]图11示出了制造图9所示的轻量化商用车轮罩支架管梁过程中得到的弯管管坯。
[0031]图12示出了图9本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种轻量化商用车轮罩支架管梁的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：提供管坯；S2：减小管坯的壁厚，将所述管坯套在芯轴上旋转送进，同时通过2
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4个锤头高频对称开合击打管坯，以减小管坯的外径，通过改变锤头的行程能够改变管坯的外径；同时，芯轴的位置与管坯的送料行程配合，从而实现连续的壁厚变化，得到预定形状与壁厚的管坯；S3：对步骤S2得到的预定形状与壁厚的管坯进行预弯管，以得到弯管管坯；S4：对步骤S3得到的弯管管坯进行热气胀成形，得到轻量化商用车轮罩支架管梁的管体；S5：将法兰安装在步骤S4得到的管体上。2.根据权利要求1所述的轻量化商用车轮罩支架管梁的制造方法，其特征在于，在步骤S2中，在管坯改变外径壁厚并撤去芯轴后，再次利用2
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4个锤头高频对称开合击打阶梯型管坯，得到缩径管坯。3.根据权利要求1所述的轻量化商用车轮罩支架管梁的制造方法，其特征在于，步骤3采用压弯的方式得到弯管管坯。4.根据权利要求3所述的轻量化商用车轮罩支架管梁的制造方法，其特征在于，在步骤S3中，将加热后的缩径管坯放入冲压模具的下模，然后合模，在上模的挤压下，缩径管坯逐渐成形，得到弯管管坯。5.根据权利要求1所述的轻量化商用车轮罩支架管梁的制造方法，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：易斌，高林玉，何海林，李元宏，王凯，胡家磊，王红岩，
申请(专利权)人：倍力汽车轻量化科技潍坊有限公司，
类型：发明
国别省市：