一种汽车后保险杠用型材及其制造方法技术

一种汽车后保险杠用型材及其制造方法，所述型材包括矩形管体结构的本体及位于其内中部的加强筋，其截面形状呈一个日字形结构；其中，所述加强筋断面为三角形，该三角形的底边及顶角分别连接所述本体内相对的两侧内壁。本发明专利技术通过优化设计加强筋并配合采用辊压型材结合在线双激光焊接工艺，保证了产品结构的稳固性；后保险杠辊压型材因质量好，工艺及结构合理，相同强度下可以使材料减薄，实现轻量化和功能化的集成。和功能化的集成。和功能化的集成。

【技术实现步骤摘要】
一种汽车后保险杠用型材及其制造方法


[0001]本专利技术涉及汽车零部件生产，特别涉及一种汽车后保险杠用型材及其制造方法。

技术介绍

[0002]一直以来，传统汽车后保险杠用型材所用的型材结构基本都是通过点式焊接或高频焊接而成，这主要是因为传统辊压型材成形和焊接工艺水平的限制，也因为汽车后保险杠用型材属安全件，其力学性能是其关键因素，对操作工时和零件重量等并不敏感。而该类点焊型材由于生产技术门槛低，采购方便且价格便宜，故对成本控制有一定好处。
[0003]近年来，随着国家节能减排政策的不断推行，车辆轻量化法规愈发严苛，传统的点焊钢型材已经不再适应于乘用车的轻量化要求和成本控制要求。这就促进采用高强钢甚至超高强钢作为其产品的原材料，再通过结构优化设计制造，以达到材料轻量化和结构轻量化的双重效果。
[0004]另外，随着国民经济的发展，我国的劳动成本也逐年提升，传统的劳动密集型产业正被先进的自动化集成生产替代。而国内汽车近几年来正全速与国际同行业接轨竞争，为达到减轻车身重量、降低劳动成本、提高产品质量和稳定性的目的，汽车身对能将结构件与功能件相结合为一体的轻量化精密异型材的呼声越来越高。
[0005]现有汽车后保险杠如中国专利202021117069.X公开的“应用辊压型材的电池包骨架”、中国专利202030307398.X公开的“辊压型材(日字型)”。上述专利型材的成型工艺复杂。相对于常规截面的型材，结构强度的提升并不高，对于车身减重，降低劳动成本方面没有很好的效果。

技术实现思路
/>[0006]本专利技术的目的在于提供一种汽车后保险杠用型材及其制造方法，通过优化设计加强筋并配合采用辊压型材结合在线双激光焊接工艺，保证产品结构的稳固性；在相同强度下可以使材料减薄，实现轻量化和功能化的集成。
[0007]为达到上述目的，本专利技术的技术方案是：
[0008]一种汽车后保险杠用型材，其包括矩形管体结构的本体及位于其内中部的加强筋，其截面形状呈一个日字形结构；其中，所述加强筋断面为三角形，该三角形的底边及顶角分别连接所述本体内相对的两侧内壁。
[0009]进一步，所述加强筋断面为三角形及自三角形顶角延伸形成呈一字形连接部，该三角形的底边及顶角的连接部分别连接所述本体内相对的两侧内壁。
[0010]优选的，所述型材为由一钢板两端同向弯折形成三角形的加强筋，再自三角形顶角向两侧经多次弯折后直至钢板的两端部连接于三角形底边顶面中部，形成闭合型日字形截面的结构型材。
[0011]优选的，所述型材为由一钢板两端同向弯折形成三角形的加强筋，至三角形顶角处钢板两侧紧贴形成连接部，再自连接部下端向两侧多次弯折后直至钢板的两端部连接于
三角形的底边顶面中部，形成闭合型日字形截面的结构型材。
[0012]本专利技术所述的汽车后保险杠用型材的制造方法，其包括如下步骤：
[0013]1)按照后保险杠型材的厚度选择带钢的厚度，按照后保险杠型材的横截面展开长度选择带钢的宽度；
[0014]2)对带钢进行矫平；
[0015]3)辊圧成形
[0016]a)加强筋成形，带钢横截面中部两侧向下弯折形成三角形，再自三角形顶角处将钢板向外两侧弯折形成山字形结构；
[0017]b)将横截面呈山字形结构的带钢两侧边向内经多次弯折后直至钢板的两端部位于加强筋三角形底边顶面中部，使带钢横截面呈日字形；
[0018]4)焊接
[0019]通过激光焊接，将位于加强筋三角形底边顶面中部的钢板两端部焊接连接为一体，且焊接于加强筋三角形的底边顶面，形成闭合型材截面；
[0020]5)精整
[0021]对激光焊接后的后保险杠辊压型材进行精整，通过辊弯设备和模具，将型材纵向弯曲成形。
[0022]优选的，所述辊圧成形包括：采用上下成对布置的变形轧辊，辅以立辊和斜插辊，通过多道次辊压成形，将带钢横截面成形为日字形；道次间辅以左、右成对的立辊作为过渡辊。
[0023]本专利技术所述汽车后保险杠型材截面形状呈日字形结构，包括矩形管体结构的本体和中部加强筋。矩形管体结构的本体主要作为承载件和装配件，起到保护乘客和连接车身的作用；中部加强筋为承载件，主要用于增加产品的刚度和强度。所述矩形管体结构的本体和中部加强筋由一带钢一体成型。
[0024]本专利技术所述后保险杠辊压型材产品截面形状近似为一个日字形结构，通过激光焊接将产品中部的加强筋与外围矩形材料结合，增加产品的强度和刚度，从而满足在保证本产品的结构强度和安装功能的前提下，进一步减薄、降重、降本增效。
[0025]传统的制造方法在成型加强筋时两侧是平的，由于保险杠使用的型材多为高强钢，外部形状成型时应力得不到释放，产生了很大的回弹，导致型面尺寸超差，产生不良品。
[0026]本专利技术所述型材在成型内部加强筋时首先把两侧收成弧形，弧形上拱，这样等内部加强筋成型结束，成外部形状时，零件的回弹应力已经被释放，使产品后期成型时的回弹控制在产品的型面公差范围内，为后面零件闭合后焊接打下了良好的基础，提高了产品的成材率。
[0027]本专利技术制造方法采用先加强筋成形再形成日字形闭合结构，后期采用了大量整形辊对零件的内部结构凸起结构整形。多频次整形释放了零件在成型过程中产生的残余应力，避免了因后期零件的应力释放导致的变形问题。
[0028]本专利技术的有益效果：
[0029]1、材料和结构的轻量化，本专利技术产品截面结构为类似日字形，中部的加强筋采用三角形设计，众所周知，三角形在几何学中是最坚固的结构形态，经过CAE分析，本专利技术所采用的类似三角形加强筋结构，1.5mm材料厚度的结构强度等同于传统结构3.0mm材料厚度的
结构强度，其轻量化的效果是已有的类似专利所无法比拟的使产品在强度和刚度不降低的情况下实现减薄降重，从而达到降低能耗的目的。
[0030]2、质量稳定，传统工艺要实现相似的日字形结构，需要采用两个方矩管进行离线人工焊接，生产效率低、产品精度低、品质不稳定、外观质量差，同时保险杠属于安装件，需要通过螺栓安装在车身后端，以保护车身及乘客人身安全，传统辊压工艺的安装孔需离线成形，精度和效率都较低。本专利技术通过型材截面结构优化设计，同时产品为一体化设计，精简了加工工序，能够实现全自动在线生产，生产效率高、安装精度高，外观效果好。
[0031]3、降本增效，本专利技术产品通过在线集成工艺，以辊压工序作为平台，将矫平、预冲孔、冲压、辊压、激光焊接和精定尺集成在一条生产线进行自动化生产，降低人工费用，实现降本增效的效果。
附图说明
[0032]图1为本专利技术所述型材实施例1的立体图。
[0033]图2为本专利技术所述型材实施例1的立体图。
[0034]图3为本专利技术所述型材实施例2的立体图。
[0035]图4为本专利技术所述型材实施例2的立体图。
[0036]图5～图12为本专利技术所述型材辊压变形过程的示意图。
具体实施方式
[0本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种汽车后保险杠用型材，其特征在于，包括矩形管体结构的本体及位于其内中部的加强筋，其截面形状呈一个日字形结构；其中，所述加强筋断面为三角形，该三角形的底边及顶角分别连接所述本体内相对的两侧内壁。2.如权利要求1所述的汽车后保险杠用型材，其特征在于，所述加强筋断面为三角形及自三角形顶角延伸形成呈一字形连接部，该三角形的底边及顶角的连接部分别连接所述本体内相对的两侧内壁。3.如权利要求1所述的汽车后保险杠用型材，其特征在于，所述型材为由一钢板两端同向弯折形成三角形的加强筋，再自三角形顶角向两侧经多次弯折后直至钢板的两端部连接于三角形底边顶面中部，形成闭合型日字形截面的结构型材。4.如权利要求2所述的汽车后保险杠用型材，其特征在于，所述型材为由一钢板两端同向弯折形成三角形的加强筋，至三角形顶角处钢板两侧紧贴形成连接部，再自连接部下端向两侧多次弯折后直至钢板的两端部连接于三角形的底边顶面中部，形成闭合型日字形截面的结构型材。5.如权利要求1或2或...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴振刚，颜勇剑，秦伟，郦希，邱永明，王爱华，徐永川，
申请(专利权)人：宝钢金属有限公司，
类型：发明
国别省市：