【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及金属成形，特别是涉及一种超高强度管梁与铝合金压铸件一体成形结构、系统及方法。
技术介绍
1、随着汽车车身轻量化和碰撞安全性要求越来越高，超高强度管梁和铝合金压铸件的应用越来越广泛。其中，超高强度管梁的强度一般要求1500～2000mp，同时封闭的截面形状可以获得更好的结构强度。结合了超高强度和封闭截面形状的管梁，以其相对较小的壁厚、较轻的重量、很高的强度在提升车身碰撞安全性上得到广泛的应用。铝合金压铸件由于其重量轻、强度高、耐腐蚀能力强等优良特性，在汽车车身上同样得到广泛应用。汽车车身上，高强度管梁与铝合金压铸件的连接通常采用铆接，以发动机前机舱内左右纵梁为例，该纵梁就是超高强度管梁，与其相邻的安装座板为铝合金压铸件，纵梁和安装座板即采用铆接的方式连接在一起。
2、上述可知，现有的工艺路线是：超高强度管梁和铝合金压铸件分别由两个供应线生产、供，然后经过专用的装配工位将超高强度管梁和铝合金压铸件进行铆接组装，从而完成两个零件的连接。该现有工艺路线存在的问题是：超高强度管梁和铝合金压铸件两个零件分别生产，加工周期长、工艺路线繁琐、生产效率低、生产成本高，且铆接强度受限于铆接形式和铆钉强度，结构强度不高。因此，本专利技术提出一种超高强度管梁与铝合金压铸件一体化成形的方案，以解决上述现有工艺存在的问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种超高强度管梁与铝合金压铸件一体成形结构、系统及方法，采用一套模具系统、一套工序即实现超高强度管梁与铝合金压铸件一体化成
2、为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
3、本专利技术提供一种超高强度管梁与铝合金压铸件一体成形结构，包括超高强度管梁和铝合金压铸件，所述铝合金压铸件压铸于所述超高强度管梁的对应位置，以和所述超高强度管梁形成一体结构，其中，所述铝合金压铸件包裹于所述超高强度管梁外周，且所述铝合金压铸件与所述超高强度管梁的接触面凹凸镶嵌。
4、可选的，所述超高强度管梁为汽车发动机前机舱内左纵梁或右纵梁；所述铝合金压铸件为与所述左纵梁或所述右纵梁相邻的安装座板。
5、可选的，所述超高强度管梁的被所述铝合金压铸件包裹的部位，横截面的形状不完全相同。
6、本专利技术提供一种超高强度管梁与铝合金压铸件一体成形系统，用于制备上述的超高强度管梁与铝合金压铸件一体成形结构，包括：
7、一体成形模具，其包括与所述超高强度管梁适配的管梁型腔和与所述铝合金压铸件适配的铸件型腔，且所述铸件型腔局部包裹在所述管梁型腔的外周，并在所述管梁型腔的外周形成与所述管梁型腔连通的凹环腔，所述凹环腔用于形成所述铝合金压铸件与所述超高强度管梁的凹凸镶嵌接触面；所述一体成形模具上设置有与所述铸件型腔连通的浇注口；
8、热气胀成形组件，包括密封推头和喷嘴，所述密封推头用于外接进给设备，所述进给设备用于将所述密封推头顶压在所述管梁预成形件的两端，以对所述管梁预成形件的两端压出密封所需的形状，实现所述密封推头对所述管梁预成形件内腔的密封；所述喷头设置于所述密封推头内，所述喷头用于将高压氮气或高压空气充入所述管梁预成形件内，以使所述管梁预成形件在所述管梁型腔内进行热气胀成形，并使所述管梁预成形件的局部向所述凹环腔内鼓出，形成外部具有接触凸面的所述超高强度管梁；通过所述浇注口向所述铸件型腔内浇注铝合金以进行所述铝合金压铸件的压铸成形，且所述铝合金压铸件通过在所述凹环腔内的压铸成形部分与所述接触凸面凹凸镶嵌；
9、控温组件，包括控制器、模具温度传感器和零件温度传感器，所述模具温度传感器和所述零件温度传感器均嵌置安装于所述一体成形模具内，所述模具温度传感器用于检测所述一体成形模具的温度，所述零件温度传感器用于检测所述管梁型腔和/或所述铸件型腔内的零件温度；所述模具温度传感器和所述零件温度传感器均与所述控制器通讯连接；
10、冷却组件，包括嵌置于所述一体成形模具内的冷却通道，所述冷却通道内用于通冷却介质，以对所述管梁型腔和/或所述铸件型腔内的零件降温。
11、可选的，所述一体成形模具包括第一模块和与所述第一模块配套的第二模块；所述第一模块上还设置有退件机构。
12、可选的，还包括铝合金浇注系统、高压氮气供给装置、高压空气供给装置和冷却介质供给装置中的至少一者。
13、可选的，所述管梁型腔的外周沿其轴向间隔设置有多个所述凹环腔；所述管梁型腔的布设有所述凹环腔的全部区域内，所述管梁型腔的横截面形状不完全相同。
14、本专利技术还提出一种超高强度管梁与铝合金压铸件一体成形方法，采用上述的超高强度管梁与铝合金压铸件一体成形系统实施，包括步骤：
15、s1、采用热气胀成形工艺制备所述超高强度管梁；
16、s2、当所述超高强度管梁降温至合适温度后，向所述铸件型腔内压入熔融状铝合金，以在所述超高强度管梁外周的对应位置压铸形成所述铝合金压铸件，制得所述超高强度管梁与铝合金压铸件一体成形结构。
17、可选的，所述超高强度管梁与铝合金压铸件一体成形方法还包括步骤s3、将所述超高强度管梁与铝合金压铸件一体成形结构脱膜取出。
18、可选的，步骤s1包括如下步骤：
19、s11、制备预制管坯；
20、s12、对所述预制管坯进行弯管处理；
21、s13、对弯管处理后的所述预制管坯进行冲压成形；
22、s14、对冲压成形后的所述预制管坯加热并保温，使所述预制管坯奥氏体化并形成管梁预成形件；
23、s15、将所述管梁预成形件置于所述管梁型腔内，并在所述管梁预成形件的两端使用所述密封推头实现管内密封，然后通过所述喷嘴向所述管梁预成形件内充入高压氮气或高压空气，以使所述管梁预成形件在所述管梁型腔内热气胀成形，并使所述管梁预成形件的局部向所述凹环腔内鼓出，形成外部具有接触凸面的所述超高强度管梁；
24、s16、向所述冷却通道内通所述冷却介质使所述超高强度管梁以不小于30℃/秒的速度降温，直至所述超高强度管梁完成马氏体化。
25、可选的，步骤s2中，当所述零件温度传感器检测到所述超高强度管梁的温度降至150～200℃时，通过所述浇注口向所述铸件型腔内压入熔融状铝合金并在所述铸件型腔内保持一定压力，同时，调整所述冷却通道内所述冷却介质的压力或循环速度，以促进铝合金在所述铸件型腔内的充模和凝固。
26、可选的，步骤s2中，向所述铸件型腔内浇注铝合金时，保持所述超高强度管梁内一定压力，以防止所述超高强度管梁变形。
27、本专利技术相对于现有技术取得了以下技术效果：
28、本专利技术提出的超高强度本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种超高强度管梁与铝合金压铸件一体成形结构，其特征在于，包括超高强度管梁和铝合金压铸件，所述铝合金压铸件压铸于所述超高强度管梁的对应位置，以和所述超高强度管梁形成一体结构，其中，所述铝合金压铸件包裹于所述超高强度管梁外周，且所述铝合金压铸件与所述超高强度管梁的接触面凹凸镶嵌。
2.一种超高强度管梁与铝合金压铸件一体成形系统，用于制备权利要求1所述的超高强度管梁与铝合金压铸件一体成形结构，其特征在于，包括：
3.根据权利要求2所述的超高强度管梁与铝合金压铸件一体成形系统，其特征在于，所述一体成形模具包括第一模块和与所述第一模块配套的第二模块；所述第一模块上还设置有退件机构。
4.根据权利要求2所述的超高强度管梁与铝合金压铸件一体成形系统，其特征在于，还包括铝合金浇注系统、高压氮气供给装置、高压空气供给装置和冷却介质供给装置中的至少一者。
5.根据权利要求2～4任意一项所述的超高强度管梁与铝合金压铸件一体成形系统，其特征在于，所述管梁型腔的外周沿其轴向间隔设置有多个所述凹环腔；所述管梁型腔的布设有所述凹环腔的全部区域内，所述管梁型腔
6.一种超高强度管梁与铝合金压铸件一体成形方法，其特征在于，采用权利要求2～5任意一项所述的超高强度管梁与铝合金压铸件一体成形系统实施，包括步骤：
7.根据权利要求6所述的超高强度管梁与铝合金压铸件一体成形方法，其特征在于，还包括步骤S3、将所述超高强度管梁与铝合金压铸件一体成形结构脱膜取出。
8.根据权利要求6或7所述的超高强度管梁与铝合金压铸件一体成形方法，其特征在于，步骤S1包括如下步骤：
9.根据权利要求8所述的超高强度管梁与铝合金压铸件一体成形方法，其特征在于，步骤S2中，当所述零件温度传感器检测到所述超高强度管梁的温度降至150～200℃时，通过所述浇注口向所述铸件型腔内压入熔融状铝合金并在所述铸件型腔内保持一定压力，同时，调整所述冷却通道内所述冷却介质的压力或循环速度，以促进铝合金在所述铸件型腔内的充模和凝固。
10.根据权利要求8所述的超高强度管梁与铝合金压铸件一体成形方法，其特征在于，步骤S2中，向所述铸件型腔内浇注铝合金时，保持所述超高强度管梁内一定压力，以防止所述超高强度管梁变形。
...【技术特征摘要】
1.一种超高强度管梁与铝合金压铸件一体成形结构，其特征在于，包括超高强度管梁和铝合金压铸件，所述铝合金压铸件压铸于所述超高强度管梁的对应位置，以和所述超高强度管梁形成一体结构，其中，所述铝合金压铸件包裹于所述超高强度管梁外周，且所述铝合金压铸件与所述超高强度管梁的接触面凹凸镶嵌。
2.一种超高强度管梁与铝合金压铸件一体成形系统，用于制备权利要求1所述的超高强度管梁与铝合金压铸件一体成形结构，其特征在于，包括：
3.根据权利要求2所述的超高强度管梁与铝合金压铸件一体成形系统，其特征在于，所述一体成形模具包括第一模块和与所述第一模块配套的第二模块；所述第一模块上还设置有退件机构。
4.根据权利要求2所述的超高强度管梁与铝合金压铸件一体成形系统，其特征在于，还包括铝合金浇注系统、高压氮气供给装置、高压空气供给装置和冷却介质供给装置中的至少一者。
5.根据权利要求2～4任意一项所述的超高强度管梁与铝合金压铸件一体成形系统，其特征在于，所述管梁型腔的外周沿其轴向间隔设置有多个所述凹环腔；所述管梁型腔的布设有所述凹环腔的全部区域内，所述管梁型腔的横...
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