[发明专利]一种连续变截面汽车前纵梁及其制备方法

权利要求书

1.一种连续变截面汽车前纵梁，其特征在于，所述前纵梁是由内板（4）和外板（5）沿纵向延伸方向连接而形成的中空型腔结构，并包括位于前纵梁前部的吸能区（1）、位于前纵梁后部的支撑区（3）和连接所述吸能区与支撑区的过渡区（2），所述吸能区（1）的板材厚度小于所述支撑区（3）的板材厚度，所述过渡区（2）的板材厚度沿纵向延伸方向呈光滑梯形分布，从吸能区（1）的板材厚度连续均匀地过渡到支撑区（3）的板材厚度。

2.根据权利要求1所述的连续变截面汽车前纵梁，其特征在于，其中所述内板（4）和外板（5）采用同一材料制备并具有近似对称结构，且沿对称边相互焊接在一起。

3.根据权利要求1或2所述的连续变截面汽车前纵梁，其特征在于，其中所述内板（4）和外板（5）焊接连接，且内板（4）和外板（5）之间在吸能区和过渡区采用激光焊接连接，内板（4）和外板（5）之间在支撑区采用点焊或点焊与胶结复合方式连接。

4.根据权利要求1-3任一项所述的连续变截面汽车前纵梁，其特征在于，所述吸能区（1）的板材厚度为1.5-2.5mm，所述支撑区（3）的板材厚度为1.8-3.0mm，所述过渡区（2）的长度为70-100mm，过渡区的厚度从吸能区连续均匀过渡至支撑区。

5.根据权利要求4所述的连续变截面汽车前纵梁，其特征在于，所述吸能区（1）的板材厚度为1.8mm，所述支撑区（3）的板材厚度为2.2mm，所述过渡区（2）的板材厚度从1.8mm光滑均匀地过渡至2.2mm。

6.根据权利要求1-5任一项所述的连续变截面汽车前纵梁，其特征在于，其中所述前纵梁的吸能区和过渡区的横截面为八边形结构，所述八边形的上下正侧边边长为50-80mm，左右正侧边边长为80-120mm，四个斜边的边长为50-80mm。

7.根据权利要求1-6任一项所述的连续变截面汽车前纵梁，其特征在于，进一步在所述吸能区（1）和过渡区（2）上设置有若干吸能筋（6），且吸能区的吸能筋分布密度大于过渡区。

8.根据权利要求1-6任一项所述的连续变截面汽车前纵梁，其特征在于，所述前纵梁的吸能区和过渡区的横截面为八边形结构，且在吸能区和过渡区的八个面上交错分布有吸能筋，位于四个正侧面上的吸能筋与位于四个斜面上的吸能筋相互交错分布，位于某一面上的吸能筋尺寸自前纵梁前端往后由大到小分布。

9.根据权利要求7或8所述的连续变截面汽车前纵梁，其特征在于，所述吸能筋为形成于内外板面上的、形状近似足球场的内凹结构，长度范围在20-50mm，内凹深度范围为3-8mm。

10.一种权利要求1-9任一项所述连续变截面汽车前纵梁的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）根据碰撞安全性和汽车前舱布置要求，经过CAE优化分析，确定连续变截面前纵梁各部分的尺寸范围；

（2）选择厚度大于板材最大厚度10%以上的热轧板作为坯料，通过柔性轧制形成前纵梁的内板、外板冲压成形所需的板坯尺寸，并经退火去除加工应力；

（3）将经柔性轧制处理的板坯经裁剪后分别放入内板模具和外板模具中进行冲压成形，形成具有所述吸能区、过渡区和支撑区的内板和外板；

（4）将内板和外板的吸能区和过渡区部分之间采用激光焊接连接，将内板和外板的支撑区部分之间采用点焊加胶结连接，得到汽车前纵梁总成结构。