[发明专利]一种变厚度汽车座椅横梁及其制造方法

说明书

技术领域

本发明属于汽车零部件设计和制造领域，特别涉及一种变厚度汽车座椅横梁及其制造方法。

背景技术

在C-NCAP侧面碰撞试验中，可移动壁障以50km/h的速度撞击试验车辆，座椅横梁在侧面碰撞过程中可以形成对门槛的有效支撑，同时由于座椅横梁本身的安装要求，座椅横梁需要通过一系列的座椅强度试验，以避免由碰撞等意外情况导致的座椅脱落，从而产生对驾驶员或者乘员产生损伤。因此，座椅横梁的结构形式对汽车侧面碰撞安全性及座椅相关强度试验直接相关。为此，汽车座椅横梁设计时，从安全的角度考虑，通常会对采用较大厚度的高强钢材料，或是在两端座椅安装点处增加座椅安装加强板。

而同时随着汽车保有量的增加，环境问题为汽车厂商和汽车用户所关注，汽车轻量化是节能环保的有效措施，也是汽车技术发展的必然趋势。在汽车座椅横梁上如何实现其结构轻量化，同时兼顾其在结构强度及碰撞性能要求成为一大挑战。

在目前的汽车车身上，汽车座椅横梁通常是通过冷冲压成形的方式进行加工，其常见截面为“几”字形。

中国专利公告号102935864A公开了一种汽车座椅横梁总成结构，包括了一个座椅横梁及座椅前安装板总成，座椅前安装板总成通过凸焊螺安装在座椅横梁本体上，并通过点焊的方式焊接在一起。

中国专利公告号为201321084公开了一种分段式汽车前座椅横梁，通过将上横梁以及其两侧的驾驶员座椅安装前内加强板和前外加强板通过点焊形成前座椅横梁总成，在其焊接区域由于零件厚度叠加来实现对座椅安装点的加强作用。

通过以上结构对汽车座椅横梁进行设计，由于侧面碰撞和安装强度的要求，往往需要对其两端位置进行加强。由于目前大多数的座椅横梁均采用较大板厚，同时在两端增加加强板的形式，因此，相对本发明中的变厚度汽车座椅横梁其重量较大，附加的加强板加工、焊接上的成本更高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种变厚度汽车座椅横梁及其制造方法，通过零件不同厚度设计达到汽车座椅横梁对碰撞安全性及安装强度的要求，同时可以实现零件的轻量化。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种变厚度汽车座椅横梁，其为薄壁结构，依次包括，横梁外侧段、外侧过渡段、横梁中段、内侧过渡段、横梁内侧段；横梁外侧段、横梁内侧段上设供连接座椅的安装孔；所述横梁外侧段为等厚度结构，横梁外侧段通过外侧过渡段将厚度连续变化至横梁中段的厚度；所述横梁内侧段为等厚度结构，横梁内侧段通过内侧过渡段将厚度连续变化至横梁中段的厚度；所述外侧过渡段和内侧过渡段厚度自两端厚区向横梁中段的薄区逐渐降低；所述横梁中段的厚度为整个座椅横梁的最薄部位。

优选的，所述横梁外侧段和横梁内侧段厚度为1.5～3.0毫米。

优选的，所述外、内侧过渡段厚度为0.7～2.0毫米。

优选的，所述横梁中段的厚度为0.7～2.0毫米。

优选的，所述内侧过渡段和外侧过渡区段的厚度变化梯度为1:50～1:200，即厚度变化1mm，过渡区的长度为50～200mm。

优选的，所述座椅横梁结构截面为“几”字形。

优选的，所述座椅横梁上部或侧面设可抗弯曲和提高零件刚度的加强筋。

优选的，所述座椅横梁材质为钢质材料。所述钢质材料例包括高强钢、铝合金或镁合金。

另外，所述座椅横梁外侧段、外侧过渡段、横梁中段、内侧过渡段及横梁内侧段为一体成形。

本发明的变厚度汽车座椅横梁的制造方法，其包括：选择一个厚度为座椅横梁最厚部位1.1倍以上的卷料，通过轧制得到横梁外侧段厚度，并由此过渡到横梁中段的厚度，再由横梁中段的厚度过渡到横梁内侧段的厚度；在轧制完成横梁内侧段后可以开始下一个横梁内侧段的轧制，之后由横梁内侧段的厚度过渡到横梁中段的厚度，再由横梁中段的厚度过渡到横梁外侧段的厚度，由此反复，最终得到一卷符合设计要求的变厚度卷料；接着，所述变厚度卷料在连续剪切线上进行剪切，得到一系列厚度变化的变厚度板料；最后，对所述变厚度板料进行成形，形成变厚度座椅横梁。

优选的，所述横梁内侧段和外侧段的厚度为1.5～3.0毫米，横梁中段的厚度为0.7～2.0毫米之间；内侧过渡段和外侧过渡区段的厚度变化梯度为1:50～1:200，即厚度变化1mm，过渡区的长度为50～200mm。

另外，对所述变厚度板料进行成形采用的加工方式为冷冲压或热冲压。

本发明的变厚度座椅横梁利用局部结构厚度强化的座椅横梁来抵抗侧面碰撞冲击及并满足汽车座椅系统强度要求，同时降低零件数量实现轻量化设计。