[发明专利]一种单侧变截面汽车大梁的加工方法

说明书

在本发明公开了一种单侧变截面汽车大梁的加工方法，采用左右样件对称的联合加工成形方式，通过预成形反向弯曲截面来解决高强度材料成形回弹补偿的问题，可以实现高强度单侧变截面大梁零件的低成本制造。

技术领域

本发明涉及汽车大梁的加工工艺，更具体地是指一种单侧变截面汽车大梁的加工方法。

背景技术

汽车大梁类零件作为车身关键的结构零件，对于整车的服役性能具有重要影响。在实际的汽车使用环境中，大梁零件长度方向上不同位置处所受的载荷存在差异，因而对相应位置的大梁零件截面性能要求不同。采用变截面大梁可以在满足安全性能要求的同时实现车身轻量化。随着安全与排放要求不断提升，采用更高强度材料是进一步实现轻量化的有效途径。现有的变截面大梁零件多采用冲压方法，在材料强度上升时易发生回弹问题，导致产品尺寸难以满足要求，从而限制了高强度材料的应用。

专利“一种生产汽车纵梁变截面槽钢的装置及其方法”(专利公开号：CN101507983B)公开了了一种纵梁变截面槽钢的生产方法，该方法采用挤压装置对被加工的槽钢变截面段进行变形来实现截面变化；专利“变截面车架”(专利公开号：CN206125165U)介绍了一种三段式变截面车架；专利“轻量化设计的轻型载货汽车货箱底板横梁”(专利公开号： CN202400165U)介绍了一种采用多片焊接方式加工的变截面纵梁；专利“一种汽车变截面纵梁加工设备”介绍了一种变截面纵梁切割设备。以上专利所述的变截面大梁均为单件生产方法，对于如图1所示的单侧变截面的汽车大梁的加工，均无法很好的解决单侧截面变化所导致的高强度材料成形后发生零件回弹扭曲的问题。

发明内容

本发明的目的是针对上述缺陷，提出一种单侧变截面汽车大梁的加工方法，采用左右件对称的联合加工成形方式，通过预成形反向弯曲截面来解决高强度材料成形回弹补偿的问题，可以实现高强度单侧变截面大梁零件的低成本制造。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案。

一种单侧变截面汽车大梁的加工方法，包括以下步骤：

A.落料：根据样件获得异形板料，且该异形板料呈由左右两个样件通过等截面侧的对称拼接并展开的形状；

B.预成形：采用模具方式将异形板料通过一次以上的预成形工序获得截面呈W形的预成形件，该预成形件的W形截面中间顶部具有一水平面，且W形截面的两外侧成形至样件的变截面侧形状；

C.切断：沿预成形件长度方向从水平面中间将预成形件切断成两个对称的切断件；

D.翻边：将切断件的切断侧翻边至样件的等截面侧的最终状态。

在步骤A中：在拼接处具有拼接距离s，且s>3mm。

在步骤B中：各次预成形后获得的预成形件的W形截面的水平面与其相邻的反弯斜面之间形成的反弯角度θ根据材料强度及样件拔模角度而设定。

所述的反弯角度θ控制在5°～45°。

在步骤B中：所述的水平面的宽度w满足w＝2(d+l)+s，其中，d为样件等截面侧的侧壁高度，l为翻边的圆角区域展开长度。

在本发明的上述技术方案中，采用本发明的单侧变截面汽车大梁的加工方法，可用于常规冷轧及热轧钢铁材料，也可用于铝合金、镁合金等其他金属材料，与现有技术相比，本发明具有如下优点：

1、本发明提供的汽车大梁结构简单，根据零件载荷分布可优化截面尺寸，能够满足性能与轻量化的双重要求；

2、本发明提供的左右样件对称加工方法，可以有效的解决单边变截面零件成形后回弹扭曲问题，产品尺寸精度好；

3、本发明提供的W型反弯曲方法，无需侧面整形模具即可满足高强度材料的回弹角处理要求，模具成本具有优势；