[发明专利]疲劳性能优异的扭力梁横梁的制作方法

说明书

本发明提供了一种疲劳性能优异的超高强度扭力梁横梁的制作方法，其包括：焊管：根据横梁的尺寸大小，钢板通过制管设备弯曲成相应尺寸的圆管，再进行焊接，获得封闭的圆管；预成型：将所述圆管进行冷冲压成形，从而获得具有扭力梁型面特征的横梁半成品；内高压成形：将所述横梁半成品的两端进行充液，充液后密封，加压胀形，两端冲头推进补料，使得管材贴靠模具，从而得到横梁成品；去应力退火：所述横梁成品在成形后需要进行去应力退火处理。本发明中高强钢管件的抗拉强度在达到780～920MPa的同时，屈服强度达到600～730MPa，且屈服强度与抗拉强度之比不超过0.86，延伸率达到11％以上。

技术领域

本发明涉及一种汽车领域，特别适用于一种疲劳性能优异的扭力梁横梁的制作方法。

背景技术

近年来，为了满足节能减排、提高碰撞安全性以及降低制造成本等方面的需求，越来越多的车厂开始重视汽车的轻量化设计。其中，高强钢在汽车上的运用，在不显著提高制造成本的前提下，保证了汽车零部件的结构强度和服役性能的同时，还可以有效地降低零件的厚度，从而实现汽车零部件的轻量化。

在汽车领域中，扭力梁是汽车底盘的关键部件之一，其主要作用是平衡车轮的上下跳动，减少车辆晃动，保证车辆的稳定。而且，作为扭力梁的重要组成部分，其横梁在行驶过程中反复地受到冲击载荷和扭转载荷等。因此，为了提高车辆的稳定性，需要横梁具有高强度和优异的疲劳特性。

目前，扭力梁横梁设计方案主要分为两种：封闭梁和开口梁。相对开口梁设计，封闭梁在满足相同性能要求时，其重量更轻，结构更加简单，制造成本也相对较低。因此，基于轻量化、高性能和低成本的考虑，目前扭力梁横梁的生产方式多以高强钢为原料，采用内高压成形的方式获得封闭变截面扭力梁横梁。

然而，人们在制造过程中发现，当管件的抗拉强度达到780MPa以上时，横梁本体成形难度显著提升，相应成品的疲劳性能也急剧下降，从而限制了超高强度钢在封闭横梁上的应用。

现有技术中有一种高强度耐疲劳扭力梁横梁的热成形方法，通过将管件在900～950℃保温，随后放入热成形模具中进行成形和淬火，得到一种抗拉强度达到1500MPa的高疲劳扭力梁横梁。

此外，现有技术中还有一种高强度扭力梁横梁的制作方法，其通过将成形零件在900℃以上保温，然后淬火冷却和回火处理，获得的扭力梁横梁抗拉强度可达1300MPa以上具良好的疲劳耐久性能。

通过以上几种方案可以得到超高强度且疲劳性能优异的横梁件，但工艺较复杂，较高的热处理温度使得生产能耗大幅提升，且整个过程产生大量氧化皮，需要通过喷丸消除，这都造成了工艺成本的显著上升。

此外，上述热处理方式下，超高速冷却使得横梁整体性能的均匀性往往无法得到保证，对后续使用的稳定性也带来的隐患。有鉴于此，本领域技术人员需要开发一种工艺简单，性能稳定，生产成本低的扭力梁横梁制造方法，使得成品抗拉强度达到780MPa以上时，横梁仍然具有优异的疲劳耐久性能。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中通过淬火热处理的方式得到的横梁件生产效率低，性能不稳定且制造成本高等的缺陷，提供一种疲劳性能优异的扭力梁横梁的制作方法。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：

一种疲劳性能优异的扭力梁横梁的制作方法，其特点在于，所述超高强度扭力梁横梁的制作方法包括：

焊管：根据横梁的尺寸大小，钢板通过制管设备弯曲成相应尺寸的圆管，再进行焊接，获得封闭的圆管；

预成型：将所述圆管进行冷冲压成形，从而获得具有扭力梁型面特征的横梁半成品；

内高压成形：将所述横梁半成品的两端进行充液，充液后密封，加压胀形，两端冲头推进补料，使得管材贴靠模具，从而得到横梁成品；