[发明专利]一种具有高抗弯性能的汽车横梁及加工方法

说明书

一种具有高抗弯性能的汽车横梁及加工方法，所述横梁本体和加强件构成，所述横梁本体由钢带辊压成型后对合焊接后构成闭合腔体，横梁本体的横截面外廓形状为矩形，横梁本体的一侧长壁为前壁，前壁从上至下设有三处前壁凹槽，横梁本体的另一侧长壁为后壁，后壁设有后壁凹槽，后壁凹槽与位于中间位置的前壁凹槽对应；加强件位于横梁本体中部，加强件两端分别将横梁本体的前壁凹槽、后壁凹槽连接。本发明还提供了所述横梁的加工方法。本发明与传统的B型防撞横梁相比，在同等重量下抗弯性提高约56％；在同等抗弯性能下，重量能够降低约30.8％，抗弯减重效果明显，符合当今汽车轻量化、高安全性的发展要求。

技术领域

本发明涉及一种汽车安全部件及制造方法，特别是具有高抗弯性能的汽车横梁及加工方法。

背景技术

随着汽车保有量的不断增加，汽车的安全问题以及汽车带来了的环保问题越来越受到重视。在提高汽车的节能性、环保性、降低燃油消耗及减少排放的同时，提高汽车的安全性能是汽车制造企业研发的重点。关注汽车轻量化的同时愈加重视汽车安全性，发生汽车碰撞时最大限度保护乘员的安全是各主机厂努力的方向。汽车正向碰撞时，合理的前防撞梁结构能够有效吸收冲击能量，避免或降低乘员损伤减少车身结构的损坏。前防撞梁结构在正面碰撞时的抗弯性能是汽车安全性能的重要衡量指标。前防撞梁结构包括横梁和吸能盒，横梁是前防撞梁的主要抗弯件，其截面结构及弯曲弧度直接影响抗弯性能。目前，较为常用的是一种截面为B字形的横梁，这种截形的横梁抗弯性比较好，但是重量上并不占优。受汽车外形尺寸的限制，在横梁弯曲弧度无法改变时，改进现有横梁截形，寻找既能满足前防撞梁的碰撞力学性能又能适当的减重的防撞横梁截面是业内人士研究的重要课题。

发明内容

本发明提供了一种具有高抗弯性能的汽车横梁及加工方法，所述横梁经截形的优化设计及加工方法的改进，在具有优良抗弯性能的同时可有效减轻自重。

本发明所述问题是以下述技术方案实现的：

一种具有高抗弯性能的汽车横梁，由横梁本体和加强件构成，所述横梁本体由钢带辊压成型后对合焊接后构成闭合腔体，横梁本体的横截面外廓形状为矩形，横梁本体的一侧长壁为前壁，前壁从上至下设有三处前壁凹槽，横梁本体的另一侧长壁为后壁，后壁设有后壁凹槽，后壁凹槽与位于中间位置的前壁凹槽对应；加强件位于横梁本体中部，加强件两端分别将横梁本体的前壁凹槽、后壁凹槽连接。

上述具有高抗弯性能的汽车横梁，横梁本体的对合焊接处位于横梁本体上部的短壁或下部的短壁。

上述具有高抗弯性能的汽车横梁，所述加强件的两端分别设有与前壁凹槽、后壁凹槽轮廓形状匹配的凹槽连接端，凹槽连接端分别与前壁凹槽、后壁凹槽粘合。

上述具有高抗弯性能的汽车横梁，所述加强件为“п”形，加强段两端设有弯折的加强件端台，加强件端台分别与前壁凹槽、后壁凹槽焊合。

上述具有高抗弯性能的汽车横梁，所述横梁本体的宽度尺寸L为40-70毫米，高度尺寸H为宽度尺寸L的1.5-2.5倍，前壁凹槽、后壁凹槽的槽深为(0.1-0.25)L，前壁凹槽、后壁凹槽的槽宽为(0.1-0.2)H。

一种具有高抗弯性能的汽车横梁的加工方法，包括下列步骤：

a.选取辊压加工横梁本体的钢带；

b.制作两端设有凹槽连接端的加强件；

c.制作横梁：横梁本体经钢带在辊压线经32组辊轮辊压成型，其中，第1-第20组辊轮在钢带上逐步辊压出前壁凹槽、后壁凹槽；第21-24组辊轮将两端弯折构成需对合焊接的短壁；第25-27组辊轮将钢带中部辊压出另一短壁，该短壁两侧钢带相向弯折呈开口梯形；第28-32组辊轮将两条长壁相向辊压变形逐步构成横梁封闭截形；在第28组辊轮辊压后将加强件的一侧凹槽连接端与后壁凹槽粘合，在第32组辊轮辊压后，将凹槽连接端与后壁凹槽粘合，并将需对合焊接的短壁通过激光焊或者等离子焊焊合。