本发明专利涉及汽车技术领域，具体来说是一种汽车门上的防撞装置及其制备方法。
背景技术：
在汽车侧面碰撞中，车门防撞梁是抵抗侧面碰撞的重要部件。如果车门防撞梁的强度和刚度不足，会造成车门出现较大的变形，导致其侵入量过大，进一步压缩乘员的生存空间，造成生命和财产损失。
为了提高汽车在发生侧面碰撞时的安全性和稳定性，在车门内部布置车门防撞梁已经成为各大汽车公司在进行设计时必须要考虑的问题。对于尽量减少侧面碰撞带来的撞击能量及对乘员及车辆造成的损失，车门防撞梁就起到了关键性的作用，但是这些防撞梁结构都没能从根本上解决车门在碰撞过程中的吸能和载荷传递问题，吸能效果不理想，防撞梁的布置不能很好的传递能量，造成车辆在碰撞过程中，防撞梁不能最大程度的发挥保护作用。
技术实现要素：
本发明专利的目的在于提供一种液压胀形的汽车车门防撞梁及其制备方法，本发明专利可以进一步提升车辆侧面防碰撞能力，为车体的设计提供了更多的空间，它解决了现有汽车防撞梁存在的强度低、碰撞变形大等技术问题；本发明专利具有结构简单、制造成本低、安装方便、对安装空间的要求不高、质量更轻、强度更好等优点。
本发明的第一个目的是通过以下技术方案实现的，一种液压胀形的汽车车门防撞梁，包括车门防撞梁主体、车门梁主体两端的扁平状矩形管、以及矩形管外侧联接的梯形连接板，车门防撞梁主体与扁平状矩形管形成U型结构。
优选的，所述汽车车门防撞梁采用变截面结构，汽车车门防撞梁中间部位纵截面积大于其两端部位矩形管的纵截面积，具有中部刚性强于两端的特点。
优选的，所述车门防撞梁主体的纵截面形状为一边为W型的封闭圆角矩形，车门防撞梁主体由液压胀形技术生成。
优选的，所述汽车车门防撞梁采用一字型布置。
优选的，所述汽车车门防撞梁材料为高强度钢或超高强度钢。
优选的，所述车门防撞梁主体两端与扁平状矩形管之间采用多截面曲面圆滑过渡，且各截面的周长近似。所述车门防撞梁主体两端采用多截面曲面圆滑过渡，多截面曲面圆滑过渡部分向内弯曲形成弯头，矩形管设置在弯头外侧，矩形管的延长线与所述车门防撞梁主体中间部位的延长线之间的夹角α为100°-145°。
优选的，所述两端的扁平状矩形管分别与对应的所述梯形连接板通过铆钉或焊接连接在一起。
优选的，所述梯形连接板分别通过焊接或螺栓固定在对应的汽车车门内板侧面处。
本发明的第二个目的是通过以下技术方案实现的，液压胀形的汽车车门防撞梁的制备方法，包括以下步骤：
（1）圆管下料：选取圆管直径D=30-40毫米，圆管长度根据车门具体尺寸选择，圆管厚度T=1.8-2.2毫米。
（2）圆管弯曲：将圆管放在压弯机内按照汽车车门轮廓投影得到的曲线相同的弧度压弯，所述弧度的引导曲线由汽车车门轮廓投影后平行偏移3-10mm的距离获得。
（3）液压胀形：利用液压胀形设备将压弯一定弧度后的圆管液压成型，液压成型后的车门防撞梁主体的纵截面形状为一边为W型的圆角封闭矩形。
（4）管端压扁：将液压成型后的防撞梁两端依旧保留的圆管的一部分压制成扁平状矩形管状。
（5）管端弯头：将扁平状矩形管和多截面曲面过渡的一部分向内弯曲一定角度形成弯头，管端弯头与主体之间角度为α，不宜过小，α以大于100°-145°之间为最佳。
（6）安装连接板：根据防撞梁管端弯头的角度与防撞梁和车门内板侧面之间角度，将梯形连接板与管端弯头用铆钉连接起来。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
第一，防撞梁的中部区域为最大截面，具有最大的变形刚度和抵抗变形能力。防撞梁中间位置受到的冲击最大，并且冲击力逐渐向两端减少，两边截面逐渐变小，可以在初次变形后进一步变形缓冲。本发能更好的吸收汽车碰撞带来的能量，同时又可以为发生碰撞的车辆提供足够的缓冲空间，安全系数高。
第二，与现有技术相比，前门防撞梁采用一边为W型的圆角矩形截面，整个防撞梁的在侧碰过程中吸能效果达到最优，吸收更多的碰撞能量，在事故发生后仍能打开车门。这种特殊的变截面设计不仅保证了防撞梁具有足够的抗冲击性能，并且能节省材料的使用，降低防撞梁的制造成本，实现防撞梁轻量化，提高汽车行驶性能。
附图说明
图1为本发明液压胀形的汽车车门防撞梁结构示意图；
图2为本发明液压胀形的汽车车门防撞梁的车门防撞梁主体的纵截面图；
图3为本发明液压胀形的汽车车门防撞梁的安装示意图。
图4为液压胀形后得到的梁体示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明专利汽车门上防撞梁作进一步详细描述。
如图1、图2、图3和图4所表达的本发明的结构，本发明为一种液压胀形的汽车车门防撞梁，在汽车的车门内设置防撞梁，以增强车门的刚度，并在车辆发生碰撞时具有一定的缓冲、吸收能量的作用，以保护乘员的安全。
为了实现在保证车门整体刚度的同时，进一步增强车门的缓冲能力目的，本发明采取的技术方案如下。
一种液压胀形的汽车车门防撞梁，包括车门防撞梁主体3、车门防撞梁主体两端的扁平状矩形管2、4以及梯形连接板1、5。
在上述技术方案中，车门防撞梁主体的纵截面形状为一边为W型的圆角封闭矩形截面形状，车门防撞梁主体由液压胀形技术生成。
在上述技术方案中，所述梁体是带有一定弧度的梁，该引导曲线由汽车车门轮廓投影后平行偏移3-10mm的距离获得，参见图2。
在上述技术方案中，所述梁体两端为扁平状的矩形管，所述扁平状矩形管由圆管压扁制得获得，扁平状矩形管与车门防撞梁主体之间采用多截面曲面圆滑过渡6。多截面曲面圆滑过渡部分向内弯曲形成弯头，矩形管设置在弯头外侧，矩形管的延长线与所述车门防撞梁主体中间部位的延长线之间的夹角α为100°-145°。
在上述技术方案中，矩形管与对应的梯形连接板之间采用铆钉连接。
在上述技术方案中，梯形连接板与对应的车门内板侧面6、7通过焊接或螺栓固定在一起。
作为优选，本车门防撞梁采用一字形布置的形式，参见图3。
作为优选，本车门防撞梁材料选为高强度钢或超高强度钢。
上述液压胀形的汽车车门防撞梁的制备方法：采用圆管下料、圆管弯曲、液压胀形、管端压扁、管端弯头后如图4所示，最后安装连接板，具体包括以下步骤：
（1）圆管下料：选取圆管直径D=30-40毫米，圆管长度根据车门具体尺寸选择，圆管厚度T=1.8-2.2毫米；
（2）圆管弯曲：将圆管放在压弯机内按照汽车车门轮廓投影得到的曲线相同的弧度压弯，所述弧度的引导曲线由汽车车门轮廓投影后平行偏移3-10mm的距离获得；
（3）液压胀形：利用液压胀形设备将压弯一定弧度后的圆管液压成型；液压成型后的车门防撞梁主体的纵截面形状为一边为W型的圆角封闭矩形；
（4）管端压扁：将液压成型后的防撞梁两端依旧保留的圆管的一部分压制成扁平状矩形管状；
（5）管端弯头：将扁平状矩形管和多截面曲面过渡的一部分向内弯曲一定角度形成弯头，管端弯头与车门防撞梁主体中间部位之间角度为α，α为100°-145°；
（6）安装连接板：根据防撞梁管端弯头的角度与防撞梁和车门内板侧面之间角度，将梯形连接板与管端弯头用铆钉连接起来。
汽车车门防撞梁为由超高强度钢制造、采用一字型安装的两端设计为扁矩形管、中部为W型矩形封闭曲面管状梁。本发明解决了现有汽车防撞梁存在的强度低、碰撞变形大等技术问题。本发明能更好的吸收汽车碰撞带来的能量，同时又可以为发生碰撞的车辆提供足够的缓冲空间安全系数高。本发明专利具有结构简单、制造成本低、安装方便、对安装空间的要求不高、质量更轻、强度更好等优点。
上面结合附图对本发明进行了实例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其他场合的，均在本发明的保护范围之内。