一种一体式吸能盒及其制造工艺的制作方法

本发明涉及一种一体式吸能盒及其制造工艺，特别是一种一体成型的管状吸能盒及其制造工艺，属于汽车零部件技术领域。

背景技术：

随着汽车的普及率日益增高，汽车发生的碰撞的意外也在逐渐增多；汽车事故所造成的破坏程度与维修费用成正比，为了减少在汽车维修方面投入的支出以及降低驾乘人员受伤程度，市面上推出了各式各样的辅助装置，帮助在汽车事故中减少汽车本体的破坏并保护驾乘人员的人身安全，从而减少维修费用保障人身安全；其中，吸能盒是一种能够减轻汽车在碰撞时受到的冲击力的装置，吸能盒设置在安装板和防撞梁之间，在汽车发生碰撞时，吸能盒通过溃缩形变来吸收冲击力，从而减少对车架的破坏，减少了维修成本；但是，目前的吸能盒制造工艺一般是采用钣金冲压件焊接方式制造的，先通过冲压的方式加工出各个单件，然后通过组焊将各个单件焊接在一起，形成一个完整的吸能盒，这种制造工艺加工工序长，不仅工人的劳动强度大，而且加工的效率低下；为了降低生产成本和提高生产效率，需要一种能够一体成型的吸能盒，而且要求它的制造工艺简单，生产成本低。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种一体式吸能盒及其制造工艺，它不仅能够降低工作人员的劳动强度，还能够提高吸能盒的生产效率。

本发明所述问题是通过以下技术方案解决的：

一种一体式吸能盒，包括方形盒体；所述方形盒体由一整片板围成，且只有一条焊缝；所述方形盒体有四个面，分别为a、b、c和d四个面，且a、b、c和d四个面依次垂直连接围成一个半封闭式方柱壳体；所述a面与c面相互对立平行，且b面与d面相互对立平行；所述a面与c面在其中心线方向上设置有若干个贯穿性定位孔，且a面上的定位孔位置与c面上的定位孔位置相同；所述定位孔孔径范围为8mm-12mm。

上述一体式吸能盒，所述方形盒体的四个棱边上均匀设置有若干个溃缩孔；所述溃缩孔的孔径范围为8mm-16mm。

上述一体式吸能盒，所述b面与d面在短边边沿的方向上均设置有向内凹陷的条状溃缩槽，且b面上的条状溃缩槽的位置与d面上的条状溃缩槽的位置相同。

上述一体式吸能盒，所述b面与d面在中心线方向上设置有向外突出的十字架型的压筋。

上述一体式吸能盒，所述方形盒体的四个棱边上均匀对称设置有坑状溃缩槽。

一种一体式吸能盒的制造工艺，包括辊压成型部分、焊接部分、定型部分、切断部分、激光切管机和冲压部分，且其在生产线上依次首尾相连，其中，辊压成型部分位于首端；所述辊压成型部分包括若干组压辊，且第一组压辊包括第一上压辊和第一下压辊；所述第一上压辊为内凹型压辊，且内凹的形状为内陷圆弧状；所述第一下压辊的辊面截面为w型；所述第一上压辊设置在第一下压辊正上方，且其之间夹持有钢带；所述第一上压辊和第一下压辊均设置在底座上，且第一上压辊和第一下压辊的一端分别连接电动机的输出轴；所述第二组压辊以及之后的各组压辊，其上压辊均为外凸式压辊，下压辊为内凹弧式压辊，各组的上压辊与下压辊之间相互配合，各组压辊均设置在各自的底座上，且与各自对应的电动机连接；从第二组压辊开始，上压辊的宽度越来越小，其下压辊所对应的内陷凹弧的宽度也随之变小。

上述一种一体式吸能盒的制造工艺，所述焊接部分包括定位辊机构和高频感应线圈；所述定位辊机构包括侧定位辊和上定位辊；所述侧定位辊设置在待加工管的两侧；所述上定位辊设置在待加工管的上方；所述高频感应线圈套设在待加工管上。

上述一种一体式吸能盒的制造工艺，所述定型部分包括若干个定型辊轮组，且其依次首尾相连排列；所述定型辊轮组包括上定型辊轮和下定型辊轮；所述下定型辊轮设置在上定型辊轮正下方，且上定型辊轮和下定型辊轮的中心轴连接电动机的输出轴；所述待加工管被夹持在上定型辊轮和下定型辊轮之间；所述上定型辊轮和下定型辊轮的辊压面向内凹陷，且上定型辊轮和下定型辊轮的凹陷围成的形状为方形。

上述一种一体式吸能盒的制造工艺，所述切断部分包括切割飞锯、测速轮和旋转编码器；所述切割飞锯内穿设有待加工管；所述测速轮设置在生产线上，测速轮的圆周面与待加工管的外壁触压接触，且测速轮侧面的中心点与旋转编码器轴接；所述旋转编码器的信号输出端连接控制系统，且控制系统的信号输出端连接切割飞锯的信号控制端；所述条状溃缩槽、坑状溃缩槽和压筋均由冲压部分冲压而成；增设有刮疤刀；所述刮疤刀设置在定位辊机构后方，且刮疤刀与待加工管的焊接缝处紧密接触。

上述一种一体式吸能盒的制造工艺，包括以下步骤：

步骤一：将钢带接入辊压成型部分内，钢带首先经过第一组压辊，第一组压辊将平整的钢带压制成“w”型，后续的各组压辊将“w”型的钢带逐渐压制成“o”型；

步骤二：“o”型钢管进入到下一工序焊接部分内，经过高频感应线圈的高频加热方式，将“o”型钢管开口位置进行加热，通过挤压的方式，将开口位置挤压到一起，形成封闭的圆形钢管；

步骤三：封闭的圆形钢管进入到下一工序定型部分内，在经过各组定型辊轮组的压制后，圆形钢管被压制成方形管；

步骤四：方形管进入下一工序切断部分内，测速轮和旋转编码器的配合可以测量方形管经过的长度，然后配合切割飞锯的使用，切割出指定长度的方形管；

步骤五：指定切割长度的方管在激光切管机内被切割成预设定好的形状；

步骤六：然后方管再传输至冲压部分内，根据需要压制出条状溃缩槽、坑状溃缩槽和压筋。

本发明所设计的一体式吸能盒及其制造工艺，其相比现有的吸能盒，焊缝只有一条，不再需要加工两个加工件再拼接在一起，大大提高了制造生产的效率，相比以往的生产方式减少了生产工序，且降低了生产成本。

附图说明

图1为本发明方形盒体和压筋的立体结构示意图；

图2为本发明方形盒体和条状溃缩槽的立体结构示意图；

图3为本发明方形盒体和坑状溃缩槽的立体结构示意图；

图4为本发明方形盒体和溃缩孔的立体结构示意图；

图5为本发明辊压成型部分水平展开结构示意图；

图6为本发明焊接部分的立体结构示意图；

图7为本发明定型部分的立体结构示意图。

图中各标号清单为：1.方形盒体，2.溃缩孔，3.条状溃缩槽，4.压筋，5.辊压成型部分，6.焊接部分，7.定型部分，8.定位孔，9.坑状溃缩槽。

具体实施方式

参看图1、2、3、4、5、6和图7，本发明包括方形盒体1；所述方形盒体1由一整片板围成，且只有一条焊缝；所述方形盒体1有四个面，分别为a、b、c和d四个面，且a、b、c和d四个面依次垂直连接围成一个半封闭式方柱壳体；所述a面与c面相互对立平行，且b面与d面相互对立平行；所述a面与c面在其中心线方向上设置有若干个贯穿性定位孔8，且a面上的定位孔8位置与c面上的定位孔8位置相同；所述定位孔8孔径范围为8mm-12mm。

为了使汽车在遇到撞击时吸能盒能够更好向内溃缩，在方形盒体1的四个棱边上均匀设置有若干个溃缩孔2，或者是方形盒体1的四个棱边上均匀对称设置有坑状溃缩槽9，所述溃缩孔2的孔径范围为8mm-16mm。

所述所述b面与d面在短边边沿的方向上均设置有向内凹陷的条状溃缩槽3，且b面上的条状溃缩槽3的位置与d面上的条状溃缩槽3的位置相同；条状溃缩槽3为条状内凹陷槽，且其能够使得吸能盒向内凹陷时更加均匀，避免了吸能盒偏斜，影响吸能效果。

所述b面与d面在中心线方向上设置有向外突出的十字架型的压筋4；压筋4的设置能够提高吸能盒的结构强度。

制造吸能盒的生产线包括辊压成型部分5、焊接部分6、定型部分7、切断部分、激光切管机和冲压部分，且其在生产线上依次首尾相连；辊压成型部分5用于将钢板加工成圆管状；焊接部分6用于将圆管状的待加工管的接缝焊接；定型部分7用于将待加工圆管定型，将其截面加工呈方形或者圆弧型；切断部分用于将管件切割成指定要求的长度；激光切管机用于切割待加工管件，且为待加工管件加工出溃缩孔2和定位孔；冲压部分用于为加工管件加工出条状溃缩槽3和压筋4。

辊压成型部分5位于首端，钢材先在辊压成型部分5内加工成圆管，焊接部分6、定型部分7、切断部分、激光切管机和冲压部分依次加工，且冲压部分位于最后的工序。

所述辊压成型部分5包括若干组压辊，且第一组压辊包括第一上压辊和第一下压辊；钢材通过不断变径的各组压辊，将平面状的钢材卷成圆管；所述第一上压辊为内凹型压辊，且内凹的形状为内陷圆弧状；所述第一下压辊的辊面截面为w型；所述第一上压辊设置在第一下压辊正上方，且其之间夹持有钢带；所述第一上压辊和第一下压辊均设置在底座上，且第一上压辊和第一下压辊的一端分别连接电动机的输出轴；所述第二组压辊以及之后的各组压辊，其上压辊均为外凸式压辊，下压辊为内凹弧式压辊，各组的上压辊与下压辊之间相互配合，各组压辊均设置在各自的底座上，且与各自对应的电动机连接；从第二组压辊开始，上压辊的宽度越来越小，其下压辊所对应的内陷凹弧的宽度也随之变小；钢材从第一组压辊到最后一组压辊的加工过程中，钢材的圆弧度越来越高，直至加工成圆管；其中，第一组压辊的作用在于将钢带压成“w”型，使得后续辊压出的钢带两端面形成“i”型，更好对齐；否则，钢带压成“o”型时，两端面会形成“v”型角，直接影响高频焊接质量。

焊接部分6用于将辊压成型部分5加工成的圆管管缝焊接起来；所述焊接部分6包括定位辊机构和高频感应线圈；所述定位辊机构包括侧定位辊和上定位辊；所述侧定位辊设置在待加工管的两侧；所述上定位辊设置在待加工管的上方；定位辊机构用于为待加工圆管进行定位，确保高频感应线圈能够精确焊接圆管；所述高频感应线圈套设在待加工管上。

在高频感应线圈焊接过程中，接口焊合处多余的原材料被挤压出，在焊缝位置的内外侧形成焊筋，这部分需要刮掉；所以增设有刮疤刀；所述刮疤刀设置在定位辊机构后方，且刮疤刀与待加工管的焊接缝处紧密接触；刮疤刀将焊筋刮下来，确保了圆管表面的光滑性。

所述定型部分7包括若干个定型辊轮组，且其依次首尾相连排列；所述定型辊轮组包括上定型辊轮和下定型辊轮；所述下定型辊轮设置在上定型辊轮正下方，且上定型辊轮和下定型辊轮的中心轴连接电动机的输出轴；所述待加工管被夹持在上定型辊轮和下定型辊轮之间；所述上定型辊轮和下定型辊轮的辊压面向内凹陷，且上定型辊轮和下定型辊轮的凹陷围成的形状为方形或圆弧形；在圆管经过上定型辊轮和下定型辊轮之间的空隙时，外壁受到上定型辊轮和下定型辊轮内凹面的挤压，从而塑形成要求的形状。

所述切断部分包括切割飞锯、测速轮和旋转编码器；所述切割飞锯内穿设有待加工管；所述测速轮设置在生产线上，测速轮的圆周面与待加工管的外壁触压接触，且测速轮侧面的中心点与旋转编码器轴接；所述旋转编码器的信号输出端连接控制系统，且控制系统的信号输出端连接切割飞锯的信号控制端；测速轮和旋转编码器的配合用于检测待加工管件的行走长度，从而确保了切割飞锯每次切割的长度，都是指定长度。

所述条状溃缩槽3、坑状溃缩槽9和压筋4均由冲压部分冲压而成。

具体步骤如下：

步骤一：将钢带接入辊压成型部分5内，钢带首先经过第一组压辊，第一组压辊将平整的钢带压制成“w”型，后续的各组压辊将“w”型的钢带逐渐压制成“o”型；

步骤二：“o”型钢管进入到下一工序焊接部分6内，经过高频感应线圈的高频加热方式，将“o”型钢管开口位置进行加热，通过挤压的方式，将开口位置挤压到一起，形成封闭的圆形钢管；

步骤三：封闭的圆形钢管进入到下一工序定型部分7内，在经过各组定型辊轮组的压制后，圆形钢管被压制成方形管；

步骤四：方形管进入下一工序切断部分内，测速轮和旋转编码器的配合可以测量方形管经过的长度，然后配合切割飞锯的使用，切割出指定长度的方形管；

步骤五：指定切割长度的方管在激光切管机内被切割成预设定好的形状；

步骤六：然后方管再传输至冲压部分内，根据需要压制出条状溃缩槽3、坑状溃缩槽9和压筋4。