一种可加热修复的车辆保险杠结构的制作方法_2

文档序号:9572708阅读:来源:国知局
提高合金的抗腐蚀性和耐酸碱性,还能大幅提高合金的强度、硬度和耐磨性等机械性能,从原材料上改善保险杠的各项性能,使保险杠能更好地发挥出自身功能,延长保险杠的使用寿命。
[0014]综上所述,由于采用了上述技术方案,本发明的有益效果是:
1、能很好的缓冲侧向冲击力,缓冲过程更平缓,车身和车内人员的撞击感减轻,有利于人员和车身的保护。
[0015]2、能缓冲较大冲击力,与现有的单杠保险杠相比,缓冲能力增强,即使杠体遭受破坏而失效,其中间梁能继续起到缓冲冲击力的作用。
[0016]3、本发明的保险杠可以长时间不用更换,耐腐蚀性、耐酸碱性和耐磨性优异,机械性能好,即使遭受破坏,在保险杠未遭受毁灭性破坏的情况下,可以通过加热的方式恢复保险杠原有形状,继续发挥保险杠的功能。
[0017]4、本发明的保险杠结构简单,易于安装拆卸,所用原材料来源广泛,特制铁基记忆合金制造成本低廉,相应地保险杠造价适中,易于推广使用。
【附图说明】
[0018]图1是本发明的一种可加热修复的车辆保险杠结构示意图。
[0019]图中标记:1为杠体,2为中间梁,3为横梁,4为纵梁,5为强力弹簧,6为缓冲块,7为膨胀螺栓,8为固定螺栓,9为孔槽顶端,10为孔槽底端,11为压力弹簧,12为凸台,13为间隙。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图,对本发明作详细的说明。
[0021]为了使发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
[0022]如图1所示,一种可加热修复的车辆保险杠结构,包括杠体1和横梁3,所述横梁3为一直梁,横梁3的两端分别设有一纵梁4,所述纵梁4为一直梁,纵梁4的下端与横梁3连接,上端与杠体1连接,纵梁4的中部设有一中间梁2,所述中间梁2也为一直梁,且通过固定螺栓8固定安装在纵梁4的中部,所述杠体1为弧形,杠体1的两端通过一缓冲块6固定连接在纵梁4上,杠体1与中间梁2之间还设有若干个强力弹簧5,所述强力弹簧5的一端固定连接在杠体1上,另一端固定连接在中间梁2上。
[0023]在本发明中,所述纵梁4的上端为斜边,缓冲块6固定安装在纵梁4的上端上,纵梁4的下端开凿有一孔槽,纵梁4的孔槽部分全部深入到所述横梁3里,纵梁4的中部开凿有一内螺纹孔,所述固定螺栓8通过所述内螺纹孔将中间梁2和纵梁4固定连接;所述横梁3的两端开凿有凹槽,所述纵梁4的下端孔槽插入凹槽里,所述凹槽的底部有一凸台12,所述凸台12上固定安装有一压力弹簧11,所述压力弹簧11的下端连接凹槽上的凸台12,上端连接纵梁4下端的孔槽顶端9,所述纵梁4下端的孔槽底端10与所述横梁3凹槽的底端设有间隙13,纵梁4下端部分可以在横梁3凹槽内滑动。
[0024]在本发明中,所述杠体1的两端设有卡槽,所述缓冲块6嵌插进所述卡槽内,所述缓冲块6嵌插进卡槽内的部分设有两颗膨胀螺栓7,所述膨胀螺栓7贯穿并固定连接杠体1和缓冲块6,所述缓冲块6用弹簧钢制成,所述杠体1用特制铁基记忆合金制成;所述强力弹簧5为高锰钢强力弹簧,所述压力弹簧11为弹簧钢弹簧,强力弹簧5的中径较压力弹簧11的中径大,强力弹簧5的弹簧丝直径比压力弹簧11的弹簧丝直径大;所述膨胀螺栓7和所述固定螺栓8用特制铁基记忆合金制成,连接方式采用过盈配合,所述中间梁2也采用特制铁基记忆合金制成。
[0025]在本发明的一个实施例中,所述特制铁基记忆合金为合金钢,所述合金钢的组分按重量百分比计算(以下%均表示重量百分比)为:碳为0.12%,镍为4.3%,铬为9.02%,锰为11.3%,硅4.5%,铌为0.95%,钼为1.2%,钛为3.47%,稀土为0.66%,磷和硫的总量不超过0.035%,余量为铁及其不可避免的杂质。
[0026]在本发明的一个实施例中,所述特制铁基记忆合金为合金钢,所述合金钢的组分按重量百分比计算(以下%均表示重量百分比)为:碳为0.16%,镍为3.23%,铬为10.5 %,锰为12.0%,硅5.0%,铌为0.78%,钼为1.5%,钛为4.0%,稀土为0.89%,磷和硫的总量不超过
0.035%,余量为铁及其不可避免的杂质。
[0027]在本发明的一个实施例中,所述特制铁基记忆合金为合金钢,所述合金钢的组分按重量百分比计算(以下%均表示重量百分比)为:碳为0.14%,镍为3.51%,铬为9.73 %,锰为11.4%,硅4.7%,铌为0.83%,钼为1.3%,钛为3.78%,稀土为0.81%,磷和硫的总量不超过
0.035%,余量为铁及其不可避免的杂质。
[0028]在本发明的一个实施例中,所述特制铁基记忆合金为合金钢,所述合金钢的组分按重量百分比计算(以下%均表示重量百分比)为:碳为0.15%,镍为4.3%,铬为9.56 %,锰为11.5%,硅5.0%,铌为0.95%,钼为1.5%,钛为4.0%,稀土为0.85%,磷和硫的总量不超过
0.035%,余量为铁及其不可避免的杂质。
[0029]在上述实施例中,所述特制铁基记忆合金的制备工艺包括以下几个步骤:
步骤1、用中频感应电炉恪炼,金属炉料加入顺序为生铁、废钢、钥铁、银铁、娃铁、猛铁、铬铁,熔炼温度达到1610°C时,进行脱氧,然后再加入脱氧剂进行二次脱氧,之后加入钼铁、钛铁和铌铁,熔炼快结束时,加入稀土,使钢中的合金成分达到预定要求,然后微调钢液中的化学成分,浇注成型,然后清理钢锭表面渣滓,除去冒口 ;
步骤2、将得到的钢锭在1100°C进行均匀化退火,保温时间为5h,然后随炉冷却只室温;
步骤3、用机械加工的方法除去钢锭表面的铸造缺陷和氧化皮,表面打磨光滑平整,然后将钢锭加热至1050°C,升温速率为100°C /h,一次锻压下,将钢锭锻造成所需规格的板材,一部分钢锭加工成钢盘条;
步骤4、将锻压完成后的板材置于热处理炉中,加热板材至650°C,升温速率为70°C /h,然后保温3h,再随炉冷却至室温;然后用机加工的方式将板材加工成所需产品,即加工成杠体1形状,将钢盘条加工成膨胀螺栓7和固定螺栓8,其中,当加工成膨胀螺栓7和固定螺栓8时,膨胀螺栓7和固定螺栓8的螺距与相匹配的内螺纹孔的螺距小4% ;然后将得到的成品置于热处理炉中,加热至650°C,保温30min,然后再水淬至室温;
步骤5、制得后的成品在使用时还需进行热机械循环训练,即在室温下,通过机械加工的方式将得到的成品加工成所需形状,然后将变形后的成品置于加热炉中,加热成品至600°C,保温40min,最后随炉冷却至室温,如此反复,直至成品的可恢复变形量为4%,最后将膨胀螺栓7和固定螺栓8分别进行扩径,扩径率为5% ;
然后将上述制得的膨胀螺栓7和固定螺栓8安装在可加热修复的车辆保险杠结构中,然后用乙炔枪加热膨胀螺栓7和固定螺栓8至600°C,保温20min,然后冷却至室温。
[0030]当保险杠受到侧向来的冲击力时,先通过缓冲块6的缓冲作用,吸收冲击力,若冲击力过大,由于纵梁4的上端为一斜边,他会把侧向载荷转向为竖向载荷,进一步传递到纵杆4的下端,压缩横杆3凹槽内的压力弹簧11,通过压力弹簧11蓄能的作用,将冲击力吸收,而当冲击力撤除时,弹簧释放势能,使保险杠复位,在此过程中,中间梁2起到平衡纵杆4的作用,使纵杆4不会左
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