一种车用管架电泳工艺孔及其加工工艺的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种车用管架电泳工艺孔及其加工工艺，用于汽车骨架阴极电泳，属于汽车零部件及其加工技术领域。
【背景技术】
[0002]随着乘客对客车整车安全性的要求不断提高，关于客车安全性的新技术不断推出。全承载式整车能最大程度的提高汽车安全性，最大程度保护乘客人身安全，此项技术已得到大众的普遍认可。GB7258更明确要求，整车车长大于11米的公路客车整车骨架必须使用全承载技术，从政策层面上肯定了全承载骨架技术。
[0003]支撑全承载技术能得以顺利实施的关键就是焊接防腐，没有好的焊接防腐工艺，全承载技术的优势等于免谈。阴极电泳涂装技术以其泳透力好，涂膜外观平滑，膜厚均一，涂膜耐腐蚀性能优异，适合流水线生产，可以完全实现自动化，涂料利用率高，安全性好，公害低等优点，被广泛运用于全承载式汽车。
[0004]而阴极电泳能否得以顺利实施的关键就是焊接骨架电泳工艺孔的开孔及布置，现有的电泳工艺孔由于形状、尺寸及位置布置不合理，在进行客车整车电泳时，电泳液不能顺利进入车身钢管内腔，电力线不能顺利到达管内腔，异型钢管内部不能泳上底漆，以及在前处理和电泳时液体也不能快速排出，从而影响最终电泳涂膜质量。另外，不当的电泳工艺孔的设计也会增加骨架焊接处的应力集中，造成汽车安全隐患。这便是现有技术中存在的不足之处。
【发明内容】
[0005]为解决以上技术上的不足，本发明提供了一种车用管架电泳工艺孔及其加工工艺，能最大程度避免焊接钢管应力集中和增加整车阴极电泳效率及防腐能力，具有结构简单、加工成本低的优点。
[0006]本发明的技术方案如下:一种车用管架电泳工艺孔，包括浸液排气长孔，所述浸液排气长孔设置在水平管上，所述浸液排气长孔的边缘与水平管的边缘之间的距离SI是10?20mm；
所述浸液排气长孔的宽度dl=0.25XDl，其中Dl是指水平管的水平面上垂直水平管水平面中心线上的管边长，当Dl <20mm时，dl=0;
当水平管的长度Hl > 250mm时，浸液排气长孔的长度Ll=Dl并且LI < 50mm;当80mm<Hl<250mm时，Ll=dl ；当Hl < 80mm时，L1=0。
[0007]本发明的技术方案还包括:所述电泳工艺孔还包括浸液排气U孔，所述浸液排气U孔设置在竖管和/或斜撑管的端部；
所述浸液排气U孔的宽度d2=0.25XD2，其中D2是指斜撑管(5)或竖管(6)的工艺孔所在平面的垂直平面中心线的管边长，当D2<20mm时，d2=0;
当斜撑管或竖管的工艺孔所在平面的垂直平面中心线的管边长D2<40mm时，浸液排气U孔的长度L2= 12mm;当D2 2 40mm时，L2=20mm。
[0008]经过有限元分析管架受力疲劳极限和弯曲极限等工况，发现竖管和斜撑管适合加工U孔，并且，综合考虑浸液效率和焊接安全性之间如何取舍的问题，在尽量保证最大程度避免管架出现受力集中的情况下，经过有限元分析其受力疲劳极限和弯曲极限，发现将浸液排气U孔的尺寸设计成上述数值时效果较好。
[0009]本发明的技术方案还包括:所述水平管或斜撑管或竖管的长度位于大于600mm小于IlOOmm之间时，水平管或斜撑管或竖管的中部设置有引流排气圆孔；
当水平管或斜撑管或竖管的长度大于等于IlOOmm时，相邻引流排气圆孔之间的间距是600mmο
[0010]圆孔相对于长孔和U孔，更能有效的避免受力应力集中，经研究发现，圆孔采用上述数值设计时，几乎没有应力集中；但圆孔的缺陷是在水平管上浸液效率低、在竖管上容易出现浸液死角，所以将圆孔布置在管的中部位置。
[0011]本发明的技术方案还包括:所述水平管或斜撑管或竖管的工艺孔所在平面的垂直平面中心线的管边长小于60mm时，引流排气圆孔的直径d3是1mm;水平管或斜撑管或竖管的工艺孔所在平面的垂直平面中心线的管边长大于等于60_时，引流排气圆孔的直径d3是20_。此种设计的好处在于能够尽量加大圆孔的浸液效率，同时又可避免应力集中。
[0012]本发明的技术方案还包括:所述浸液排气长孔设置在水平管上下表面的中心线上，所述水平管是垂直端部水平管和/或倾斜端部水平管。在理论力学中，中心线即为管材的中性层，在中性层上做合适的减材料加工，不影响其力学性能。
[0013]本发明的技术方案还包括:所述斜撑管的切角锐角侧设置有浸液排气U孔，所述浸液排气U孔位于斜撑管的中心线上。此种设计也是经过有限元受力分析后发现在锐角处做工艺孔要好于钝角处。
[0014]本发明的技术方案还包括:所述竖管的端部设置有贯通的浸液排气U孔，所述浸液排气U孔位于竖管非蒙皮或非覆盖面的中心线上。在非蒙皮或非覆盖面上设置U孔的原因在于，蒙皮和覆盖面为后期焊接件，如果工艺孔位于蒙皮或覆盖面侧，会把原管件上的工艺孔盖住。
[0015]—种车用管架电泳工艺孔的加工工艺，所述水平管与斜撑管或竖管对接时，当斜撑管或竖管的截面上的垂直水平管水平面中心线的边长等于水平管的水平面上垂直水平管水平面中心线上的边长时，在斜撑管或竖管的中心位置设置引流排气圆孔；
当斜撑管或竖管的截面上的垂直水平管水平面中心线的边长大于水平管的水平面上垂直水平管水平面中心线上的边长的一半但小于所述水平管的水平面上垂直水平管水平面中心线上的边长时，在水平管的中心线上设置引流排气圆孔并且使引流排气圆孔位于斜撑管或竖管的截面内；
当斜撑管或竖管的截面上的垂直水平管水平面中心线的边长小于等于水平管的水平面上垂直水平管水平面中心线上的边长的一半时，在斜撑管或竖管的截面内设置引流排气圆孔，当引流排气圆孔的圆心与水平管中心线之间的距离L>Dl/4时，在水平管的中心线上设置引流排气圆孔。
[0016]这样设置的好处在于，能尽量加快竖管或斜撑管的引流效率，同时最大程度降低引流孔对水平管强度的影响。
[0017]本发明的技术方案还包括:所述斜撑管或竖管的工艺孔所在平面的垂直平面中心线的管边长<60_时，引流排气圆孔的直径d3=10mm;斜撑管或竖管的工艺孔所在平面的垂直平面中心线的管边长2 60_iim时，引流排气圆孔的直径d3=20mm。
[0018]本发明的技术方案还包括:所述斜撑管或竖管的一端与水平管的相交位置处靠近浸液排气长孔的位置时，所述位置处的浸液排气长孔更改为引流排气圆孔；
所述水平管竖向叠加时，相邻水平管相交位置处的浸液排气长孔更改为引流排气圆孔。
[0019]长孔会加大钢管的受力应力集中，如果长孔在靠近竖管或斜撑管的焊接位置，应力集中会更加明显，为了避免不利影响将长孔改为圆孔;水平管上下叠加时，长孔多是采用冲压成型，加工难度大，为了加工方便改为钻圆孔。
[0020]本发明的有益效果是:经过有限元分析管架受力疲劳极限和弯曲极限等工况，发现水平管适合加工长孔，因此在水平管上设计浸液排气长孔，并且，综合考虑浸液效率和焊接安全性之间如何取舍的问题，在尽量保证最大程度避免管架出现受力集中的情况下，经过有限元分析其受力疲劳极限和弯曲极限，发现将浸液排气长孔的尺寸设计成上述数值时效果较好;此外，将浸液排气长孔的位置设置在距离水平管10?20mm，也是经过有限元分析后得到的最为合适的距离，因为如果间距太小会引起焊接应力集中影响安全性，太大则会影响浸液速度造成管内空间无法浸液。
[0021]此外，本发明在确保车用管架内腔“不积液、不篷气”的基本前提下，满足腔体结构内外表面的涂膜质量(膜厚、耐蚀性)和工作液的稳定、可控性(不窜液)；确保流液、排气功能，杜绝封闭结构积液现象，保证液体进得去，流得出；在兼顾施工可行性的情况下可保证更好的