专利名称：前保险杠防撞梁的制作方法
技术领域：
前保险杠防撞梁技术领域[0001]本实用新型涉及汽车零部件技术领域，特别是汽车前保险杠防撞梁。
技术背景[0002]传统的汽车前保险杠防撞梁，由内板和外板焊接而成，其截面形状如图5所示，由两个矩形和三个直线段构成，内板和外板选用材料HC450/980TR (材料性能为屈服强度 450 700MPa，抗拉强度980 MPa、断后延伸率14)，厚度T=L 5，成型工艺一般为冷冲压，然而该材料的拉延性能较差，致使冷冲压工艺制作后的零件回弹性大，制件精度难以保证，给后续的焊接及装配工艺带来了很大的麻烦；内板、外板单独成型，相应地增加了检具、焊接夹具及焊钳开发费用、能源消耗及管理成本，并且制成的抗拉强度不好。实用新型内容[0003]本实用新型所要解决的技术问题是对前保险杠防撞梁的结构进行优化，提供一种工艺成本低、精度高、碰撞性能好的汽车前保险杠防撞梁。[0004]为此，本实用新型所采用的技术方案是一种前保险杠防撞梁，包括承载部(1 )、 位于承载部(1)上端的上支撑部(2)和位于承载部(1)下端的下支撑部(3)，所述承载部(1) 为立板，所述上支撑部(2)和下支撑部(3)均为斜板且两者对称设置在承载部(1)的上、下两端，所述承载部(1)局部向内凹陷形成加强部(la)，所述上支撑部(2)和下支撑部(3)在远离承载部(1)的一端均设置有平行于承载部(1)的翻边(4)，该前保险杠防撞梁由抗拉强度为400 600Mpa、厚度为1. 8 2. 5mm的钢板热冲压一体成型，热冲压后的抗拉强度为 1300 1800Mpa。[0005]作为优选，所述加强部(la)设置在承载部(1)的中部，该加强部(la)为圆弧形或方形。[0006]所述抗拉强度为400 600Mpa的钢板是热轧或热轧酸洗钢板BR1500HS、冷轧退火钢板B1500HS，厚度为2mm。[0007]本实用新型的保险杠防撞梁是一体形成的，不需要像背景技术那样对内板、外板分别制造再焊接形成，不但减少了一套工装夹模具，而且简化了工艺，提高了制造精度。[0008]并且，本实用新型采用的钢板材料通过热压工艺制成防撞梁后，抗拉强度从 400 600Mpa提升到1300 1800Mpa，防撞梁的防撞机械性能明显得到了提高。[0009]有益效果[0010](1)减少了一个零件，使得车身轻量化，相应地减少了整车油耗和(X)2排放；[0011](2)通过结构优化设计，节省零件检具、焊接夹具、焊钳的开发费用及管理维护成本，减少焊接费用及能源消耗，提高生产效率，有效地控制了综合制造成本[0012](3)结构设计简单，零件成形性相对较好，有利于车身精度的提高，提升整车质量；[0013](4)降低压机吨位要求，降低冲压噪声；[0014](5)通过材料选用及工艺参数设置，方便有效提高零件的表面硬度及其耐磨性，提高车型的碰撞性能。[0015]综上所述，本实用新型通过结构和选材的优化、以及加工方法的改进，节约了材料、降低了成本、简化了加工方法，并能达到改进前同样的防碰撞能力。
[0016]图1是本实用新型的结构示意图。[0017]图2是图1的A-A截面图。[0018]图3是本实用新型的第二种截面图。[0019]图4是本实用新型的第三种截面图。[0020]图5是传统的前保险杠防撞梁的截面图。[0021]图6是改进前、后的前保险杠防撞梁在整车碰撞试验中的速度历程对比图。[0022]图7是改进前、后的前保险杠防撞梁在整车碰撞试验中的减速度历程对比图具体实施方式
[0023]
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明[0024]如图1、图2所示的前保险杠防撞梁，由承载部1、位于承载部1上端的上支撑部2 和位于承载部1下端的下支撑部3构成，三者构成了前保险杠防撞梁的拱形截面。承载部1 为立板，上支撑部2和下支撑部3均为斜板且两者对称设置在承载部1的上、下两端。上支撑部2和下支撑部3在远离承载部1的一端均设置有平行于承载部1的翻边4。承载部1 的中部向内凹陷形成加强部la，该加强部Ia最好为圆弧形，便于冲压成型，也可以是方形， 如图3所示。设置在承载部1上的加强部Ia可以位于承载部1的两端部，承载部1上的加强部Ia不限于一个，可以是两个、三个或更多，如图4所示。[0025]该前保险杠防撞梁由抗拉强度为400 600Mpa、厚度为1. 8 2. 5mm的钢板热冲压一体成型，热冲压后的抗拉强度为1300 ISOOMpa。[0026]优选钢板材料为热轧或热轧酸洗钢板BR1500HS、冷轧退火钢板B1500HS，厚度为 2mm，热冲压后的抗拉强度为1300 ISOOMpa，这两种材料均为宝钢在售品种。选用的材料不局限于上述两种，可选用化学成分及机械性能相近的相应规格材料，通过热冲压成型达到1300 1800Mpa的抗拉强度。其中冷轧退火钢板B1500HS的化学成分为[0027]C ^ $1POAlCrB TiN I MoIin Iai0.20 LOO 0.15 0.25 1.40 I υ. 40<0.025<0.010.020 0. _CUO a 350.0015 0, 020 α 00501 ο. ο <0,(09 I 35[0028]热轧或热轧酸洗钢板BR1500HS、冷轧退火钢板B1500HS的机械性能为[0029]4屈服强度(Iffa)抗拉强度(MPa)断后延伸率950 12501300 1800彡6[0031]上述前保险杠防撞梁的加工方法，包括以下步骤[0032](1)下料选用抗拉强度为400 600Mpa、厚度为1. 8 2. 5mm的钢板，根据前保险杠防撞梁的展开轮廓尺寸并考虑冲压模具中的压边尺寸进行下料，下料的同时冲出图1 及图3中的圆孔；[0033](2)加热将钢板放入加热炉中加热到Ac3使其充分奥氏体化，Ac3是指加热时先共析铁素体全部融入奥氏体的终了温度；[0034](3)冲压成型将加热后的钢板快速移至压机、将钢板置于预制的压机模具中，模具由上模和下模构成，上、下模合在一起形成的型腔与设计的前保险杠防撞梁结构匹配，下料中预留的压边尺寸压紧在合模后的型腔外，合模后通过压机冲压成型，保持冲压状态冷却至100 200°C，钢板抗拉强度达到1300 1800Mpa，将钢板从压机中取出；[0035](4)喷丸处理以去除零件表面的氧化皮；[0036]( 5 )在室温下自然冷却，用激光模具刀进行切边，将压边切掉。[0037]步骤(1)中抗拉强度为400 600Mpa的钢板与优选为热轧或热轧酸洗钢板 BR1500HS、冷轧退火钢板B1500HS，厚度为2mm。[0038]为验证该实用新型的技术效果，根据设计提供的数据和材料参数建模，在正碰条件下比较其性能差异性。采用Hypermesh和OASYS与Ls-Dyna软件作为前后处理及求解器工具，依据CM VDR294法规《关于正面碰撞乘员保护的设计规则》，对改进前后的前保险杠防撞梁正碰结构耐撞性分析。[0039]整车初速度为50km/h，计算碰撞时间为90ms。安装在整车上的前保险杠防撞梁在正碰结构耐撞性分析试验中，改进前、后的两方案整车速度历程图对比如图6所示，虚线为更改前的速度，实线为新方案的速度，改进前、后的速度历程对比差异不明显。改进前、后的两方案整车减速度历程图对比如图7所示，虚线为原方案，实线为新方案的，新方案对减速度的影响不明显。在100%正碰工况下对比分析改进前、后的前保险杠防撞梁，在高速阶段从整车速度历程图和整车减速度历程图发现其差异不明显，证明新结构的前保险杠防撞梁通过结构优化，节约了材料、降低了成本、简化了加工方法，能达到改进前同样的防碰撞能力。
权利要求1.一种前保险杠防撞梁，其特征在于包括承载部(1)、位于承载部(1)上端的上支撑部(2 )和位于承载部(1)下端的下支撑部(3 )，所述承载部(1)为立板，所述上支撑部(2 )和下支撑部(3)均为斜板且两者对称设置在承载部(1)的上、下两端，所述承载部(1)局部向内凹陷形成加强部(la),所述上支撑部(2)和下支撑部(3)在远离承载部(1)的一端均设置有平行于承载部(1)的翻边(4)，该前保险杠防撞梁由抗拉强度为400 600Mpa、厚度为 1. 8 2. 5mm的钢板热冲压一体成型，热冲压后的抗拉强度为1300 1800Mpa。
2.按照权利要求1所述的前保险杠防撞梁，其特征在于所述加强部(Ia)设置在承载部(1)的中部，该加强部(Ia)为圆弧形或方形。
3.按照权利要求1或2所述的前保险杠防撞梁，其特征在于所述抗拉强度为400 600Mpa的钢板是热轧或热轧酸洗钢板BR1500HS、冷轧退火钢板B1500HS，厚度为2mm。
专利摘要本实用新型公开了一种前保险杠防撞梁，包括承载部(1)、位于承载部(1)上端的上支撑部(2)和位于承载部(1)下端的下支撑部(3)，所述承载部(1)为立板，所述上支撑部(2)和下支撑部(3)均为斜板且两者对称设置在承载部(1)的上、下两端，所述承载部(1)局部向内凹陷形成加强部(1a)，所述上支撑部(2)和下支撑部(3)在远离承载部(1)的一端均设置有平行于承载部(1)的翻边(4)，该前保险杠防撞梁由抗拉强度为400～600Mpa、厚度为1.8～2.5mm的钢板热冲压一体成型，热冲压后的抗拉强度为1300～1800Mpa。通过结构优化，节约了材料、降低了成本、简化了加工方法，能达到改进前同样的防碰撞能力。
文档编号B21D53/88GK202271941SQ201120373360
公开日2012年6月13日 申请日期2011年9月30日 优先权日2011年9月30日
发明者余桃 申请人:力帆实业(集团)股份有限公司