一种新能源汽车一体拉弯车顶行李架及其成型工艺的制作方法

文档序号：20994634发布日期：2020-06-05 22:03阅读：387来源：国知局

本发明涉及汽车零部件的设计与制造技术，特别是涉及一种安装在汽车顶部的行李架，具体地说是一种新能源汽车一体拉弯车顶行李架及其成型工艺。

背景技术：

车顶行李架是安装在车辆顶部用于放置物品的一种专用装置。车顶行李架能在人们外出旅游时，通过车顶行李架携带大量必备物品，而不需占用车内的空间。车顶行李架通常由横杆和支撑脚组成，在车顶上左右各安装一个。现有技术中的车顶行李架大多由多个零部件结装构成，因此其结构通常比较复杂，安装拆卸都很不方便。再则由于车顶行李架是安装在车辆的外部，因此在常年的使用和日晒雨淋的情况下，也容易出现磨损和腐蚀，从而降低了车顶行李架的使用寿命和整车的美观性。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的现状，而提供一种新能源汽车一体拉弯车顶行李架及其成型工艺。该车顶行李架结构简洁、外形美观，并具有安装方便，耐磨度好、抗氧化度高和使用寿命长的特点。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种新能源汽车一体拉弯车顶行李架,包括弯曲度与车顶面的纵向曲度相适配的行李架本体，行李架本体为由铝合金型材棒加工成型的一个整体铝梁结构件，该行李架本体由前向后依次包括前支撑段、主体杆段和后支撑段；行李架本体的弯曲度采用三维拉弯工艺一体成型，行李架本体的前支撑段由拉弯后的铝合金型材棒前端，经铣切工艺加工成型；行李架本体的后支撑段由拉弯后的铝合金型材棒后端，经铣切工艺加工成型；行李架本体的外表面具有采用阳极化表面处理形成的氧化膜层；行李架本体主体杆段的底面上共加工有六个孔。

为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：

上述的铝合金型材棒为由弧形的顶面板以及左面板、底面板和右面板构成的具有空心腔的空心型材，并且顶面板和左面板的连接间形成有凸出的圆弧形突出部，左面板向下延伸出底面板形成有左下延伸部，右面板向下延伸出底面板形成有右下延伸部，左下延伸部、底面板和右下延伸部围成了位于空心腔下方的带有下槽口的装配槽腔，左下延伸部的底端位于装配槽腔下槽口的内侧形成有左卡扣，右延伸部的底端位于装配槽腔下槽口的内侧形成有右卡扣；

六个孔均成型在构成行李架本体主体杆段的铝合金型材棒的底面板上；六个孔由前向后依次包括第一孔、第二孔、第三孔、第四孔、第五孔和第六孔；第一孔、第二孔和第三孔相对靠近李架本体的前支撑段，第四孔、第五孔和第六孔相对靠近李架本体的后支撑段。

本发明还提供了一种新能源汽车一体拉弯车顶行李架的成型工艺，该成型工艺包括以下步骤；

1)、采用铝合金挤压制造出用于制备车顶行李架的铝合金型材棒；

2)、将制备好的铝合金型材棒送入三维拉弯机，利用三维拉弯机将铝合金型材棒弯曲形成具有与车顶面的纵向曲度相适配的弯曲度；

3)、将弯曲后的铝合金型材棒按设计的长度尺寸要求，锯切成直线长度为1640.3毫米的铝合金型材棒段；

4)、采用机床将铝合金型材棒段的两端进行铣切加工形成具有前支撑段、主体杆段和后支撑段的行李架毛坯；

5)、在行李架毛坯的主体杆段上通过钻床钻孔钻制出六个孔；

6)、将钻孔后的行李架毛坯依次进行去毛刺、机抛光和手抛光处理；

7)、将手抛处理后的行李架坯料进行阳极化表面处理，使行李架毛坯的表面形成一层外形美观、耐腐蚀性好的氧化膜层，完成新能源汽车一体拉弯车顶行李架的制备。

上述的阳极化表面处理包括以下步骤；

a)、将抛光处理后的行李架坯料利用钻制的孔悬挂在挂具上；

b)、利用挂具将悬挂的行李架坯料吊送至除油槽中，去除行李架坯料表面上的油污；

c)、将去污后的行李架坯料吊送至洗水槽中，第一次进行洗水处理；

d)、将第一次洗水后的行李架坯料吊送放入电抛槽中进行电抛处理；

e)、将电抛后的行李架坯料再吊送至洗水槽中，第二次进行洗水处理；

f)、将第二次洗水后的行李架坯料再吊送至碱蚀槽中，进行碱蚀处理；

g)、将碱蚀后的行李架坯料再吊送至洗水槽中，第三次进行洗水处理；

h)、将第三次洗水后的行李架坯料吊送至中和槽中，进行中和处理；

i)、将中和后的行李架坯料再吊送至洗水槽中，第四次进行洗水处理；

j)、将第四次洗水后的行李架坯料吊送至氧化槽中氧化处理，使行李架坯料的表面获得一层氧化膜层；

k)、将获得氧化膜层的行李架坯料再吊送至洗水槽中，第五次进行洗水处理；

l)、将第五次洗水后的行李架坯料吊送至封闭槽中进行封闭处理；

m)、将封闭处理后的行李架坯料放到自动线上，第六次进行洗水处理；

n)、将第六次洗水后的行李架坯料送入高温封闭槽中，进行高温封闭处理；

o)、将高温封闭处理后的行李架坯料再送入洗水槽中进行第7次洗水处理；

q)、将第7次洗水后的行李架坯料再送入热水槽中进行热水洗处理；

r)、将热水洗处理后的行李架坯料送入烘箱进行烘干处理；

s)、将烘干处理后的行李架坯料采用膜后仪对获得的氧化膜层的厚度进行检验，然后再利用色差仪对李架坯料的颜色进行检验，完成行李架坯料的阳极化表面处理。

上述的第一次洗水处理、第二次洗水处理、第三次洗水处理、第四次洗水处理、第六次洗水处理和第七次洗水处理均为洗水2次，所述的第五次洗水处理为洗水3次；

上述的行李架坯料在氧化槽内的硫酸溶液中进行阳极氧化处理，阳极氧化的电压为18v，电流密度为1.6a/dm³，硫酸浓度为80-100g/l，氧化槽内的槽液温度为18-22℃，铝离子浓度＜20g/l，氧化时间为20-30min。

与现有技术相比，本发明的车顶行李架包括行李架本体，行李架本体为由铝合金型材棒加工成型的一个整体铝梁结构件，即本发明的车顶行李架采用了整体铝梁结构，采用整体铝梁结构，能有效地保证车顶行李架在整车上安装后的位置度。同时由于采用整体铝梁结构，又能最大限度地提高车顶行李架的载荷强度。本发明的车顶行李架采用三维拉弯一体成型工艺，解决了传统工艺拉弯回弹形变不稳定的问题，确保了行李架的整体尺寸要求。另外，车顶行李架在表面处理方面，采用最新的阳极化表面处理工艺，耐腐蚀性能更好，外观更美观。本发明车顶行李架的成型工艺简单、操作方便，一次成形车顶行李架的复杂弯曲形状，减少了传统车顶行李架零部件多、组装繁琐的问题。

附图说明

图1是本发明的主视结构示意图；

图2是图1的仰视结构示意图；

图3是本发明的立体结构示意图；

图4是图1中a-a向的剖视结构图；

图5是图1中b-b向的剖视结构图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细描述。

图1至5是本发明的结构示意图。

其中的附图标记为：行李架本体1、第一孔1a、第二孔1b、第三孔1c、第四孔1d、第五孔1e、第六孔1f、前支撑段11、主体杆段12、后支撑段13、铝合金型材棒2、空心腔2a、装配槽腔2b、顶面板21、圆弧形突出部211、左面板22、左下延伸部221、左卡扣222、底面板23、右面板24、右下延伸部241、右卡扣242。

车顶行李架是纵向安装在车顶面左右两侧用于放置物品的一种专用装置，现有技术中的车顶行李架通常由多个零部件组装构成，这不仅导致了车顶行李架拆卸安装麻烦，而且组装后的车顶行李架整体尺寸也不容易把握，同时也不能更好地保证在整车上安装的位置度。

本发明公开了一种新能源汽车一体拉弯车顶行李架,如图1至图5所示，该车顶行李架包括弯曲度与车顶面的纵向曲度相适配的行李架本体1，行李架本体1能通过螺栓和行李架支座直接固定在车顶面上。本发明的行李架本体1即车顶行李架采用整体铝梁结构，它是由铝合金型材棒2加工成型的一个整体件。行李架本体1由前向后依次包括前支撑段11、主体杆段12和后支撑段13。前支撑段11和后支撑段13在车顶行李架安装好后与车顶面接触起主支撑作用，主体杆段12相对车顶面留有一定的间隙距离。

为了确保车顶行李架的整体尺寸要求，防止拉弯回弹形变不稳定的问题，行李架本体1的弯曲度采用三维拉弯工艺一体成型，行李架本体1的前支撑段11由拉弯后的铝合金型材棒2的前端采用铣切工艺加工成型；铝合金型材棒2的前端铣切时要求前支撑段11的弧度与车顶面前端的支撑部位的弧度相一致，以使前支撑段11的底部能与车顶面前端的支撑部位形成面接触。行李架本体1的后支撑段13由拉弯后的铝合金型材棒2的后端采用铣切工艺加工成型。同理，铝合金型材棒2的后端铣切时要求后支撑段13的弧度与车顶面后端的支撑部位的弧度相一致，以使后支撑段13的底部能与车顶面后端的支撑部位形成面接触。行李架本体1主体杆段12的底面上共加工有六个孔。六个孔通过螺栓和行李架支座将行李架本体1固定相连接。

六个孔均成型在构成行李架本体1主体杆段12的铝合金型材棒2的底面板23上；六个孔由前向后依次包括第一孔1a、第二孔1b、第三孔1c、第四孔1d、第五孔1e和第六孔1f；第一孔1a、第二孔1b和第三孔1c相对靠近李架本体1的前支撑段11，第四孔1d、第五孔1e和第六孔1f相对靠近李架本体1的后支撑段13。六个孔中第二孔1b、第三孔1c、第四孔1d和第五孔1e均为安装孔，行李架本体1通过螺栓和安装孔固定在行李架支座上，行李架支座又通过螺栓固定在车顶面上。

为了能够增强车顶行李架的耐腐蚀性、耐磨性、耐热性以及硬度和美观性，提高车顶行李架的使用寿命，本发明车顶行李架的外表面具有采用阳极化表面处理形成的氧化膜层，氧化膜层的厚度为20至50um。

本发明的车顶行李架材料上采用铝合金型材棒加工成型，能有效地减轻车身的总体重量，工艺上采用三维拉弯工艺一次成型复杂的空间弯曲形态，减少了传统车顶行李架零部件数量多，组装繁琐的问题。

本发明的车顶行李架的主要技术经济指标为：

1、车顶行李架主体杆段的承重在70kg以上。

2、抗震动性达到5级，以及耐240小时抗疲劳性试验。

3、车顶行李架在耐1512小时的中性盐雾腐蚀性试验中表面不损伤。

4、车顶行李架表面耐紫外线性能为：直接照射2250小时氙灯老化试验，零件表面不褪色，不变形损伤。

5、行李架支座的高强度装配,在2000n拉力下保证不拉脱，不断裂。

6、耐震动性，通过6个月的汽车道路强化疲劳测试试验，符合试验要求。

本发明还公开了一种新能源汽车一体拉弯车顶行李架的成型工艺，该成型工艺包括以下步骤；

1)、采用铝合金挤压制造出用于制备车顶行李架的铝合金型材棒2；铝合金型材棒2为由弧形的顶面板21以及左面板22、底面板23和右面板24构成的具有空心腔2a的空心型材，并且顶面板21和左面板22的连接间形成有凸出的圆弧形突出部211，左面板22向下延伸出底面板23形成有左下延伸部221，右面板24向下延伸出底面板23形成有右下延伸部241，左下延伸部221、底面板23和右下延伸部241围成了位于空心腔2a下方的带有下槽口的装配槽腔2b，左下延伸部221的底端位于装配槽腔2b下槽口的内侧形成有左卡扣222，右延伸部241的底端位于装配槽腔2b下槽口的内侧形成有右卡扣242；左卡扣222和右卡扣242形似倒钩，能防止安装在装配槽腔2b内的部件脱出。

2)、将制备好的铝合金型材棒2送入三维拉弯机，利用三维拉弯机将铝合金型材棒2弯曲形成具有与车顶面的纵向曲度相适配的弯曲度；

3)、将弯曲后的铝合金型材棒2按设计的长度尺寸要求，锯切成直线长度为1640.3毫米的铝合金型材棒段；

4)、采用机床将铝合金型材棒段的两端进行铣切加工形成具有前支撑段11、主体杆段12和后支撑段13的行李架毛坯；

5)、在行李架毛坯的主体杆段12上通过钻床钻孔钻制出六个孔；