本发明涉及汽车副车架一体化制造。更具体地说，本发明涉及一种冷压形一体式后副车架及其制造工艺。
背景技术：
1、传统的汽车副车架基本采用钣金冲压、焊接的形式拼接制造，出于底盘动力布置的考虑，往往传统的冲焊副车架布置显得尤为困难和空间局促，这就对冲压件成型提出很高的要求，同时出于强度因素考虑，冲焊副车架往往需要配合焊接加强支架和加强块，增加了设计周期以及生成成本，同时需求更多的模具、工装和夹具，浪费大量的人力物力，同时还不利于整车轻量化生产的发展趋势。具体结构上，副车架主体框架由三根内高压成形管梁加一根直管焊接而成，制作时，采用夹具定位焊接，焊接量大，管梁厚度一般控制在2-3mm，焊接热影响会导致管梁整体变形，尺寸精度偏差大，有焊接变形风险，需要开三套弯管、成形模具，成本较高，且焊接变形大，同时管梁的搭接处型面贴合差，导致焊接困难，后期焊缝易开裂，数模上看间隙不大，但实际管梁成形后，激光切割这种不规则搭接面会有不少的间隙，造成实际连接需要采用大量焊缝填缝连接，对于实际受力较大的点会有开裂风险，管梁内高压成形的型面不一定完全贴合数模，会导致两者搭接间隙过大，从而导致搭接受力区域小，影响整个框架的连接强度。
技术实现思路
1、本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。
2、本发明还有一个目的是提供一种冷压形一体式后副车架及其制造工艺，以解决现有技术的后副车架制造转移工序复杂、焊接状态难保证的技术问题。
3、为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，一方面，本发明提供了一种冷压形一体式后副车架，包括主体框架，主体框架包括几字形架和后梁，几字形架包括上横部、两个侧弯部和分别延伸在每个侧弯部外侧并呈弧形的外沿部，后梁焊接在两个外沿部的中部相对侧之间，主体框架采用圆管冷压成形，侧弯部朝主体框架所在平面的上侧凸起弯曲设置，后梁为圆直管，上横部与每个侧弯部过渡的顶角处分别焊接有前悬置安装支架，两个侧弯部靠近外沿部的下侧之间焊接下横梁，下横梁与后梁之间焊接后悬置安装支架，侧弯部的侧向焊接连杆安装支架，外沿部的上侧焊接悬架臂安装支架，侧弯部的靠近上横部的一端上侧、外沿部在靠近弯曲圆心的一侧分别焊接有套管，其中，靠近侧弯部处的两个套管上侧设置焊接有套管固定座，套管固定座的两端分别与同侧的前悬置安装支架、侧弯部焊接。
4、优选的是，在所述外沿部靠近弯曲圆心的一侧设置有与所述套管匹配的弧形槽，弧形槽为半圆形结构。
5、另一方面，本发明还提供了一种冷压形一体式后副车架的制造工艺，包括如下步骤：
6、s1、独立制作所需尺寸的几字形架、后梁及两个前悬置安装支架；
7、s2、将步骤s1的结构焊接为主体框架整体；
8、s3、在主体框架上焊接套管，其中靠近上横部的套管对应设置套管固定座，在套管固定座的顶部与套管之间开窗焊接；
9、s4、继续在主体框架上焊接连杆安装支架、悬架臂安装支架；
10、s5、在侧弯部之间焊接下横梁，然后焊接后悬置安装支架，得到冷压形一体式后副车架。
11、优选的是，在步骤s1中，所述几字形架通过如下步骤制得：
12、a1、取直管切割；
13、a2、预成型u形的弯管；
14、a3、对步骤a2的弯管两端向外预成型弯折，形成几字形弯管；
15、a4、冷压成型，得到几字形架；
16、a5、对几字形架进行激光切割，形成弧形槽、漏液孔。
17、优选的是，在步骤a4中，对几字形弯管进行冷压成形时，首先将几字形弯管的管坯放入模腔内，向管坯内充入压力气体，调整内压并合模，实现模内成形。
18、优选的是，步骤a4中，具体包括如下步骤：
19、t1、对应几字形弯管的分段上横部、侧弯部、外沿部设置有固定支撑模具和活动支撑模具，用于在冷压时保持管坯在成形过程中的成形定位，在上横部的中间设置有第一固定支撑模具，在上横部与两个侧弯部的顶角处分别设置一个第一活动支撑模具，对应侧弯部的中部设置有第二固定支撑模具，外沿部靠近侧弯部的一端设置有第三固定支撑模具，侧弯部上对应第二固定支撑模具与第三固定支撑模具之间密封对接有第二活动支撑模具，外沿部的剩余部分对应设置第三活动支撑模具，在第一固定支撑模具、第二固定支撑模具、第三固定支撑模具上设置用于激光扫描的定位标签；
20、t2、通过激光扫描所有定位标签作为几字形架的关键位置，结合几字形架在固定支撑模具与活动支撑模具内的构造尺寸，拟合生成几字形架的完整轮廓定位坐标群；
21、t3、冷压模内成型后，打开第一活动支撑模具、第二活动支撑模具、第三活动支撑模具，准备进行焊接工序，其中，第一活动支撑模具对应空出前悬置安装支架、对应端套管、套管固定座、连杆安装支架的安装位置，第二活动支撑模具对应空出下横梁的安装位置，第三活动支撑模具对应空出后梁、悬架臂安装支架、对应端套管的安装位置及弧形槽的切割位置；
22、t4、通过激光扫描露出的几字形架，得到几字形架的实际轮廓定位坐标，对比理想轮廓定位坐标和实际轮廓定位坐标，确定几字形架是否冷压成形到位；
23、t5、对应步骤t3的位置进行焊接作业，每个焊接阶段分别扫描几字形架的实际轮廓定位坐标，对比理想轮廓定位坐标和实际轮廓定位坐标，确定是否产生设计尺寸外变形或偏移；直至形成完整的冷压形一体式后副车架结构。
24、优选的是，所述第三固定支撑模具为环状支撑结构。
25、优选的是，每处固定支撑模具的最小长度为l = l + [π*r - s* d * (d/t)]/ 3，其中，s=2ν，ν为几字形架所用金属材料的泊松比，l为几字形架总长度，r为弯曲半径，d为圆管直径，t为圆管壁厚。
26、本发明至少包括以下有益效果：本发明的冷压形一体式后副车架及其制造工艺，后副车架的主体框架结构包括几字形架、后梁、下横梁，其中几字形架采用圆管一体式冷压形而成，后梁为圆直管，减少焊接变形源头，从而提高整体焊接精度，结构上相比传统冲焊件更简易，依次安装的套管、支架结构位置可相互利用和辅助定位，底部布置可使用空间更充足，本副车架的制备工艺与传统冲焊副车架的制备工艺相比，减少了焊缝数量，提高了强度、刚度以及疲劳强度，减少了模具、工装、夹具开发成本，降低了产品生产投资，提高企业的竞争力，增加利润，得到的后副车架结构件结构强度符合要求，与冲焊相比焊接任务量减少了30%左右，重量相较而言减少了10%-15%。
27、本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
1.一种冷压形一体式后副车架，其特征在于，包括主体框架，主体框架包括几字形架和后梁，几字形架包括上横部、两个侧弯部和分别延伸在每个侧弯部外侧并呈弧形的外沿部，后梁焊接在两个外沿部的中部相对侧之间，主体框架采用圆管冷压成形，侧弯部朝主体框架所在平面的上侧凸起弯曲设置，后梁为圆直管，上横部与每个侧弯部过渡的顶角处分别焊接有前悬置安装支架，两个侧弯部靠近外沿部的下侧之间焊接下横梁，下横梁与后梁之间焊接后悬置安装支架，侧弯部的侧向焊接连杆安装支架，外沿部的上侧焊接悬架臂安装支架，侧弯部的靠近上横部的一端上侧、外沿部在靠近弯曲圆心的一侧分别焊接有套管，其中，靠近侧弯部处的两个套管上侧设置焊接有套管固定座，套管固定座的两端分别与同侧的前悬置安装支架、侧弯部焊接。
2.如权利要求1所述的冷压形一体式后副车架，其特征在于，在所述外沿部靠近弯曲圆心的一侧设置有与所述套管匹配的弧形槽，弧形槽为半圆形结构。
3.如权利要求2所述的冷压形一体式后副车架的制造工艺，其特征在于，包括如下步骤：
4.如权利要求3所述的冷压形一体式后副车架的制造工艺，其特征在于，在步骤s1中，所述几字形架通过如下步骤制得：
5.如权利要求4所述的冷压形一体式后副车架的制造工艺，其特征在于，在步骤a4中，对几字形弯管进行冷压成形时，首先将几字形弯管的管坯放入模腔内，向管坯内充入压力气体，调整内压并合模，实现模内成形。
6.如权利要求5所述的冷压形一体式后副车架的制造工艺，其特征在于，在步骤a4中，具体包括如下步骤：
7.如权利要求6所述的冷压形一体式后副车架的制造工艺，其特征在于，所述第三固定支撑模具为环状支撑结构。
8.如权利要求6所述的冷压形一体式后副车架的制造工艺，其特征在于，每处固定支撑模具的最小长度为l = l + [π*r - s* d * (d/t)] / 3，其中，s=2ν，ν为几字形架所用金属材料的泊松比，l为几字形架总长度，r为弯曲半径，d为圆管直径，t为圆管壁厚。