專利名稱：一種汽車(chē)車(chē)頂側(cè)梁的制造工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及汽車(chē)零部件的制造工藝，具體來(lái)講是涉及一種汽車(chē)車(chē)頂側(cè)梁的制造工藝。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)代社會(huì)，汽車(chē)作為我們的主要交通工具，需求量越來(lái)越大，相應(yīng)地生產(chǎn)量也越來(lái)越大，因此汽車(chē)零部件的生產(chǎn)量也隨之增大。而車(chē)頂、車(chē)壁、車(chē)蓋、車(chē)頂側(cè)梁、懸置固定架、 縱向承載梁等各種鈑金件在汽車(chē)零部件中占很大的比重，這些鈑金件的制造工藝直接影響著其最終的強(qiáng)度、硬度以及選用的板材厚度等，從而對(duì)汽車(chē)的綜合質(zhì)量以及耗材產(chǎn)生影響。現(xiàn)有技術(shù)的汽車(chē)零部件中的鈑金件普遍采用冷沖壓的制造工藝，冷沖壓的制造工藝對(duì)于壁厚較薄、強(qiáng)度較低的鈑金件易于加工成型，對(duì)這些鈑金件的強(qiáng)度等的影響也不大； 而目前，為了適應(yīng)汽車(chē)輕量化、降低燃油消耗、減少污染物排放和提高汽車(chē)碰撞安全性的要求，汽車(chē)的很多鈑金件零部件比如車(chē)頂側(cè)梁、縱向承載梁等所采用的板材不但要求高強(qiáng)度， 且壁厚也較厚，若采用冷沖壓工藝則需要很大的沖壓力，且鈑金件易于開(kāi)裂、產(chǎn)生過(guò)量回彈影響車(chē)身后續(xù)裝配；加工成型的鈑金件強(qiáng)度降低，導(dǎo)致汽車(chē)的防撞級(jí)別降低，從而影響到汽車(chē)的安全性。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述情況，本發(fā)明提供一種汽車(chē)車(chē)頂側(cè)梁的制造工藝，通過(guò)采用熱沖壓的方法解決冷沖壓造成的汽車(chē)車(chē)頂側(cè)梁易于開(kāi)裂、強(qiáng)度低、防撞級(jí)別低、產(chǎn)生過(guò)量回彈、影響到汽車(chē)安全性的問(wèn)題。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種汽車(chē)車(chē)頂側(cè)梁的制造工藝，其特征在于，包括以下工序(a)、下料根據(jù)汽車(chē)車(chē)頂側(cè)梁的形狀進(jìn)行鋼板板材的下料；(b)、清洗對(duì)完成下料的汽車(chē)車(chē)頂側(cè)梁的鋼板板材進(jìn)行去油、除銹處理；(c)、熱沖壓將汽車(chē)車(chē)頂側(cè)梁的鋼板板材進(jìn)行加熱后由熱沖壓機(jī)壓制成型，包括以下工步(1)、將汽車(chē)車(chē)頂側(cè)梁的鋼板板材放置到一加熱器上，所述加熱器設(shè)置于一送料機(jī)構(gòu)上，所述送料機(jī)構(gòu)設(shè)置于熱沖壓機(jī)的沖壓模具所在的密閉腔體內(nèi)，(2)、將沖壓機(jī)的沖壓模具所在的密閉腔體抽真空至0. OlPa,(3)、由加熱器以8-10°C/s的速度將汽車(chē)車(chē)頂側(cè)梁的鋼板板材加熱到700°C，再以 2-4°C /s的速度將汽車(chē)車(chē)頂側(cè)梁的鋼板板材加熱至740-750°C，0)、由送料機(jī)構(gòu)將加熱器已加熱至740-750°C的汽車(chē)車(chē)頂側(cè)梁的鋼板板材放到?jīng)_壓模具的下模頭的上端面，然后送料機(jī)構(gòu)復(fù)位，(5)、由沖壓模具的上模頭擠壓下模頭使汽車(chē)車(chē)頂側(cè)梁的鋼板板材被擠壓成型，(6)、在上模頭和下模頭內(nèi)部充入油冷液，使成型的汽車(chē)車(chē)頂側(cè)梁在上模頭和下模頭的擠壓下以60-80°C /s的速度降溫至120-190°C，(7)、打開(kāi)沖壓模具所在腔體，將成型且已降溫至120-190°C的汽車(chē)車(chē)頂側(cè)梁取出， 在室溫環(huán)境中自然冷卻至室溫；(d)、沖孔、切邊對(duì)冷卻至室溫的已成型的汽車(chē)車(chē)頂側(cè)梁進(jìn)行沖孔、切邊加工。其中，所述汽車(chē)車(chē)頂側(cè)梁采用的鋼板板材為高強(qiáng)度的厚2mm的boron鋼板。所述加熱器采用陶瓷加熱器。本發(fā)明的有益效果是，汽車(chē)車(chē)頂側(cè)梁的鋼板板材在加熱后進(jìn)行熱沖壓成型，避免了冷沖壓造成的易于開(kāi)裂、強(qiáng)度低、防撞級(jí)別低、產(chǎn)生過(guò)量回彈的問(wèn)題；且本發(fā)明的加熱以及降溫均在真空環(huán)境中進(jìn)行，避免了汽車(chē)車(chē)頂側(cè)梁的鋼板板材在高溫下被空氣中的氧氣氧化、在加工過(guò)程中需要定期清理鋼板板材表面的氧化層的問(wèn)題。本發(fā)明還具有下述技術(shù)優(yōu)勢(shì)1、使汽車(chē)車(chē)頂側(cè)梁在冷卻過(guò)程中實(shí)現(xiàn)了淬火處理，且因降溫速度穩(wěn)定，不需在進(jìn)行回火處理即可得到強(qiáng)度很好的汽車(chē)車(chē)頂側(cè)梁，從而與冷沖壓相比，汽車(chē)車(chē)頂側(cè)梁的鋼板板材較薄，使汽車(chē)的車(chē)身輕量化；2、因使汽車(chē)車(chē)身輕量化，從而也減小了汽車(chē)的能耗，使汽車(chē)的油耗和C02排放減少；3、與冷沖壓相比，本發(fā)明使汽車(chē)車(chē)頂側(cè)梁的零件成形性相對(duì)較好；4、因本發(fā)明使汽車(chē)車(chē)頂側(cè)梁的成形在高溫下進(jìn)行，且成型后的汽車(chē)車(chē)頂側(cè)梁在上模頭和下模頭的擠壓下進(jìn)行降溫，故降溫后的汽車(chē)車(chē)頂側(cè)梁不會(huì)再發(fā)生溫差導(dǎo)致的形變， 從而零件尺寸精度好；5、因本發(fā)明使汽車(chē)車(chē)頂側(cè)梁的沖壓在高溫下進(jìn)行，故與冷沖壓相比，沖壓力大大降低，從而降低了對(duì)沖壓機(jī)的噸位要求；6、因本發(fā)明使汽車(chē)車(chē)頂側(cè)梁降溫速度穩(wěn)定，還有效提高了零件的表面硬度及其耐磨性；7、本發(fā)明使沖壓機(jī)的沖壓力與冷沖壓時(shí)相比大大降低，從而也降低沖壓噪聲；8、本發(fā)明使汽車(chē)車(chē)頂側(cè)梁的鋼板板材變薄，從而也降低了汽車(chē)的制造成本。


圖1為汽車(chē)車(chē)頂側(cè)梁的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。參見(jiàn)圖1，一種汽車(chē)車(chē)頂側(cè)梁的制造工藝，包括以下工序(a)、下料根據(jù)汽車(chē)車(chē)頂側(cè)梁1的形狀進(jìn)行鋼板板材的下料。(b)、清洗對(duì)完成下料的汽車(chē)車(chē)頂側(cè)梁1的鋼板板材進(jìn)行去油、除銹處理。(c)、熱沖壓將汽車(chē)車(chē)頂側(cè)梁1的鋼板板材進(jìn)行加熱后由熱沖壓機(jī)壓制成型，包括以下工步(1)、將汽車(chē)車(chē)頂側(cè)梁1的鋼板板材放置到一加熱器上，所述加熱器設(shè)置于一送料機(jī)構(gòu)上，所述送料機(jī)構(gòu)設(shè)置于熱沖壓機(jī)的沖壓模具所在的密閉腔體內(nèi)；(2)、將沖壓機(jī)的沖壓模具所在的密閉腔體抽真空至0. OlPa ；(3)、由加熱器以8-10°C /s的速度將汽車(chē)車(chē)頂側(cè)梁1的鋼板板材加熱到700°C，再以2-4°C /s的速度將汽車(chē)車(chē)頂側(cè)梁1的鋼板板材加熱至740-750°C ；(4)、由送料機(jī)構(gòu)將加熱器已加熱至740-750°C的汽車(chē)車(chē)頂側(cè)梁1的鋼板板材放到?jīng)_壓模具的下模頭的上端面，然后送料機(jī)構(gòu)復(fù)位；(5)、由沖壓模具的上模頭擠壓下模頭使汽車(chē)車(chē)頂側(cè)梁1的鋼板板材被擠壓成型；(6)、在上模頭和下模頭內(nèi)部充入油冷液，使成型的汽車(chē)車(chē)頂側(cè)梁1在上模頭和下模頭的擠壓下以60-80°C /s的速度降溫至120-190°C ；(7)、打開(kāi)沖壓模具所在腔體，將成型且已降溫至120-190°C的汽車(chē)車(chē)頂側(cè)梁1取出，在室溫環(huán)境中自然冷卻至室溫。(d)、沖孔、切邊對(duì)冷卻至室溫的已成型的汽車(chē)車(chē)頂側(cè)梁1進(jìn)行沖孔、切邊加工。因?yàn)楸景l(fā)明要把汽車(chē)車(chē)頂側(cè)梁1由室溫加熱到740-750°C，故所述加熱器采用耐高溫的陶瓷加熱器。本發(fā)明的汽車(chē)車(chē)頂側(cè)梁1的鋼板板材采用高強(qiáng)度的boron鋼板，而本發(fā)明的熱沖壓過(guò)程使汽車(chē)車(chē)頂側(cè)梁1的boron鋼板板材在均速升溫至740-750°C時(shí)，內(nèi)部結(jié)構(gòu)也均勻奧氏體化，然后汽車(chē)車(chē)頂側(cè)梁1在熱沖壓成型后又很快地均速冷卻，汽車(chē)車(chē)頂側(cè)梁1的內(nèi)部結(jié)構(gòu)由均勻奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)榫鶆蝰R氏體，從而汽車(chē)車(chē)頂側(cè)梁1得到硬化，強(qiáng)度大幅度提高；與冷沖壓工藝加工的汽車(chē)車(chē)頂側(cè)梁相比，在相同強(qiáng)度的條件下，汽車(chē)車(chē)頂側(cè)梁1的鋼板板材的壁厚可大幅降薄至2mm。本發(fā)明與傳統(tǒng)的汽車(chē)車(chē)頂側(cè)梁的冷沖壓工藝相比，具有如下技術(shù)優(yōu)勢(shì)一、汽車(chē)車(chē)頂側(cè)梁1的鋼板板材壁厚變小，使汽車(chē)車(chē)頂側(cè)梁1輕量化，從而也使汽車(chē)的車(chē)身輕量化，使汽車(chē)的能耗降低，使汽車(chē)的油耗和C02排放減少；汽車(chē)車(chē)頂側(cè)梁1的鋼板板材的變薄也使汽車(chē)的制造成本降低。二、均勻升溫和快速、均速降溫的過(guò)程使汽車(chē)車(chē)頂側(cè)梁1在熱沖壓變形后由均勻的奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)榫鶆蝰R氏體，汽車(chē)車(chē)頂側(cè)梁1的內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)均勻穩(wěn)定、成形性好，且強(qiáng)度好、硬度好還耐磨；避免了冷沖壓使折彎處局部過(guò)大拉伸造成內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)的破壞，使汽車(chē)車(chē)頂側(cè)梁1易于開(kāi)裂、強(qiáng)度低、防撞級(jí)別低以及冷沖壓加工后產(chǎn)生過(guò)量回彈的問(wèn)題。三、本發(fā)明使汽車(chē)車(chē)頂側(cè)梁1降溫后不會(huì)再發(fā)生溫差導(dǎo)致的形變，從而零件尺寸精度好。四、因本發(fā)明使汽車(chē)車(chē)頂側(cè)梁1的沖壓在高溫下進(jìn)行，故與冷沖壓相比，沖壓力大大降低，從而降低對(duì)沖壓機(jī)的噸位要求；沖壓力的降低也大大減少?zèng)_壓噪聲。本發(fā)明與傳統(tǒng)的熱沖壓工藝相比，還具有如下技術(shù)優(yōu)勢(shì)一、本發(fā)明使汽車(chē)車(chē)頂側(cè)梁1的鋼板板材以均勻的速度進(jìn)行加熱，從而在高溫狀態(tài)下的奧氏體結(jié)構(gòu)均勻穩(wěn)定，而降溫的過(guò)程又是一個(gè)快速、均速的過(guò)程，從而在使汽車(chē)車(chē)頂側(cè)梁1在降溫后形成均勻穩(wěn)定的馬氏體結(jié)構(gòu)，避免了汽車(chē)車(chē)頂側(cè)梁1在降溫后還需要通過(guò)回火進(jìn)行調(diào)質(zhì)的復(fù)雜工藝，節(jié)約生產(chǎn)成本。二、本發(fā)明使汽車(chē)車(chē)頂側(cè)梁1的加熱以及降溫均在真空環(huán)境中進(jìn)行，避免了汽車(chē)車(chē)頂側(cè)梁1的鋼板板材在高溫下被空氣中的氧氣氧化，從而在加工過(guò)程中還需要定期清理鋼板板材表面的氧化層的問(wèn)題。
以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述的只是本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明的范圍內(nèi)。本發(fā)明要求的保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等同物界定。
權(quán)利要求
1.一種汽車(chē)車(chē)頂側(cè)梁的制造工藝，其特征在于，包括以下工序(a)、下料根據(jù)汽車(chē)車(chē)頂側(cè)梁的形狀進(jìn)行鋼板板材的下料；(b)、清洗對(duì)完成下料的汽車(chē)車(chē)頂側(cè)梁的鋼板板材進(jìn)行去油、除銹處理；(c)、熱沖壓將汽車(chē)車(chē)頂側(cè)梁的鋼板板材進(jìn)行加熱后由熱沖壓機(jī)壓制成型，包括以下工步(1)、將汽車(chē)車(chē)頂側(cè)梁的鋼板板材放置到一加熱器上，所述加熱器設(shè)置于一送料機(jī)構(gòu)上，所述送料機(jī)構(gòu)設(shè)置于熱沖壓機(jī)的沖壓模具所在的密閉腔體內(nèi)，(2)、將沖壓機(jī)的沖壓模具所在的密閉腔體抽真空至0.OlPa,(3)、由加熱器以8-10°C/s的速度將汽車(chē)車(chē)頂側(cè)梁的鋼板板材加熱到700°C，再以 2-4°C /s的速度將汽車(chē)車(chē)頂側(cè)梁的鋼板板材加熱至740-750°C，(4)、由送料機(jī)構(gòu)將加熱器已加熱至740-750°C的汽車(chē)車(chē)頂側(cè)梁的鋼板板材放到?jīng)_壓模具的下模頭的上端面，然后送料機(jī)構(gòu)復(fù)位，(5)、由沖壓模具的上模頭擠壓下模頭使汽車(chē)車(chē)頂側(cè)梁的鋼板板材被擠壓成型，(6)、在上模頭和下模頭內(nèi)部充入油冷液，使成型的汽車(chē)車(chē)頂側(cè)梁在上模頭和下模頭的擠壓下以60-80°C /s的速度降溫至120-190°C，(7)、打開(kāi)沖壓模具所在腔體，將成型且已降溫至120-190°C的汽車(chē)車(chē)頂側(cè)梁取出，在室溫環(huán)境中自然冷卻至室溫；(d)、沖孔、切邊對(duì)冷卻至室溫的已成型的汽車(chē)車(chē)頂側(cè)梁進(jìn)行沖孔、切邊加工。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車(chē)車(chē)頂側(cè)梁的制造工藝，其特征在于，所述汽車(chē)車(chē)頂側(cè)梁采用的鋼板板材為高強(qiáng)度的厚2mm的boron鋼板。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車(chē)車(chē)頂側(cè)梁的制造工藝，其特征在于，所述加熱器采用陶瓷加熱器。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種汽車(chē)車(chē)頂側(cè)梁的制造工藝，包括以下工序(a)、下料；(b)、對(duì)下好的料進(jìn)行去油、除銹處理；(c)、把處理干凈的料通過(guò)熱沖壓成型；(d)、對(duì)成型件進(jìn)行最終的沖孔、切邊加工。其中熱沖壓工序是在0.01Pa的真空下進(jìn)行，板材先溫度均升地加熱到740-750℃，形成均勻奧氏體結(jié)構(gòu)后由沖壓模壓制成型，然后在沖壓模內(nèi)快又均速的完成降溫過(guò)程，最終使汽車(chē)車(chē)頂側(cè)梁形成均勻馬氏體結(jié)構(gòu)。本發(fā)明使汽車(chē)車(chē)頂側(cè)梁的壁厚只有2mm就能實(shí)現(xiàn)高強(qiáng)度，避免開(kāi)裂、產(chǎn)生過(guò)度回彈等冷沖缺陷，防撞級(jí)別高、安全可靠，且使汽車(chē)輕量化，降低汽車(chē)油耗，減少CO2排放；避免汽車(chē)車(chē)頂側(cè)梁在高溫下產(chǎn)生氧化層，從而不必對(duì)氧化層進(jìn)行定期清理。
文檔編號(hào)B21D22/02GK102430629SQ20111031275
公開(kāi)日2012年5月2日 申請(qǐng)日期2011年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月14日
發(fā)明者周文濤, 蔡海榮, 鄒湘京 申請(qǐng)人:上海德真工貿(mào)有限公司