專利名稱：車架縱梁多層成形方法及多層車架縱梁的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種車架縱梁多層成形方法以及用這種方法制成的車架縱梁。
背景技術(shù)：
車架縱梁是在汽車車架上常見的結(jié)構(gòu)，尤其是在貨車上?？v梁布置在汽車車架的左右兩側(cè)，汽車車身的抗彎曲強(qiáng)度主要由車架的縱梁提供。此外，還要求車架縱梁要有一定的抗扭曲性能。普通的車架縱梁先由鋼板制成的梁片液壓成具有槽型截面的型材，然后再加工成車架縱梁。車架縱梁有單層縱梁，也有多層縱梁。其中多層縱梁的抗彎曲和抗扭曲性能均強(qiáng)于單層縱梁。上述多層縱梁常用鋼板作為梁片材料，加工時(shí)，首先按照技術(shù)規(guī)范選取符合設(shè)計(jì)要求的梁片材料；然后將各層梁片分別加工成具有槽型截面的梁片；最后將數(shù)層梁片嵌套或焊接在一起形成車架縱梁。這種制作工藝先將梁片液壓成形、后嵌套，流程比較復(fù)雜、加工成本高，并且嵌套后的合梁由于各層之間的間隙不穩(wěn)定，造成其抗彎曲強(qiáng)度和抗扭曲強(qiáng)度不夠理想。而且對一些特殊的變截面縱梁來說，由于受截面的幾何形狀的限制，很難適用這種嵌套式合梁的工藝。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述問題，本發(fā)明提供一種加工工藝簡單且可以使成形的車架縱梁具有較高的抗彎曲強(qiáng)度和抗扭曲強(qiáng)度的車架縱梁多層成形方法，以及用這種方法制成的車架縱梁。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種車架縱梁多層成形方法，包括如下步驟步驟一對制作車架縱梁的各層梁片均進(jìn)行鉆孔加工或平?jīng)_加工；步驟二 將鉆孔或平?jīng)_后的所述各層梁片平合在一起；步驟三將所述平合后的梁片用模具一次成形。優(yōu)選將所述平合后的梁片用模具一次液壓成形。進(jìn)一步地，所述步驟一中加工的孔為定位孔。為了定位的需要，各層梁片上的定位孔的平?jīng)_或鉆孔要求是不同梁片上的定位孔的布局是相同的，并且對應(yīng)位置的不同梁片上的定位孔具有相同的孔徑。這樣可以使得后續(xù)加工中的各層梁片能夠利用定位孔保持梁片之間相對位置固定。進(jìn)一步地，所述各層梁片是變截面縱梁的梁片，或者是直截面縱梁的梁片一種用所述車架縱梁多層成形方法制成的多層車架縱梁，由兩層或兩層以上層疊設(shè)置后用模具一次成形的縱梁構(gòu)成。進(jìn)一步地，所述的各層縱梁上均設(shè)有位置和孔徑相同的多個定位孔。進(jìn)一步地，所述縱梁為變截面縱梁或直截面縱梁。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于由于本發(fā)明所公開的方法采用模具一次性成形工藝，從而可以使得成形后的多層車架縱梁的各層之間貼合地更加緊密，縫隙更小，縱梁結(jié)構(gòu)更加牢固，無論是抗彎曲強(qiáng)度還是抗扭曲強(qiáng)度，均比嵌合式的多層車架縱梁要高；一次性成形工藝還使得多層梁片可以在同一道工序中成形，不必分開加工，減少了工序流程，降低了加工成本；梁片上預(yù)先加工的定位孔便于各層梁片的定位和固定，可以簡化后續(xù)的合梁工序和液壓工序；由于可以用模具一次性成形，因此對于用傳統(tǒng)的嵌合式合梁工藝難以制作的變截面縱梁來說，在本發(fā)明的方案中只需要調(diào)整模具和梁片，就可以很容易地實(shí)現(xiàn)對變截面縱梁的一次性液壓成形經(jīng)采用模具一次成形的所述多層車架縱梁的各層縱梁之間結(jié)合緊密，間隙小且穩(wěn)定，從而具有更好的抗彎曲強(qiáng)度和抗扭曲強(qiáng)度，并且可以省去對所述多層車架縱梁中各層縱梁的梁片分別進(jìn)行液壓然后嵌套在一起的工序，簡化了加工工藝，降低了生產(chǎn)成本；所述定位孔便于加工時(shí)梁片的定位，進(jìn)一步使加工變得容易；變截面縱梁還可以適用于一些對縱梁具有特殊需求的場合。


下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。圖1是實(shí)施例二中的車架縱梁具有槽型截面時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1的A-A截面放大示意圖；圖3為梁片疊合方式示意圖；圖4是圖3的B-B截面放大示意圖；圖5是內(nèi)梁和外梁上所設(shè)置的孔的位置示意圖；圖6是內(nèi)梁為兩層時(shí)的截面示意圖。圖中1.多層車架縱梁，2.內(nèi)梁，3.外梁，4.定位孔，21.內(nèi)梁第一層，22.內(nèi)梁第一層。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的描述。在實(shí)施例一中，所述車架縱梁多層成形方法包括如下步驟步驟一對制作車架縱梁的各層梁片均進(jìn)行鉆孔加工或平?jīng)_加工；步驟二 將鉆孔或平?jīng)_后的所述各層梁片平合在一起；步驟三將所述平合后的梁片用模具一次性液壓成形。具體的，所述步驟一中，將所述梁片進(jìn)行鉆孔或平?jīng)_加工的目的是為了獲得定位孔。所述步驟一既可以是對各層梁片分別鉆孔或平?jīng)_加工，也可以是將各層梁片疊合后一次性鉆孔或平?jīng)_加工。為了定位的需要，各層梁片上的孔的平?jīng)_或鉆孔要求是不同梁片上的孔的布局是相同的，并且對應(yīng)位置的不同梁片上的孔具有相同的孔徑。這樣可以使得后續(xù)加工中的各層梁片能夠利用定位孔保持相對位置固定。由于現(xiàn)場加工時(shí)，往往會采用具有定位銷的工作臺作為梁片的加工平臺，因此上述定位孔完全可以根據(jù)工作臺上的定位銷來確定位置和孔徑，所以，本實(shí)施例中不對定位孔的位置和孔徑大小做出具體限定。所述步驟二中，將鉆孔或平?jīng)_后的所述各層梁片平合在一起，即各層梁片按照沿板材的長度方向平行的方式疊合在一起。由于板材上具有定位孔，所以這一步驟中可以用定位銷來幫助板材之間的疊合和定位，從而可以簡化平合工藝，還能保證平合后的梁片保持相互之間的位置關(guān)系穩(wěn)定，便于后面的液壓成形。所述步驟三中，將上述平合后的梁片用模具一次性液壓成形，即按照所需車架縱梁的結(jié)構(gòu)來設(shè)計(jì)模具的外形，然后用模具對平合后的梁片進(jìn)行液壓，從而使所述多層車架縱梁一次成形。最常見的縱梁截面為槽型。由于是一次性液壓成形，所以成形工序簡單省時(shí)，從而節(jié)省了加工成本。此外，用模具一次性液壓成形的好處是所述多層車架縱梁的各層之間結(jié)合緊密，縫隙非常小，并且車架縱梁的整體結(jié)構(gòu)也很牢固，不用擔(dān)心在傳統(tǒng)的嵌合工序中所常見的嵌合點(diǎn)之間的內(nèi)應(yīng)力過高造成的縫隙不穩(wěn)定現(xiàn)象，從而提高了所述多層車架縱梁的抗彎曲強(qiáng)度和抗扭曲強(qiáng)度。在對具有特殊要求的變截面縱梁進(jìn)行加工制作時(shí)，所述步驟三中的模具可以根據(jù)縱梁形狀進(jìn)行設(shè)計(jì)，然后將選用的梁片材料按照前述步驟一至三進(jìn)行加工，同樣可以將變截面多層車架縱梁一次性液壓成形。即使是某些外形復(fù)雜，不能一次性液壓成形的變截面縱梁，也可以將模具按照其外形中可液壓的部分來設(shè)計(jì)，從而用液壓加工方式制造出變截面縱梁的半成品，然后再進(jìn)行后續(xù)的加工。因此，本發(fā)明所公開的車架縱梁多層成形方法不僅適用于直截面多層車架縱梁，還適用于變截面多層車架縱梁。在實(shí)施例二中，如圖1和圖2所示，為采用實(shí)施例一所述方法制成的多層車架縱梁 1。所述多層車架縱梁1為兩層結(jié)構(gòu)，分別是內(nèi)梁2和外梁3，所述內(nèi)梁2和所述外梁3為層疊設(shè)置后液壓成形的縱梁。制作時(shí)，先將所述內(nèi)梁2的梁片和所述外梁3的梁片沿著材料的長度方向平行疊合，然后采用模具一次性液壓成形，從而形成具有槽型截面的多層車架縱梁1，其中，所述內(nèi)梁2和所述外梁3的截面均為槽形。上述成形過程既減少了分別液壓各層縱梁后再嵌套的工序，又使得經(jīng)液壓后形成的所述多層車架縱梁1的內(nèi)梁2和外梁 3之間結(jié)合緊密，提高了所述多層車架縱梁的抗彎曲強(qiáng)度和抗扭曲強(qiáng)度。在實(shí)施例三中，基于實(shí)施例二的方案，進(jìn)一步地，所述內(nèi)梁2的梁片在寬度方向上處于所述外梁3的梁片的正中央，從而使得所述內(nèi)梁2和所述外梁3在經(jīng)模具液壓成形后可以彼此貼合地更為緊密，成形后的多層車架縱梁截面沿著其中心線更加對稱，其內(nèi)部間隙更小，最終形成的所述多層車架縱梁的抗彎曲強(qiáng)度和抗扭曲強(qiáng)度更高。如圖3和圖4所示，為本實(shí)施例中的內(nèi)梁2的梁片和外梁3的梁片均為板材時(shí)的位置示意圖。在實(shí)施例四中，如圖5所示，基于實(shí)施例二或?qū)嵤├姆桨?，不同點(diǎn)在于所述內(nèi)梁2上具有多個定位孔4，所述外梁3上具有和所述內(nèi)梁2上的定位孔4相同位置關(guān)系和孔徑的多個定位孔4。上述定位孔4是在所述多層車架縱梁1成形之前，在所述內(nèi)梁2的梁片上和所述外梁3的梁片上預(yù)先加工出來的，例如將所述內(nèi)梁2的梁片和所述外梁3的梁片疊合后進(jìn)行沖孔或鉆孔加工。由于所述內(nèi)梁2上的定位孔4和所述外梁3上的定位孔4具有相同的位置關(guān)系和孔徑，從而當(dāng)所述內(nèi)梁2的梁片和所述外梁3的梁片相互疊合時(shí)，可以利用這些定位孔4進(jìn)行定位，一方面使得制作過程中的定位工序變得簡單，另一方面還使得成形后的所述多層車架縱梁1上具有成形的定位孔4，便于后續(xù)加工工序中的定位。在實(shí)施例五中，基于實(shí)施例二、三或四中任一個的方案，不同點(diǎn)在于，所述內(nèi)梁2 為兩層或兩層以上，尤其優(yōu)選所述內(nèi)梁2的各層寬度各不相同。加工時(shí)，將所述內(nèi)梁2的各層的梁片按照寬度遞減的順序依次疊合在一起。如圖6所示為所述內(nèi)梁2具有兩層結(jié)構(gòu)的情形，包括內(nèi)梁第一層21和內(nèi)梁第二層22。所述內(nèi)梁第二層22的寬度寬于所述內(nèi)梁第一層21，并且所述內(nèi)梁第二層22的寬度窄于所述外梁3的寬度。由于增加了內(nèi)梁2的層數(shù)，使得成形后的多層車架縱梁1具有了更好的抗彎曲強(qiáng)度和抗扭曲強(qiáng)度。在實(shí)施例二至五中，所述內(nèi)梁2的梁片和所述外梁3的梁片可以是金屬板材，按照現(xiàn)有的技術(shù)規(guī)范選取金屬板材的規(guī)格，然后加工成形。所述多層車架縱梁可以是直截面的縱梁，也可以是具有變截面的縱梁。在選用不同型材作為原材料時(shí)，只需要根據(jù)所需多層車架縱梁的實(shí)際形狀選取原材料并調(diào)整液壓模具的結(jié)構(gòu)，就可以由上述實(shí)施例中的方案實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的。由于汽車車架縱梁大多為鋼材制成，因此本發(fā)明的實(shí)施例部分為敘述方便，以鋼材作為加工的原料，但是應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明所公開的方法同樣還可以用于選用其他適于進(jìn)行液壓的金屬材料制作車架縱梁的情形，并且能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明的目的。以上，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求所界定的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1 一種車架縱梁多層成形方法，其特征在于，包括如下步驟 步驟一對制作車架縱梁的各層梁片均進(jìn)行鉆孔加工或平?jīng)_加工； 步驟二 將鉆孔或平?jīng)_后的所述各層梁片平合在一起；步驟三將所述平合后的梁片用模具一次成形。
2.如權(quán)利要求1所述的車架縱梁多層成形方法，其特征在于，所述步驟一中加工的孔為定位孔。
3.如權(quán)利要求1所述的車架縱梁多層成形方法，其特征在于，所述各層梁片是變截面縱梁的梁片，或者是直截面縱梁的梁片。
4.一種采用如權(quán)利要求1所述方法制成的多層車架縱梁，其特征在于，由兩層或兩層以上層疊設(shè)置后用模具一次成形的縱梁構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的多層車架縱梁，其特征在于，所述的各層縱梁上均設(shè)有位置和孔徑相同的多個定位孔。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的多層車架縱梁，其特征在于，所述縱梁為變截面縱梁或直截面縱梁。
全文摘要
本發(fā)明公開一種車架縱梁多層成形方法以及用這種方法制成的車架縱梁，所述車架縱梁多層成形方法包括如下步驟步驟一對制作車架縱梁的各層梁片均進(jìn)行鉆孔加工或平?jīng)_加工；步驟二將鉆孔或平?jīng)_后的所述各層梁片平合在一起；步驟三將所述平合后的梁片用模具一次成形。用所述方法制成的車架縱梁由兩層或兩層以上層疊設(shè)置后用模具一次成形的縱梁構(gòu)成。本發(fā)明提供的車架縱梁多層成形方法加工工藝簡單且可以使成形的車架縱梁具有較高的抗彎曲強(qiáng)度和抗扭曲強(qiáng)度。
文檔編號B62D21/02GK102166705SQ20111007051
公開日2011年8月31日 申請日期2011年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月23日
發(fā)明者胡旭 申請人:胡旭