[发明专利]低合金高强度钢汽车后保险杠杠梁及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及汽车零部件及其制造方法，具体涉及低合金高强度钢汽车后保险杠杠梁及其制造方法。

背景技术

汽车后保险杠包括装饰面板、杠梁和连接部件。汽车后保险杠的杠梁是安全零件之一，它在汽车发生碰撞时，对车身后部燃油系统的安全性提供有力的保障。由于强度高，其原始材料及成型工艺的选择都非常关键。很多主机厂普遍采用热成型材料及热成型工艺来制造汽车后保险杠的杠梁。热成型材料-硼钢在加热前强度并不高(一般400-600MPa)，加热升温后其强度降低，塑性增强，可以压制成型出复杂的零件形状及稳定的轮廓尺寸，在成型的同时，依靠模具的冷却系统淬火得到马氏体组织，从而使强度增高到1200-1500Mpa。由于采用热成型材料及热成型工艺，模具费用高，工艺过程不容易控制，实现批量生产比较困难，使零件的成本增加，所以，采用冷成型材料和冷成型工艺制造汽车后保险杠的杠梁的设计思路是一种趋势。

发明内容

本发明的目的是提供一种低合金高强度钢汽车后保险杠杠梁，它采用低合金高强度钢板制造，不仅能满足汽车后保险杠的强度要求，而且能使制造成本大大降低。

本发明所述的低合金高强度钢汽车后保险杠杠梁，梁体为横断面呈“U”形的钢板成型整体构件，在梁体的右部设有拖钩套筒的安装孔，在梁体的左、右两端部分别设有加强筋，其特征在于：梁体的材质为低合金高强度钢。

所述的低合金高强度钢汽车后保险杠杠梁，其制造梁体的低合金高强度钢的成分中含有C≤0.2％，Mn≤2％，P≤0.03％，S≤0.03％，Alt≥0.02(含Al总量)，Nb≤0.09％，其抗拉强度大于590Mpa。

所述的低合金高强度钢汽车后保险杠杠梁，其制造梁体的低合金高强度钢钢板为冷轧钢板，厚度为2毫米。

低合金高强度钢是在低碳钢中添加少量铌和/或钛合金元素，使其与碳、氮等元素形成碳化物和氮化物，并在铁素体上析出从而提高了钢的强度。通过CAE(Computer-Aided Engineering-计算机辅助工程)分析和实际的试验分析，采用低合金高强度钢的冷轧钢板来冲压成型汽车后保险杠杠梁，能够满足保护车辆后部燃油系统的要求，同时还能降低成本。

本发明的另一个目的是提供一种低合金高强度钢汽车后保险杠杠梁的制造方法，其工艺过程容易控制，能保证精度，容易实现批量生产。

本发明所述的低合金高强度钢汽车后保险杠杠梁的制造方法，其步骤如下：

第一步，拉延成型：使用拉延模具，在1000T的压机上采用拉延和成型工序合二为一的方法将低合金高强度钢的板料冲压成型，得到左、右两端部有加强筋、横断面呈“U”形的梁体坯件；

第二步，切边冲孔：在500T的冲压设备上进行，利用梁体坯件的“U”形型面进行定位，在梁体坯件冲压出拖钩套筒的安装孔，同时剪切掉多余的板料。

第三步，翻边整形：在500T的冲压设备上进行，利用第二步冲出来的拖钩套筒的安装孔和“U”形型面进行定位，将梁体坯件整形到成品尺寸。其作用是解决反弹问题，保证梁体的形状和尺寸精度。

本发明采用低合金高强度钢板制造汽车后保险杠杠梁，完全能满足汽车后保险杠的强度要求，材料费用大大降低；拉延模具的结构上采用了镶钢结构，有利于零件的成型，同时通过整形模具的整形，最大程度的解决了杠梁坯件存在的反弹问题。工序设计合理，将拉延和成型有机的结合，节约了冲压工艺的费用，节约模具费用，通过整形模具整形后，保证了精度，产品不仅完全能满足汽车后保险杠的强度要求，而且能实现批量的生产，降低了成本。

附图说明

图1为低合金高强度钢汽车后保险杠杠梁的结构示意图。

图2为拉延成型后的梁体坯件的结构示意图。

图3为图2的A-A断面图(即梁体坯件的“U”形断面图)。

图4为拉延模具的结构示意图。

图5为图4的左视图(拉延模具处于打开状态)。

图6为拉延模具工作状态的示意图。

图7为拉延模具闭合状态的示意图。

具体实施方式

参见图1，为本发明所述的低合金高强度钢汽车后保险杠杠梁(已切边)，为敞开式拉延钢板成型整体构件，总长度为2m；梁体1为横断面呈“U”形，在梁体的右部设有拖钩套筒的安装孔2，在梁体的左、右两端部分别设有加强筋3和4，梁体1的材质为厚度2毫米的低合金高强度钢冷轧钢板，钢的成分中含有C≤0.2％，Mn≤2％，P≤0.03％，S≤0.03％，Alt≥0.02，Nb≤0.09％，其抗拉强度大于590Mpa。