[发明专利]梁上安装孔的成形方法

说明书

本发明提供了一种梁上安装孔的成形方法，该方法包括如下步骤：定位步骤，在梁的待安装边上确定待开设的安装孔的孔心位置；挤压步骤，在对应于孔心位置处，模具向梁的内部按照安装孔的预设孔径挤压待安装边直至待安装边断开并向梁的内部折弯从而形成翻边孔；成形步骤，在翻边孔的内壁攻螺纹以形成安装孔。本发明中，翻边孔通过梁的塑性变形形成，无需如现有技术中焊接套筒从而避免了焊接导致的热变形，保证了翻边孔的位置精度，也无需如现有技术中拉铆螺母从而避免了对生产线的大范围更改，也无需使用专用设备，简单方便，进而保证了梁与其他待连接件稳定连接，确保了连接处的强度和精度，提高了连接处的耐疲劳强度，还大大减少了重量和成本。

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，具体而言，涉及一种梁上安装孔的成形方法。

背景技术

随着国家节能减排的法律法规要求日益严苛，新能源汽车，尤其是纯电动新能源汽车，因其无燃油排放物的优势而成为主机厂优选的下一代重点开发方向。现阶段，续航里程是困扰客户选择新能源汽车的主要影响因素之一，其主要由电池总能量与整车重量决定。受限于现有电池技术，提升电池包的能量密度将降低整车安全性，主机厂只能在限定电池包能量密度(法规120KWh/L)的前提下通过增加电池包的数量来以提高续航里程，而续航里程与整车重量呈负相关关系。实践表明，新能源整车重量降低10％，续航里程将增加3％～4％。因此，整车轻量化成为主机厂必须面对的难题，尤其是白车身轻量化成为整车轻量化的核心。

白车身轻量化的核心在于通过优化的结构设计与(或)轻质材料的组合，在保证白车身结构刚度/强度的前提下降低重量。铝合金因其较高的动静态刚/强度以及较低的制造成本成为白车身优选结构及材料。然而，连接工艺是目前困扰铝合金广泛应用的难题。主机厂现有生产线及相关检测设备大多针对钢制车身，如通过热变形较大的熔焊工艺，采用需对生产线进行大改的拉铆连接工艺，这些工艺均适用于钢制车身，但是对于需要进行减重降本的汽车行业是不可接受的。因此，对于铝制车身的结构设计及成形方法还有待加强研究。

汽车金属件之间的连接包括：热连接和冷连接。其中，热连接即为焊接，因合金的导热率高于钢，焊接后易发生变形，焊缝开裂等缺陷，导致白车身尺寸合格率较低，需要进行大量的返修工作，造成人力物力浪费。冷连接即螺接、胶铆连接，胶铆连接需要对生产线进行大范围更改，需要较大的一次性投资；螺接，即通过螺栓与螺母配接形式，这种方式通常由两种实施方案。其中一种是在型材上开孔后焊接套筒，在套筒上攻螺纹或预制钢丝螺套，由于型材与套筒属于薄铝合金与厚铝合金焊接，受导热快慢的影响，型材易发生较大变形，无法保证套筒位置精度，安装其他零件时螺栓易与套筒干涉；另一种是在型材表面预制孔并通过专用工具拉铆螺母，需要对生产线需要大范围修改。综上，上述的连接方式均不能有效保证汽车金属件之间的稳定连接，并且，容易增加车身的重量和成本。

发明内容

鉴于此，本发明提出了一种梁上安装孔的成形方法，旨在解决现有技术无法有效地保证汽车金属件之间稳定连接且增加了重量和成本的问题。

本发明提出了一种梁上安装孔的成形方法，该方法包括如下步骤：定位步骤，在梁的待安装边上确定待开设的安装孔的孔心位置；挤压步骤，在对应于孔心位置处，模具向梁的内部按照安装孔的预设孔径挤压待安装边直至待安装边断开并向梁的内部折弯从而形成翻边孔；成形步骤，在翻边孔的内壁攻螺纹以形成安装孔。

进一步地，上述梁上安装孔的成形方法中，定位步骤之前还包括：对梁进行固定。

进一步地，上述梁上安装孔的成形方法中，挤压步骤进一步包括：第一挤压子步骤，在对应于孔心位置处，模具向梁的内部挤压待安装边以形成一凹槽；第二挤压子步骤，模具按照安装孔的预设孔径挤压凹槽至凹槽的底壁断开，待凹槽的底壁断开后继续挤压凹槽的侧壁，直至凹槽的侧壁与待安装边相垂直，凹槽的侧壁围设成具有预设孔径的翻边孔。

进一步地，上述梁上安装孔的成形方法中，第一挤压子步骤中，在待安装边对应于孔心位置处形成凹槽后，保持挤压力至预设时间。