[发明专利]一种用于制造封闭截面扭力梁的装置及其制造方法

说明书

本发明公开了一种用于制造封闭截面扭力梁的装置，其包括：上模，其底面具有向下凸出的凸出部，凸出部的凸出量在上模长度方向上自端部向中间逐渐增大，临近凸出部设有若干冷却介质通道；下模，其中部的顶面设有内凹部，临近内凹部设有若干冷却介质通道；密封装置，其设于上模和下模长度方向的两端，密封装置内设有气道；其中上模被设置为能够朝向下模移动或离开下模，当上模和下模处于合模状态时，凸出部下模的顶面之间形成成型腔，成型腔用以成型封闭截面扭力梁的外轮廓；密封装置用以对封闭截面扭力梁的两端进行密封，并通过气道向封闭截面扭力梁内部加压。此外，本发明还公开了一种制造封闭截面扭力梁的方法以及一种封闭截面扭力梁。

技术领域

本发明涉及一种机械制造装置及其制造方法，尤其涉及一种用于制造扭力梁的装置及其制造方法。

背景技术

扭力梁是汽车底盘悬架系统中的关键零部件，其对于车辆行驶中保持平稳以及减震起着十分重要的作用和安全保障。

近年来，伴随着节能减排的要求，市场和用户对于汽车轻量化的需求逐渐提高，众多汽车生产厂商也开始着力于对汽车车型减重。其中，高强轻量化的扭力梁横梁对于底盘的减重意义十分重大。

扭力梁横梁根据其截面形式不同可以分为开口截面的冷冲压扭力梁横梁和封闭截面的管状扭力梁横梁。其中，冷冲压扭力梁横梁一般采用6mm左右厚的钢板或使用4～5mm厚的钢板，冲压成V型或者U型，配合实心横向稳定杆组合而成。

随着轻量化技术越来越多地应用于汽车零部件的结构设计中，现有技术中的传统扭力梁由于本身质量较大、且存在应力高度集中区域和疲劳强度受限的问题，已经越来越难以满足汽车轻量化的行业需求。

近年来，采用管材来代替传统扭力梁的板材，将扭力梁横梁设计为空心变截面的形式，是汽车行业发展的趋势。

需要说明的是，管状扭力梁横梁不仅取消了稳定杆，实现轻量化，同时其在强度、扭转刚度和疲劳性能上同样具有较好的优势，可以有效提高零件的结构整体性和机械性能。

目前，管状扭力梁主要是采用冷冲压或者液压成形制造而成。其中，采用冷冲压工艺存在成形精度较差的问题，该工艺只适合形状简单的管材封闭截面扭力梁；而液压成形工艺在成形复杂截面形状的空心零件方面具有诸多优势，其是目前主流的管状扭力梁制造方式。采用液压成形管状扭力梁由于材料强度和加载力的限制，目前强度主要在980MPa以内。

随着市场和用户对汽车轻量化和性能要求的提升，扭力梁也由原来的低强度级别往高强度级别发展，CP800和DP980超高强钢也逐渐用于成形扭力梁。但需要注意的是，在使用超高强钢的同时，生产制造人员也遇到了回弹控制、加工变形硬化不均导致疲劳性能不足的情况。

目前。现有技术中已有使用热成形钢(22MnB5)生产1500MPa强度级别管材扭力梁横梁的报道，但其制造工艺工序复杂，且存在成形后淬火不均匀导致部分区域性能不能满足强度要求的情况。

基于此，针对现有技术中超高强度级别管材扭力梁横梁生产工艺存在的缺陷，本发明期望获得一种用于制造封闭截面扭力梁的装置及其制造方法，采用本发明所述的装置及其制造方法可以有效减小封闭截面扭力梁回弹，获得高尺寸精度的封闭截面扭力梁，所制得的封闭截面扭力梁不仅具有高强度且兼具良好的轻量化效果和疲劳耐久性能。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种用于制造封闭截面扭力梁的装置，该用于制造封闭截面扭力梁的装置可以有效用于制造封闭截面扭力梁。采用本发明所述的用于制造封闭截面扭力梁的装置，可以获得超高强度的封闭截面扭力梁，依据用户需求可以实现封闭截面扭力梁高强轻量化，其可以解决冷冲压扭力梁尺寸精度低和回弹的问题，同时制得的封闭截面扭力梁具有较好的疲劳耐久性能，其服役性能更优。

为了实现上述目的，本发明提供了一种用于制造封闭截面扭力梁的装置，其包括：