后纵梁热成形工艺

技术领域

本发明涉及汽车制造技术领域，尤其涉及一种后纵梁热成形工艺。

背景技术

在通常设计中，后地板总成中的后纵梁采用抗拉强度≥500MPa，料厚1.8mm的22MnB5材热冲压成形而成，热冲压后零件抗拉强度达到1500MPa，在同等料厚的基础上，热成型后纵梁极大提升后地板总成的强度。然而材质规格的增加会导致产品净重增加，整车轻量化得不到保证，整车油耗也会增加。鉴于此，料厚1.4mm的薄板后纵梁热成形加工研究是有必要的。

将料厚从1.8mm减少到1.4mm后，存在以下问题：

1、料厚从1.8mm减少到1.4mm，同等减薄率的基础上，薄板后纵梁更容易开裂；

2、为了增加乘用车轮胎的包络空间，减少后纵梁拐角半径，拐角半径R96mm，远小于常规后纵梁拐角半径R120mm，零件成形时，拐角半径越小，X向与Y向过渡越不光顺，材料从多个方向往R角处流动，造成拐角处材料堆积，表现在零件上就是此处起皱开裂。

发明内容

为解决以上问题，本发明提供一种后纵梁热成形工艺，在不改变零件特征的前提下，避免薄板后纵梁冲压拉延件侧壁出现开裂。

本发明采用的技术方案是：一种后纵梁热成形工艺，其特征在于：包括以下步骤：

S1、准备后纵梁坯料，在拖曳臂安装过孔处预留工艺孔；

S2、准备后纵梁本体，在后纵梁本体的基础上制作工艺造型面，形成有拉延工序的造型面；按照工艺造型面加工制作热成型模具型面；后纵梁后部的门槛梁搭接面为弧形面，

门槛梁搭接面沿后纵梁本体外侧向外延伸形成延伸面，后纵梁拉延件后部设有第一侧壁面，第一侧壁面与延伸面夹角为120～130°，第一侧壁面与延伸面之间设有第一倒圆角；第一侧壁面与第二侧壁面平行设置，第二侧壁面位于第一侧壁面沿后纵梁本体外侧，第一侧壁面与第二侧壁面之间具有第二倒圆角；第三侧壁面沿后纵梁本体侧后方向，与第一侧壁面为夹角25°，第三侧壁面与第一侧壁面和第二侧壁面之间设有第三倒圆角；

S3、后纵梁坯料加热后转移到热成型模具中，完成拉延件的制作；

S4、激光切割拉延件，完成后纵梁成品件的制作。

作为优选，步骤S2中，门槛梁搭接面沿后纵梁本体外侧向外延伸7mm形成延伸面。

作为优选，步骤S2中，第一倒圆角的圆角半径为15mm。

作为优选，步骤S2中，第一侧壁面与第二侧壁面之间的距离为10mm。

作为优选，步骤S2中，第二倒圆角的圆角半径为150～200mm。

作为优选，步骤S2中，第三倒圆角的圆角半径为20mm。

作为优选，步骤S3的具体步骤为，后纵梁坯料在加热炉中加热到950°，端拾器将后纵梁坯料转移到热成型模具中成形、保压、冷却和端拾器取件，完成拉延件的制作。

作为优选，步骤S1中，工艺孔的尺寸为：X向上圆心距离坯料线最远距离为370mm，Y向上圆心距离坯料线最远距离为135mm，圆弧直径D85mm，直线段为Y轴顺时针旋转40°所得，弧线段与直线段之间圆弧过渡，圆弧半径为25mm。

作为优选，所述后纵梁坯料厚度为1.4mm。

本发明取得的有益效果是：将汽车薄板后纵梁与门槛梁搭接处的特征面所对应的侧壁工艺造型面设计弧形面，能够有效的控制材料流动方向，减小成型摩擦力，改善搭接面因进料不均匀而产生的起皱开裂现象，而且不影响后纵梁的特征面造型，从而达到对应位置制件质量提升的显著效果；在不改变后纵梁特征面造型的前提下，减小板料厚度，满足汽车轻量化的要求。

附图说明

图1为后纵梁坯料的结构示意图；

图2为后纵梁的工艺造型面的结构示意图；

图3为工艺造型面的弧形拐角处的局部放大图；

图4为后纵梁拉延件的结构示意图；

图5为后纵梁的成品件的结构示意图；

图中：1、门槛梁搭接面；2、延伸面；3、第一侧壁面；4、第二侧壁面；5、第三侧壁面；6、第一倒圆角；7、第二倒圆角；8、第三倒圆角；9、第四倒圆角；10、工艺孔。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为了实现整车的轻量化要求，需要将后地板总成中的后纵梁的料厚从原有的1.8mm减薄到1.4mm。减薄后的料厚，为了满足零件的抗拉强度(达到1500MPa以上)要求，以及车轮胎的包络空间，需要将后纵梁拐角半径减小到R96mm，远小于常规后纵梁拐角半径R120mm；零件成形时，拐角半径越小，X向与Y向过渡越不光顺，材料从多个方向往R角处流动，造成拐角处材料堆积，表现在零件上就是此处起皱开裂。

为了解决上述问题，如图1-5所示，本发明提供了一种后纵梁热成形工艺，包括以下步骤：

S1、准备后纵梁坯料(如图1)，在拖曳臂安装过孔处预留工艺孔10；除了定位孔之外，后纵梁坯料上增设工艺孔10，工艺孔10的要求为：X向上圆心距离坯料线最远距离L2为370mm，Y向上圆心距离坯料线最远距离L1为135mm，工艺孔10由弧线段和直线段组成，其中：弧线段的圆弧直径D为85mm，直线段为Y轴顺时针旋转40°所得，弧线段与直线段之间圆弧过渡，过渡圆弧半径为25mm；

S2、准备后纵梁本体，在后纵梁本体的基础上制作工艺造型面(如图2)，形成有拉延工序的造型面；按照工艺造型面加工制作热成型模具型面；结合图3所示，后纵梁后部的门槛梁搭接面1为弧形面，门槛梁搭接面1沿后纵梁本体外侧向外延伸7mm，形成延伸面2；后纵梁拉延件后部设有第一侧壁面3，第一侧壁面3与延伸面2夹角为120～130°，第一侧壁面3与延伸面2之间设有第一倒圆角6，第一倒圆角6的圆角半径为15mm；第一侧壁面3与第二侧壁面4平行设置，距离为10mm，第二侧壁面4位于第一侧壁面2沿后纵梁本体外侧，第一侧壁面3与第二侧壁面4之间具有第二倒圆角7，第二倒圆角7的圆角半径为150～200mm；第三侧壁面5沿后纵梁本体侧后方向，与第一侧壁面3为夹角25°，第三侧壁面5与第一侧壁面3和第二侧壁面4之间设有第三倒圆角8，第三倒圆角8的圆角半径为20mm；

S3、后纵梁坯料在加热炉中加热到950°，端拾器将坯料转移到热成型模具中成形、保压、冷却、端拾器取件，完成拉延件的制作；

S4、激光切割拉延件，完成后纵梁成品件的制作。

本发明中，第一侧壁面3与第二侧壁面4之间设有第二倒圆角7，第一侧壁面3、第二侧壁面4和二倒圆角7共同形成侧壁，此侧壁与门槛梁搭接面1夹角为120°～130°，形成工艺造型面的整个侧壁结构。在材料成形时，此侧壁结构使得板料沿第一倒圆角6方向受拉应力，增加材料流动摩擦力，减缓板料沿第一倒圆角6方向流动，以达到减缓减薄的效果；同时，后纵梁坯料增加工艺孔10，在材料成形时，补充沿第一倒圆角9方向的材料，增加侧壁材料流动，以达到减缓减薄的效果。

在此，需要说明的是，上述技术方案的描述是示例性的，本说明书可以以不同形式来体现，并且不应被解释为限于本文阐述的技术方案。相反，提供这些说明将使得本发明公开将是彻底和完整的，并且将向本领域技术人员充分传达本说明书所公开的范围。此外，本发明的技术方案仅由权利要求的范围限定。

最后，应当指出，以上实施例仅是本发明较有代表性的例子。显然，本发明不限于上述实施例，还可以有许多变形。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应认为属于本发明的保护范围。