用于汽車的b柱及制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于汽車的B柱及制造方法，屬于車輛部件技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]汽車的B柱是汽車上的豎梁，位于駕駛艙的前座和后座之間，從車頂延伸到車底部。B柱不但支撐車頂蓋，還要承受前、后車門的支承力，在B柱上還要裝置一些附加零部件，例如前排座位的安全帶，有時還要穿電線線束。因此B柱大都有外凸半徑，以保證有較好的力傳遞性能。現(xiàn)代轎車的B柱截面形狀是比較復(fù)雜的，它由多件沖壓鋼板焊接而成。隨著汽車制造技術(shù)的發(fā)展，不用焊接而直接采用液壓成型的封閉式截面中柱巳經(jīng)問世，它的剛度大大提高而重量大幅減小，有利于現(xiàn)代轎車的輕量化。
[0003]在側(cè)碰試驗(yàn)和交通事故中，B柱起著重要的抗沖擊作用。現(xiàn)有的B柱一般采用一塊厚度無變化B柱的結(jié)構(gòu)來承受側(cè)面碰撞造成的沖擊，也有采用拼焊板結(jié)構(gòu)將不同厚度的鋼板焊接在一起的方式。采用厚度有變化B柱的結(jié)構(gòu)存在的優(yōu)點(diǎn)是，能更好保護(hù)駕乘人員，碰撞時能達(dá)到變形吸能目的；而采用傳統(tǒng)同等厚度鋼板焊接的方式，存在的缺陷是:(1)B柱和加強(qiáng)鋼板一般為冷沖壓件，需要新開模具和焊接工裝；(2)同等強(qiáng)度的冷沖件重量大，不符合輕量化趨勢；(3) B柱和加強(qiáng)鋼板分別成型后的制件再實(shí)現(xiàn)匹配焊接，穩(wěn)定性不高，質(zhì)量控制較難，報(bào)廢率高；(4) B柱上下強(qiáng)度一樣，發(fā)生側(cè)面碰撞時，沒有吸能變形部位，巨大沖擊力回危害駕駛員安全。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種用于汽車的B柱及制造方法，采用熱成形的加強(qiáng)管，熱成形管延展性高，可以根據(jù)B柱形狀生產(chǎn)非常復(fù)雜的幾何形狀；并且熱成形的加強(qiáng)管管壁更薄，使材料減重、增加強(qiáng)度等輕量化效果更明顯。
[0005]按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，所述用于汽車的B柱，包括B柱主體，B柱主體頂部為與車頂固定的上固定部，B柱主體底部為與門檻固定的下固定部；其特征是:所述B柱主體的上部為第一厚度區(qū)域，下部為第二厚度區(qū)域，中部為第三厚度區(qū)域，在第三厚度區(qū)域設(shè)置加強(qiáng)管；所述第一厚度區(qū)域和第二厚度區(qū)域的厚度為1.2 _，第三厚度區(qū)域的厚度為1.7mm ;所述第一厚度區(qū)域和第二厚度區(qū)域的高度分別占B柱主體高度的1/4?1/3 ;所述加強(qiáng)管為中空管，由超高強(qiáng)度鋼熱成型工藝得到，加強(qiáng)管的管壁厚度為1.5mm±30%。
[0006]所述用于汽車的B柱的制造方法，其特征是，包括以下步驟:
(1)將B柱主體的輪廓料片和直管在加熱爐內(nèi)加熱至850?940°C，使其轉(zhuǎn)化為奧氏體組織，所述B柱主體的坯料采用22MnB5，直管的材質(zhì)為22MnB5 ；
(2)將奧氏體化后的B柱主體坯料和直管分別在B柱主體模具和加強(qiáng)管模具內(nèi)一起熱成型，并同時淬火；其中，第一厚度區(qū)域和第二厚度區(qū)域的厚度為1.2 _，第三厚度區(qū)域的厚度為1.7 mm ;所述第一厚度區(qū)域和第二厚度區(qū)域的高度分別占B柱主體高度的1/4?1/3 ;其中，B柱主體的輪廓料片由三塊板料激光拼焊得到第一厚度區(qū)域、第二厚度區(qū)域和第三厚度區(qū)域；
(3)將步驟(2)熱成型得到的B柱主體和加強(qiáng)管焊接在一起，得到所述的汽車B柱。
[0007]本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):(I)加強(qiáng)管和B柱主體均采用熱成形工藝，具有輕量化的優(yōu)點(diǎn)，即產(chǎn)品的強(qiáng)度更高，重量反而更輕；(2)加強(qiáng)管的管壁相比液壓成型管的管壁更薄，材料減重、增加強(qiáng)度等輕量化效果更明顯；(3)剛性好:由于熱成形工藝條件下，熱成形鋼延展性非常高，所以非常復(fù)雜的幾何形狀也可以生產(chǎn)出來，加強(qiáng)管可以根據(jù)不同部位剛性的需要更加自由的設(shè)計(jì)幾何形狀；(4)零件尺寸精度高:由于熱成形工藝下生產(chǎn)的熱成形零件，沒有回彈，加強(qiáng)管和B柱主體的精度相當(dāng)高，可達(dá)90%以上。
【附圖說明】
[0008]圖1為本發(fā)明所述用于車輛的B柱的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0009]圖2為圖1的側(cè)視圖。
[0010]圖3為圖2的A-A剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]下面結(jié)合具體附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0012]如圖1?圖3所示:所述用于汽車的B柱包括上固定部1、下固定部2、B柱主體3、第一厚度區(qū)域4、第二厚度區(qū)域5、第三厚度區(qū)域6、加強(qiáng)管7等。
[0013]如圖1、圖2所示，本發(fā)明包括B柱主體3，B柱主體3頂部為與車頂固定的上固定部1，B柱主體3底部為與門檻固定的下固定部2 ;所述B柱主體3的上部為第一厚度區(qū)域4，下部為第二厚度區(qū)域5，中部為第三厚度區(qū)域6，在第三厚度區(qū)域6設(shè)置加強(qiáng)管7 ;所述第一厚度區(qū)域4和第二厚度區(qū)域5的厚度為1.2 mm,第三厚度區(qū)域6的厚度為1.7 mm ;所述第一厚度區(qū)域4和第二厚度區(qū)域5的高度分別占B柱主體3高度的1/4?1/3 ;所述加強(qiáng)管7為中空管，由超高強(qiáng)度鋼熱成型工藝得到，加強(qiáng)管7的管壁厚度為1.5mm±30%。
[0014]所述用于汽車的B柱的制造方法，包括以下步驟:
(1)將B柱主體的輪廓料片和直管在加熱爐內(nèi)加熱至850?940°C，使其轉(zhuǎn)化為奧氏體組織，所述B柱主體的坯料采用22MnB5 (俗稱硼鋼)，直管的材質(zhì)為22MnB5 ;
(2)將奧氏體化后的B柱主體坯料和直管分別在B柱主體模具和加強(qiáng)管模具內(nèi)一起熱成型，并同時淬火；其中，第一厚度區(qū)域4和第二厚度區(qū)域5的厚度為1.2 mm，第三厚度區(qū)域6的厚度為1.7 mm ;所述第一厚度區(qū)域4和第二厚度區(qū)域5的高度分別占B柱主體3高度的1/4?1/3;其中，B柱主體的輪廓料片由三塊板料激光拼焊得到第一厚度區(qū)域、第二厚度區(qū)域和第三厚度區(qū)域；
(3)將步驟(2)熱成型得到的B柱主體和加強(qiáng)管焊接在一起，得到所述的汽車B柱。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于汽車的B柱，包括B柱主體(3)，B柱主體(3)頂部為與車頂固定的上固定部(1)，B柱主體(3)底部為與門檻固定的下固定部(2);其特征是:所述B柱主體(3)的上部為第一厚度區(qū)域(4)，下部為第二厚度區(qū)域(5)，中部為第三厚度區(qū)域(6)，在第三厚度區(qū)域(6)設(shè)置加強(qiáng)管(7);所述第一厚度區(qū)域(4)和第二厚度區(qū)域(5)的厚度為1.2 mm，第三厚度區(qū)域(6)的厚度為1.7 mm ;所述第一厚度區(qū)域(4)和第二厚度區(qū)域(5)的高度分別占B柱主體(3)高度的1/4?1/3 ;所述加強(qiáng)管(7)為中空管，由超高強(qiáng)度鋼熱成型工藝得到，加強(qiáng)管(7)的管壁厚度為1.5mm±30%。
2.一種用于汽車的B柱的制造方法，其特征是，包括以下步驟: (1)將B柱主體的輪廓料片和直管在加熱爐內(nèi)加熱至850?940°C，使其轉(zhuǎn)化為奧氏體組織，所述B柱主體的坯料采用22MnB5，直管的材質(zhì)為22MnB5 ； (2)將奧氏體化后的B柱主體坯料和直管分別在B柱主體模具和加強(qiáng)管模具內(nèi)一起熱成型，并同時淬火；其中，第一厚度區(qū)域(4)和第二厚度區(qū)域(5)的厚度為1.2 _，第三厚度區(qū)域(6)的厚度為1.7 mm;所述第一厚度區(qū)域(4)和第二厚度區(qū)域(5)的高度分別占B柱主體(3)高度的1/4?1/3 ;其中，B柱主體的輪廓料片由三塊板料激光拼焊得到第一厚度區(qū)域、第二厚度區(qū)域和第三厚度區(qū)域； (3)將步驟(2)熱成型得到的B柱主體和加強(qiáng)管焊接在一起，得到所述的汽車B柱。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于汽車的B柱及制造方法，包括B柱主體，B柱主體頂部為與車頂固定的上固定部，B柱主體底部為與門檻固定的下固定部；其特征是：所述B柱主體的上部為第一厚度區(qū)域，下部為第二厚度區(qū)域，中部為第三厚度區(qū)域，在第三厚度區(qū)域設(shè)置加強(qiáng)管；所述第一厚度區(qū)域和第二厚度區(qū)域的厚度為1.2mm，第三厚度區(qū)域的厚度為1.7mm；所述第一厚度區(qū)域和第二厚度區(qū)域的高度分別占B柱主體高度的1/4～1/3；所述加強(qiáng)管為中空管，由超高強(qiáng)度鋼熱成型工藝得到，加強(qiáng)管的管壁厚度為1.5mm±30%。本發(fā)明采用熱成形的加強(qiáng)管，熱成形管延展性高，可以根據(jù)B柱形狀生產(chǎn)非常復(fù)雜的幾何形狀；并且熱成形的加強(qiáng)管管壁更薄，使材料減重、增加強(qiáng)度等輕量化效果更明顯。
【IPC分類】B62D25-04, B23P15-00
【公開號】CN104554458
【申請?zhí)枴緾N201410785095
【發(fā)明人】孫財(cái), 陳揚(yáng), 李向榮, 楊云龍
【申請人】無錫朗賢汽車組件研發(fā)中心有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2014年12月17日