CN115008009A - 热成形激光拼焊一体式门环加强板的工艺及门环加强板 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种热成形激光拼焊一体式门环加强板的工艺及门环加强板，将门环加强板坯料加热到设定温度，将加热到所述设定温度的门环加强板坯料放置到脱料板上并进行定位；所述门环加强板坯料包括上A柱落料片、B柱上端落料片、B柱下端落料片、门槛落料片和下A柱落料片，所述上A柱落料片、B柱上端落料片、B柱下端落料片、门槛落料片和下A柱落料片通过激光拼焊依次连接形成所述门环加强板坯料；采用门环加强板凹模和门环加强板凸模对定位好的所述门环加强板坯料进行加工成形，完成门环加强板的加工。本发明能够提高材料的利用率，降低成本。
Description
技术领域
本发明属于门环加强板制造技术领域，具体涉及热成形激光拼焊一体式门环加强板的工艺及门环加强板。
背景技术
当前随着环境问题日益严峻以及对环保、安全要求越来越高的形势下，大多数汽车企业考虑采用超高强钢(抗拉强度1500Mpa)来减轻车身钣金件重量。热成形钣金件在车身钣金件中比例越来越高，汽车车身钣金件冲压模具开发成本直接影响汽车厂家利益，保证产品质量前提下降低产品单车成本及减少冲压模具数量已经成为汽车厂家重点考虑内容，由此带来的优势就是减少原材料成本与冲压模具成本，提高市场竞争力。
目前市场上热成形门环加强板通常是采用一整张坯料进行加工制作，一整张坯料的厚度是一致的，但是门环加强板上不同位置的厚度是不一样的，进而造成材料的浪费严重，成本高。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种热成形激光拼焊一体式门环加强板的工艺及门环加强板，能够提高材料的利用率，降低成本。
为了解决上述技术问题，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种热成形激光拼焊一体式门环加强板的工艺，包括：
将门环加强板坯料加热到设定温度，将加热到所述设定温度的门环加强板坯料放置到脱料板上并进行定位；所述门环加强板坯料包括上A柱落料片、B柱上端落料片、B柱下端落料片、门槛落料片和下A柱落料片，所述上A柱落料片、B柱上端落料片、B柱下端落料片、门槛落料片和下A柱落料片通过激光拼焊依次连接形成所述门环加强板坯料；
采用门环加强板凹模和门环加强板凸模对定位好的所述门环加强板坯料进行加工成形，完成门环加强板的加工。
进一步地，所述设定温度为930℃～950℃，将门环加强板坯料放置到脱料板上时，门环加强板坯料的温度不低于800℃。
进一步地，所述门环加强板凸模的上A柱外侧、下A柱外侧和下A柱内侧分别设置有上A柱压边圈、下A柱外侧压边圈和下A柱内侧压边圈；
向所述上A柱压边圈、下A柱外侧压边圈和下A柱内侧压边圈预设第一顶出行程。
进一步地，所述第一顶出行程为70mm。
进一步地，所述A柱压边圈、下A柱外侧压边圈和下A柱内侧压边圈采用氮气弹簧提供压力源。
进一步地，所述门环加强板凸模的B柱两侧分别设置有B柱第一压边圈和B柱第二压边圈；
加工成形前，向所述B柱第一压边圈和B柱第二压边圈预设第二顶出行程。
进一步地，所述第二顶出行程为60mm。
进一步地，所述B柱第一压边圈和B柱第二压边圈采用氮气弹簧提供压力源。
进一步地，所述门环加强板凹模的A柱位置、B柱位置和门槛位置分别设置有A柱压料芯、B柱压料芯和门槛压料芯；
加工成形前，向所述A柱压料芯、B柱压料芯和门槛压料芯预设第三顶出行程。
进一步地，所述第三顶出行程为70mm。
一种门环加强板，应用所述工艺加工成型。
与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：
本发明提供的一种热成形激光拼焊一体式门环加强板的工艺，门环加强板坯料的构成采用上A柱落料片、B柱上端落料片、B柱下端落料片、门槛落料片和下A柱落料片通过激光拼焊依次连接形成，将门环加强板坯料加热到设定温度，将加热到设定温度的门环加强板坯料放置到脱料板上并进行定位，采用门环加强板凹模和门环加强板凸模对定位好的门环加强板坯料进行加工成形，完成门环加强板的加工。与传统的整体式门环加强板成形工艺相比，传统门环加强板坯料用一整张坯料进行加工制作，本发明中门环加强板坯料由五张不等厚落料片经过激光落料后再激光拼焊成一张门环加强板坯料，提高了材料的利用率，降低了成本，本发明工艺相较于传统工艺，材料利用率提升至75％(传统整体式门环加强板材料利用率约50％)。
进一步地，将采用本发明成形工艺制作的门环加强板的下A柱位置经过与同行业竞品车型对比，深度加深约20mm，冲压分析过程中通过增加凸模压边圈与凹模压料芯数量及压料区域，有效解决热成形过程中出现的开裂、起皱等质量缺陷，满足产品性能要求。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式中的技术方案，下面将对具体实施方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明门环加强板坯料示意图；
图2为本发明门环加强板凸模示意图；
图3为本发明门环加强板凹模示意图；
图4为本发明门环加强板凹模与凸模配合后的示意图；
图5为本发明下A柱外侧压边圈示意图；
图6为本发明上A柱压边圈示意图；
图7为本发明下A柱内侧压边圈示意图；
图8为本发明B柱第一压边圈示意图；
图9为本发明B柱第二压边圈示意图；
图10为本发明B柱压料芯示意图；
图11为本发明门槛压料芯示意图；
图12为本发明A柱压料芯示意图；
图13为本发明上A柱落料排样示意图；
图14为本发明B柱上端落料排样示意图；
图15为本发明B柱下端落料排样示意图；
图16为本发明门槛落料排样示意图；
图17为本发明下A柱落料排样示意图。
图中：1-上A柱落料片；2-B柱上端落料片；3-B柱下端落料片；4-门槛落料片；5-下A柱落料片；6-脱料板；7-门环加强板凹模；8-门环加强板凸模；9-上A柱压边圈；10-下A柱外侧压边圈；11-下A柱内侧压边圈；12-B柱第一压边圈；13-B柱第二压边圈；14-A柱压料芯；15-B柱压料芯；16-门槛压料芯。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。
作为本发明的某一具体实施方式，一种热成形激光拼焊一体式门环加强板的工艺，具体如下：
将门环加强板坯料加热到设定温度，如图1所示，将加热到设定温度的门环加强板坯料放置到脱料板6上并进行定位。如图1所示，本发明的门环加强板坯料包括上A柱落料片1、B柱上端落料片2、B柱下端落料片3、门槛落料片4和下A柱落料片5，根据门环加强板不同位置对应的不同厚度，分别选用留有对应余量厚度的上A柱落料片1、B柱上端落料片2、B柱下端落料片3、门槛落料片4和下A柱落料片5，将上A柱落料片1、B柱上端落料片2、B柱下端落料片3、门槛落料片4和下A柱落料片5通过激光拼焊依次连接形成门环加强板坯料。本实施例中，上A柱落料片1的厚度为1.2mm，B柱上端落料片2的厚度为1.6mm，B柱下端落料片3的厚度为1.6mm，门槛落料片4的厚度为1.2mm，下A柱落料片5的厚度为1.4mm。上A柱落料片1、B柱上端落料片2、B柱下端落料片3、门槛落料片4和下A柱落料片5的排样优化分别如图13、图14、图15、图16和图17所示。
优选的，采用加热炉将门环加强板坯料加热到930℃～950℃，加热炉为辊底炉或箱式炉，将门环加强板坯料放置到脱料板6上时，门环加强板坯料的温度不低于800℃。如图1所示，在门环加强板坯料的B柱下端落料片3和下A柱落料片5分别开设有定位孔，利用定位销与定位孔的配合实现门环加强板坯料的定位。本实施例中，采用加热炉将门环加强板坯料加热到930℃。
结合图2、图3和图4所示，采用门环加强板凹模7和门环加强板凸模8对定位好的门环加强板坯料进行加工成形，完成门环加强板的加工。具体地说，门环加强板凹模7位于门环加强板坯料的上方，门环加强板凸模8位于门环加强板坯料的下方。
结合图2、图4、图5、图6和图7所示，在门环加强板凸模8的上A柱外侧、下A柱外侧和下A柱内侧分别设置上A柱压边圈9、下A柱外侧压边圈10和下A柱内侧压边圈11；在加工成形前，向上A柱压边圈9、下A柱外侧压边圈10和下A柱内侧压边圈11预设第一顶出行程，也就是说，加工成形前，设置上A柱压边圈9、下A柱外侧压边圈10和下A柱内侧压边圈11的顶出行程为第一预设行程，本实施例中，上A柱压边圈9、下A柱外侧压边圈10和下A柱内侧压边圈11的顶出行程为70mm，优选的，A柱压边圈9、下A柱外侧压边圈10和下A柱内侧压边圈11采用氮气弹簧提供压力源。
结合图2、图4、图8和图9所示，在门环加强板凸模8的B柱两侧分别设置有B柱第一压边圈12和B柱第二压边圈13，在加工成形前，向B柱第一压边圈12和B柱第二压边圈13预设第二顶出行程，也就是说，加工成形前，设置B柱第一压边圈12和B柱第二压边圈13的顶出行程为第二预设行程，本实施例中，B柱第一压边圈12和B柱第二压边圈13的顶出行程为60mm，优选的，B柱第一压边圈12和B柱第二压边圈13采用氮气弹簧提供压力源。
结合图3、图10、图11和图12所示，在门环加强板凹模7的A柱位置、B柱位置和门槛位置分别设置有A柱压料芯14、B柱压料芯15和门槛压料芯16，在加工成形前，向A柱压料芯14、B柱压料芯15和门槛压料芯16预设第三顶出行程，也就是说，加工成形前，设置A柱压料芯14、B柱压料芯15和门槛压料芯16的顶出行程为第三预设行程，本实施例中，A柱压料芯14、B柱压料芯15和门槛压料芯16的顶出行程为70mm，优选的，A柱压料芯14、B柱压料芯15和门槛压料芯16采用氮气弹簧提供压力源。
门环加强板凹模7、A柱压料芯14、B柱压料芯15和门槛压料芯16在上模压机(1200吨)作用下竖直向下运动，A柱压料芯14、B柱压料芯15和门槛压料芯16首先接触门环加强板坯料，门环加强板坯料与门环加强板凸模8接触后，A柱压料芯14、B柱压料芯15和门槛压料芯16里的氮气弹簧压缩70mm把门环加强板坯料压紧，门环加强板凹模7在上模压机作用下继续竖直向下运动，并与门环加强板凸模8处设置的上A柱压边圈9、下A柱外侧压边圈10和下A柱内侧压边圈11接触，门环加强板凹模7与各压边圈间隙控制在0.5mm～1.0mm，保证门环加强板坯料在成形过程中均匀流动，运动10mm后，门环加强板凹模7与门环加强板凸模8处设置的B柱第一压边圈12和B柱第二压边圈13接触，门环加强板凹模7继续向下运动60mm后成形到底，加工成形工作结束。
作为本发明的某一具体实施方式，一种门环加强板，通过本发明所述一种热成形激光拼焊一体式门环加强板的工艺进行加工成型。相较于传统门环加强板，本发明材料利用率提升至75％，传统整体式门环加强板材料利用率约50％。
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种热成形激光拼焊一体式门环加强板的工艺，其特征在于，包括：
将门环加强板坯料加热到设定温度，将加热到所述设定温度的门环加强板坯料放置到脱料板(6)上并进行定位；所述门环加强板坯料包括上A柱落料片(1)、B柱上端落料片(2)、B柱下端落料片(3)、门槛落料片(4)和下A柱落料片(5)，所述上A柱落料片(1)、B柱上端落料片(2)、B柱下端落料片(3)、门槛落料片(4)和下A柱落料片(5)通过激光拼焊依次连接形成所述门环加强板坯料；
采用门环加强板凹模(7)和门环加强板凸模(8)对定位好的所述门环加强板坯料进行加工成形，完成门环加强板的加工。
2.根据权利要求1所述的一种热成形激光拼焊一体式门环加强板的工艺，其特征在于，所述设定温度为930℃～950℃，将门环加强板坯料放置到脱料板(6)上时，门环加强板坯料的温度不低于800℃。
3.根据权利要求1所述的一种热成形激光拼焊一体式门环加强板的工艺，其特征在于，所述门环加强板凸模(8)的上A柱外侧、下A柱外侧和下A柱内侧分别设置有上A柱压边圈(9)、下A柱外侧压边圈(10)和下A柱内侧压边圈(11)；
向所述上A柱压边圈(9)、下A柱外侧压边圈(10)和下A柱内侧压边圈(11)预设第一顶出行程。
4.根据权利要求3所述的一种热成形激光拼焊一体式门环加强板的工艺，其特征在于，所述第一顶出行程为70mm。
5.根据权利要求3所述的一种热成形激光拼焊一体式门环加强板的工艺，其特征在于，所述A柱压边圈(9)、下A柱外侧压边圈(10)和下A柱内侧压边圈(11)采用氮气弹簧提供压力源。
6.根据权利要求1所述的一种热成形激光拼焊一体式门环加强板的工艺，其特征在于，所述门环加强板凸模(8)的B柱两侧分别设置有B柱第一压边圈(12)和B柱第二压边圈(13)；
加工成形前，向所述B柱第一压边圈(12)和B柱第二压边圈(13)预设第二顶出行程。
7.根据权利要求6所述的一种热成形激光拼焊一体式门环加强板的工艺，其特征在于，所述第二顶出行程为60mm。
8.根据权利要求6所述的一种热成形激光拼焊一体式门环加强板的工艺，其特征在于，所述B柱第一压边圈(12)和B柱第二压边圈(13)采用氮气弹簧提供压力源。
9.根据权利要求1所述的一种热成形激光拼焊一体式门环加强板的工艺，其特征在于，所述门环加强板凹模(7)的A柱位置、B柱位置和门槛位置分别设置有A柱压料芯(14)、B柱压料芯(15)和门槛压料芯(16)；
加工成形前，向所述A柱压料芯(14)、B柱压料芯(15)和门槛压料芯(16)预设第三顶出行程；
优选的，所述第三顶出行程为70mm。
10.一种门环加强板，其特征在于，应用权利要求1至9任一项所述工艺加工成型。
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