一种带软区的超高强度B柱加强梁结构及其制备方法与流程

本发明涉及汽车车身骨架零部件加工，更具体的说是涉及一种带软区的超高强度b柱加强梁结构及其制备方法。

背景技术：

1、b柱是车身侧面碰撞中的关键零件，其吸能和传力效果直接决定了车身的侧碰安全性；依据侧碰法规，b柱在侧碰的过程中既要保持很小的变形量，也要保持较低的加速度，这样才能有效地减少b柱的侵人对成员的伤害。

2、基于上述要求，在对b柱设计时，上半段通常采用超高强度钢，强度要求1500-2000mp，延伸率≥5％，通常叫“硬区”；下半段采用高吸能的高强钢，强度要求650-850mp，延伸率≥15％，通常叫“软区”。

3、随着新能源汽车对车身轻量化要求越来越高，超高强度管梁以其独特的结构、热气胀工艺日渐成熟，被越来越多的应用于汽车车身中，超高强度b柱加强管梁已经在新能源汽车上开始得到应用；但是，受制于工艺及模具结构，不同区域有不同的强度范围的超高强度b柱加强管梁结构，仍未得到广泛应用。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了一种带软区的超高强度b柱加强梁结构及其制备方法，旨在解决上述技术问题。

2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种带软区的超高强度b柱加强梁结构，包括硬区、过渡区和软区，且所述过渡区介于所述硬区和所述软区之间；其中，

4、所述硬区的强度为1500～2000mp，延伸率≥5％；所述软区的强度为650～850mp，延伸率≥15％。

5、本发明还提供了带软区的超高强度b柱加强梁结构的制备方法，包括以下步骤：

6、s1、制管：预制管坯的直径以及长度；

7、s2、弯管：采用弯管机弯出一定形状；

8、s3、预成型：机械手将弯管置入预成型模具中，冲压成型出一定的截面形状；

9、s4、加热、奥氏体化：将预成型后的管梁加热到930-950℃，保温3-5分钟，使其充分的奥氏体化；机械手将加热后的管梁置入热气胀模具中；

10、s5、热气胀成型：密封管梁内腔，向管梁中充入高压气体，管梁气胀成形；

11、s6、热气胀模具中，控制管梁硬区降温，完成马氏体化；管梁软区保持在温度范围内；

12、s7、出模：管梁热胀成形完成、硬区零件马氏体转化完成、软区零件保温保压结束后，打开模具，取出零件，自然冷却，得到带软区的超高强度b柱加强梁结构。

13、优选的，所述步骤s5中，管梁的两端通过密封推头密封，密封推头中设有用于向管梁内腔中充入高压气体的喷嘴，密封推头远离管梁一端连接有高压油缸，实现轴向驱动。

14、优选的，所述步骤s5中，向管梁中充入的高压气体为高压氮气或高压空气。

15、优选的，热气胀模具包括硬区模具镶块、软区模具镶块以及间隙；

16、所述硬区模具镶块内设有冷却水道以及第一温度传感器，冷却水道均匀分布于所述硬区模具镶块内，其进水端与外接进水管连通，其出水端与外接出水管连通；

17、所述软区模具镶块内设有加热装置以及第二温度传感器；

18、所述间隙位于所述硬区模具镶块与所述软区模具镶块之间，所述间隙内设有隔温层。

19、优选的，所述间隙靠近形面尺寸较小。

20、优选的，还包括控制柜，所述控制柜与所述加热装置、所述第一温度传感器以及所述第二温度传感器电连接。

21、优选的，所述控制柜包括显示屏、控制按钮和控制器；其中，所述控制器与所述显示屏、所述控制按钮、所述加热装置、所述第一温度传感器以及所述第二温度传感器通过导线连接。

22、经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种带软区的超高强度b柱加强梁结构及其制备方法，具有以下有益效果：

23、本发明区别于现有的超高强度b柱加强管仅应用于b柱的上半段，下半段采用传统的高强度板件解决吸能问题的方法，提出一种带软区的超高强度b柱加强梁结构及其制备方法，让超高强度管梁在热气胀成形过程中，依产品不同的性能要求，分别采用不同的保温(控制保温的温度)、降温(控制降温速度)策略，实现带软区的超高强度b柱加强梁，该方法工艺路线简单、生产周期短、生产效率高。

24、本发明带软区的超高强度b柱加强梁结构，硬区部位机械强度高、抗冲击能力强，软区部位机械性能较低，碰撞时具有吸能与溃缩的特点；两者结合能够有效地提高汽车的碰撞安全性能，实现汽车轻量化，并具有成型性好，回弹小，稳定性强的特点。

25、本发明减少了零件数量、减轻了b柱重量、缩短了工艺路线、提高了生产效率、降低了生产成本，适于规模化生产。

技术特征：

1.一种带软区的超高强度b柱加强梁结构，其特征在于，包括硬区、过渡区和软区，且所述过渡区介于所述硬区和所述软区之间；其中，

2.一种带软区的超高强度b柱加强梁结构的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的一种带软区的超高强度b柱加强梁结构的制备方法，其特征在于，所述步骤s5中，管梁的两端通过密封推头密封，密封推头中设有用于向管梁内腔中充入高压气体的喷嘴，密封推头远离管梁一端连接有高压油缸，实现轴向驱动。

4.根据权利要求2所述的一种带软区的超高强度b柱加强梁结构的制备方法，其特征在于，所述步骤s5中，向管梁中充入的高压气体为高压氮气或高压空气。

5.根据权利要求2所述的一种带软区的超高强度b柱加强梁结构的制备方法，其特征在于，热气胀模具包括硬区模具镶块、软区模具镶块以及间隙；

6.根据权利要求5所述的一种带软区的超高强度b柱加强梁结构的制备方法，其特征在于，还包括控制柜，所述控制柜与所述加热装置、所述第一温度传感器以及所述第二温度传感器电连接。

7.根据权利要求6所述的一种带软区的超高强度b柱加强梁结构的制备方法，其特征在于，所述控制柜包括显示屏、控制按钮和控制器；其中，所述控制器与所述显示屏、所述控制按钮、所述加热装置、所述第一温度传感器以及所述第二温度传感器通过导线连接。

技术总结本发明公开了一种带软区的超高强度B柱加强梁结构；包括硬区、过渡区和软区，过渡区介于硬区和软区之间；硬区部位机械强度高、抗冲击能力强，软区部位机械性能较低，碰撞时具有吸能与溃缩的特点；两者结合能够有效地提高汽车的碰撞安全性能，实现汽车轻量化，并具有成型性好，回弹小，稳定性强的特点；并公开了带软区的超高强度B柱加强梁结构的制备方法，工艺路线简单、生产周期短、生产效率高。技术研发人员：佟振宇受保护的技术使用者：未来天工（北京）科技有限责任公司技术研发日：技术公布日：2024/7/18