[發明專利]一種變厚度汽車頂蓋后橫梁及其制造方法

在審

• 申請號: 201510386314.4
• 申請日: 2015-06-30
• 公開（公告）號: CN105035176A
• 公開（公告）日: 2015-11-11
• 發明（設計）人: 高永生;牛超;張文;楊兵
• 申請（專利權）人: 寶山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: B62D25/06
• 分類號: B62D25/06
• 代理公司: 上海開祺知識產權代理有限公司 31114
• 代理人: 竺明

技術領域

本發明屬于汽車零部件設計和制造領域，特別涉及一種變厚度汽車頂蓋后橫梁及其制造方法。

背景技術

汽車頂蓋后橫梁應用于兩廂或者三廂乘用車上，其結構和強度要求有所不同。與三廂車相比，為了保證后備箱空間、行李堆放方便性等，在結構上兩廂車少了鈑金件焊接總成擱物板，但會容易造成整車扭轉剛度不足，模態低。因此，通常采用增強頂蓋后橫梁本身的結構性能以及增強頂蓋后橫梁與側圍后部之間的連接處結構強度，來提高兩廂乘用車車身結構的扭轉剛度，同時還要加強背門鉸鏈安裝點的結構設計，即在頂蓋后橫梁的兩端處各加一加強板，保證其強度和剛性較高。因此，如何提升兩廂車頂蓋后橫梁結構強度是面臨的技術難題。

而同時隨著汽車保有量的增加，環境問題為汽車廠商和汽車用戶所關注，汽車輕量化是節能環保的有效措施，也是汽車技術發展的必然趨勢。在汽車頂蓋后橫梁上如何實現其結構輕量化，同時保證其在結構剛性及碰撞性能要求成為一大挑戰。

頂蓋后橫梁在兩廂車車身結構中扮演著重要的角色，它不但對車身的上車體的扭轉起到很重要的作用，還起到支撐背門、承受背門氣壓支撐桿的壓力等作用，同時，對防止背門下掉、背門框開裂的現象起到關鍵的作用。如果僅靠頂蓋橫梁單個零件的強度和剛度是遠遠不夠的，通常做法是增加加強件即頂蓋后橫梁內板與它焊接形成一定的空腔結構，再與頂蓋相焊接，并一起承受相應的重力和力矩。

中國專利公告號CN200810070397公開了一種竹節空腔式頂蓋后橫梁總成結構用以提高整車的扭轉剛度及模態以及提高背門鉸鏈車體安裝點的剛度。其通過截面為L形的頂蓋橫梁內板和截面為L形的帝國你該后橫梁外板相對合圍成一長條型空腔結構，并在空腔兩端焊接有鉸鏈安裝支架，提高背門鉸鏈安裝點強度和剛性，最終形成三段竹節式的空腔結構。

中國專利公告號CN201320623424公開一種兩廂乘用車車身的頂蓋后橫梁，既能提高頂蓋后橫梁與側圍的接頭處結構強度，又能加強背門鉸鏈安裝點強度，還能達到輕量化的要求。其頂蓋后橫梁為頂蓋后橫梁內板和頂蓋后橫梁外板的焊接合件，其中外板的兩端長于內板，由頂蓋后橫梁外板中板及對稱地設置在頂蓋后橫梁外板中段兩端的頂蓋后橫梁外板左段和頂蓋后橫梁外板右段兩端結構對稱，材料和厚度一致，中段和兩端段通過激光焊接形成激光拼焊板。

采用上述等已公開的結構進行頂蓋后橫梁的設計，雖然考慮了頂蓋后橫梁的受載特點并進行了局部強化，但均不能最大限度的實現結構的輕量化，不利于節油的同時，增大了材料使用成本。

發明內容

本發明的目的在于提供一種變厚度汽車頂蓋后橫梁設計方法及其制造方法，不僅能較好地滿足頂蓋后橫梁整體強度以及安裝點剛度、強度要求，而且結構簡單，采用連續變厚度板料制作，可以避免材料厚度和零件數量上的過渡設計，降低頂蓋后橫梁制作成本，且輕量化效果好。

為達到上述目的，本發明的技術方案如下：

一種變厚度汽車頂蓋后橫梁，其特征在于，所述頂蓋后橫梁本體為薄壁結構，依次包括橫梁本體左段、左過渡段、橫梁本體中段、右過渡段及橫梁本體右段；其中，橫梁本體左、右段為等厚度結構，且為整個零件中厚度最大區域；橫梁本體左、右段通過左、右過渡段到橫梁本體中段的厚度過渡，橫梁本體中段為整個零件中厚度最薄；左、右過渡段為變厚度結構，左、右過渡段的厚度自從兩端厚區向橫梁本體中段的薄區逐漸降低。

優選的，所述橫梁本體左、右段的厚度為1.0～3.0mm，長度為150～400mm。

優選的，所述頂蓋后橫梁本體的左、右過渡段的厚度變化梯度為1:50～1：200，即厚度變化1mm，左、右過渡段的長度為50～200mm。

優選的，所述橫梁本體中段厚度為0.6～2.0mm，長度為300～600mm。

優選的，所述頂蓋后橫梁本體結構截面為幾字形。

優選的，所述頂蓋后橫梁本體結構材質為高強鋼、鋁合金或鎂合金。

優選的，所述頂蓋后橫梁本體的橫梁本體左段、左過渡段、橫梁本體中段、右過渡段及橫梁本體右段為一體成形結構。

本發明變厚度汽車頂蓋后橫梁的制造方法，其包括如下步驟：

a)選擇一個厚度為頂蓋后橫梁本體左段厚度1.1倍以上的卷料，通過軋制得到卷料厚度由頂蓋后橫梁本體左段厚度，并過渡到橫梁本體中段的厚度，再由橫梁本體中段的厚度過渡到橫梁本體右段的厚度，由此完成了一個頂蓋后橫梁板料的軋制；之后可以開始另一塊板料的軋制，完成橫梁本體右段的軋制后，再由橫梁本體中段的厚度過渡到橫梁本體左段的厚度，由此反復，最終得到一卷符合設計要求的變厚度卷料；