[發(fā)明專利]一種管材及其制造方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610874492.6
• 申請日: 2016-09-30
• 公開（公告）號(hào): CN107878564A
• 公開（公告）日: 2018-04-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭強(qiáng)
• 申請（專利權(quán)）人: 比亞迪股份有限公司
• 主分類號(hào): B62D21/02
• 分類號(hào): B62D21/02;B21D53/88
• 代理公司: 北京潤平知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11283
• 代理人: 嚴(yán)政,鄒飛艷

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及管材領(lǐng)域，具體地，涉及一種管材、一種管材的制造方法以及由該方法制造得到的管材。

背景技術(shù)

減輕汽車、飛機(jī)的自重是減少能耗和污染排放的主要措施之一。輕量化的主要途徑是采用輕質(zhì)材料和輕體結(jié)構(gòu)。輕質(zhì)材料包括鋁合金、鎂合金和復(fù)合材料等，輕體結(jié)構(gòu)的主要形式包括整體結(jié)構(gòu)、薄殼和空心變截面。對于空心變截面零部件，傳統(tǒng)的制造工藝一般為先沖壓成形兩個(gè)半片，然后再焊接成整體，該工藝不僅工序復(fù)雜，而且質(zhì)量難以保證。而內(nèi)高壓成形特別適合成形空心變截面零部件。在內(nèi)高壓成形時(shí)，管坯在內(nèi)部高壓液體和兩端軸向載荷的共同作用下發(fā)生形變并最終貼合模具成形零件，由此得到所需幾何形狀的零部件，其中，所得成形零部件的形狀可以通過控制模具的內(nèi)部形狀而得以控制。與傳統(tǒng)的沖壓外加焊接的空心構(gòu)件制造工藝相比，內(nèi)高壓成形工藝具有明顯的優(yōu)勢。內(nèi)高壓成形技術(shù)的生產(chǎn)效率高，工序少，所制零部件的強(qiáng)剛度高，因此在汽車、航空、航天領(lǐng)域均有廣泛應(yīng)用，尤其在汽車輕量化呼聲日益高漲的今天，對該技術(shù)提出了更高的需求。然而，內(nèi)高壓成形主要是基于空心管材進(jìn)行變截面成形處理，無法像工業(yè)或建筑型材在截面中空處布有多個(gè)支撐筋、梁等結(jié)構(gòu)特征，在一些性能要求特別高的部位存在強(qiáng)度、剛度不足缺陷。

為此，科研工作者們也對由內(nèi)高壓成形得到的管梁結(jié)構(gòu)作出了相應(yīng)改進(jìn)，以增強(qiáng)其剛度和強(qiáng)度。例如，CN102267490A公開了一種基于內(nèi)高壓成形的汽車縱梁及其制造方法。該基于內(nèi)高壓成形的汽車縱梁由管件A1和加強(qiáng)件A2組成，所述管件A1為整體式管狀結(jié)構(gòu)，用于保證汽車縱梁各部分配合尺寸的要求，所述加強(qiáng)件A2的截面呈凹槽狀或長方形，固定在管件A1的中部外表面上，用于增強(qiáng)管件A1的剛度和強(qiáng)度。該基于內(nèi)高壓成形的汽車縱梁的制造方法包括按順序進(jìn)行的下列步驟：(1)以管材作為坯料采用壓彎或數(shù)控繞彎工藝制成管件A1的預(yù)成形坯；(2)將上述管件A1的預(yù)成型坯采用內(nèi)高壓成形方法制成管件A1；(3)以板材作為坯料采用沖壓工藝制成截面呈凹槽狀的加強(qiáng)件A2，或以管材作為坯料采用內(nèi)高壓成形方法制成截面呈長方形的加強(qiáng)件A2；(4)將加強(qiáng)件A2放置在管件A1的中部外表面上，如果加強(qiáng)件A2的截面呈凹槽狀，使其側(cè)面上的開口貼合在管件A1上，如果加強(qiáng)件A2的截面呈長方形，使其一長邊所在的側(cè)面貼合在管件A1上，然后采用搭接、對接、膠接或榫接方法將兩者固連。該專利申請利用內(nèi)高壓成形制成的管件作為縱梁的主體部件，同時(shí)在主體部件的外部設(shè)置用于增加管件剛度和強(qiáng)度的加強(qiáng)件，在保持縱梁剛度和強(qiáng)度滿足要求的前提下盡可能采用較薄的壁厚。然而，這種產(chǎn)品存在以下缺點(diǎn)：產(chǎn)品外圍存在大量焊接縫，影響美觀；加強(qiáng)件外置于內(nèi)高壓成形管梁外部，通過焊接方式連接，體積大，對于空間限制的產(chǎn)品應(yīng)用范圍受限。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了提供一種新的管材、一種管材的制造方法以及由該方法制造得到的管材。

具體地，本發(fā)明提供了一種管材，其中，所述管材包括管件以及至少一個(gè)內(nèi)置增強(qiáng)件，所述管件為整體式管狀結(jié)構(gòu)，所述內(nèi)置增強(qiáng)件為設(shè)置在所述管件內(nèi)部的且與所述管件內(nèi)表面接觸的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明還提供了一種管材的制造方法，該方法包括將管坯采用內(nèi)高壓成形得到管件，之后將至少一個(gè)內(nèi)置增強(qiáng)件置于所述管件之內(nèi)，并通過在所述管件外表面焊接的方式將所述內(nèi)置增強(qiáng)件固定于所述管件的內(nèi)表面上。

此外，本發(fā)明還提供了由上述方法制造得到的管材。

本發(fā)明提供的管材的制造方法在內(nèi)高壓成形基礎(chǔ)上，在需要增強(qiáng)部位內(nèi)固定增加加強(qiáng)梁等內(nèi)置增強(qiáng)件，而后在管件該處的外部通過焊接的方法使內(nèi)置增強(qiáng)件與管件焊合為一個(gè)完整整體件，這樣能夠使得到的管材在不增加外圍體積的前提下還能夠大幅提高力學(xué)性能且表面效果完好。

本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的具體實(shí)施方式部分予以詳細(xì)說明。

附圖說明

附圖是用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與下面的具體實(shí)施方式一起用于解釋本發(fā)明，但并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在附圖中：

圖1為管坯的一種具體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為預(yù)成型之后的管坯的一種具體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為管材的一種具體結(jié)構(gòu)示意圖，其中，增強(qiáng)件內(nèi)置于內(nèi)高壓成形得到的管件的橫截面A-A處；

圖4為管材A-A處的截面圖，橢圓形管件內(nèi)的不規(guī)則件為內(nèi)置增強(qiáng)件。

具體實(shí)施方式

以下對本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實(shí)施方式僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。