一種變厚度汽車座椅橫梁及其制造方法技術

一種變厚度汽車座椅橫梁及其制造方法，其為薄壁結構，依次包括，橫梁外側段、外側過渡段、橫梁中段、內側過渡段、橫梁內側段；橫梁外側段、橫梁內側段上設供連接座椅的安裝孔；所述橫梁外側段為等厚度結構，橫梁外側段通過外側過渡段將厚度連續變化至橫梁中段的厚度；所述橫梁內側段為等厚度結構，橫梁內側段通過內側過渡段將厚度連續變化至橫梁中段的厚度；所述外側過渡段和內側過渡段厚度自兩端厚區向橫梁中段的薄區逐漸降低；所述橫梁中段的厚度為整個座椅橫梁的最薄部位。本發明專利技術通過零件不同厚度設計達到汽車座椅橫梁對碰撞安全性及安裝強度的要求，同時可以實現零件的輕量化。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于汽車零部件設計和制造領域，特別涉及。
技術介紹
在C-NCAP側面碰撞試驗中，可移動壁障以50km/h的速度撞擊試驗車輛，座椅橫梁在側面碰撞過程中可以形成對門檻的有效支撐，同時由于座椅橫梁本身的安裝要求，座椅橫梁需要通過一系列的座椅強度試驗，以避免由碰撞等意外情況導致的座椅脫落，從而產生對駕駛員或者乘員產生損傷。因此，座椅橫梁的結構形式對汽車側面碰撞安全性及座椅相關強度試驗直接相關。為此，汽車座椅橫梁設計時，從安全的角度考慮，通常會對采用較大厚度的高強鋼材料，或是在兩端座椅安裝點處增加座椅安裝加強板。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。在汽車座椅橫梁上如何實現其結構輕量化，同時兼顧其在結構強度及碰撞性能要求成為一大挑戰。在目前的汽車車身上，汽車座椅橫梁通常是通過冷沖壓成形的方式進行加工，其常見截面為“幾”字形。中國專利公告號102935864A公開了一種汽車座椅橫梁總成結構，包括了一個座椅橫梁及座椅前安裝板總成，座椅前安裝板總成通過凸焊螺安裝在座椅橫梁本體上，并通過點焊的方式焊接在一起。中國專利公告號為201321084公開了一種分段式汽車前座椅橫梁，通過將上橫梁以及其兩側的駕駛員座椅安裝前內加強板和前外加強板通過點焊形成前座椅橫梁總成，在其焊接區域由于零件厚度疊加來實現對座椅安裝點的加強作用。通過以上結構對汽車座椅橫梁進行設計，由于側面碰撞和安裝強度的要求，往往需要對其兩端位置進行加強。由于目前大多數的座椅橫梁均采用較大板厚，同時在兩端增加加強板的形式，因此，相對本專利技術中的變厚度汽車座椅橫梁其重量較大，附加的加強板加工、焊接上的成本更高。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供，通過零件不同厚度設計達到汽車座椅橫梁對碰撞安全性及安裝強度的要求，同時可以實現零件的輕量化。為達到上述目的，本專利技術的技術方案如下:一種變厚度汽車座椅橫梁，其為薄壁結構，依次包括，橫梁外側段、外側過渡段、橫梁中段、內側過渡段、橫梁內側段；橫梁外側段、橫梁內側段上設供連接座椅的安裝孔；所述橫梁外側段為等厚度結構，橫梁外側段通過外側過渡段將厚度連續變化至橫梁中段的厚度；所述橫梁內側段為等厚度結構，橫梁內側段通過內側過渡段將厚度連續變化至橫梁中段的厚度；所述外側過渡段和內側過渡段厚度自兩端厚區向橫梁中段的薄區逐漸降低；所述橫梁中段的厚度為整個座椅橫梁的最薄部位。優選的，所述橫梁外側段和橫梁內側段厚度為1.5?3.0毫米。優選的，所述外、內側過渡段厚度為0.7?2.0毫米。優選的，所述橫梁中段的厚度為0.7?2.0毫米。優選的，所述內側過渡段和外側過渡區段的厚度變化梯度為1:50?1:200，即厚度變化1mm，過渡區的長度為50?200mm。優選的，所述座椅橫梁結構截面為“幾”字形。優選的，所述座椅橫梁上部或側面設可抗彎曲和提高零件剛度的加強筋。優選的，所述座椅橫梁材質為鋼質材料。所述鋼質材料例包括高強鋼、鋁合金或鎂1=1Ο另外，所述座椅橫梁外側段、外側過渡段、橫梁中段、內側過渡段及橫梁內側段為一體成形。本專利技術的變厚度汽車座椅橫梁的制造方法，其包括:選擇一個厚度為座椅橫梁最厚部位1.1倍以上的卷料，通過乳制得到橫梁外側段厚度，并由此過渡到橫梁中段的厚度，再由橫梁中段的厚度過渡到橫梁內側段的厚度；在乳制完成橫梁內側段后可以開始下一個橫梁內側段的乳制，之后由橫梁內側段的厚度過渡到橫梁中段的厚度，再由橫梁中段的厚度過渡到橫梁外側段的厚度，由此反復，最終得到一卷符合設計要求的變厚度卷料；接著，所述變厚度卷料在連續剪切線上進行剪切，得到一系列厚度變化的變厚度板料；最后，對所述變厚度板料進行成形，形成變厚度座椅橫梁。優選的，所述橫梁內側段和外側段的厚度為1.5?3.0毫米，橫梁中段的厚度為0.7?2.0毫米之間；內側過渡段和外側過渡區段的厚度變化梯度為1:50?1:200，即厚度變化1mm，過渡區的長度為50?200mm。另外，對所述變厚度板料進行成形采用的加工方式為冷沖壓或熱沖壓。本專利技術的變厚度座椅橫梁利用局部結構厚度強化的座椅橫梁來抵抗側面碰撞沖擊及并滿足汽車座椅系統強度要求，同時降低零件數量實現輕量化設計。本專利技術實施的汽車座椅橫梁為薄壁結構，包括橫梁外側段、外側過渡段、橫梁中段、內側過渡段以及橫梁內側段。橫梁外側段與側圍相連接，同時在橫梁外側段上設置有安裝孔，為保證安裝點的裝配質量，該段設計為等厚度結構；橫梁外側段通過外側過渡段將厚度連續變化至橫梁中段的厚度。橫梁內側段與車身地板中通道相連接，同時在橫梁內側段上設置安裝孔，為保證安裝點的裝配質量，該段設計為等厚度結構；橫梁內側段通過內側過渡段將厚度連續變化至橫梁中段的厚度。考慮到橫梁外側段和橫梁內側段需要保證安裝強度并保持較好地碰撞特性，設計厚度較厚，根據所用材料的強度等級高低，厚度為1.5?3.0毫米；橫梁中段的厚度為整個座椅橫梁的最薄設計。座椅橫梁左、右過渡段的厚度為從兩端厚區向座椅橫梁中部的薄區逐漸降低。本專利技術所述座椅橫梁結構截面設計為“幾”字形，同時可根據抗彎模量原理和增加防撞要求在其上部或側面增加抗彎曲和提高零件剛度的加強筋。本專利技術的有益效果:本專利技術汽車座椅橫梁的薄壁結構從中間到兩側逐漸增大，可以保證座椅橫梁的碰撞安全性能和強度可以從中部到兩側逐漸增強，從而滿足座椅橫梁對側面碰撞和座椅安裝強度的要求。本專利技術汽車座椅橫梁采用乳制變厚度板料，表面沒有焊縫引起的厚度突變，其表面質量好，連接強度高，材料性能均勻，強度分布連續。本專利技術汽車座椅橫梁采用非等厚的材料設計，有效減少零件數量，最大程度的減少了材料使用，輕量化效果好。本專利技術汽車座椅橫梁為一塊板料成型，相比現有的在兩側安裝加強板的結構，減少了零件數量，降低模具成本，減少了焊接工序，可以有效提升生產效率。【附圖說明】圖1為本專利技術變厚度汽車座椅橫梁的結構示意圖。圖2為本專利技術變厚度汽車座椅橫梁過渡段的示意圖。圖3為本專利技術變厚度板料還料的不意圖?！揪唧w實施方式】下面結合附圖，對本技術的【具體實施方式】作進一步的詳細說明。本專利技術說明的實施例只是本專利技術的一部分實施例，而不是全部的實施例。參見圖1，其所示為本專利技術一實例中的變厚度汽車座椅橫梁結構示意圖。本專利技術的椅橫梁依次包括橫梁外側段1、外側過渡段2、橫梁中段3、內側過渡段4以及橫梁內側段5，在橫梁外側段1、橫梁內側段5上設置有安裝孔6、7。其中，橫梁外側段1的厚度為第一厚度tl，外側過渡段2為橫梁外側段與橫梁中段3的過渡區域，橫梁中段3的厚度為等厚度或變厚當前第1頁1 2 本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種變厚度汽車座椅橫梁，其為薄壁結構，其特征在于，依次包括，橫梁外側段、外側過渡段、橫梁中段、內側過渡段、橫梁內側段；橫梁外側段、橫梁內側段上設供連接座椅的安裝孔；所述橫梁外側段為等厚度結構，橫梁外側段通過外側過渡段將厚度連續變化至橫梁中段的厚度；所述橫梁內側段為等厚度結構，橫梁內側段通過內側過渡段將厚度連續變化至橫梁中段的厚度；所述外側過渡段和內側過渡段厚度自兩端厚區向橫梁中段的薄區逐漸降低；所述橫梁中段的厚度為整個座椅橫梁的最薄部位。

【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：張文，高永生，楊兵，牛超，
申請(專利權)人：寶山鋼鐵股份有限公司，
類型：發明
國別省市：上海;31