复杂截面商用车防护梁型材绕弯成形装置开发

梁策　王爱成　李义

摘  要：汽车防护梁是前保险杠的重要组成部分，某型商用车防护梁采用高强钢带辊弯成型制得“日”字形截面型材，需要对两侧进行弯曲，以便安装在保险杠总成上。该文针对防护梁绕弯成型产生的褶皱缺陷进行研究，设计了有芯碾压式绕弯装置。型材内腔的柔性模芯可有效提高支部支撑力，有效解决产品内侧产生的褶皱问题，所生产的防护梁符合质量要求。

关键词：商用车防护梁  绕弯成形  装置

中图分类号：U461.91    文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2019）07（b）-0060-02

汽车前保险杠通常是车辆碰撞事故中首先接触到的部位，可以降低对人的伤害程度，同时减小对车辆的损坏。高强钢防护梁是汽车前保险杠最重要的组成部分，零件结构复杂，成形过程中，极易出现断裂和起皱等问题。

该文研究的高强钢“日”字形截面汽车防撞梁，其制造工艺包括两个部分：第一，将高强钢带辊弯成形，制造成“日”字型截面型材;第二，将型材切割成一定长度，两端同时弯曲一定弧度，制得防护梁成品。

板材的辊弯成形是在特殊设计的辊弯机组上完成的。辊弯成形过程是各道次成形的积累，经过多道次辊弯成形，最终弯曲成特殊截面的型材。

由辊弯机组制得的高强钢“日”字形截面型材，需要将两侧弯曲一定的弧度，最终制得防护梁。为了生产出合格制品，需要优化设计型材绕弯成形装置。

1  “日”字型截面型材绕弯成形装置研究

经过辊弯、焊接、切割等，高强钢板材被加工成“日”字形截面型材。其长宽厚分别为：120mm×80mm×2.5mm，总长度为2000 mm。根据车辆防护梁的设计要求：需要将其两侧弯曲成角度约为30°的弧形，便于安装在防护梁总成上。

将上述“日”字形截面防护梁进行弯曲一定弧度，常用的方案就是绕弯。由于材料强度高，并且弯曲弧度小，为了消除绕弯成形过程中出现的褶皱缺陷，设计适应型材内腔的柔性模芯以提供足够的内支撑力。柔性模芯的装置示意图如图1所示。

图2为柔性模芯绕弯成形装置示意图。

图中的柔性芯绕弯装置由弯曲模、上压模、柔性模芯、活动压模、驱动辊组成。将型材放在弯曲模上，随后柔性模芯由液压装置压入到型材的空腔中，驱动辊向型材一側旋转，滚压在与之接触的活动压模上，活动压模、柔性模芯、弯曲模的共同作用使型材弯曲成型，最后将柔性芯拔出即可。所设计的柔性模芯绕弯成形装置具有以下特点。

（1）活动压模将辊的压力均匀地传递到型材上，可有效防止受力不均。

（2）柔性模芯在加工前插入型材内腔、成型后拔出，在成型过程中能够将型材弯曲外侧的力传递到内侧。

（3）交错的柔性模芯芯块在一定程度上能抑制型材内侧壁的压缩作用，从而抑制起皱。

2  实际应用

图3为实际生产中不加柔性模芯绕弯成形制品内测产生严重褶皱产品照片。

图4为使用该文设计的绕弯装置生产的防护梁合格产品照片。

3  结语

该文开发了高强钢“日”字形截面防护梁型材的绕弯成形装置，实际应用解决了复杂截面型材绕弯成形生产中出现的产品内测产生褶皱质量问题，生产应用效果较好。

参考文献

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