一种汽车座椅框梁及其生产工艺
阅读说明：本技术 一种汽车座椅框梁及其生产工艺 (Automobile seat frame beam and production process thereof ) 是由 齐利民 于 2021-08-24 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种汽车座椅框梁及其生产工艺。进料机构将钢带输送至辊压成型区；在辊压成型区内通过前段辊压成型模将钢带逐渐整型为封闭的管型结构,管型结构封闭处为搭接结构；通过激光焊接机对管型结构封闭处的搭接结构进行焊接；焊接完成的管型结构经过后段辊压成型模定型精整；经过精整后的管型结构通过模切机切断,得到汽车座椅框梁。辊压成型后的框梁需焊接部位为搭接结构,采用激光焊头焊接,激光焊接焊缝和热影响区宽度小,在保持高硬度的同时对于框梁机械性能一致性高,保证了框梁的强度。(The invention discloses an automobile seat frame beam and a production process thereof. The feeding mechanism conveys the steel strip to a rolling forming area; gradually shaping the steel strip into a closed tubular structure in a rolling forming area through a front-section rolling forming die, wherein the closed part of the tubular structure is of an overlapping structure; welding the lap joint structure at the closed position of the tubular structure by a laser welding machine; the welded pipe structure is shaped and finished through a rear-section rolling forming die; and cutting the finished tubular structure through a die cutting machine to obtain the automobile seat frame beam. The welding part of the frame beam after roll forming is of a lap joint structure, the laser welding head is adopted for welding, the width of a laser welding seam and the width of a heat affected zone are small, the mechanical property consistency of the frame beam is high while high hardness is kept, and the strength of the frame beam is ensured.)
技术领域
：本发明属于汽车座椅生产技术领域，特别涉及一种汽车座椅框梁及其生产工艺。
背景技术
：汽车座椅在使用时需要承载人体或物体的重量，因此生产汽车座椅的组件需要一定的强度，现有的汽车座椅框梁一般采用高频焊接，高频焊接后焊缝宽度较宽，母材热影响区较大，降低了框梁整体的强度，如何设计一种高强度汽车座椅框梁是需要解决的问题。
公开于该
背景技术
部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
发明内容
：本发明的目的在于提供一种汽车座椅框梁及其生产工艺，从而克服上述现有技术中的缺陷。
为实现上述目的，本发明提供了一种汽车座椅框梁的生产工艺，其步骤为：(1)进料机构将钢带输送至辊压成型区；
(2)在辊压成型区内通过前段辊压成型模将钢带逐渐整型为封闭的管型结构，管型结构封闭处为搭接结构；
(3)通过激光焊接机对管型结构封闭处的搭接结构进行焊接；
(4)焊接完成的管型结构经过后段辊压成型模定型精整；
(5)经过精整后的管型结构通过模切机切断，得到汽车座椅框梁。
优选地，技术方案中，辊压成型区内共28个辊压成型模，每个辊压成型模包括上下两个压辊，上下压辊之间为钢带通道，每四个辊压成型模为一组，其中前五组为前段辊压成型模，后两组为后段辊压成型模。
优选地，技术方案中，步骤(2)中，钢带进入第一组辊压成型模中，一号辊压成型模导入钢带，并通过辊轮上的成型结构在钢带上留下印记，将钢带分为AB段、BC段、CD段、DE段、EF段、FG段、GH段、HI段、IJ段、JK段、KL段、LM段、MN段；二号辊压成型模通过辊轮上的成型结构进一步明确钢带上各分段；三号辊压成型模通过辊轮上的成型结构对BC段向内侧折弯，对FG段、HI段向外侧折弯，BC段的圆心角为20°，FG段的圆心角为6°，HI段的圆心角为4°；四号辊压成型模通过辊轮上的成型结构继续对BC段向内侧弯曲，BC段的圆心角为40°；钢带进入第二组辊压成型模中，五号辊压成型模对BC段进一步向内侧弯曲，对FG段、HI段进一步向外侧折弯，BC段的圆心角为60°，FG段的圆心角为12°，HI段的圆心角为9°；六号辊压成型模对BC段、DE段向内侧弯曲，对FG段、LM段向外侧折弯，BC段的圆心角为80°，DE段的圆心角为5°，FG段的圆心角为16°，LM段的圆心角为7°；七号辊压成型模对DE段向内侧弯曲，对LM段向外侧折弯，DE段的圆心角为25°，LM段的圆心角为22°；八号辊压成型模继续对DE段向内侧弯曲，对LM段向外侧折弯，DE段的圆心角为45°，LM段的圆心角为42°；钢带进入第三组辊压成型模中，九号辊压成型模对BC段向内侧弯曲，对LM段向外侧折弯，BC段的圆心角为100°，LM段的圆心角为57°；十号辊压成型模对BC段向内侧弯曲，对JK段、LM段向外侧折弯，BC段的圆心角为130°，JK段的圆心角为10°，LM段的圆心角为72°；十一号辊压成型模对DE段向内侧弯曲，对FG段、HI段向外侧折弯，DE段的圆心角为65°，FG段的圆心角为31°，HI段的圆心角为19°；十二号辊压成型模继续对DE段向内侧弯曲，对FG段、HI段向外侧折弯，DE段的圆心角为85°，FG段的圆心角为46°，HI段的圆心角为29°；钢带进入第四组辊压成型模中，十三号辊压成型模对BC段、DE段向内侧弯曲，对FG段向外侧折弯，BC段的圆心角为140°，DE段的圆心角为95°，FG段的圆心角为61°；十四号辊压成型模继续对FG段向外侧折弯，FG段的圆心角均为76°；十五号辊压成型模对DE段、FG段向外侧弯曲，将DE段的圆心角由95°整形为90°，FG段的圆心角均为91°；十六号辊压成型模继续对FG段、HI段向外侧弯曲，FG段的圆心角均为101°，HI段的圆心角为44°；钢带进入第五组辊压成型模中，十七号辊压成型模继续对HI段向外侧弯曲，HI段的圆心角为59°；十八号辊压成型模继续对HI段向外侧弯曲，HI段的圆心角为69°；十九号辊压成型模对LM段向外侧弯曲，LM段的圆心角为84°；二十号辊压成型模继续对LM段向外侧弯曲，LM段的圆心角为90°；此时，钢带侧边N搭接在CD段处，MN段一部分搭接在CD段上，DE段、EF段、FG段、GH段、HI段、IJ段、JK段、KL段、LM段、MN段围成闭合管状结构，AB段、BC段、CD段形成挂钩。
优选地，技术方案中，激光焊接机设置在第五组辊压成型模与第六组辊压成型模之间，步骤(3)中，当闭合管状结构运行至激光焊接机中时，激光焊接机通过激光焊头对MN段与CD段搭接处进行激光焊接，使MN段与CD段连接，形成封闭管状结构。
优选地，技术方案中，第六组辊压成型模二十一号至二十四号辊压成型模、第七组辊压成型模二十五号至二十八号辊压成型模的结构均与二十号辊压成型模相同，步骤(4)中，管状结构经过第六组辊压成型模、第七组辊压成型模，对激光焊接过程中产生的微量变形进行整形，使管状结构定型。
优选地，技术方案中，模切机内设置有横切模，横切模上设置有切刀孔、通料孔，通料孔结构与成型后的管状结构相配合，切刀孔与模切机的切刀对齐，切刀孔与通料孔连通；步骤(5)中，当管状结构通过通料孔时，切刀下切，切刀穿过切刀孔，将通料孔中的管状结构切断，形成汽车座椅框梁。
一种汽车座椅框梁，包括：挂钩、管体、焊接部；所述挂钩包括AB段、BC段、CD段，所述管体包括DE段、EF段、FG段、GH段、HI段、IJ段、JK段、KL段、LM段、MN段，挂钩、管体的所有部分经过辊压成型工艺成型，挂钩与管体之间在CD段与MN段搭接处进行激光焊接形成焊接部，通过焊接部将挂钩与管体连接为一体结构。
一种汽车座椅，采用包括汽车座椅框梁在内的组件组装而成。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
辊压成型后的框梁需焊接部位为搭接结构，采用激光焊头焊接，激光焊接焊缝和热影响区宽度小，在保持高硬度的同时对于框梁机械性能一致性高，保证了框梁的强度。
附图说明
：图1为本发明汽车座椅框梁截面结构示意图；
图2为本发明汽车座椅框梁的生产工艺流程图；
图3为本发明汽车座椅框梁生产线结构示意图；
图4为本发明第一组辊压成型模主视图；
图5为本发明第一组辊压成型模俯视图；
图6为本发明第一组辊压成型模左视图；
图7为本发明第一组辊压成型模对应钢带形状变化图；
图8为本发明第二组辊压成型模主视图；
图9为本发明第二组辊压成型模俯视图；
图10为本发明第二组辊压成型模左视图；
图11为本发明第二组辊压成型模对应钢带形状变化图；
图12为本发明第三组辊压成型模主视图；
图13为本发明第三组辊压成型模俯视图；
图14为本发明第三组辊压成型模左视图；
图15为本发明第三组辊压成型模对应钢带形状变化图；
图16为本发明第四组辊压成型模主视图；
图17为本发明第四组辊压成型模俯视图；
图18为本发明第四组辊压成型模左视图；
图19为本发明第四组辊压成型模对应钢带形状变化图；
图20为本发明第五组辊压成型模主视图；
图21为本发明第五组辊压成型模俯视图；
图22为本发明第五组辊压成型模左视图；
图23为本发明第五组辊压成型模对应钢带形状变化图；
图24为本发明激光焊接机结构示意图；
图25为本发明模切机结构示意图；
图26为本发明激光焊接焊缝硬度测试报告图；
图27为本发明激光焊接母材硬度测试报告图；
图28为本发明焊缝宽度和热影响区宽度图。
具体实施方式
：
下面对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
实施例1
如图2-3所示，一种汽车座椅框梁的生产工艺，其步骤为：(1)单头卷料架1将300mm宽的钢带2开卷并以0-30m/min的速度向前输送，单头卷料架1在出口处对钢带2进行校平，将钢带2输送至辊压成型区3；
(2)在辊压成型区3内通过前段辊压成型模将钢带2逐渐整型为封闭的管型结构；辊压成型区3内共28个辊压成型模4，每个辊压成型模4包括上下两个压辊5，上下压辊5之间为钢带通道，每四个辊压成型模4为一组，其中前五组为前段辊压成型模，后两组为后段辊压成型模；
如图4-7所示，钢带2进入第一组辊压成型模中，一号辊压成型模7导入钢带2，并通过辊轮上的成型结构6在钢带2上留下印记，将钢带2分为AB段、BC段、CD段、DE段、EF段、FG段、GH段、HI段、IJ段、JK段、KL段、LM段、MN段；二号辊压成型模8通过辊轮上的成型结构6进一步明确钢带2上各分段；三号辊压成型模9通过辊轮上的成型结构6对BC段向内侧折弯，对FG段、HI段向外侧折弯，BC段的圆心角为20°，FG段的圆心角为6°，HI段的圆心角为4°；四号辊压成型模10通过辊轮上的成型结构6继续对BC段向内侧弯曲，BC段的圆心角为40°；
如图8-11所示，钢带2进入第二组辊压成型模中，五号辊压成型模11对BC段进一步向内侧弯曲，对FG段、HI段进一步向外侧折弯，BC段的圆心角为60°，FG段的圆心角为12°，HI段的圆心角为9°；六号辊压成型模12对BC段、DE段向内侧弯曲，对FG段、LM段向外侧折弯，BC段的圆心角为80°，DE段的圆心角为5°，FG段的圆心角为16°，LM段的圆心角为7°；七号辊压成型13模对DE段向内侧弯曲，对LM段向外侧折弯，DE段的圆心角为25°，LM段的圆心角为22°；八号辊压成型模14继续对DE段向内侧弯曲，对LM段向外侧折弯，DE段的圆心角为45°，LM段的圆心角为42°；
如图12-15所示，钢带2进入第三组辊压成型模中，九号辊压成型模15对BC段向内侧弯曲，对LM段向外侧折弯，BC段的圆心角为100°，LM段的圆心角为57°；十号辊压成型模16对BC段向内侧弯曲，对JK段、LM段向外侧折弯，BC段的圆心角为130°，JK段的圆心角为10°，LM段的圆心角为72°；十一号辊压成型模17对DE段向内侧弯曲，对FG段、HI段向外侧折弯，DE段的圆心角为65°，FG段的圆心角为31°，HI段的圆心角为19°；十二号辊压成型模18继续对DE段向内侧弯曲，对FG段、HI段向外侧折弯，DE段的圆心角为85°，FG段的圆心角为46°，HI段的圆心角为29°；
如图16-19所示，钢带2进入第四组辊压成型模中，十三号辊压成型模19对BC段、DE段向内侧弯曲，对FG段向外侧折弯，BC段的圆心角为140°，DE段的圆心角为95°，FG段的圆心角为61°；十四号辊压成型模20继续对FG段向外侧折弯，FG段的圆心角均为76°；十五号辊压成型模21对DE段、FG段向外侧弯曲，将DE段的圆心角由95°整形为90°，FG段的圆心角均为91°；十六号辊压成型模22继续对FG段、HI段向外侧弯曲，FG段的圆心角均为101°，HI段的圆心角为44°；
如图20-23所示，钢带2进入第五组辊压成型模中，十七号辊压成型模23继续对HI段向外侧弯曲，HI段的圆心角为59°；十八号辊压成型模24继续对HI段向外侧弯曲，HI段的圆心角为69°；十九号辊压成型模25对LM段向外侧弯曲，LM段的圆心角为84°；二十号辊压成型模26继续对LM段向外侧弯曲，LM段的圆心角为90°；此时，钢带2侧边N搭接在CD段处，MN段一部分搭接在CD段上，DE段、EF段、FG段、GH段、HI段、IJ段、JK段、KL段、LM段、MN段围成闭合管状结构，AB段、BC段、CD段形成挂钩；
(3)激光焊接机27设置在第五组辊压成型模与第六组辊压成型模之间，步骤(3)中，当闭合管状结构运行至激光焊接机27中时，如图24所示，激光焊接机27通过功率为3KW、焦距为200mm的激光焊头28对MN段与CD段搭接处进行激光焊接，使MN段与CD段连接，如图1所示，形成封闭管状结构；
(4)第六组辊压成型模二十一号至二十四号辊压成型模、第七组辊压成型模二十五号至二十八号辊压成型模的结构均与二十号辊压成型模26相同，步骤(4)中，管状结构经过第六组辊压成型模、第七组辊压成型模，对激光焊接过程中产生的微量变形进行整形，使管状结构定型；
(5)经过精整后的管型结构通过模切机29切割，如图25所示,模切机29内设置有横切模30，横切模30上设置有切刀孔31、通料孔32，通料孔32结构与成型后的管状结构相配合，切刀孔31与模切机29的切刀33对齐，切刀孔31与通料孔32连通；步骤(5)中，当管状结构通过通料孔32时，切刀33下切，切刀33穿过切刀孔31，将通料孔32中的管状结构切断，形成汽车座椅框梁。
一种汽车座椅框梁，包括：挂钩、管体、焊接部；所述挂钩包括AB段、BC段、CD段，所述管体包括DE段、EF段、FG段、GH段、HI段、IJ段、JK段、KL段、LM段、MN段，挂钩、管体的所有部分经过辊压成型工艺成型，挂钩与管体之间在CD段与MN段搭接处进行激光焊接形成焊接部，通过焊接部将挂钩与管体连接为一体结构。
硬度测试试验：
钢带选用HC700LA，采用激光焊接，对激光焊接焊缝选取3点a、b、c，对母材选取3点d、e、f,在200克试验力下，保荷时间为10秒，进行硬度测试。由图26可知，a点硬度值HV为285.5，b点硬度值HV为281.6，c点硬度值HV为280.1，平均值为282.4。由图27可知，d点硬度值HV为241.6，e点硬度值HV为252.3，f点硬度值HV为253.6，平均值为249.17。
焊缝宽度和热影响区宽度测量：
硬度实验中所形成的焊缝，测量焊缝和热影响区的宽度。如图28所示，激光焊接焊缝的宽度L1为0.515mm，热影响区和焊缝整体宽度L2为0.786mm。由此可知，激光焊接的焊缝宽度、热影响区的宽度小，采用激光焊接对产品整体强度的影响小。
实施例2
一种汽车座椅，采用包括汽车座椅框梁在内的组件组装而成，挂钩用来挂座椅面套。
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。
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