一种新能源汽车抗变形高强度铝型材门板结构及加工方法与流程

1.本发明涉及汽车加工技术领域，更具体地说，涉及一种新能源汽车抗变形高强度铝型材门板结构及加工方法。


背景技术：

2.新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源（或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置），综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。新能源汽车包括纯电动汽车、增程式电动汽车、混合动力汽车、燃料电池电动汽车、氢发动机汽车等。
3.专利号为cn 207972595 u的专利公开的一种避免边缘变形外突的汽车车门内饰门板结构，包括一大致呈矩形状的门板本体，所述门板本体具有上侧边缘、下侧边缘、左侧边缘和右侧边缘，所述下侧边缘的两端通过第一、第二过渡圆弧与所述左侧边缘、右侧边缘的下端连接；所述第一、第二过渡圆弧的中部在成型时预先向内缩小一定量，其两侧部与所述下侧边缘的两端、左侧边缘的下端和右侧边缘的下端呈自然过渡，所述第一、第二过渡圆弧的缩小量与其成型后变形外突所产生的变形量相抵消。本实用新型保证了门板在成型后的整体尺寸符合要求和整体的美观性，同时也保证了门板的安装质量。
4.新能源汽车的门板常常采用钢制，但是钢制门板重量较重，具有高强度同时，增加了汽车整体重量，提高了汽车移动耗油量，不符合新能源汽车的环保节能理念。


技术实现要素：

5.1．要解决的技术问题本发明的目的在于提供一种新能源汽车抗变形高强度铝型材门板结构及加工方法，以解决上述背景技术中提出的问题：新能源汽车的门板常常采用钢制，但是钢制门板重量较重，具有高强度同时，增加了汽车整体重量，提高了汽车移动耗油量，不符合新能源汽车的环保节能理念。
6.2.技术方案一种新能源汽车抗变形高强度铝型材门板结构,包括内层的铝型材门板以及外层的聚四氟乙烯。
7.一种新能源汽车抗变形高强度铝型材门板结构加工方法，包括以下步骤：s1、对铝型板材进行热冲压预处理；s2、将铝型板材放入加热炉中进行加热；s3、利用机械手将高温板材搬运至热冲压模具内进行热冲压；s4、热冲压完成之后对模具进行冷却；s5、冷却之后将聚四氟乙烯颗粒放入热冲压模具内的成型的铝型材门板的上方；s6、热冲压模具升温至聚四氟乙烯融化，待聚四氟乙烯融化融化成型后再降温冷却；
s7、对成型的聚四氟乙烯涂层进行打磨抛光。
8.优选的，所述s1包括以下步骤：s101、对铝型板材进行打磨抛光处理；s102、将处理过后的铝型板材进行冷冲压预成型处理，将板材冲压成汽车门板的大致形状。
9.优选的，所述s2中加热炉内部温度为450℃-520℃。
10.优选的，所述s3包括以下步骤：s301、利用机械手将高温板材搬运至热冲压模具内，热冲压模具包括顶部模具和底部模具，顶部模具安装在顶部支撑板的下方，底部模具安装在底部支撑板的上方，顶部模具和底部模具初始不闭合，高温板材放置在底部模具的上方；s302、顶部模具在液压机的作用下下压，将高温板材夹在顶部模具和底部模具之间，保持一定时间，将高温板材冲压成与模具相同的形状。
11.优选的，所述s4中涉及到的顶部支撑板和底部支撑板的内部均设有空腔且空腔内安装有弯管，空腔内除弯管以外区域填充有导热油，弯管的两端设置有管口，降温时向管口内注入导热油进行降温，注入导热油的温度逐渐降低，使得热冲压模具缓慢降温，铝型板材也缓慢降温。
12.优选的，所述s5中聚四氟乙烯颗粒摆放时不能存在漏洞。
13.优选的，所述s6包括以下步骤：s601、顶部模具在液压机的带动下下压，顶部模具和底部模具将聚四氟乙烯颗粒以及铝型板材夹紧；s602、从管口内注入导热油，导热油的温度逐渐升高至330℃；s603、聚四氟乙烯颗粒融化之后完全包裹铝型板材；s604、从管口内注入导热油，导热油的温度逐渐降低，使得聚四氟乙烯重新凝固，形成铝型板材外涂层。
14.3.有益效果相比于现有技术，本发明的优点在于：1）本发明采用铝型板材作为新能源汽车的门板材质，其具有抗压能力强以及强度高的优点，在铝型板材的外侧覆盖聚四氟乙烯涂层，聚四氟乙烯耐高温、耐腐蚀，具有优良的电绝缘性、耐老化，吸水性小的优点。
15.2）顶部模具和底部模具与顶部支撑板和底部支撑板活动连接，顶部模具和底部模具可根据不同的门板进行更换，顶部支撑板和底部支撑板的内部均设有空腔且空腔内安装有弯管，此种设计可以给顶部支撑板和底部支撑板以及与其相连的顶部模具和底部模具的进行降温升温处理，并且温度变化更加平滑，不会突然变化对铝材的结构造成影响，保证其响度。
16.3）热冲压需要先高温将铝板加热，铝板受热发生软化，材料较容易发生变形，所以，在冲压时需要的冲压机吨位就较小，这有利于降低工厂设备的投资金额，热冲压可以提升产品的美观度，热冲压时钢材屈服强度降低，延展性高，冲压出来的产品不易有开裂和起皱现象。而冷冲压由于材料抗变形力比较大，加工后产品往往会有起皱现象，需要二次修复。
17.4）本发明可以将聚四氟乙烯的融化和凝固过程均设置在铝型板材的表面进行，在此过程中，冲压模具始终对其进行挤压，可以提高聚四氟乙烯与铝型板材之间的连接强度，使二者无法轻易的脱离，提高装置的整体性与美观性。
附图说明
18.图1为本新能源汽车抗变形高强度铝型材门板结构的剖面图；图2为本发明的加工装置示意图；图3为本发明的顶部支撑板和底部支撑板内部俯视图。
19.图中标号说明：1、顶部支撑板；2、底部支撑板；3、顶部模具；4、底部模具；5、插杆；6、弹簧；7、套筒；8、管口；9、弯管。
具体实施方式
20.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
21.在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
22.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
23.实施例：一种新能源汽车抗变形高强度铝型材门板结构,包括内层的铝型材门板以及外层的聚四氟乙烯，聚四氟乙烯耐高温、耐腐蚀，具有优良的电绝缘性、耐老化，吸水性小、自润滑性能优异。
24.一种新能源汽车抗变形高强度铝型材门板结构加工方法，包括以下步骤：s1、对铝型板材进行热冲压预处理；s2、将铝型板材放入加热炉中进行加热；s3、利用机械手将高温板材搬运至热冲压模具内进行热冲压；s4、热冲压完成之后对模具进行冷却；s5、冷却之后将聚四氟乙烯颗粒放入热冲压模具内的成型的铝型材门板的上方；s6、热冲压模具升温至聚四氟乙烯融化，待聚四氟乙烯融化融化成型后再降温冷却；s7、对成型的聚四氟乙烯涂层进行打磨抛光。
25.进一步，所述s1包括以下步骤：s101、对铝型板材进行打磨抛光处理，防止铝型板材过于粗糙造成冲压时变形；s102、将处理过后的铝型板材进行冷冲压预成型处理，将板材冲压成汽车门板的
大致形状，方便热冲压时快速成型。
26.在热冲压之前进行冷冲压预处理，可以提高门板成型之后的效果。
27.进一步，所述s2中加热炉内部温度为450℃-520℃，该温度铝材容易加工变形又不会融化。
28.一种新能源汽车抗变形高强度铝型材门板结构加工装置，包括顶部模具3和底部模具4，顶部模具3的顶部连接有顶部支撑板1，顶部支撑板1的顶部与液压机连接，底部模板4的底部连接有底部支撑板2，底部支撑板2的底部与支撑平台连接，顶部模具3和底部模具4与顶部支撑板1和底部支撑板2活动连接，顶部模具3和底部模具4可根据不同的门板进行更换。
29.顶部支撑板1和底部支撑板2的内部均设有空腔且空腔内安装有弯管9，空腔内除弯管9以外区域填充有导热油，弯管9的两端设置有管口8，此种设计可以给顶部支撑板1和底部支撑板2以及与其相连的顶部模具3和底部模具4的进行降温升温处理，并且温度变化更加平滑，不会突然变化对铝材的结构造成影响，保证其响度。
30.顶部支撑板1的四角下端连接有插杆5，底部支撑板2的四角顶部与插杆5对应位置设置有套筒7，且插杆5的直径与套筒7的内部孔径相同，插杆5的外侧设置有弹簧6，弹簧6的顶部与顶部支撑板1的底部连接，弹簧6的底部与套筒7的顶部连接。
31.所述s3包括以下步骤：s301、利用机械手将高温板材搬运至热冲压模具内，热冲压模具包括顶部模具3和底部模具4，顶部模具3安装在顶部支撑板1的下方，底部模具4安装在底部支撑板2的上方，顶部模具3和底部模具4初始不闭合，高温板材放置在底部模具4的上方；s302、顶部模具3在液压机的作用下下压，将高温板材夹在顶部模具3和底部模具4之间，保持一定时间，将高温板材冲压成与模具相同的形状。
32.热冲压需要先高温将铝板加热，铝板受热发生软化，材料较容易发生变形。所以，在冲压时需要的冲压机吨位就较小，这有利于降低工厂设备的投资金额。在冲压汽车高强度铝板时，如果安装冷冲压3个工序的连续模计算，那么就需要使用3000吨的液压机。但是，如果采用热冲压技术只需要采用800吨的液压机。
33.热冲压可以提升产品的美观度。热冲压时钢材屈服强度降低，延展性高，冲压出来的产品不易有开裂和起皱现象。而冷冲压由于材料抗变形力比较大，加工后产品往往会有起皱现象，需要二次修复。
34.热冲压可以提高产品精度。一般的冷冲压产品在加工后都是发生回弹现象，需要反复实验修改。但是热冲压加工产品基本没用回弹，能更大程度的保证产品的精度。
35.所述s4中涉及到的顶部支撑板1和底部支撑板2的内部均设有空腔且空腔内安装有弯管9，空腔内除弯管9以外区域填充有导热油，弯管9的两端设置有管口8，降温时向管口8内注入导热油进行降温，注入导热油的温度逐渐降低，使得热冲压模具缓慢降温，铝型板材也缓慢降温。
36.所述s5中聚四氟乙烯颗粒摆放时不能存在漏洞，聚四氟乙烯颗粒的摆放需要尽可能的均匀，这样聚四氟乙烯颗粒融化时可以快速填满铝型板材的整个表面。
37.所述s6包括以下步骤：s601、顶部模具3在液压机的带动下下压，顶部模具3和底部模具4将聚四氟乙烯颗
粒以及铝型板材夹紧；s602、从管口8内注入导热油，导热油的温度逐渐升高至330℃；s603、聚四氟乙烯颗粒融化之后完全包裹铝型板材；s604、从管口8内注入导热油，导热油的温度逐渐降低，使得聚四氟乙烯重新凝固，形成铝型板材外涂层。
38.利用上述方法，可以将聚四氟乙烯的融化和凝固过程均设置在铝型板材的表面进行，在此过程中，冲压模具始终对其进行挤压，可以提高聚四氟乙烯与铝型板材之间的连接强度，使二者无法轻易的脱离，提高装置的整体性与美观性。
39.s7、对成型的聚四氟乙烯涂层进行打磨抛光。使得聚四氟乙烯更加顺滑，提升其美观度。
40.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

技术特征：
1.一种新能源汽车抗变形高强度铝型材门板结构,其特征在于：包括内层的铝型材门板以及外层的聚四氟乙烯。2.一种新能源汽车抗变形高强度铝型材门板结构加工方法，涉及权利要求1所述的一种新能源汽车抗变形高强度铝型材门板结构，其特征在于，包括以下步骤：s1、对铝型板材进行热冲压预处理；s2、将铝型板材放入加热炉中进行加热；s3、利用机械手将高温板材搬运至热冲压模具内进行热冲压；s4、热冲压完成之后对模具进行冷却；s5、冷却之后将聚四氟乙烯颗粒放入热冲压模具内的成型的铝型材门板的上方；s6、热冲压模具升温至聚四氟乙烯融化，待聚四氟乙烯融化融化成型后再降温冷却；s7、对成型的聚四氟乙烯涂层进行打磨抛光。3.根据权利要求2所述的一种新能源汽车抗变形高强度铝型材门板结构加工方法，其特征在于，所述s1包括以下步骤：s101、对铝型板材进行打磨抛光处理；s102、将处理过后的铝型板材进行冷冲压预成型处理，将板材冲压成汽车门板的形状。4.根据权利要求2所述的一种新能源汽车抗变形高强度铝型材门板结构加工方法，其特征在于：所述s2中加热炉内部温度为450℃-520℃。5.根据权利要求2所述的一种新能源汽车抗变形高强度铝型材门板结构加工方法，其特征在于，所述s3包括以下步骤：s301、利用机械手将高温板材搬运至热冲压模具内，热冲压模具包括顶部模具（3）和底部模具（4），顶部模具（3）安装在顶部支撑板（1）的下方，底部模具（4）安装在底部支撑板（2）的上方，顶部模具（3）和底部模具（4）初始不闭合，高温板材放置在底部模具（4）的上方；s302、顶部模具（3）在液压机的作用下下压，将高温板材夹在顶部模具（3）和底部模具（4）之间，保持一定时间，将高温板材冲压成与模具相同的形状。6.根据权利要求5所述的一种新能源汽车抗变形高强度铝型材门板结构加工方法，其特征在于：所述s4中涉及到的顶部支撑板（1）和底部支撑板（2）的内部均设有空腔且空腔内安装有弯管（9），空腔内除弯管（9）以外区域填充有导热油，弯管（9）的两端设置有管口（8），降温时向管口（8）内注入导热油进行降温，注入导热油的温度逐渐降低，使得热冲压模具缓慢降温，铝型板材也缓慢降温。7.根据权利要求6所述的一种新能源汽车抗变形高强度铝型材门板结构加工方法，其特征在于：所述s5中聚四氟乙烯颗粒摆放时不能存在漏洞。8.根据权利要求7所述的一种新能源汽车抗变形高强度铝型材门板结构加工方法，其特征在于，所述s6包括以下步骤：s601、顶部模具（3）在液压机的带动下下压，顶部模具（3）和底部模具（4）将聚四氟乙烯颗粒以及铝型板材夹紧；s602、从管口（8）内注入导热油，导热油的温度逐渐升高至330℃；s603、聚四氟乙烯颗粒融化之后完全包裹铝型板材；s604、从管口（8）内注入导热油，导热油的温度逐渐降低，使得聚四氟乙烯重新凝固，形成铝型板材外涂层。

技术总结
本发明的一种新能源汽车抗变形高强度铝型材门板结构,属于汽车加工技术领域，包括内层的铝型材门板以及外层的聚四氟乙烯。一种新能源汽车抗变形高强度铝型材门板结构加工方法，包括以下步骤：S1、对铝型板材进行热冲压预处理；S2、将铝型板材放入加热炉中进行加热；S3、利用机械手将高温板材搬运至热冲压模具内进行热冲压；S4、热冲压完成之后对模具进行冷却；S5、冷却之后将聚四氟乙烯颗粒放入热冲压模具内的成型的铝型材门板的上方；S6、热冲压模具升温至聚四氟乙烯融化，待聚四氟乙烯融化融化成型后再降温冷却。其有效的解决了钢制门板重量较重，具有高强度同时，增加了汽车整体重量，提高了汽车移动耗油量的问题。提高了汽车移动耗油量的问题。提高了汽车移动耗油量的问题。


技术研发人员：王耀宇 焦兰 张平 夏必胜
受保护的技术使用者：张家港润盛科技材料有限公司
技术研发日：2023.02.13
技术公布日：2023/6/27