CN102991449B - 一种有关汽车安全带的限力扭杆 - Google Patents
一种有关汽车安全带的限力扭杆 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102991449B CN102991449B CN201210445415.0A CN201210445415A CN102991449B CN 102991449 B CN102991449 B CN 102991449B CN 201210445415 A CN201210445415 A CN 201210445415A CN 102991449 B CN102991449 B CN 102991449B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- force
- torsion bar
- limiting
- torsion rod
- force limit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 21
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000005204 segregation Methods 0.000 claims description 3
- 238000010273 cold forging Methods 0.000 abstract description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 6
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 6
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 5
- 239000010955 niobium Substances 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 206010019196 Head injury Diseases 0.000 description 2
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 2
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 2
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 2
- 208000032544 Cicatrix Diseases 0.000 description 1
- 208000034656 Contusions Diseases 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001209 Low-carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 206010061363 Skeletal injury Diseases 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910001566 austenite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000032798 delamination Effects 0.000 description 1
- 210000005069 ears Anatomy 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000007373 indentation Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 231100000241 scar Toxicity 0.000 description 1
- 230000037387 scars Effects 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 1
- 210000001835 viscera Anatomy 0.000 description 1
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Automotive Seat Belt Assembly (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Abstract
本发明涉及汽车零部件的制造技术领域，具体地说是一种有关汽车安全带的限力扭杆，其特征在于限力扭杆材料组成的化学成分按重量百分比配制如下：C：0.01～0.10wt%；Si：0.02～0.04wt%；Mn：0.15～0.25wt%；Al：0.25～0.50wt%；P：0.005～0.015wt%；S：0.005～0.015wt%；Cu：0.15～0.20wt%；Ti：0.04～0.06wt%；Nb：0.01-0.03wt%；其余为Fe。本发明与现有技术相比，采用本材料后可省略常规的冷锻成型工艺中的退火处理工艺步骤，不需要采用成本更高特殊处理的模具；限力扭杆的扭矩值更加稳定；限力扭杆的限力值均匀。<!--1-->
Description
技术领域
本发明涉及汽车零部件的制造技术领域，具体地说是一种有关汽车安全带的限力扭杆。
背景技术
汽车安全带限力扭杆是新型汽车安全带的重要部件。由于汽车在高速行驶或紧急制动时，会产生巨大的惯性力。安全带的约束作用会对驾乘人员产生很大的挤压，有可能造成人员体表淤伤、内脏或骨骼受伤，因此还需要采取一些额外的安全保护措施，其中采用限力扭杆TorsionBar，LoadLimiter或Forcelimiter等就是其中一种方法。
Autoliv、天河和高田等公司关于安全带限力扭杆的使用效果研究表明使用安全带限力扭杆可以将头部受伤程度较低一半。王灿军等对微型轿车安全带系统优化研究后认为，限力扭杆的使用能够缓解头部的旋转运动，降低头部的伤害和明显提高乘员胸部安全性能。
总之，汽车安全带限力扭杆可以有效防止或减轻了人体二次碰撞的伤害，降低了人体肩部、头部和胸部的受力。因此对制造汽车安全带限力扭杆的材料必须具有严格的要求，对其材料的成分和组织特别是其扭矩需要严格控制。由于汽车安全带使用量巨大，安全带限力扭杆的生产制造必须满足成型效率高，成本低廉和质量稳定等条件，所以其一般采用冷锻成型技术。如果限力扭杆材料成分不当，则会造成限力扭杆静态扭矩不符合要求，或动态限力值超出规定范围或材料的硬度值偏高或偏低，导致成型模具寿命明下降等劣势，导致限力扭杆零件的成本提高。
但目前对于制造汽车安全带限力扭杆的材料及其相关的成分而言，目前还未发现相关的报道和专利。
发明内容
本发明的目的是针对汽车安全带的限力扭杆的材料成分及其组织进行控制，采用成分适当的材料才能有效保证限力扭杆的质量以及减少限力扭杆的制造成本。
为实现上述目的，设计一种有关汽车安全带的限力扭杆，包括冷锻成型工艺，其特征在于限力扭杆材料组成的化学成分按重量百分比配制如下：C：0.01～0.10wt％；Si：0.02～0.04wt％；Mn：0.15～0.25wt％；Al：0.25～0.50wt％；P：0.005～0.015wt％；S：0.005～0.015wt％；Cu：0.15～0.20wt％；Ti：0.04～0.06wt％；Nb：0.01-0.03wt％；其余为Fe。
限力力学性能Rm≥265MPa，表面硬度以维氏硬度Hv5计≤195；以软化退火状态，维氏硬度Hv5处于85-140之间，疏松组织为2级，偏析为2级。
本发明与现有技术相比，材料的冷锻成型技术效率较优，特别是其冷锻成型技术可以满足常规模具的要求，采用本材料后可以省略常规的冷锻成型工艺中的退火处理工艺步骤，不需要采用成本更高特殊处理的模具；限力扭杆的扭矩值更加稳定，且偏差值满足±0.3Nm的要求；同时限力扭杆的限力值均匀，可以完全符合汽车安全带限力的特点。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例1：
限力扭杆材料化学成分如下：碳C：0.01-0.08wt％；硅Si：0.03wt％；锰Mn：0.20wt％；铝Alwt％：0.35；磷P：0.008wt％；硫S：0.006wt％；铜Cu：0.18wt％；钛Ti：0.05wt％；铌Nb：0.01wt％，余为铁Fe。采用上述材料制备直径为7.98mm，要求限力值为3KN的限力扭杆，经过三次动态测试，限力扭杆的限力值分别为2.96、2.88和2.92KN，均符合限力扭杆的限力要求。
实施例2：
限力扭杆材料化学成分如下：碳C：0.01-0.09wt％；硅Si：0.08wt％；锰Mn：0.25wt％；铝Al：0.40wt％；磷：0.007wt％；硫S：0.005wt％；铜Cu：0.20wt％；钛Ti：0.04wt％；铌Nb：0.01wt％，余为铁Fe，所述的铁含量在98.81wt％～99.36wt％。采用上述材料制造直径为7.99mm，要求限力值为3KN的限力扭杆，经过三次动态测试，限力扭杆的限力值分别为2.93、2.85和2.99KN，均符合限力扭杆的限力要求。
本发明中限力扭杆的材料属于软钢材料，钢中的合金元素中Si和Al均是有益元素，均可以缩小奥氏体相区，提高铁素体的强度；Al还有细化钢的本质晶粒。
另外，需要强调的是，本发明中为了改善限力扭杆材料的成型性能，适当提高其硬度，减少球化退火工艺以及提高模具寿命和限力扭杆成型效率，因而添加0.04～0.06wt％的钛Ti和0.01-0.03wt％的铌Nb。
采用本发明中的限力扭杆材料运用快速成型冷锻技术制造的限力扭杆的棒材的截面不应有缩孔、分层及夹层，横向酸浸低倍组织不得有残余缩孔、夹层和夹杂。疏松组织为2级，偏析为2级。棒材表面应光滑，不应有裂纹、折叠、耳子、结疤，允许有压痕及局部的凸块、划痕、麻面，其深度或高度不应大于0.10mm。限力扭杆原始力学性能Rm≥265MPa，表面硬度以维氏硬度Hv5计≤195；以软化退火状态，维氏硬度Hv5处于85-140之间。
Claims (2)
1.一种有关汽车安全带的限力扭杆，包括冷锻成型工艺，其特征在于限力扭杆材料组成的化学成分按重量百分比配制如下：C：0.01～0.10wt％；Si：0.02～0.04wt％；Mn：0.15～0.25wt％；Al：0.25～0.50wt％；P：0.005～0.015wt％；S：0.005～0.015wt％；Cu：0.15～0.20wt％；Ti：0.04～0.06wt％；Nb：0.01-0.03wt％；其余为Fe。
2.如权利要求1所述的一种有关汽车安全带的限力扭杆，其特征在于：限力扭杆原始力学性能Rm≥265MPa，表面硬度以维氏硬度Hv5计≤195；以软化退火状态，维氏硬度Hv5处于85-140之间，疏松组织为2级，偏析为2级。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201210445415.0A CN102991449B (zh) | 2012-11-08 | 2012-11-08 | 一种有关汽车安全带的限力扭杆 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201210445415.0A CN102991449B (zh) | 2012-11-08 | 2012-11-08 | 一种有关汽车安全带的限力扭杆 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102991449A CN102991449A (zh) | 2013-03-27 |
| CN102991449B true CN102991449B (zh) | 2016-04-06 |
Family
ID=47920720
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201210445415.0A Expired - Fee Related CN102991449B (zh) | 2012-11-08 | 2012-11-08 | 一种有关汽车安全带的限力扭杆 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102991449B (zh) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101001969A (zh) * | 2004-08-26 | 2007-07-18 | 大同特殊钢株式会社 | 高强度弹簧钢、高强度弹簧及其制备方法 |
| CN101484602A (zh) * | 2006-07-05 | 2009-07-15 | 杰富意钢铁株式会社 | 汽车结构部件用高强度焊接钢管及其制造方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07113138B2 (ja) * | 1988-07-29 | 1995-12-06 | 日本鋼管株式会社 | 耐泡性の優れたホーロー用冷延鋼板およびその製造方法 |
| JPH06346147A (ja) * | 1993-06-03 | 1994-12-20 | Nippon Steel Corp | 方向性珪素鋼板の製造方法 |
| JP4362948B2 (ja) * | 2000-05-31 | 2009-11-11 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 高張力溶融亜鉛めっき鋼板およびその製造方法 |
| JP4900516B2 (ja) * | 2010-03-29 | 2012-03-21 | Ｊｆｅスチール株式会社 | ばね鋼およびその製造方法 |
-
2012
- 2012-11-08 CN CN201210445415.0A patent/CN102991449B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101001969A (zh) * | 2004-08-26 | 2007-07-18 | 大同特殊钢株式会社 | 高强度弹簧钢、高强度弹簧及其制备方法 |
| CN101484602A (zh) * | 2006-07-05 | 2009-07-15 | 杰富意钢铁株式会社 | 汽车结构部件用高强度焊接钢管及其制造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102991449A (zh) | 2013-03-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2318882C2 (ru) | Способ получения листов из аустенитной железоуглеродомарганцевой стали с высокой прочностью, превосходной вязкостью и способностью к холодной высадке, полученные этим способом листы | |
| RU2361931C2 (ru) | Способ изготовления листа из аустенитной железо-углерод-марганцевой стали с высоким сопротивлением замедленному трещинообразованию и лист, полученный таким способом | |
| CN101490297B (zh) | 奥氏体不锈钢铸件的制作方法和应用 | |
| WO2012169638A1 (ja) | 熱間プレス成形品、その製造方法および熱間プレス成形用薄鋼板 | |
| JP5898772B2 (ja) | レーザー熱処理を用いた異種強度を有する鋼製品の製造方法及びこれに用いられる熱処理硬化鋼 | |
| JP2013525608A5 (zh) | ||
| CA3106316C (en) | Methods of making highly-formable aluminum alloys and aluminum alloy products thereof | |
| KR20120083847A (ko) | 고강도 강판 및 그 제조 방법 | |
| KR20110075319A (ko) | 지연파괴 저항성이 우수한 초고강도 선재 및 그 제조방법 | |
| CN106460107A (zh) | 铸造铝合金 | |
| CN106435380A (zh) | 一种微合金化高铝高塑性钢板及其制备方法 | |
| JP2019524995A (ja) | 高降伏強度鋼 | |
| CA2968894A1 (en) | Aluminum alloy suitable for the high speed production of aluminum bottle and the process of manufacturing thereof | |
| KR20200003261A (ko) | T4 템퍼의 에이징 경화성 알루미늄 합금의 온간 성형 방법 | |
| CN102991449B (zh) | 一种有关汽车安全带的限力扭杆 | |
| KR101080727B1 (ko) | 초고강도 트윕 강판 및 그 제조방법 | |
| WO2017128478A1 (zh) | 一种钢材成形方法及其成形构件 | |
| CN109554616B (zh) | 一种700MPa级热轧TRIP辅助型双相钢及其制备方法 | |
| CN104928596B (zh) | 一种高强度汽车车架及其制造方法 | |
| RU2631069C1 (ru) | Способ получения листов из высокомарганцевой стали | |
| KR102578370B1 (ko) | 초고강도 알루미늄 합금 제품 및 이의 제조 방법 | |
| CN114058942B (zh) | 一种扭力梁用钢板及其制造方法、扭力梁及其制造方法 | |
| CN105112786B (zh) | 一种超级珠光体钢轨钢及其制备方法 | |
| JP2017179469A (ja) | アルミニウム合金板およびアルミニウム合金構造部材 | |
| CN104789744B (zh) | 一种高强度汽车车架的热处理方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20160406 Termination date: 20191108 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |