CN101367410A - 一种车身前纵梁 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种车身前纵梁，包括与汽车前保险杠相连的前纵梁前部和与汽车前挡板连接的前纵梁后部，所述的前纵梁前部包括前纵梁前部本板和前纵梁前部外板焊接成的封闭腔结构，所述的前纵梁后部包括前纵梁后部本板焊接成的封闭腔结构，还包括一连接所述前纵梁前部和所述前纵梁后部的连接件，所述的连接件为三通槽状，其一端具有与前纵梁前部焊接的接口，另一端具有与前纵梁后部焊接的接口及与前挡板中横梁的接口。由于将车身前纵梁设计为三部分，将弯曲面和焊接面集中在连接件上，不仅增加了整体强度和合理分力传递，而且前纵梁加工方便，焊接难度降低。
Description
技术领域
本发明涉及一种车身前纵梁，尤其涉及一种微型汽车的前纵梁。
背景技术
对于发动机前置前驱的汽车来说，其车身结构中，前纵梁在作为承载动力总成重量的主要部件之外，也是碰撞时吸能的关键部分。一般前纵梁结构为封闭腔结构，考虑到制造因素，通常会将封闭腔分为两部分钣金(前纵梁内板和前纵梁外板)，装配时再焊接到一起。同时为了将碰撞时产生的力传到整个车身骨架，让力能被分散吸收，所以前纵梁会被设计为与底板下的后纵梁、侧围以及前挡板上的横梁等部件相连。如图1所示，所以一般情况下：前纵梁在前后方向上设计为前纵梁前部1′和前纵梁后部2′两部分连接起来，同时在与其他件搭接时也需要增加一些连接板，如图4所示，在前纵梁两部分连接处，利用一个连接板3′焊接前挡板中横梁4，此处连接板3′是为了焊接挡板中横梁4而在前纵梁两部分连接外增加的构件。
现有技术中，前纵梁前部和前纵梁后部两部分在连接时具有以下不足：
1、一般车身前纵梁在前纵梁前部和前纵梁后部两部分在连接处因要避让转向机横拉杆所以设计中存在一个弯曲结构，对于微型车而言，发动机舱的空间更加狭小，转向杆和前挡板之间的距离更小，所以该处弯曲曲率会更大，现有技术中这里是采用两段式结构，将前纵梁前部内板本体和前纵梁后部本体连接，冲压时此处会产生严重的起皱现象。所以这两个件所用材料受到限制，无法采用更高强度的材料，就需要增加加强板，如上面的连接板3′，总的搭接料厚降不下来，重量也就很难减轻。
2、由于这个弯曲处多个钣金件堆积，前挡板的中横梁就焊接在这里，因此总料厚很厚，为了保证焊接质量，要增开一些焊接过孔和缺口，不仅强度可能被减弱，还增加了板件制造成本。而且由于搭接关系复杂，单件的制造质量又不稳定，焊接到一起以后，累计的误差就很大。
3、将前挡板的中横梁焊接在这里原意是将前纵梁承受的力分流出一部分由前挡板中横梁承受，避免纵梁与前挡板接触的地方受力集中，而导致碰撞时前挡板侵入量过大。现有技术中该连接板只在与纵梁连接处承受一剪切力，如图10所示，由于前纵梁前部1′与前挡板的中横梁焊接时，其连接件过渡(分力)夹角a近似于90°，当碰撞发生时中横梁4上的分力F4与前纵梁前部1′上的碰撞力F1以及前纵梁后部2′的传递的力F2，之间的关系是：F4＝F1*cosa，F2＝F1*sina，当a近似于90°时，F4近似于0，F2近似于F1。因此前纵梁冲击力的分流量很少，前挡板中横梁的作用被削弱了。
发明内容
本发明的目的在于提供一种车身前纵梁，克服现有技术中前纵梁中在前纵梁前部和前纵梁后部两部分在连接处制造工艺复杂的不足，进一步的目的是在此处将前纵梁的撞击力较好地分流的到前挡板中横梁。
为解决上述技术问题，本发明的解决方案为：一种车身前纵梁，包括与汽车前保险杠相连的前纵梁前部和与汽车前挡板连接的前纵梁后部，所述的前纵梁前部包括前纵梁前部本板和前纵梁前部外板焊接成的封闭腔结构，所述的前纵梁后部包括前纵梁后部本板焊接成的封闭腔结构，另外，还包括一连接所述前纵梁前部和所述前纵梁后部的连接件，所述的连接件为三通槽状，其一端具有与前纵梁前部焊接的接口，另一端具有与前纵梁后部焊接的接口及与前挡板中横梁的接口。
进一步的，在所述连接件的侧面上焊接了汽车前挡板中横梁，所述的连接件上前纵梁前部接口和前挡板中横梁的接口过渡夹角小于90°。
本发明的积极效果是，由于将传统的车身前纵梁由前纵梁前部和前纵梁后部两部分设计为前纵梁前部、连接件和前纵梁后部三部分，将弯曲面和焊接面集中在连接件上，保证前纵梁前部和前纵梁后部两个部分加工方便，焊接难度降低，由于连接件型面并不复杂，可以采用高强度的材料成型，以保证前纵梁前端根部的强度，保证力的传递延续性。又因为采用了高强度的材料，因此总的料厚可以进行降低，对车身的轻量化设计很有帮助。同时前纵梁的其他部件结构也得到了简化，不仅在材料选择上有了更多的余地，在考虑车身焊接工艺时，焊点的布置也更简单。
以下将结合附图，对本发明的各较佳实施例进行较为详细的说明。
附图说明
图1为现有技术中车身前纵梁构造示意图。
图2为现有技术中车身前纵梁前部本板构造示意图。
图3为现有技术中车身前纵梁后部本板立体图。
图4为现有技术中前纵梁与前挡板中梁焊接后俯视构造示意图。
图5为本发明车身前纵梁构造示意图。
图6为本发明车身前纵梁前部本板构造示意图。
图7为本发明车身前纵梁后部本板立体图。
图8为本发明车身前纵梁连接件的立体图。
图9为本发明前纵梁与前挡板中梁焊接后俯视构造示意图。
图10为现有车身前纵梁的碰撞力的分解示意图。
图11为本发明实施例的碰撞力的分解示意图。
具体实施方式
如图5、6、7、8、9所示，一种车身前纵梁包括与汽车前保险杠(图中没有示出)相连的前纵梁前部1和与汽车前挡板(图中没有示出)连接的前纵梁后部2。在车身前挡板外连接前纵梁及前挡板中横梁4。所述的前纵梁前部1包括前纵梁前部本板11和前纵梁前部外板焊接成的封闭腔结构。所述的前纵梁后部包括前纵梁后部本板21和前纵梁后部外板所形成的封闭腔结构。在前纵梁前部本板11内还焊接有前纵梁前部加强件，在前纵梁后部本板21内还焊接有前纵梁后部加强件，还包括一连接所述前纵梁前部1、前纵梁后部2及前挡板中横梁4的连接件3。如图8所示，所述的连接件3为三通槽状，其一端具有与前纵梁前部焊接的接口33，另一端具有与前纵梁后部焊接的接口32及与前挡板中横梁的接口31。所述的连接件上前纵梁前部接口和前挡板中横梁的接口过渡夹角小于90°。本实施例中前纵梁的材料采用金属材料，前纵梁前部1和前纵梁后部2都采用封闭腔的结构，分为两部分钣金，称为前纵梁前部本板11、前纵梁前部外板、前纵梁后部本板21、前纵梁后部外板。如图6所示，前纵梁前部本板11为槽形。如图7所示，前纵梁后部本板21为弧形槽钢形。所述的连接件管壁厚度与所述前纵梁前部本体的厚度相适配。
对比现有技术中的前纵梁前部本板11′和前纵梁后部本板21′，如图2、图3所示，现有技术中的前纵梁前部本板11′钣金为带有一个斜弯部的槽形，这个斜弯部是在与前纵梁后部本板21′钣金焊接时要形成弯曲面而预留的，本发明由于将弯曲面全部集成在连接件3上，因此没有这个斜弯部，因此显得非常简单，同时制造容易。如图3所示，现有技术中的前纵梁后部本板21′为两次弯曲的弧形钢槽形，本实施例中由于将弯曲面全部集成在连接件上，因此没有两次弯曲的弯曲部，因此显得非常简单，同时制造容易。由于前纵梁前部本板11、前纵梁前部外板12和前纵梁后部本板21都是相互匹配的，因此较传统的前纵梁前部1′和前纵梁后部2′相比，本实施例结构简单，因此不仅前纵梁在材料选择上有了更多的余地，在考虑车身焊接工艺时，焊点的布置也更简单。如图9、图11所示，将前挡板中横梁4也焊接在连接件3上，所述的连接件上前纵梁前部接口和前挡板中横梁的接口过渡夹角(也即连接件分力夹角β)小于90°，使前纵梁前部从汽车保险杠上承受的撞击力F1从此处分向前档板中横梁力F4和前纵梁后部力F2。由于F4＝F1*cosβ，F2＝F1*sinβ，前纵梁后部传递到驾驶室的力F2大为减小，一定程度上保证驾驶室的安全。
Claims (7)
1、一种车身前纵梁，包括与汽车前保险杠相连的前纵梁前部和与汽车前挡板连接的前纵梁后部，所述的前纵梁前部包括前纵梁前部本板和前纵梁前部外板焊接成的封闭腔结构，所述的前纵梁后部包括前纵梁后部本板焊接成的封闭腔结构；其特征在于：还包括一连接所述前纵梁前部和所述前纵梁后部的连接件，所述的连接件为三通槽状，其一端具有与前纵梁前部焊接的接口，另一端具有与前纵梁后部焊接的接口及与前挡板中横梁的接口。
2、根据权利要求1所述的一种车身前纵梁，其特征在于：所述前纵梁前部本板为槽形。
3、根据权利要求2所述的一种车身前纵梁，其特征在于：所述前纵梁前部本板上还焊接有加强板。
4、根据权利要求1所述的一种车身前纵梁，其特征在于：所述的前纵梁后部本板为弧形槽钢形。
5、根据权利要求4所述的一种车身前纵梁，其特征在于：所述前纵梁后部本板上还焊接有加强板。
6、根据权利要求1所述的一种车身前纵梁，其特征在于：所述的连接件上前纵梁前部接口和前挡板中横梁的接口过渡夹角小于90°。
7、根据权利要求4所述的一种车身前纵梁，其特征在于：所述的连接件管壁厚度与所述前纵梁前部本体的厚度相适配。
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