CN103770716A - 一种汽车包裹架及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种汽车包裹架及其制造方法，该汽车包裹架包括：包裹架本体和前横梁，前横梁包括上连接端和下连接端，所述包裹架本体包括：第一本体和第二本体，第一本体包括第一连接端和第二连接端；前横梁的上连接端、第一本体的第一连接端和第二本体三者搭接在一起，前横梁的下连接端与第一本体的第二连接端搭接在一起，包裹架分体后降低了包裹架本体的冲压难度和模具的复杂程度，不但能够提高包裹架本体的成型质量，降低生产成本，而且，能够增强包裹架本体与前横梁之间的连接刚度，在重量不变或降低的前提下，提升整车扭转刚度性能、NVH性能和耐久性能。

Description

一种汽车包裹架及其制造方法

技术领域

本发明涉及汽车车身结构技术领域，特别是涉及一种汽车包裹架及其制造方法。

背景技术

现如今汽车行业高速发展，汽车作为一个重要的交通工具，其作用已远远超出了简单的代步功能。随着人们收入水平的提高，对汽车的各项性能的要求也越来越高，汽车车身的刚度是影响汽车的安全性、耐久性、舒适性的一个重要因素，而包裹架是影响扭转刚度的主要零部件总成之一。

现有的包裹架本体的前、后两端分别焊接有横梁，为了提高车身扭转刚度，通常采用更改零件材料、增加材料厚度或增添加强板等做法，既增加重量又提高成本，此类方式与汽车整体发展方向背道而驰，有碍于汽车的整体市场竞争能力的提升。另一方面，现有的包裹架本体通常是利用模具一体成型，由于包裹架本体形状、结构复杂，冲压难度大，对模具制造工艺有较高的要求，产品废品率较高，质量难以得到保证，生产成本大。

因此，亟需一种汽车包裹架方案以解决上述技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种汽车包裹架及其制造方法，用以解决现有的汽车包裹架刚度低、产品废品率高、成本高的问题，以使生产成本与汽车安全性能之间达到平衡。

为此，本发明提供一种汽车包裹架，包括：包裹架本体和前横梁，前横梁包括上连接端和下连接端，所述包裹架本体包括：第一本体和第二本体，第一本体包括第一连接端和第二连接端；

前横梁的上连接端、第一本体的第一连接端和第二本体三者搭接在一起，前横梁的下连接端与第一本体的第二连接端搭接在一起。

优选的，第一本体和前横梁均呈折弯形状，第一本体与前横梁共同形成封闭的环状结构。

优选的，所述汽车包裹架还包括后横梁；第二本体包括：第三连接端、第四连接端和第五连接端；

前横梁的上连接端、第一本体的第一连接端和第二本体的第三连接端三者搭接在一起；

后横梁的两端分别与第二本体的第四连接端和第五连接端搭接在一起。

优选的，所述后横梁以及第二本体的第四连接端与第五连接端之间的部分均呈折弯形状，第二本体的第四连接端与第五连接端之间的部分与后横梁共同形成封闭的环状结构。

优选的，第二本体的第三连接端与第五连接端之间的部分为第二本体中部，第二本体中部为平板结构，第一本体的厚度大于第二本体中部的厚度。

优选的，第一本体的厚度为0.8-1.0mm；第二本体中部的厚度为0.6-0.7mm。

优选的，前横梁的上连接端、第一本体的第一连接端和第二本体三者焊接为一体，前横梁的下连接端与第一本体的第二连接端焊接为一体。

本发明还提供一种汽车包裹架制造方法，包括以下步骤：

制造前横梁和包裹架本体，其中，前横梁包括上连接端和下连接端，包裹架本体包括第一本体和第二本体，第一本体包括第一连接端和第二连接端；

将前横梁的上连接端、第一本体的第一连接端和第二本体三者搭接在一起；

将前横梁的下连接端与第一本体的第二连接端搭接在一起。

优选的，所述将前横梁的上连接端、第一本体的第一连接端和第二本体三者搭接在一起，具体包括：

将前横梁的上连接端、第一本体的第一连接端和第二本体通过三层点焊连接在一起；或者，

将前横梁的上连接端与第一本体的第一连接端通过二层点焊连接在一起，并将第二本体与已焊接在一起的前横梁的上连接端和第一本体的第一连接端通过二层点焊连接在一起。

优选的，所述前横梁、包裹架本体中的第一本体以及第二本体均采用模具一体成型方式制造；

在所述将前横梁的下连接端与第一本体的第二连接端搭接在一起之后，所述方法还包括：

利用模具一体成型方式制造后横梁；

将后横梁的两端与第二本体搭接在一起。

本发明通过将汽车包裹架本体拆分为第一本体和第二本体，将前横梁的上连接端、第一本体的第一连接端和第二本体三者搭接在一起，并将前横梁的下连接端与第一本体的第二连接端搭接在一起，包裹架分体后降低了包裹架本体的冲压难度和模具的复杂程度，不但能够提高包裹架本体的成型质量，降低生产成本，而且，能够增强包裹架本体与前横梁之间的连接刚度，在重量不变或降低的前提下，提升整车扭转刚度性能、NVH性能和耐久性能。

附图说明

图1为本发明实施例提供的汽车包裹架的整体结构示意图；

图2为图1的A-A截面示意图；

图3为图2的B部分局部放大图。

具体实施方式

下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明通过将汽车包裹架本体分体，将一体成型的汽车包裹架本体拆分为两个部分，再将分体后的包裹架本体和前、后横梁搭接形成完整的汽车包裹架结构，以提升整车的扭转刚度等性能，提高汽车包裹架成型质量，降低生产成本。

以下结合图1、2、3详细说明本发明的汽车包裹架的结构。该汽车包裹架包括：包裹架本体和前横梁13，包裹架本体包括：第一本体11和第二本体12，第一本体11包括第一连接端111和第二连接端112，前横梁13包括上连接端131和下连接端132。

前横梁13的上连接端131、第一本体11的第一连接端111和第二本体12三者搭接在一起，且前横梁13的下连接端112与第一本体11的第二连接端112搭接在一起，从而形成前横梁总成。

需要说明的是，前横梁13的上连接端131、第一本体11的第一连接端111和第二本体12之间三层搭接的顺序不限，在本发明实施例中，前横梁13的上连接端131、第一本体11的第一连接端111和第二本体12自下而上依次搭接。

优选的，前横梁13的上连接端111、第一本体11的第一连接端111和第二本体12之间采用焊接方式连接，即前横梁13的上连接端111、第一本体11的第一连接端111和第二本体12三者焊接为一体。前横梁13的下连接端112与第一本体11的第二连接端112焊接为一体。

通过将包裹架本体拆分为第一本体11和第二本体12两部分，零件的尺寸减小，而且零件的型面复杂程度下降，一方面，可以降低模具结构的复杂程度并减小模具尺寸，从而降低包裹架本体的冲压难度，使得废品率大幅降低，提高了包裹架本体的成型质量，降低生产成本。另一方面，在相同材料和厚度的情况下，零件尺寸减小，可在一定程度上提高零件的刚度，反弹和变形等问题也会相应减轻，进而提高包裹架本体的成型质量和合格率。

通过将第一本体11、第二本体12、前横梁13焊接为一体，形成的三层焊焊接边相较现有的两层焊焊接边，总体厚度增加近1/2，增强了包裹架本体与前横梁13之间的连接刚度，在重量不变或降低的前提下，提升整车扭转刚度性能、NVH（Noise、Vibration、Harshness，噪声、振动与声振粗糙度）性能和耐久性能。

第一本体11和前横梁13均呈折弯形状，当前横梁的上连接端131与第一本体11的第一连接端111搭接在一起，且前横梁的下连接端132与第一本体11的第二连接端112搭接在一起后，第一本体11与前横梁13可共同形成封闭的环状结构。

进一步的，本发明实施例的汽车包裹架还包括后横梁14。

第二本体12包括：第三连接端121、第四连接端122和第五连接端123。第三连接端121是第二本体12与前横梁总成之间的连接端，第四连接端122和第五连接端123则是第二本体12与后横梁14之间的连接端，其中第五连接端123比第四连接端122更接近第三连接端121。

前横梁总成与第二本体12的第三连接端121焊接为一体。

后横梁14的两端分别与第二本体12的第四连接端122和第五连接端123搭接在一起，优选的，后横梁14的两端分别与第二本体12的第四连接端122和第五连接端123焊接为一体。

后横梁14呈折弯形状，且第二本体12的第四连接端122与第五连接端123之间的部分也呈折弯形状，后横梁14分别与第二本体12的第四连接端122和第五连接端123焊接后，第二本体12的第四连接端122与第五连接端123之间的部分与后横梁14共同形成封闭的环状结构。

第二本体12的第三连接端121与第五连接端123之间的部分为第二本体中部124，第二本体中部124为平板结构。

在不增加或者降低包裹架重量的前提下，为了提高前横梁13处的刚度，可以使材料厚度得到更合理的分配。一般第一本体11作为刚度提升的重要结构件，其材料厚度相较于整体式的包裹架本体应适当增加，即，可以增加第一本体11的厚度。而第二本体中部124因为对整车扭转刚度贡献作用不大，其材料厚度可适当减小，即适当减少第二本体中部124的平板厚度。第一本体11的厚度可以大于第二本体中部124的厚度。

第一本体11的厚度大小可以根据车型而定，优选的，第一本体11的厚度可以从现有的0.6-0.7mm增加至0.8-1.0mm，从而有效解决前横梁13的上连接端131和下连接端132因为应力集中而导致的零件开裂问题。根据具体车型情况，第二本体中部124的厚度可以减小至0.6-0.7mm。

本发明的另一实施例还提供一种汽车包裹架的制造方法，该方法包括以下步骤：

步骤101，制造前横梁和包裹架本体。

前横梁13包括上连接端131和下连接端132，包裹架本体包括第一本体11和第二本体12，第一本体11包括第一连接端111和第二连接端112。

具体的，分别设计、制造前横梁13、第一本体11和第二本体12的模具，并分别利用上述模具，一体成型制造出前横梁13、第一本体11和第二本体12。

由于已将包裹架本体拆分为第一本体11和第二本体12，因此，拆分后的各部分包裹架本体形状结构简单，相应的，各部分包裹架本体的模具制造更为简单，产品成型质量能够得到保障。

步骤102，将前横梁的上连接端、第一本体的第一连接端和第二本体三者搭接在一起。

具体的，本步骤可以有以下2种实现方式：

方式一：将前横梁13的上连接端131、第一本体11的第一连接端111和第二本体12通过三层点焊连接在一起，即在同一工位上，通过三层点焊，同时将三者进行连接。

方式二：将前横梁13的上连接端131与第一本体11的第一连接端111通过二层点焊连接在一起，并将第二本体12和已焊接在一起的前横梁13的上连接端131和第一本体11的第一连接端111通过二层点焊连接在一起。

在方式一中，通过一个步骤，可以同时实现三层点焊，而在方式二中，先将前横梁13与第一本体11焊接为一个整体，再将第二本体12与其焊接，则需要两个步骤才能完成。方式一相对于方式二，可以减少工序，降低工装投入和维护成本，又可以避免第一步焊接后的焊接边变形等因素对第二步焊接质量的影响。

步骤103，将前横梁的下连接端与第一本体的第二连接端搭接在一起。

具体的，将前横梁13的下连接端132与第一本体11的第二连接端112焊接为一体，从而将前横梁13与第一本体11形成封闭的环状结构。

步骤104，利用模具一体成型制造后横梁，并将后横梁的两端与第二本体搭接在一起。

具体的，设计、制造后横梁14的模具，并利用该后横梁模具，一体成型制造出后横梁14，并将后横梁14的两端分别与第二本体12的第四连接端122和第五连接端123搭接在一起，优选的，将后横梁14的两端分别与第二本体12的第四连接端122和第五连接端123焊接为一体，从而将后横梁14与第二本体12的第四连接端122和第五连接端123之间的部分共同形成封闭的环状结构。

需要说明的是，步骤104也可以在步骤101之前执行，或者在步骤101之后执行，步骤103也可以在步骤102之前执行，上述步骤顺序的调整均在本发明的保护范围之内。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种汽车包裹架，包括：包裹架本体和前横梁，前横梁包括上连接端和下连接端，其特征在于，所述包裹架本体包括：第一本体和第二本体，第一本体包括第一连接端和第二连接端；

前横梁的上连接端、第一本体的第一连接端和第二本体三者搭接在一起，前横梁的下连接端与第一本体的第二连接端搭接在一起。

2.如权利要求1所述的汽车包裹架，其特征在于，第一本体和前横梁均呈折弯形状，第一本体与前横梁共同形成封闭的环状结构。

3.如权利要求1所述的汽车包裹架，其特征在于，所述汽车包裹架还包括后横梁；第二本体包括：第三连接端、第四连接端和第五连接端；

前横梁的上连接端、第一本体的第一连接端和第二本体的第三连接端三者搭接在一起；

后横梁的两端分别与第二本体的第四连接端和第五连接端搭接在一起。

4.如权利要求3所述的汽车包裹架，其特征在于，所述后横梁以及第二本体的第四连接端与第五连接端之间的部分均呈折弯形状，第二本体的第四连接端与第五连接端之间的部分与后横梁共同形成封闭的环状结构。

5.如权利要求3所述的汽车包裹架，其特征在于，第二本体的第三连接端与第五连接端之间的部分为第二本体中部，第二本体中部为平板结构，第一本体的厚度大于第二本体中部的厚度。

6.如权利要求5所述的汽车包裹架，其特征在于，第一本体的厚度为0.8-1.0mm；第二本体中部的厚度为0.6-0.7mm。

7.如权利要求1-6任一项所述的汽车包裹架，其特征在于，前横梁的上连接端、第一本体的第一连接端和第二本体三者焊接为一体，前横梁的下连接端与第一本体的第二连接端焊接为一体。

8.一种汽车包裹架制造方法，其特征在于，包括如下步骤：

制造前横梁和包裹架本体，其中，前横梁包括上连接端和下连接端，包裹架本体包括第一本体和第二本体，第一本体包括第一连接端和第二连接端；

将前横梁的上连接端、第一本体的第一连接端和第二本体三者搭接在一起；

将前横梁的下连接端与第一本体的第二连接端搭接在一起。

9.如权利要求8所述的汽车包裹架制造方法，其特征在于，所述将前横梁的上连接端、第一本体的第一连接端和第二本体三者搭接在一起，具体包括：

将前横梁的上连接端、第一本体的第一连接端和第二本体通过三层点焊连接在一起；或者，

将前横梁的上连接端与第一本体的第一连接端通过二层点焊连接在一起，并将第二本体与已焊接在一起的前横梁的上连接端和第一本体的第一连接端通过二层点焊连接在一起。

10.如权利要求8或9所述的汽车包裹架制造方法，其特征在于，所述前横梁、包裹架本体中的第一本体以及第二本体均采用模具一体成型方式制造；

在所述将前横梁的下连接端与第一本体的第二连接端搭接在一起之后，所述方法还包括：

利用模具一体成型方式制造后横梁；

将后横梁的两端与第二本体搭接在一起。

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