CN104276211A - 一种载重型商用车车梁及其车架 - Google Patents

Abstract

一种载重型商用车的车梁及其车架，具有上翼面、下翼面和腹面，所述的腹面采用单层结构，其上具有一个或者多个沿着车梁长度方向延伸的凹陷部或者突起部，用于对所述的车梁进行加强；所述的上翼面和下翼面前端具有弯曲区段，用于增强车梁翼面的强度。本发明的优势在于，在不显著增加车梁自重的前提下，保障车梁的刚度和柔韧性，同时降低工艺设计难度并且提高了生产效率。

Description

一种载重型商用车车梁及其车架

技术领域

本发明属于汽车制造业的载重汽车的零部件制造技术领域，特别涉及一种载重型商用车的车梁，尤其是一种腹面上具有加强筋的车梁，以及采用该车梁的车架。

背景技术

车梁是载重型商用车(货车、客车等)的主要承载装置，所有的底盘零部件都安装在车梁上，运输货物的车厢或者专用装置更是直接放置在车梁上。目前载重型商用车的车梁一般采用主纵梁加副纵梁的双层结构，有的采用主纵梁加两层副纵梁的三层结构，也有少数采用主纵梁加上、下翼面附加厚钢板的结构，还有的采用单层梁结构。主纵梁加副纵梁的双层结构在载重型商用车上广泛应用，发展历史悠久，技术上成熟可靠，但是车架的原材料销耗大、车架自重较大，同时需要加工两层车架纵梁再进行大量的铆、焊接，生产效率也较低。三层结构的汽车纵梁优缺点基本与双层结构纵梁相同。主纵梁加上、下翼面附加厚钢板的结构导致上、下翼面需要设置大量铆钉，不便于设置货箱或者上装。单层结构的汽车纵梁各个截面厚度一致，需要采用强度很高的材料，车梁的柔韧性难以满足要求，发生疲劳断裂的危险性增加，在纵梁上加工孔的难度增大，同时材料自身的成本较高，价格上也没有优势。

简化载重型商用车车梁的生产工艺，降低车梁的自重和成本，与提高车梁的强度和柔韧性、保证车梁的承载能力之间看起来是不可调和的矛盾。为了在降低自重和成本的同时保障车梁的承载能力，中国实用新型专利CN201694245U对车梁的截面形状进行改进，设计出了翼面厚度大于腹面厚度的汽车纵梁，生产时采用特制的截面厚度不等同的钢板进行折弯或者辊压成型。但是，该车梁的生产依赖于特殊设计和轧制的钢板，难以设计出不同截面形状、不同用途和工况的载重型商用车车梁。

实际上，目前现有技术中存在两种制造车梁的工艺技术，即冲压成型制造技术和滚压成型数控冲孔制造技术。在冲压成型和辊压冲孔两种工艺技术中，由于冲压模具和型辊的设计难度较大，制约了车梁截面形状的丰富。本发明的发明人在中国发明专利“载重型商用车车梁的冲滚一体化生产方法及其专用生产线”(申请号为：CN201410483255.8)中提出了一种先冲孔再辊压的车梁生产工艺。在该工艺中辊压成型的型辊设计不再需要考虑冲孔加工的便利性，能够极大地赋予型辊设计的自由度，从而设计制造出不同截面形状的车梁。但是在该发明中还没有考虑到优化车梁截面形状能够提高车梁强度和柔韧性。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术中的缺陷，通过优化载重型商用车车梁的截面形状，提高车梁强度和柔韧性，在保障车梁承载能力的前提下，降低车身自重和生产成本。本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种载重型商用车的车梁，具有上翼面、下翼面和腹面，所述的腹面采用单层结构，其上具有一个或者多个沿着车梁长度方向延伸的凹陷部或者突起部，用于对所述的车梁进行加强；所述的上翼面和下翼面前端具有弯曲区段，用于增强车梁翼面的强度。

该技术方案的优势在于，在不显著增加车梁自重的前提下，保障车梁的刚度和柔韧性，满足载重型商用车的使用需求。同时，该技术方案的车梁可以采用辊压成型工艺生产，降低工艺设计难度并且提高了生产效率。

优选地，所述的弯曲区段为大致垂直于上下翼面的弯曲段或者朝向车梁内部的弯钩段。

该弯曲区段还可以进一步优选为上、下翼面前端弯曲后贴合与上、下翼面的内部形成内层翼面，该内层翼面与上、下翼面一起构成双层翼面结构。

优选地，内层翼面的端部伸出稍许经弯曲后抵接于腹面上，以提升车梁腹面的强度。最好是，内层翼面和上、下翼面过渡的区域具有圆孔，减少车梁上应力集中，提高车梁的承载能力。

为了进一步增强车梁的强度还可以优选为：上翼面和或下翼面上具有沿着车梁长度方向延伸的凹陷部或者突起部，进一步提高车梁翼面强度。

附图说明

图1现有技术中双层纵梁结构示意图；

图2单层翼面车梁的实施例一示意图；

图3单层翼面车梁的实施例二示意图；

图4双层翼面结构的车梁实施例一示意图；

图5双层翼面结构的车梁实施例二示意图；

图6双层翼面结构的车梁实施例三示意图；

图7双层翼面带过渡圆孔的车梁实施例一示意图；

图8双层翼面带过渡圆孔的车梁实施例二示意图；

图9双层翼面带过渡圆孔的车梁实施例三示意图；

图10载重型商用车的车架示意图；

图11为图10所示车架的局部放大图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的实施情况，但它们并不够成对本发明的限定，仅作举例。同时通过说明本发明的优点将变得更加清楚和容易理解。

图1所示为现有技术中常见的双层结构车梁，其包括主纵梁和副纵梁焊接或者铆接连接而成。然而双层结构的车梁自重较大，生产效率低，限制了双层结构车梁的应用范围。

为解决车梁的强度、柔韧性和车梁自重之间的矛盾，本发明提供一种具有改进的截面形状的载重型商用车车梁，其具有上翼面、下翼面和腹面，所述的腹面上具有一个或者多个加强筋。所述上、下翼面的前端具有弯曲区段，该弯曲区段可以是弯钩，也可以向车梁内部弯曲后并与上、下翼面贴合构成内层翼面，内层翼面与上、下翼面一起构成双层上、下翼面结构。上翼面和/或下翼面上可以设置一个或者多个加强筋。

单层翼面车梁实施例一：如图2所示，载重型商用车车梁的上、下翼面前端具有弯曲区段，该弯曲区段为大致垂直于上下翼面的弯曲段，车梁的腹面上具有一条加强筋，其是向车梁内部凹陷的结构，沿着车梁的长度方向延伸。

单层翼面车梁实施例二：如图3所示，载重型商用车车梁的上、下翼面前端具有弯曲区段，该弯曲区段构成为朝向车梁内部的弯钩段，车梁的腹面上具有一条加强筋，其是向车梁内部凹陷的结构，沿着车梁的长度方向延伸。

双层翼面车梁实施例一：如图4所示，载重型商用车车梁的上、下翼面前端具有弯曲区段，该弯曲区段为上、下翼面前端弯曲后贴合于上、下翼面的内部形成内层翼面，内层翼面的前端部伸出稍许贴合于腹面上。腹面上具有一条加强筋，其是向车梁内部凹陷的结构，沿着车梁的长度方向延伸。

双层翼面车梁实施例二：如图5所示，载重型商用车车梁的上、下翼面前端具有弯曲区段，该弯曲区段为上、下翼面前端弯曲后贴合于上、下翼面的内部形成内层翼面，内层翼面的前端部伸出稍许贴合于腹面上。内层翼面和上、下翼面一同构成双层翼面。腹面上具有二条加强筋，其是向车梁内部凹陷的结构，沿着车梁的长度方向延伸。

双层翼面车梁实施例三：如图6所示，载重型商用车车梁的上、下翼面前端具有弯曲区段，该弯曲区段为上、下翼面前端弯曲后贴合于上、下翼面的内部形成内层翼面，内层翼面的前端部伸出稍许贴合于腹面上。内层翼面和上、下翼面一同构成双层翼面。双层翼面上具有一条加强筋，腹面上具有一条加强筋，其是向车梁内部凹陷的结构，沿着车梁的长度方向延伸。

双层翼面带过渡圆孔车梁实施例一：如图7所示，载重型商用车车梁的上、下翼面前端具有弯曲区段，该弯曲区段为上、下翼面前端弯曲后贴合于上、下翼面的内部形成内层翼面，内层翼面和上、下翼面的过渡区域具有一个圆孔，内层翼面的前端部伸出稍许贴合于腹面上。腹面上具有一条加强筋，其是向车梁内部凹陷的结构，沿着车梁的长度方向延伸。

双层翼面带过渡圆孔车梁实施例二：如图8所示，载重型商用车车梁的上、下翼面前端具有弯曲区段，该弯曲区段为上、下翼面前端弯曲后贴合于上、下翼面的内部形成内层翼面，内层翼面和上、下翼面的过渡区域具有一个圆孔，内层翼面的前端部伸出稍许贴合于腹面上。内层翼面和上、下翼面一同构成双层翼面。腹面上具有二条加强筋，其是向车梁内部凹陷的结构，沿着车梁的长度方向延伸。

双层翼面带过渡圆孔车梁实施例三：如图9所示，载重型商用车车梁的上、下翼面前端具有弯曲区段，该弯曲区段为上、下翼面前端弯曲后贴合于上、下翼面的内部形成内层翼面，内层翼面和上、下翼面的过渡区域具有一个圆孔，内层翼面的前端部伸出稍许贴合于腹面上。内层翼面和上、下翼面一同构成双层翼面。双层翼面上具有一条加强筋，腹面上具有一条加强筋，其是向车梁内部凹陷的结构，沿着车梁的长度方向延伸。

图10为采用本发明的双层翼面实施一的车梁构成的车架示意图。如图所示，载重型商用车的车架1的主体结构由纵梁11和横梁12相连接构成，车辆的底盘零部件均安装在车架上，运输货物的车厢或者专用装置也安装在车架上，车架上承担较大的负载。图11是图10的局部放大图，更加清楚地显示了纵梁11和横梁12相互连接的细节。采用本发明的车梁，由于上、下翼面前端具有弯曲区段，能够提高翼面的强度和柔韧性，从而在不显著增加车梁自重的前提下，大幅度提高车梁的承载能力。本发明的车梁既可以作为车架的纵梁使用，也可以作为车梁的横梁使用。

应当得到理解的是，在不超出本发明构思的前提下，对实施例做出的任何合理的变形均包含在本发明保护的范围内。

Claims (7)

1.一种载重型商用车的车梁，具有上翼面、下翼面和腹面，其特征在于：所述的腹面采用单层结构，其上具有一个或者多个沿着车梁长度方向延伸的凹陷部或者突起部，用于对所述的车梁进行加强；所述的上翼面和下翼面前端具有弯曲区段，用于增强车梁翼面的强度。

2.根据权利要求1所述的一种载重型商用车的车梁，其特征在于：该弯曲区段为大致垂直于上下翼面的弯曲段或者朝向车梁内部的弯钩段。

3.根据权利要求1所述的一种载重型商用车的车梁，其特征在于：该弯曲区段为上、下翼面前端弯曲后贴合与上、下翼面的内部形成内层翼面，该内层翼面与上、下翼面一起构成双层翼面结构。

4.根据权利要求3所述的一种载重型商用车的车梁，其特征在于：内层翼面的端部伸出稍许经弯曲后抵接于腹面上。

5.根据权利要求3所述的一种载重型商用车的车梁，其特征在于，内层翼面和上、下翼面过渡的区域具有圆孔。

6.根据前述任一项权利要求所述的一种载重型商用车的车梁，其特征在于，上翼面和/或下翼面上具有沿着车梁长度方向延伸的凹陷部或者突起部，用于增强翼面强度。

7.一种载重型商用车的车架，采用前述任一项权利要求所述的车梁作为其纵梁和/或横梁。