CN104648476B - 电动汽车前纵梁后段结构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种纯电动汽车零部件。一种电动汽车前纵梁后段结构，包括沿车身方向依次设置的与前纵梁连接的前配合连接段、位于中部的下行吸能中段、和与门槛纵梁连接的后配合连接段，所述的前纵梁后段结构整体前部小、后部大呈喇叭形，且前纵梁后段结构两侧均设置有向上的翻边，所述的下行吸能中段内侧设置有多道纵向加强板和至少一道横向加强板，且在纵向加强板上间隔设置有加强柱，纵向加强板和横向加强板呈十字交叉连接，在十字交叉的连接处也设置有加强柱。本发明解决了前纵梁下沉区域和门槛纵梁的连接困难的问题，解决此问题，便于实现车体纵梁全铝轻量化设计。
Description
技术领域
本发明涉及一种纯电动汽车零部件，具体涉及一种电动汽车前纵梁后段结构。
背景技术
近些年，为了响应国家的政策，国家和汽车厂都在大力开发纯电动汽车。对于电动汽车，为了在原有电量的基础上，如何增加电动汽车的续航里程，其中一个重要的解决方案之一就是车体的轻量化设计。本发明介绍一种新型的铝合金材料的梁的应用。因为铝的密度是铁的三分之一，应用铝合金材料能大幅度减轻其质量。此新型梁的结构设计通过运用新材料大幅度减轻其质量，而且又能满足车辆碰撞性能要求。
随着汽车消费者变得日益成熟、理性，汽车的安全性能也越来越受到关注。目前，国内外汽车正面碰撞法规和评价体系中对正面碰撞的评价方法分为全宽碰撞实验和40%偏置碰撞实验。 2006 年版 C-NCAP(中国新车评价规程)将偏置碰列为星级评定项目，特别是 2009 年版 C-NCAP 进一步将偏置碰撞的速度56km/h 提高到 64km/h ，汽车安全对偏置碰 的考察也日益严格。
偏置碰实验中，汽车前端只有一侧参与能量吸收，较全宽碰撞对车身结构的要求更为严苛。因此，进行汽车偏置碰撞安全性的研究，无论是对于提升主机厂整体安全设计水平，还是降低实际碰撞中乘员伤害，都具有重要意义。对于 40% 偏置碰撞而言，由于车辆只有不到一半的结构参与碰撞，车体相对较软， 车体在碰撞中变形严重，较大的车体侵入量会造成车内乘员生存空间不足，特别是车辆前 围板侵入量较大，导致小腿伤害较大。
作为车辆偏置碰撞最为关键的结构件，前纵梁的强度，特别是前纵梁后段下沉 区的强度对于车辆偏置性能至关重要。目前，通过对车身结构的 CAE (Computer AidedEngineering，计算机辅助工程，指用计算机辅助求解分析复杂工程和产品的结构力学性能，以及优化结构性能等)碰撞仿真分析中发现，前纵梁后段绕 Y 方向(即车辆的左右方向) 折弯变形过大，导致侵入量偏大，不能满足车辆偏置性能要求。
目前车体大部分主机厂都考虑车体轻量化设计，且有使用铝合金材料替换传统材料。但前纵梁后段下沉区的铝构件设计仍然是困扰设计师的一大难题。
发明内容
本发明的目的是针对上述存在的问题和不足，提供一种结构设计合理、安全系数高的电动汽车前纵梁后段结构。
为达到上述目的，所采取的技术方案是：
一种电动汽车前纵梁后段结构，包括沿车身方向依次设置的与前纵梁连接的前配合连接段、位于中部的下行吸能中段、和与门槛纵梁连接的后配合连接段，所述的前纵梁后段结构整体前部小、后部大呈喇叭形，且前纵梁后段结构两侧均设置有向上的翻边，所述的下行吸能中段内侧设置有多道纵向加强板和至少一道横向加强板，且在纵向加强板上间隔设置有加强柱，纵向加强板和横向加强板呈十字交叉连接，在十字交叉的连接处也设置有加强柱。
所述的前纵梁后段结构整体为铝压铸成型件。
所述的前配合连接段、下行吸能中段和后配合连接段的壁厚为2mm~3.5mm。
所述的前纵梁后段结构上还设置有用于与车架连接的螺母镶嵌安装孔、和用于与连接螺栓匹配的带有螺栓配合面的螺孔。
所述的前纵梁后段结构外侧设置有至少一个与周边零部件连接的外连板。
所述的前纵梁后段结构的拔模角度为1°~3°。
采用上述技术方案，所取得的有益效果是：
1、本发明在考虑到铝的物理特性，改变传统铁材料的薄壁设计，通过新型设计来弥补铝的自身缺点。该构件的设计，解决了前纵梁下沉区域和门槛纵梁的连接困难的问题，解决此问题，便于实现车体纵梁全铝轻量化设计；
2.本发明为铝压铸成型件，其所采用的材料为Alsi10MgMn,经T7处理后的铝压铸成型件,能显著提高铝合金的屈服强度和断裂延伸率；
3、本发明的结构通过纵向加强板和横向加强板的设计，使前纵梁的后段下沉区局部强度足够，不论是正面碰撞还是偏置碰撞，都能够避免前纵梁后段绕汽车左右方向的折弯变形过大，满足了车辆偏置碰撞的性能要求；
4、本发明专利结构外形呈喇叭状，相对车的行驶方向，前部较小，后部较大，这样的设计主要考虑到碰撞安全需求，当车体发生正面碰撞时，此结构能分散传递和吸收部分沿车体行驶的反方向的非常大轴向力，来减少对乘员的伤害。
附图说明
图1为本发明的连接结构示意图。
图2为本发明的立体结构示意图。
图3为本发明的正视结构示意图。
图4为图3的左视结构示意图。
图5为图3的俯视结构示意图。
图6为图3中A-A向结构示意图。
图中序号：1为前纵梁、2为门槛纵梁、3为前纵梁后段结构、4为前配合连接段、5为下行吸能中段、6为后配合连接段、7为翻边、8为纵向加强板、9为横向加强板、10为加强柱、11为螺母镶嵌安装孔、12为螺孔、13为外连板。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式做详细说明。
参见图1-图6，本发明一种电动汽车前纵梁后段结构，其整体为铝压铸成型件，所采用的材料为Alsi10MgMn,经T7处理后的铝压铸成型件,能显著提高铝合金的屈服强度和断裂延伸率，前纵梁后段结构3包括沿车身方向依次设置的与前纵梁1连接的前配合连接段4、位于中部的下行吸能中段5、和与门槛纵梁2连接的后配合连接段6，所述的前纵梁后段结构3整体前部小、后部大呈喇叭形，且前纵梁后段结构3两侧均设置有向上的翻边7，所述的下行吸能中段5内侧设置有多道纵向加强板8和至少一道横向加强板9，且在纵向加强板8上间隔设置有加强柱10，纵向加强板8和横向加强板9呈十字交叉连接，在十字交叉的连接处也设置有加强柱10，所述的前配合连接段4、下行吸能中段5和后配合连接段6的壁厚为2mm~3.5mm。
在所述的前纵梁后段结构3上还设置有用于与车架连接的螺母镶嵌安装孔11、和用于与连接螺栓匹配的带有螺栓配合面的螺孔12。所述的前纵梁后段结构3外侧设置有至少一个与周边零部件连接的外连板13。
在考虑整个前纵梁后段结构成型工艺，其前纵梁后段结构的拔模角度设计为1°~3°。
Claims (6)
1.一种电动汽车前纵梁后段结构，其特征在于，包括沿车身方向依次设置的与前纵梁连接的前配合连接段、位于中部的下行吸能中段、和与门槛纵梁连接的后配合连接段，所述的前纵梁后段结构整体前部小、后部大呈喇叭形，且前纵梁后段结构两侧均设置有向上的翻边，所述的下行吸能中段内侧设置有多道纵向加强板和至少一道横向加强板，且在纵向加强板上间隔设置有加强柱，纵向加强板和横向加强板呈十字交叉连接，在十字交叉的连接处也设置有加强柱。
2.根据权利要求1所述的电动汽车前纵梁后段结构，其特征在于，所述的前纵梁后段结构整体为铝压铸成型件。
3.根据权利要求2所述的电动汽车前纵梁后段结构，其特征在于，所述的前配合连接段、下行吸能中段和后配合连接段的壁厚为2mm~3.5mm。
4.根据权利要求1所述的电动汽车前纵梁后段结构，其特征在于，所述的前纵梁后段结构上还设置有用于与车架连接的螺母镶嵌安装孔、和用于与连接螺栓匹配的带有螺栓配合面的螺孔。
5.根据权利要求1所述的电动汽车前纵梁后段结构，其特征在于，所述的前纵梁后段结构外侧设置有至少一个与周边零部件连接的外连板。
6.根据权利要求1所述的电动汽车前纵梁后段结构，其特征在于，所述的前纵梁后段结构的拔模角度为1°~3°。
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