CN105365887B - 一种三腔体多层焊接前纵梁 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种三腔体多层焊接前纵梁，包括第一纵梁、第二纵梁、第一加强板和第二加强板，其中，所述第一纵梁与所述第二纵梁围合成闭合的第一方框，所述第一加强板与所述第一方框的其中一个棱角围合成闭合的第二方框，所述第二加强板与所述第一方框的其中另一个棱角围合成闭合的第三方框，所述第二方框与所述第三方框分别位于所述第一方框内并呈对角分布。本发明的有益效果是：采用三腔体截面设计，有效改善传统截面前纵梁变形形式不稳定，改变前纵梁截面形式，在同等材料以及质量的情况下，有效满足前纵梁安全碰撞吸能要求，并有效提高压溃力以及吸能指标，满足车身轻量化的要求。

Description

一种三腔体多层焊接前纵梁
技术领域
本发明涉及汽车车身，尤其涉及汽车车身中的一种三腔体多层焊接前纵梁。
背景技术
2012年新版的安全法规C-NCAP，汽车以50km/h的速度正面碰撞刚性墙，结合落锤试验可以简易考证前纵梁设计的吸能特性。
前纵梁的变形模式好坏和吸能多少直接影响乘员舱的侵入量以及乘员的加速度伤害值，前纵梁是车身骨架结构的基本承载单元和结构中吸收碰撞能量的关键构件，一般用在车架前端吸能区，其吸能特性直接决定汽车碰撞性能。该部件不仅要具备足够的强度和刚度，还必须具备良好的塑性变形能力；既保证正面碰撞发生时能够将动能尽量多地转化为该区构建的变形能，又不会在非碰撞工况时变形过大。
传统帽型截面设计的不合理极易造成吸能不足、弯曲、翻边内陷等不可控变形，这种截面的前纵梁会使得碰撞后期整车加速度偏高，继而降低设计裕量。同时，加大约束系统匹配的难度。传统截面前纵梁由于变形不易控制，从而出现吸能达不到设计要求，在提高材料利用率或前纵梁轻量化方面存在不足。
发明内容
为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种吸能性能较好的三腔体多层焊接前纵梁。
本发明提供了一种三腔体多层焊接前纵梁，包括第一纵梁、第二纵梁、第一加强板和第二加强板，其中，所述第一纵梁与所述第二纵梁围合成闭合的第一方框，所述第一加强板与所述第一方框的其中一个棱角围合成闭合的第二方框，所述第二加强板与所述第一方框的其中另一个棱角围合成闭合的第三方框，所述第二方框与所述第三方框分别位于所述第一方框内并呈对角分布。
作为本发明的进一步改进，所述第一纵梁上设有第一诱导槽，所述第一诱导槽贯穿所述第一纵梁，所述第二纵梁上设有第二诱导槽，所述第二诱导槽贯穿所述第二纵梁。
作为本发明的进一步改进，所述第一纵梁、第二纵梁、第一加强板和第二加强板均呈纵向延伸，所述第一诱导槽、第二诱导槽均呈横向延伸。
作为本发明的进一步改进，所述第一纵梁包括第一侧板和自所述第一侧板的两端延伸折弯的第二侧板、第三侧板，所述第二侧板的端部延伸折弯有第一翻边，所述第三侧板的端部延伸折弯有第二翻边。
作为本发明的进一步改进，所述第二纵梁包括第四侧板和自所述第四侧板的两端延伸折弯的第五侧板、第六侧板，所述第五侧板的端部延伸折弯有第三翻边，所述第六侧板的端部延伸折弯有第四翻边，所述第一翻边与所述第三翻边相贴合焊接，所述第二翻边与所述第四翻边相贴合焊接。
作为本发明的进一步改进，所述第一加强板包括第一内板和与所述第一内板相折弯的第二内板，所述第二内板的端部折弯有第五翻边，所述第五翻边与所述第一侧板相贴合焊接，所述第一内板的端部贴合焊接于所述第二翻边、第四翻边之间。
作为本发明的进一步改进，所述第二加强板包括第三内板和与所述第三内板相折弯的第四内板，所述第四内板的端部折弯有第六翻边，所述第六翻边与所述第四侧板相贴合焊接，所述第三内板的端部贴合焊接于所述第一翻边、第三翻边之间。
本发明的有益效果是：通过上述方案，采用三腔体截面设计，有效改善传统截面前纵梁变形形式不稳定，改变前纵梁截面形式，在同等材料以及质量的情况下，有效满足前纵梁安全碰撞吸能要求，并有效提高压溃力以及吸能指标，满足车身轻量化的要求。
附图说明
图1是本发明一种三腔体多层焊接前纵梁的截面示意图。
图2是本发明一种三腔体多层焊接前纵梁的结构示意图。
图3是传统截面纵梁与本发明一种三腔体多层焊接前纵梁的压溃力仿真曲线对比图。
具体实施方式
下面结合附图说明及具体实施方式对本发明进一步说明。
图1至图2中的附图标号为：第一纵梁1；第二纵梁2；第一加强板3；第二加强板4；第一方框5；第二方框6；第三方框7。
如图1至图2所示，一种三腔体多层焊接前纵梁，包括第一纵梁1、第二纵梁2、第一加强板3和第二加强板4，其中，所述第一纵梁1与所述第二纵梁2围合成闭合的第一方框5，所述第一加强板3与所述第一方框5的其中一个棱角围合成闭合的第二方框6，所述第二加强板4与所述第一方框5的其中另一个棱角围合成闭合的第三方框7，所述第二方框6与所述第三方框7分别位于所述第一方框5内并呈对角分布。
如图1至图2所示，所述第一纵梁1上设有第一诱导槽，所述第一诱导槽贯穿所述第一纵梁1，所述第二纵梁2上设有第二诱导槽26，所述第二诱导槽贯26穿所述第二纵梁。
如图1至图2所示，所述第一纵梁1、第二纵梁2、第一加强板3和第二加强板4均呈纵向延伸，所述第一诱导槽、第二诱导槽26均呈横向延伸。
如图1至图2所示，所述第一纵梁1包括第一侧板11和自所述第一侧板11的两端延伸折弯的第二侧板12、第三侧板13，所述第二侧板12的端部延伸折弯有第一翻边14，所述第三侧板13的端部延伸折弯有第二翻边15。
如图1至图2所示，所述第二纵梁2包括第四侧板21和自所述第四侧板21的两端延伸折弯的第五侧板22、第六侧板23，所述第五侧板22的端部延伸折弯有第三翻边24，所述第六侧板23的端部延伸折弯有第四翻边25，所述第一翻边14与所述第三翻边24相贴合焊接，所述第二翻边15与所述第四翻边相25贴合焊接。
如图1至图2所示，所述第一加强板3包括第一内板31和与所述第一内板31相折弯的第二内板32，所述第二内板32的端部折弯有第五翻边33，所述第五翻边33与所述第一侧板11相贴合焊接，所述第一内板31的端部贴合焊接于所述第二翻边15、第四翻边25之间。
如图1至图2所示，所述第二加强板4包括第三内板41和与所述第三内板41相折弯的第四内板42，所述第四内板42的端部折弯有第六翻边43，所述第六翻边43与所述第四侧板21相贴合焊接，所述第三内板41的端部贴合焊接于所述第一翻边14、第三翻边24之间。
落锤试验验证，新结构变形较于传统双帽型纵梁变形有较大改善，无传统截面纵梁变形的内弯以及翻遍内陷等现象，结构变形控制的优良，可使得纵梁设计减少甚至不需要诱导槽结构，极大降低纵梁加工工艺，减少制造成本。同时，由于新结构的变形稳定性，相比于传统截面，在产品研发过程中可提升安全结构设计裕量，并降低相关设计风险。
如图3所示，相较于传统双帽型纵梁结构形式，本发明提供的一种三腔体多层焊接前纵梁无论是从平均压溃力以及内能吸收都得到极大改善，平均压溃力提高59.7%。
本发明提供的一种三腔体多层焊接前纵梁，采用三腔体截面设计，有效改善传统截面前纵梁变形形式不稳定。改变前纵梁截面形式，在同等材料以及质量的情况下，有效满足前纵梁安全碰撞吸能要求，并有效提高压溃力以及吸能指标，满足车身轻量化的要求。
本发明提供的一种三腔体多层焊接前纵梁具有以下优点：
1、采用三腔体截面、多层焊接等工艺设计新型前纵梁结构。
2、与传统结构相比，新结构纵梁所吸收内能提高接近一倍，纵梁质量接近于增加加强板的传统纵梁设计。以单位质量所吸收内能衡量，新结构的应用可在原有基础上减重25%以上。
3、新结构变形较于传统双帽型纵梁变形有较大改善，无传统截面纵梁变形的内弯以及翻遍内陷等现象，结构变形控制的优良，可使得纵梁设计减少甚至不需要诱导槽结构，极大降低纵梁加工工艺，减少制造成本。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种三腔体多层焊接前纵梁，其特征在于：包括第一纵梁、第二纵梁、第一加强板和第二加强板，其中，所述第一纵梁与所述第二纵梁围合成闭合的第一方框，所述第一加强板与所述第一方框的其中一个棱角围合成闭合的第二方框，所述第二加强板与所述第一方框的其中另一个棱角围合成闭合的第三方框，所述第二方框与所述第三方框分别位于所述第一方框内并呈对角分布。
2.根据权利要求1所述的三腔体多层焊接前纵梁，其特征在于：所述第一纵梁上设有第一诱导槽，所述第一诱导槽贯穿所述第一纵梁，所述第二纵梁上设有第二诱导槽，所述第二诱导槽贯穿所述第二纵梁。
3.根据权利要求2所述的三腔体多层焊接前纵梁，其特征在于：所述第一纵梁、第二纵梁、第一加强板和第二加强板均呈纵向延伸，所述第一诱导槽、第二诱导槽均呈横向延伸。
4.根据权利要求1所述的三腔体多层焊接前纵梁，其特征在于：所述第一纵梁包括第一侧板和自所述第一侧板的两端延伸折弯的第二侧板、第三侧板，所述第二侧板的端部延伸折弯有第一翻边，所述第三侧板的端部延伸折弯有第二翻边。
5.根据权利要求4所述的三腔体多层焊接前纵梁，其特征在于：所述第二纵梁包括第四侧板和自所述第四侧板的两端延伸折弯的第五侧板、第六侧板，所述第五侧板的端部延伸折弯有第三翻边，所述第六侧板的端部延伸折弯有第四翻边，所述第一翻边与所述第三翻边相贴合焊接，所述第二翻边与所述第四翻边相贴合焊接。
6.根据权利要求5所述的三腔体多层焊接前纵梁，其特征在于：所述第一加强板包括第一内板和与所述第一内板相折弯的第二内板，所述第二内板的端部折弯有第五翻边，所述第五翻边与所述第一侧板相贴合焊接，所述第一内板的端部贴合焊接于所述第二翻边、第四翻边之间。
7.根据权利要求6所述的三腔体多层焊接前纵梁，其特征在于：所述第二加强板包括第三内板和与所述第三内板相折弯的第四内板，所述第四内板的端部折弯有第六翻边，所述第六翻边与所述第四侧板相贴合焊接，所述第三内板的端部贴合焊接于所述第一翻边、第三翻边之间。
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