CN107985411B - 轻量化前副车架结构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种轻量化前副车架结构，属于汽车设计与制造的技术领域。本发明的轻量化前副车架结构，所述前副车架结构主体仅包括横梁焊接总成、左边梁焊接总成、右边梁焊接总成三大部分，俯视看总成整体呈凹字型，左右侧各采用三点与车身纵梁螺栓连接，在保证约束模态条件下使组件数量更少，结构更简单，模具及材料成本更低。
Description
技术领域
本发明涉及汽车设计与制造的技术领域，更具体地说，本发明涉及一种轻量化前副车架结构。
背景技术
图1示出了现有技术中的A0及A级乘用车常用前副车架结构(元宝梁、蝶形副车架)，副车架主体俯视看呈工字型，上、下板扣合焊接，形成一个较大的腔体，前部弯臂采用管材或钣金扣合焊接结构，插入副车架焊接主体后分别与上下板焊接。现有技术中的这种前副车架结构存在以下技术问题：
1)横梁为上下板扣合结构，板的展开面积较大，故模具成本高，且下料面积比较大，板料边角料产生较多，降低利用率；
2)横梁截面较宽，不利于电动车型及混合动力车型布置电动齿条助力转向器(R-EPS)和双小齿轮电动助力转向器(DP-EPS)，另外为布置传统内燃机车型排气管路，需要副车架局部避让，且内部一般需要增加加强板，使结构更加复杂性并增加重量。
发明内容
为了解决现有技术中的上述技术问题，本发明的目的在于提供一种轻量化前副车架结构。
一种轻量化前副车架结构，包括横梁焊接总成、左边梁焊接总成和右边梁焊接总成，所述左边梁焊接总成和右边梁焊接总成对称地焊接在所述横梁焊接总成的两侧，其特征在于：所述横梁焊接总成的主体结构由上板和下板焊合而成，并且所述左边梁焊接总成和右边梁焊接总成的主体结构由上板和下板焊合而成。
其中，所述横梁焊接总成包括横梁上板、横梁下板、横梁上部外端套管、摆臂前安装螺纹管、转向器安装螺纹管、摆臂前衬套辅助安装支架和加强板；所述横梁上板在宽度方向的两侧向下弯折形成翻边并使得所述横梁上板形成由上面板以及两侧的翻边形成的槽型结构；所述横梁下板为平板冲压折弯结构，横梁下板在长度方向的两端向上冲压形成弯折端，所述横梁上板在长度方向的两端向上冲压形成与所述横梁下板相配合的弯折端；所述横梁下板扣合在所述横梁上板的槽型结构内并焊接；所述横梁上部外端套管设置在所述横梁上板和横梁下板的弯折端之间，所述横梁上部外端套管的中心孔与所述横梁上板的弯折端的上面板上设置通孔、所述横梁下板的弯折端上设置的通孔同轴，并且所述横梁上部外套管的上端面以及下端面分别与所述横梁上板的弯折端的上面板的内壁以及横梁下板的弯折端内壁贴合并焊接；所述摆臂前安装螺纹管设置在所述横梁上板的弯折端的两个翻边之间，所述横梁外侧翻边形成有圆台，圆台中心有通孔；而内侧翻边上设置有通孔，所述摆臂前安装螺纹管的前端面与所述圆台贴合并环焊；所述摆臂前安装螺纹管的后端面穿过通孔与内侧翻边的外壁环焊；所述摆臂前安装螺纹管的中心孔与所述外侧翻边的通孔同轴；所述摆臂前衬套辅助安装支架焊接在所述外侧翻边的外壁面上，并且所述摆臂前衬套辅助安装支架上的过孔与所述外侧翻边的通孔同轴；所述辅助安装支架下方焊接有加强板，所述加强板的边沿与所述外侧翻边的外壁面搭接焊接；所述横梁上板的上面板邻近所述弯折端处开有通孔，通孔内穿过转向器安装螺纹管，所述螺纹管的孔内攻有螺纹；所述螺纹管的法兰面与所述横梁上板的上面板的外壁贴合环焊；所述螺纹管的下端穿过横梁下板的孔在所述横梁下板的外壁表面环焊。
其中，横梁上板在长度方向的两端对称的形成弯折端；所述横梁下板在长度方向的两端对称的形成弯折端；并且所述横梁上部外端套管、摆臂前安装螺纹管、转向器安装螺纹管和摆臂前衬套辅助安装支架均对称地设置在所述横梁焊接总成的左右两侧。
其中，所述横梁上部外端套管与所述横梁上板的弯折端的上面板以及所述横梁下板的弯折端的下面板相互垂直。
其中，所述摆臂前安装螺纹管与所述横梁上板外侧翻边上的圆台面相互垂直。
其中，所述左边梁焊接总成和右边梁焊接总成焊接在所述横梁上板内侧翻边的外壁上。
其中，所述横梁下板上开设有多个减重孔。
其中，所述左边梁焊接总成由左边梁上板和左边梁下板焊合而成；所述左边梁上板和左边梁下板的中部之间设置有两个中间套管，所述中间套管的上端和下端分别与所述左边梁上板和左边梁下板的内壁贴合并在一端环焊；并且在所述左边梁上板和左边梁下板上开设有与所述中间套管的中心孔同轴的摆臂后衬套支架安装过孔；所述左边梁上板和左边梁下板的后端之间设置有两个后端套管，所述中间套管的上端和下端分别与所述左边梁上板和左边梁下板的内壁贴合并在一端环焊；并且在所述左边梁上板和左边梁下板上开设有与所述中间套管的中心孔同轴的副车架安装孔。
其中，所述右边梁焊接总成结构与左边梁焊接总成对称，但内部中间套管相应左右通用。
本发明的轻量化前副车架结构具有以下有益效果：
本发明的轻量化前副车架结构主体仅三大部分，俯视看总成整体呈凹字型，左右侧各采用三点与车身纵梁螺栓连接，在保证约束模态条件下使组件数量更少，结构更简单，模具及材料成本更低。
附图说明
图1为现有技术的A0及A级乘用车常用前副车架结构的结构示意图。
图2为实施例1的轻量化前副车架结构的拆解结构示意图(正面)。
图3为实施例1的轻量化前副车架结构的拆解结构示意图(背面)。
图4为实施例1的轻量化前副车架结构的装配结构示意图(正面)。
图5为实施例1的轻量化前副车架结构的装配结构示意图(背面)。
图6为边梁内套管的焊接截面示意图(第一视图)。
图7为横梁内套管的焊接截面示意图(第二视图)。
图8为轻量化前副车架结构与下摆臂衬套后支架、稳定杆夹子的装配结构示意图。
具体实施方式
以下将结合具体实施例对本发明所述的轻量化前副车架结构做进一步的阐述，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
实施例1
本实施例的轻量化前副车架结构，包括横梁焊接总成1000、左边梁焊接总成2000和右边梁焊接总成3000，其中所述左边梁焊接总成2000和右边梁焊接总成对称地焊接在所述横梁焊接总成1000的两侧。
如图2-7所示，所述横梁焊接总成1000包括上板1100、下板1200、横梁上部外端套管1400、摆臂前安装螺纹管1300、转向器安装螺纹管1500、摆臂前衬套辅助安装支架1600和加强板1700。所述上板1100在宽度方向的两侧向下弯折形成翻边，所述上板1100整体呈槽型结构；下板1200为平板冲压折弯结构，下板1200在长度方向的两端向上冲压形成弯折端，并且所述上板1100在长度方向的两端向上冲压形成与所述下板相配合的弯折端；所述下板1200扣合在所述上板1100的槽型结构内并焊接。所述横梁上部外端套管1400设置在所述上板1100和下板1200的弯折端之间，并且所述横梁上部外端套管1400的中心孔与所述上板1100的弯折端上设置的通孔1110、所述下板1200的弯折端上设置的通孔1210同轴，端面1411、1412分别与下板面1112、上板面1212贴合，并局部焊。所述摆臂前安装螺纹管1300设置在所述上板1100的弯折端的两个翻边之间，所述摆臂前安装螺纹管1300的中心孔1320内攻有螺纹，并且上板1100其中一个翻边形成有圆台1122，中心设置通孔1120；而上板1100另一个翻边上设置有通孔1130，所述摆臂前安装螺纹管1300的前端面1322与圆台面1122贴合并环焊；套管1300后端穿过通孔1130并与该另一翻边的外壁环焊；所述中心孔1320与所述通孔1120同轴。所述摆臂前衬套辅助安装支架1600焊接在通孔1120附近的外壁面1121上，并且摆臂前衬套辅助安装支架1600上的过孔1620与通孔1120同轴；辅助安装支架下方焊接有加强板1700，所述加强板1700的边沿与外壁面1121搭接焊接。所述横梁上板1100上表面1101邻近所述弯折端处开有通孔1140，内穿转向器安装螺纹管1500，螺纹管1500的孔1540内攻有螺纹；螺纹管1500的法兰面1501与上板的上表面1101贴合环焊；螺纹管1500的下端穿过下板1200的孔1240在下板的外壁表面环焊。
以左边梁焊接总成2000为例，左边梁焊接总成2000由上板2100、下板2200焊合构成。上、下板孔2110、2120、2210、2220为摆臂后衬套支架安装过孔，上板和下板之间设置有两个相同套管2300，套管上下端面2303、2305分别与上下板内表面2103、2205贴合，套管2300下端与下板2200环焊。左边梁焊接总成2000后部为副车架安装孔2130、2140、2230、2240，上下板内表面2104、2205之间设置有两个相同套管2400，套管2400下端与下板2200环焊。右边梁焊接总3000与左边梁焊接总成2000为左右对称结构。
摆臂衬套后支架可采用铝合金或板材与管材焊接结构，如图8所示，后衬套支架卡在左边梁焊接总成外表面2101、2206上，其上可安装稳定杆衬套夹子，共用安装孔2110、2120、2210、2220，采用螺栓螺母连接。
本实施例的前副车架结构组件数量少，主体分为横梁焊接总成、左边梁焊接总成及右边梁焊接总成三部分，另外横梁焊接总成摆臂前安装点左右侧各焊接有辅助安装支架及下部加强板。副车架焊接总成整体呈凹字型，左右侧各采用三点与车身纵梁螺栓连接以保证约束模态满足要求。由于副车架没有后部横梁，可以为电动助力转向器及排气预留更大布置空间。新副车架结构更加简单，可减轻重量并降低模具及材料成本。本实施例的结构极大简化了蝶型前副车架结构，减轻重量及成本，可以适用于今后开发的A0及A级轿车、SUV等车型平台。
对于本领域的普通技术人员而言，具体实施例只是对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种轻量化前副车架结构，包括横梁焊接总成、左边梁焊接总成和右边梁焊接总成，所述左边梁焊接总成和右边梁焊接总成对称地焊接在所述横梁焊接总成的两侧，其特征在于：所述横梁焊接总成的主体结构由上板和下板焊合而成，并且所述左边梁焊接总成和右边梁焊接总成的主体结构由上板和下板焊合而成；所述横梁焊接总成包括横梁上板、横梁下板、横梁上部外端套管、摆臂前安装螺纹管、转向器安装螺纹管、摆臂前衬套辅助安装支架和加强板；所述横梁上板在宽度方向的两侧向下弯折形成翻边并使得所述横梁上板形成由上面板以及两侧的翻边形成的槽型结构；所述横梁下板为平板冲压折弯结构，横梁下板在长度方向的两端向上冲压形成弯折端，所述横梁上板在长度方向的两端向上冲压形成与所述横梁下板相配合的弯折端；所述横梁下板扣合在所述横梁上板的槽型结构内并焊接；所述横梁上部外端套管设置在所述横梁上板和横梁下板的弯折端之间，所述横梁上部外端套管的中心孔与所述横梁上板的弯折端的上面板上设置通孔、所述横梁下板的弯折端上设置的通孔同轴，并且所述横梁上部外端套管的上端面以及下端面分别与所述横梁上板的弯折端的上面板的内壁以及横梁下板的弯折端内壁贴合并焊接；所述摆臂前安装螺纹管设置在所述横梁上板的弯折端的两个翻边之间，横梁外侧翻边上形成有圆台，圆台中心有通孔；横梁内侧翻边上设置有通孔，所述摆臂前安装螺纹管的前端面与所述圆台贴合并环焊；所述摆臂前安装螺纹管的后端面穿过通孔与内侧翻边的外壁环焊；所述摆臂前安装螺纹管的中心孔与所述外侧翻边的通孔同轴；所述摆臂前衬套辅助安装支架焊接在所述外侧翻边的外壁面上，并且所述摆臂前衬套辅助安装支架上的过孔与所述外侧翻边的通孔同轴；所述辅助安装支架下方焊接有加强板，所述加强板的边沿与所述外侧翻边的外壁面搭接焊接；所述横梁上板的上面板邻近所述弯折端处开有通孔，通孔内穿过转向器安装螺纹管，所述螺纹管的孔内攻有螺纹；所述螺纹管的法兰面与所述横梁上板的上面板的外壁贴合环焊；所述螺纹管的下端穿过横梁下板的孔在所述横梁下板的外壁表面环焊；所述横梁上部外端套管、摆臂前安装螺纹管、转向器安装螺纹管和摆臂前衬套辅助安装支架和加强板均对称地设置在所述横梁焊接总成的左右两侧；所述左边梁焊接总成由左边梁上板和左边梁下板焊合而成；所述左边梁上板和左边梁下板的中部之间设置有两个中间套管，所述中间套管的上端和下端分别与所述左边梁上板和左边梁下板的内壁贴合并在一端环焊；并且在所述左边梁上板和左边梁下板上开设有与所述中间套管的中心孔同轴的摆臂后衬套支架安装过孔。
2.根据权利要求1所述的轻量化前副车架结构，其特征在于：所述横梁上部外端套管与所述横梁上板的弯折端的上面板以及所述横梁下板的弯折端的下面板相互垂直。
3.根据权利要求1所述的轻量化前副车架结构，其特征在于：所述摆臂前安装螺纹管与所述横梁上板外侧翻边上的圆台面相互垂直。
4.根据权利要求1所述的轻量化前副车架结构，其特征在于：所述左边梁焊接总成和右边梁焊接总成焊接在所述横梁上板内侧翻边的外壁上。
5.根据权利要求1所述的轻量化前副车架结构，其特征在于：所述横梁下板上开设有多个减重孔。
6.根据权利要求1所述的轻量化前副车架结构，其特征在于：所述右边梁焊接总成由右边梁上板和右边梁下板焊合而成；所述右边梁上板和右边梁下板分别与左边梁上板和左边梁下板对称，中间分别设置的套管则为左右通用。
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