CN108016498A - 模块化钢铝混合副车架结构 - Google Patents

模块化钢铝混合副车架结构 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种模块化钢铝混合副车架结构,属于汽车设计与制造的技术领域。本发明的模块化钢铝混合副车架结构,包括左边梁模块、右边梁模块、横梁模块和加强支架模块;针对不同副车架左右安装跨距要求,主体模块通用,仅改变中间横梁长度,而中间横梁可采用型材或钣金冲压焊合结构,不涉及主要模具更改,加强支架可根据强度要求采用钢、铝型材或管材拼焊,尺寸调整仅涉及焊接夹具调整,更改成本很低,采用螺栓连接思路将前副车架自身模块化,提高平台车型间零部件通用化率,降低开发成本。

Description

模块化钢铝混合副车架结构
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,本发明涉及一种模块化钢铝混合副车架结构。
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。为了减少重量,现有技术开发了包括铝质材料的副车架主体和钢质材料的连接结构,或者钢质材料的副车架主体和铝质材料的连接结构,但现有技术仅从减重角度考虑,在整体结构上并无对应地改进,而且没有从模块化的角度对结构进行改进。因而导致现有技术中的结构(包括现有技术中的钢铝混合副车架结构)在平台化、模块化应用中受限,同平台车型为调整轮距常需要调整副车架横向尺寸,中间横梁模具成本最高,一旦调整尺寸就需要重新开发模具,无法灵活实现平台化要求。
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模块化钢铝混合副车架结构。
一种模块化钢铝混合副车架结构,其特征在于:包括横梁模块、左边梁模块、右边梁模块和加强支架模块;所述横梁模块为中空结构且由带有翻边的上板和带有翻边的下板焊接而成;所述横梁模块的左端和右端分别开设有至少两个贯穿所述上板和下板的安装孔;所述左边梁模块和右边梁模块为左右对称结构,所述左边梁模块和右边梁模块均包括弯臂梁,所述弯臂梁的内侧端设置有至少两个与所述横梁模块上的安装孔相对应的带安装孔的圆台结构,所述左边梁模块和右边梁模块的弯臂梁的内侧分别伸入所述横梁模块的左端和右端内并分别通过至少两个螺栓与螺母将所述左边梁模块和右边梁模块螺接在所述横梁模块上。
其中,所述横梁模块的上板和下板在翻边处焊接形成中空梁结构,并且所述横梁模块上冲切有减重孔。
其中,所述左边梁模块和右边梁模块呈槽型结构,并且所述槽型结构内设置有多个带安装孔的圆台结构,所述圆台结构之间、以及所述槽型结构的侧壁之间通过加强筋连接。
其中,所述左边梁模块和右边梁模块均包括弯臂梁、位于所述弯臂梁前侧的下摆臂前衬套安装部,以及位于所述弯臂梁后侧的后纵梁。
其中,所述弯臂梁的外侧顶端设有具有副车架前安装孔的圆台结构,所述弯臂梁的中部设有具有转向器安装通孔的圆台结构。
其中,所述下摆臂前衬套安装部设有两个相对设置的下摆臂前衬套安装孔。
其中,所述后纵梁上设有具有摆臂后衬套支架安装孔的圆台结构;摆臂后衬套安装支架以及稳定杆夹子通过摆臂后衬套支架安装孔螺接在所述后纵梁上。
其中,所述后纵梁的末端设有具有车身纵梁安装孔的主圆台结构和辅助圆台结构。
其中,所述加强支架模块为具有交叉点的X型支架,交叉点前端的两个短杆通过带安装孔的圆台结构与横梁模块上的焊接螺母孔螺接固定,所述交叉点后端的两个长杆通过带安装孔的圆台结构与所述左边梁模块和右边梁模块上的具有车身纵梁安装孔的辅助圆台结构螺接固定。
其中,所述左边梁模块或右边梁模块采用铝合金铸造或锻造成型;所述加强支架模块可采用铝合金型材或管材焊接而成。
本发明的模块化钢铝混合副车架结构具有以下有益效果:
本发明的模块化钢铝混合副车架结构将副车架结构拆分为四个模块,即左、右边梁模块、中间横梁、加强支架;针对不同副车架左右安装跨距要求,主体边梁模块通用,仅改变中间横梁长度,而中间横梁可采用型材或钣金冲压焊合结构,不涉及主要模具更改,仅改变落料长度即可;加强支架可根据强度要求采用钢、铝型材或管材拼焊,尺寸调整仅涉及焊接夹具调整,更改成本很低。采用螺栓连接思路将前副车架自身模块化,提高平台车型间零部件通用化率,降低开发成本。
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的模块化钢铝混合副车架结构的拆解结构示意图(正面)。
图3为实施例1的模块化钢铝混合副车架结构的拆解结构示意图(背面)。
图4为实施例1的模块化钢铝混合副车架结构的装配结构示意图。
图5为实施例1的模块化钢铝混合副车架结构的模块化结构示意图(正面)。
图6为实施例1的模块化钢铝混合副车架结构的模块化结构示意图(背面)。
具体实施方式
以下将结合具体实施例对本发明所述的模块化钢铝混合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
如图2~6所示,本实施例的模块化钢铝混合副车架结构,包括左边梁模块100、右边梁模块200、横梁模块300和加强支架400四部分。所述横梁模块300为由带有翻边的上板3100和带有翻边的下板3200在翻边处焊接形成中空梁结构,所述横梁模块的上板和下板上视情况可冲切有若干个减重孔,所述上板和下板由高强钢板冲压而成。所述横梁模块300的左端和右端分别开设有至少两个贯穿所述上板和下板的安装孔3170,与左边梁模块配合面为3171、3172;所述左边梁模块100和右边梁模块200为左右对称结构,所述左边梁模块和右边梁模块均包括弯臂梁1100,位于所述弯臂梁1100前侧的下摆臂前衬套安装部1200,以及位于所述弯臂梁后侧的后纵梁1300。所述弯臂梁1100的内侧端设置有至少两个与所述横梁模块上的安装孔相对应的带安装孔的圆台结构1070,上下安装面为1071、1072;所述左边梁模块和右边梁模块的弯臂梁的内侧分别伸入所述横梁模块的左端和右端内并分别通过至少两个螺栓与螺母将所述左边梁模块和右边梁模块螺接在所述横梁模块上。如图2~3所示,所述左边梁模块和右边梁模块呈槽型结构,并且所述槽型结构内设置有多个带安装孔的圆台结构,所述圆台结构之间、以及所述槽型结构的侧壁之间通过加强筋连接。弯臂梁顶端设有具有副车架前安装孔的圆台结构1010,与车身纵梁接触面为1011;纵臂梁末端设有具有主安装孔的圆台结构1020、具有辅助安装孔的圆台结构1030,并且与车身纵梁接触面为1021、1031,与加强支架模块400的左侧安装面为1032;下摆臂前衬套安装部1200上设有下摆臂前衬套安装孔1040、1050,与摆臂前衬套内套管接触面1041、1052,摆臂前点安装螺栓由前孔1040穿入,旋入螺纹孔1050;弯臂内侧有转向器安装通孔1060,安装面1061,后纵梁1300上设有具有摆臂后衬套支架安装孔的圆台结构1080、1090,与摆臂后衬套安装支架贴合面分别为1081、1082、1091、1092,稳定杆夹子与摆臂衬套后支架共用孔1080、1090;副车架中间设置有铝合金型材或管材焊接而成的加强支架400,根据强度需要可呈X型。以左侧为例,加强支架左后孔4130与左主体模块后辅助安装孔1030同轴安装,上表面4132与模块辅助孔下表面1032贴合,穿入螺栓与车身纵梁连接锁紧;左前孔4010与横梁焊接螺母孔3010同轴安装,配合面为4011、3011。
本实施例的模块化钢铝混合副车架结构为基于螺栓连接的模块化前副车架结构,左右边梁模块为主要个体,采用轻质材料铝合金铸造或锻造成型,便于实施拓扑优化方法减重;中间横梁则为钢板冲压焊接结构或直接采用铝合金型材,长度可自由调整以适应不同轮距车型需求,根据强度情况可在横梁上下板上冲切若干减重孔;另外转向器安装孔可不局限于设置在边梁模块上,亦可根据空间情况设置在横梁上。本专利采用螺栓连接思路将前副车架分为若干组合模块,统一模块连接方式,可根据需求将不同规格模块方便组合,从而提高平台车型间零部件通用化率,降低开发成本,且模块可根据强度需要采用不同材料,更有利于灵活减重。本发明将整车模块化思路应用于零部件级,且极大简化了前副车架结构,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 (10)

1.一种模块化钢铝混合副车架结构,其特征在于:包括横梁模块、左边梁模块、右边梁模块和加强支架模块;所述横梁模块为中空结构且由带有翻边的上板和带有翻边的下板焊接而成;所述横梁模块的左端和右端分别开设有至少两个贯穿所述上板和下板的安装孔;所述左边梁模块和右边梁模块为左右对称结构,所述左边梁模块和右边梁模块均包括弯臂梁,所述弯臂梁的内侧端设置有至少两个与所述横梁模块上的安装孔相对应的带安装孔的圆台结构,所述左边梁模块和右边梁模块的弯臂梁的内侧分别伸入所述横梁模块的左端和右端内并分别通过至少两个螺栓与螺母将所述左边梁模块和右边梁模块螺接在所述横梁模块上。
2.根据权利要求1所述的模块化钢铝混合副车架结构,其特征在于:所述横梁模块的上板和下板在翻边处焊接形成中空梁结构,并且所述横梁模块上冲切有减重孔。
3.根据权利要求1所述的模块化钢铝混合副车架结构,其特征在于:所述左边梁模块和右边梁模块呈槽型结构,并且所述槽型结构内设置有多个带安装孔的圆台结构,所述圆台结构之间、以及所述槽型结构的侧壁之间通过加强筋连接。
4.根据权利要求3所述的模块化钢铝混合副车架结构,其特征在于:所述左边梁模块和右边梁模块均包括弯臂梁、位于所述弯臂梁前侧的下摆臂前衬套安装部,以及位于所述弯臂梁后侧的后纵梁。
5.根据权利要求4所述的模块化钢铝混合副车架结构,其特征在于:所述弯臂梁的外侧顶端设有具有副车架前安装孔的圆台结构,所述弯臂梁的中部设有具有转向器安装通孔的圆台结构。
6.根据权利要求4所述的模块化钢铝混合副车架结构,其特征在于:所述下摆臂前衬套安装部设有两个相对设置地下摆臂前衬套安装孔。
7.根据权利要求4所述的模块化钢铝混合副车架结构,其特征在于:所述后纵梁上设有具有摆臂后衬套支架安装孔的圆台结构;摆臂后衬套安装支架以及稳定杆夹子通过臂后衬套支架安装孔螺接在所述后纵梁上。
8.根据权利要求7所述的模块化钢铝混合副车架结构,其特征在于:所述后纵梁的末端设有具有车身纵梁安装孔的主圆台结构和辅助圆台结构。
9.根据权利要求8所述的模块化钢铝混合副车架结构,其特征在于:所述加强支架模块为具有交叉点的X型支架,交叉点前端的两个短杆通过带安装孔的圆台结构与横梁模块上的焊接螺母孔螺接固定,所述交叉点后端的两个长杆通过带安装孔的圆台结构与所述左边梁模块和右边梁模块上的具有车身纵梁安装孔的辅助圆台结构螺接固定。
10.根据权利要求1所述的模块化钢铝混合副车架结构,其特征在于:所述左边梁模块或右边梁模块采用铝合金铸造或锻造成型;所述加强支架模块采用铝合金型材或管材焊接而成。
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