CN109969314B - 一种电动车车架及该车架的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电动车车架及该车架的制造方法，属于电动车技术领域。它解决了现有电动车车架重量重且制造麻烦的问题。本电动车车架包括底板，底板的周向边沿朝下弯折形成围边，底板和围边由铝合金材料制成且为一体式结构，沿电动车的前后方向底板包括用于连接龙头管的前端部、踏脚部和用于安装坐桶的后尾部，沿电动车的前后方向所述后尾部相对于踏脚部斜向上翘起设置，踏脚部和后尾部的连接处具有向上凸出设置的加强凸起；本车架的制造方法是将车架各个零部件均通过冲压的方式一体成型。本电动车车架具有实现车架轻量化的同时不降低车架的强度的优点，且同时具有车架的制造效率高的优点。

Description

一种电动车车架及该车架的制造方法

技术领域

本发明属于电动车技术领域，涉及一种电动车车架及该车架的制造方法。

背景技术

电动车，即电力驱动车辆,电动车分为交流电动车和直流电动车。通常说的电动车是以电池作为能量来源，通过控制器、电机等部件，将电能转化为机械能运动，以控制电流大小改变速度的车辆。

电动车包括车架，现有的电动车车架，例如中国专利文献资料公开的一种电动车的车架[申请号：201910093536.5；申请公布号：CN109552544A]，其包括头管、顶端与头管的后表面接合的前主管，前主管在车体底部位置向后弯曲并水平延伸到车体中部，车架包括水平设置的方形的电池架，电池架的前端通过前连接件与前主管的前端部固连，电池架的后端通过后连接件与前主管的后端部固连，电池架的每个角上均固定有“L”字型的第一塑料支撑件，前支撑管同侧的两个第一塑料支撑件抵接，每个第一塑料支撑件的内侧壁的下边沿均具有向内凸出的第一支撑部，前主管的下侧固连有第二塑料支撑件，第二塑料支撑件的前后两端分别与电池架的前后两端相连，第二塑料支撑件的左右两侧均设有向外凸出的第二支撑部，第一支撑部和第二支撑部围成方形的电池容纳腔。

钢制结构、冲压件的重量较重，使该种结构的车架较重，使该种结构的电动车的重量在70kg左右，电动车自身重量重，在行驶时会加速电池的消耗，一般该种结构的电动车的续航能力50km-70km，续航里程较短；而且车身中设置多个塑料配件，塑料配件易变色老化、碎裂，导致电动车整体强度低，且塑料配件为易燃物品，安全隐患极大。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提出了一种电动车车架及该车架的制造方法，电动车车架解决的技术问题是如何实现车架轻量化的同时不降低车架的强度；车架的制造方法解决的技术问题是如何提高车架的制造效率。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种电动车车架，包括底板，所述底板的周向边沿朝下弯折形成围边，所述底板和围边由铝合金材料制成且为一体式结构，沿电动车的前后方向所述底板包括用于连接龙头管的前端部、踏脚部和用于安装坐桶的后尾部，沿电动车的前后方向所述后尾部相对于踏脚部斜向上翘起设置，所述踏脚部和后尾部的连接处具有向上凸出设置的加强凸起。

底板和围边为一体式结构，围边位于底板的周向边沿且围边朝下弯折，使本车架呈立体状，提高本车架的整体强度；踏脚部与水平方向相平行或者略微向后翘起，沿电动车的前后方向后尾部相对于踏脚部斜向上翘起设置，提高底板的强度，从而提高车架的强度，同时坐桶安装在后尾部上，行车时乘员坐在坐桶上产生的力是斜后向下的，后尾部该种结构，可以产生足够的反作用力，符合力学，使乘员乘坐舒服。加强凸起的设置是提高踏脚部和后尾部的强度，提高底板的强度，从而提高车架的整体强度。本底板和围边由铝合金材料制成，铝合金材料可以循环利用，回收利用率可高达95％以上，回收价值高，同时由铝合金材料制成的车架，相对于钢板、钢管和冲压件等通过焊接的方式成型的车架，可以降低电动车的整体质量，有利于电动车的轻量化，从而提高续航能力，节能环保。

在上述的一种电动车车架中，所述底板和围边由铝合金材料一体冲压成型，向上冲压所述踏脚部和后尾部的连接处形成所述加强凸起,所述加强凸起中具有避让凹槽。底板、围边、加强凸起和避让凹槽通过冲压一次成型，加工方便，降低制造成本，通过向上冲压使踏脚部和后尾部的连接处向上凸起形成加强凸起的同时形成避让凹槽，加工方便，而且避让凹槽的设置使位于底板下方的后减震器可以伸入到避让凹槽中，合理利用空间，使电动车各零部件之间的布置合理；而且铝合金材料延展性好，成型方便，且可回收利用，有利于实现电动车的轻量化。

在上述的一种电动车车架中，所述踏脚部的上表面具有若干个凸出设置的第一防滑凸点。乘员的脚是放置在踏脚部上的，第一防滑凸点的设置起到增大摩擦力的作用，提高乘员行车时的稳定性，从而提高安全性。

在上述的一种电动车车架中，所述前端部包括固定部和连接部，沿竖直方向所述固定部位于连接部上方，所述固定部用于连接龙头管，所述固定部通过连接部与踏脚部相连，所述固定部和连接部之间的夹角在120-160°之间，所述连接部与踏脚部之间的夹角在95-135°之间，所述踏脚部和后尾部之间的夹角在140-179°之间。该种结构，合理利用空间，使电动车各零部件的布置更加的合理，同时该种结构的底板呈弯折状，可以提高底板的强度，在实现电动车轻量化的同时保证车架的整体强度。在上述的一种电动车车架中，所述连接部的中间处具有向上凸出设置的加强凸筋，所述加强凸筋沿电动车的前后方向设置。加强凸筋的设置可以提高连接部的强度，从而提高底板的整体强度；加强凸筋沿电动车的前后方向设置，使乘员的双脚可以放置在连接部上的加强凸筋的两侧，符合人体工程学。

在上述的一种电动车车架中，所述连接部和踏脚部之间的连接处呈弧形，所述加强凸筋延伸至该连接处，且该连接处上具有若干个凸出设置的第二防滑凸点，所述第二防滑凸点位于加强凸筋的两侧。乘员脚的前端可以放置在该连接处时，第二防滑凸点的设置起到增大摩擦力的作用，提高乘员行车时的稳定性，从而提高安全性；而且第二防滑凸点的设置、以及加强凸筋延伸至该连接处，可以提高连接部和踏脚部之间连接处的强度，提高底板的整体强度，从而提高车架的整体强度。

在上述的一种电动车车架中，所述后尾部后端的上表面具有凹入设置的且呈弧形的下水槽，沿竖直方向所述下水槽的两端位于下水槽中间段的下方，所述下水槽两端的端部均具有贯穿后尾部的下水孔。下水槽和下水孔起到下水的作用，掉落到后尾部上的雨水可以直接的通过下水槽和下水孔流到底板的下方排出，使雨水不会流动到踏脚部上，保持车架的干燥。

在上述的一种电动车车架中，所述车架还包括连接板，所述连接板中具有贯穿的避让孔，所述避让孔与避让凹槽的开口相匹配，所述连接板嵌入固定在底板和围边围成的空腔中，所述避让孔与避让凹槽正对设置。连接板的设置用来安装后车轮、后减震器和电动机等，避让孔的设置使后减震器可以通过避让孔伸入到避让凹槽中，底板和围边围成的空腔位于车架的下方，较为隐蔽，连接板嵌入固定在底板和围边围成的空腔中，连接板不会暴露在外，合理利用空间，且使电动车外形美观。

在上述的一种电动车车架中，所述避让孔的边沿具有若干个向上凸起设置的定位凸起，所述定位凸起嵌入到避让凹槽中且所述定位凸起抵靠在加强凸起上使连接板与底板相定位。定位凸起的设置保证连接板可以安装到设定的位置，保证避让孔与避让凹槽正对设置，从而提高车架的安装精度。

在上述的一种电动车车架中，所述连接板部分抵靠在踏脚部的下表面，所述连接板的其余部分抵靠在后尾部的下表面。该种结构，使连接板对踏脚部和后尾部起到支撑的作用，提高踏脚部和后尾部的强度，从而提高车架的整体强度。

在上述的一种电动车车架中，所述连接板的两侧弯折形成第一定位部，通过紧固件穿过第一定位部和围边使连接板和围边相固连，且通过紧固件穿过连接板和底板使连接板和底板相固连。第一定位部的设置提高接触面积，同时提高连接板的安装稳定性和安装精度，使连接板起到更好的增强底板和围边的作用，提高车架的强度，通过紧固件固连，固连方便，而且从不同的方向进行固定，固定的牢固程度高。

在上述的一种电动车车架中，所述车架还包括固定板，所述固定板嵌入固定在底板和围边围成的空腔中，所述固定板部分抵靠在固定部的下表面，所述固定板的其余部分抵靠在连接部的下表面。固定板可以用来固定龙头管和电瓶等，同时固定板该种结构的设置使固定板可以对固定部和连接部起到支撑的作用，提高固定部和连接部的强度，从而提高车架的整体强度。

在上述的一种电动车车架中，所述固定板的两侧弯折形成第二定位部，通过紧固件穿过第二定位部和围边使固定板和围边相固连，且通过紧固件穿过固定板和底板使固定板和底板相固连。第二定位部的设置提高接触面积，同时提高固定板的安装稳定性和安装精度，使固定板起到更好的增强底板和围边的作用，提高车架的强度，通过紧固件固连，固连方便，而且从不同的方向进行固定，固定的牢固程度高。

一种电动车车架的制造方法，电动车车架包括底板，所述底板的周向边沿朝下弯折形成围边，所述底板上具有向上凸出设置的加强凸起，该方法包括以下步骤：

步骤1、对底板、围边以及设置在底板上的加强凸起进行三维建模；

步骤2、根据底板、围边以及设置在底板上的加强凸起的三维数模反求得到冲压模具数模；

步骤3、根据底板、围边以及设置在底板上的加强凸起的冲压模具数模对冲压模具进行加工制造；

步骤4、通过冲压模具对铝合金材料制成的板材进行冲压成形加工，得到一体成形的底板、围边以及设置在底板上的加强凸起的毛坯件；

步骤5、取出冲压成型的毛坯件，对毛坯件进行修边、去毛刺、冲孔、表面氧化和时效处理后，经检验得到车架合格的零部件。

本电动车车架在制造时，先通过三维建模的方式得到零部件的三维数模，再通过反向推导出冲压模具数模，冲压模具的数据准确，加工出的冲压模具可以提高零部件的加工精度，从而提高车架的加工精度，提高产品的合格率，提高车架的加工质量。而且底板和围边是通过一次冲压成型形成毛坯件，位于底板上的加强凸起在冲压底板和围边时也同时成型，即底板和围边以及设置在底板和围边上的加强凸起是一次成型的，无需多次的加工，提高加工效率，从而提高车架的制造效率。

在上述的一种电动车车架的制造方法中，所述底板上还具有第一防滑凸点、加强凸筋、第二防滑凸点、下水槽和下水孔，所述加强凸起中具有避让凹槽，通过步骤1、步骤2和步骤3制造对应的冲压模具，通过步骤4使底板、围边以及设置在底板上的加强凸起、避让凹槽、第一防滑凸点、加强凸筋、第二防滑凸点、下水槽和下水孔一体成型。针对底板上的不同的部件结构，均是通过数模的分析制造出精准的模具，且通过一次冲压成型形成毛坯件，无需多次的加工，提高加工效率，从而提高车架的制造效率。

在上述的一种电动车车架的制造方法中，电动车车架还包括连接板和固定板，依照上述步骤1-5通过冲压铝合金材料制成的板材一次成型得到连接板，依照上述步骤1-5通过冲压铝合金材料制成的板材一次成型得到固定板。连接板和固定板均是通过一次冲压成型的，无需多次的加工，提高加工效率，从而提高车架的制造效率。

与现有技术相比，本发明提供的电动车车架及该车架的制造方法具有以下优点：

1、本电动车车架的底板和围边由铝合金材料一体冲压成型，车架的零部件还仅仅包括龙头管、连接板和固定板，车架的零部件少，组装方便，而且龙头管、连接板和固定板也均是通过铝合金材料制成，回收利用率可高达95％以上，回收价值高，同时由铝合金材料制成，可以降低电动车的整体质量，有利于电动车的轻量化，从而提高续航能力，节能环保。

2、本电动车车架加强凸起的设置一是提高踏脚部和后尾部的强度，提高车架的整体强度，二是加强凸起的设置提供了避让凹槽的空间，使位于底板下方的后减震器可以伸入到避让凹槽中，合理利用空间，使电动车各零部件之间的布置合理。

3、本电动车车架的底板和围边为一体式结构，围边位于底板的周向边沿且围边朝下弯折，使本车架呈立体状，提高本车架的整体强度。

4、本电动车车架包括连接板、固定板、底板和围板，连接板通过冲压一次成型，固定板通过冲压一次成型，底板和围板通过冲压一次成型，连接板、固定板、底板和围板加工方便，而且本车架的零部件少，从而使本车架制造方便，制造效率高。

附图说明

图1是本电动车车架的整体结构示意图一。

图2是本电动车车架沿前后方向的剖视图。

图3是本电动车车架后尾部处的结构示意图。

图4是本电动车车架的整体结构示意图二。

图5是本电动车车架连接板的整体结构示意图。

图6是本电动车车架的整体结构示意图三。

图7是本电动车的整体结构示意图。

图中，1、底板；11、前端部；111、固定部；112、连接部；12、踏脚部；13、后尾部；14、加强凸起；15、避让凹槽；16、第一防滑凸点；17、加强凸筋；18、第二防滑凸点；19、下水槽；110、下水孔；2、围边；3、龙头管；4、坐桶；5、连接板；51、第一定位部；52、避让孔；53、定位凸起；6、固定板；61、第二定位部。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1、图4和图6所示，电动车车架包括底板1、围边2、龙头管3、连接板5和固定板6。底板1的周向边沿朝下弯折形成围边2，底板1和围边2由铝合金材料制成一体冲压成型，底板1和围边2为一体式结构。

沿电动车的前后方向，底板1包括前端部11、踏脚部12和后尾部13，前端部11包括固定部111和连接部112，沿竖直方向，固定部111位于连接部112的上方，固定部111通过连接部112与踏脚部12相连。固定部111用于连接龙头管3，如图7所示，后尾部13用于安装坐桶4。如图2所示，本实施例中，踏脚部12和后尾部13之间的夹角为160°，固定部111和连接部112之间的夹角为140°，连接部112与踏脚部12之间的夹角为115°，在实际生产中，踏脚部12和后尾部13之间的夹角可以为140°或者170°，固定部111和连接部112之间的夹角可以为120°或者160°，连接部112与踏脚部12之间的夹角为95°或者135°。

如图3所示，踏脚部12和后尾部13的连接处具有向上凸出设置的加强凸起14，加强凸起14中具有避让凹槽15，加强凸起14、底板1和围边2一体冲压成型，避让凹槽15通过冲压加强凸起14时自然形成，沿电动车的前后方向加强凸起14的宽度先逐渐增大再逐渐减少。后尾部13后端的上表面具有凹入设置的且呈弧形的下水槽19，具体来说，下水槽19呈半圆形，沿竖直方向下水槽19的两端位于下水槽19中间段的下方，下水槽19两端的端部均具有贯穿后尾部13的下水孔110。

踏脚部12的上表面具有凸出设置的第一防滑凸点16。连接部112的中间处具有向上凸出设置的加强凸筋17，加强凸筋17沿电动车的前后方向设置，连接部112和踏脚部12之间的连接处呈弧形，加强凸筋17延伸至该连接处，且该连接处上具有凸出设置的第二防滑凸点18，第二防滑凸点18位于加强凸筋17的两侧。

如图5所示，连接板5的两侧弯折形成第一定位部51，连接板5中具有贯穿的避让孔52，避让孔52与避让凹槽15的开口相匹配，本实施例中，避让孔52的边沿具有四个向上凸起设置的定位凸起53，定位凸起53嵌入到避让凹槽15中且定位凸起53抵靠在加强凸起14上使连接板5与底板1相定位，在实际生产中，定位凸起53的数量可以为三个或者六个。如图4所示，连接板5嵌入在底板1和围边2围成的空腔中，避让孔52与避让凹槽15正对设置，连接板5部分抵靠在踏脚部12的下表面，连接板5的其余部分抵靠在后尾部13的下表面。通过紧固件如螺栓或者铆钉穿过第一定位部51和围边2使连接板5和围边2相固连，且通过紧固件如螺栓或者铆钉穿过连接板5和底板1使连接板5和底板1相固连。

固定板6的两侧弯折形成第二定位部61，如图6所示，固定板6嵌入在底板1和围边2围成的空腔中，固定板6部分抵靠在固定部111的下表面，固定板6的其余部分抵靠在连接部112的下表面，通过紧固件如螺栓或者铆钉穿过第二定位部61和围边2使固定板6和围边2相固连，且通过紧固件如螺栓或者铆钉穿过固定板6和底板1使固定板6和底板1相固连。

生产电动车时，通过本电动车车架的制造方法制造出车架，电动车车架包括底板1、连接板5和固定板6，底板1的周向边沿朝下弯折形成围边2，底板1上具有向上凸出设置的加强凸起14，底板1上还具有第一防滑凸点16、加强凸筋17、第二防滑凸点18、下水槽19和下水孔110，加强凸起14中具有避让凹槽15，该方法包括以下步骤：

步骤1、对底板1、围边2以及设置在底板1上的加强凸起14、第一防滑凸点16、加强凸筋17、第二防滑凸点18、下水槽19和下水孔110以及加强凸起14中具有的避让凹槽15进行三维建模，对连接板5和固定板6进行三维建模；

步骤2、根据底板1、围边2以及设置在底板1上的加强凸起14、第一防滑凸点16、加强凸筋17、第二防滑凸点18、下水槽19和下水孔110以及加强凸起14中具有的避让凹槽15的三维数模反求得到冲压模具数模，根据连接板5和固定板6的三维数模反求得到冲压模具数模；

步骤3、根据底板1、围边2以及设置在底板1上的加强凸起14、第一防滑凸点16、加强凸筋17、第二防滑凸点18、下水槽19和下水孔110以及加强凸起14中具有的避让凹槽15的冲压模具数模对冲压模具进行加工制造，根据连接板5和固定板6的冲压模具数模对冲压模具进行加工制造；

步骤4、通过冲压模具对铝合金材料制成的板材进行冲压成形加工，得到一体成形的底板1、围边2以及设置在底板1上的加强凸起14、第一防滑凸点16、加强凸筋17、第二防滑凸点18、下水槽19和下水孔110以及加强凸起14中具有的避让凹槽15的毛坯件；以及得到一体成型的连接板5和固定板6的毛坯件；

步骤5、取出冲压成型的各种毛坯件，对毛坯件进行修边、去毛刺、冲孔、表面氧化和时效处理后，经检验得到车架合格的零部件。

步骤6、合格零部件进行组装，得到电动自行车车架。

车架的各个零部件制造完成后，将固定板6嵌入到底板1和围边2围成的空腔中，对固定板6进行固定，将连接板5嵌入到底板1和围边2围成的空腔中，对连接板5进行固定，然后将龙头管3分别与固定板6和固定部111固定，将支撑、后减震器等与连接板5固定，通过流水线的方式完成组装。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了底板1、前端部11、固定部111、连接部112、踏脚部12、后尾部13、加强凸起14、避让凹槽15、第一防滑凸点16、加强凸筋17、第二防滑凸点18、下水槽19、下水孔110、围边2、龙头管3、坐桶4、连接板5、第一定位部51、避让孔52、定位凸起53、固定板6、第二定位部61等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (8)

1.一种电动车车架，包括底板(1)，其特征在于，所述底板(1)的周向边沿朝下弯折形成围边(2)，所述底板(1)和围边(2)由铝合金材料制成且为一体式结构，沿电动车的前后方向所述底板(1)包括用于连接龙头管(3)的前端部(11)、踏脚部(12)和用于安装坐桶(4)的后尾部(13)，沿电动车的前后方向所述后尾部(13)相对于踏脚部(12)斜向上翘起设置，所述踏脚部(12)和后尾部(13)的连接处具有向上凸出设置的加强凸起(14)，所述前端部(11)包括固定部(111)和连接部(112)，沿竖直方向所述固定部(111)位于连接部(112)上方，所述固定部(111)用于连接龙头管(3)，所述固定部(111)通过连接部(112)与踏脚部(12)相连，所述固定部(111)和连接部(112)之间的夹角在120-160°之间，所述连接部(112)与踏脚部(12)之间的夹角在95-135°之间，所述踏脚部(12)和后尾部(13)之间的夹角在140-179°之间，所述车架还包括固定板(6)，所述固定板(6)嵌入固定在底板(1)和围边(2)围成的空腔中，所述固定板(6)部分抵靠在固定部(111)的下表面，所述固定板(6)的其余部分抵靠在连接部(112)的下表面。

2.根据权利要求1所述的一种电动车车架，其特征在于，所述底板(1)和围边(2)由铝合金材料一体冲压成型，向上冲压所述踏脚部(12)和后尾部(13)的连接处形成所述加强凸起(14),所述加强凸起中具有避让凹槽(15)。

3.根据权利要求1或2所述的一种电动车车架，其特征在于，所述连接部(112)的中间处具有向上凸出设置的加强凸筋(17)，所述加强凸筋(17)沿电动车的前后方向设置，所述连接部(112)和踏脚部(12)之间的连接处呈弧形，所述加强凸筋(17)延伸至该连接处，且该连接处上具有若干个凸出设置的第二防滑凸点(18)，所述第二防滑凸点(18)位于加强凸筋(17)的两侧。

4.根据权利要求1或2所述的一种电动车车架，其特征在于，所述后尾部(13)后端的上表面具有凹入设置的且呈弧形的下水槽(19)，沿竖直方向所述下水槽(19)的两端位于下水槽(19)中间段的下方，所述下水槽(19)两端的端部均具有贯穿后尾部(13)的下水孔(110)。

5.根据权利要求2所述的一种电动车车架，其特征在于，所述车架还包括连接板(5)，所述连接板(5)中具有贯穿的避让孔(52)，所述避让孔(52)与避让凹槽(15)的开口相匹配，所述连接板(5)嵌入固定在底板(1)和围边(2)围成的空腔中，所述避让孔(52)与避让凹槽(15)正对设置。

6.根据权利要求5所述的一种电动车车架，其特征在于，所述避让孔(52)的边沿具有若干个向上凸起设置的定位凸起(53)，所述定位凸起(53)嵌入到避让凹槽(15)中且所述定位凸起(53)抵靠在加强凸起(14)上使连接板(5)与底板(1)相定位。

7.根据权利要求5所述的一种电动车车架，其特征在于，所述连接板(5)部分抵靠在踏脚部(12)的下表面，所述连接板(5)的其余部分抵靠在后尾部(13)的下表面。

8.一种电动车车架的制造方法，电动车车架包括底板(1)，所述底板(1)的周向边沿朝下弯折形成围边(2)，所述底板(1)上具有向上凸出设置的加强凸起(14)，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤1、对底板(1)、围边(2)以及设置在底板(1)上的加强凸起(14)进行三维建模；

步骤2、根据底板(1)、围边(2)以及设置在底板(1)上的加强凸起(14)的三维数模反求得到冲压模具数模；

步骤3、根据底板(1)、围边(2)以及设置在底板(1)上的加强凸起(14)的冲压模具数模对冲压模具进行加工制造；

步骤4、通过冲压模具对铝合金材料制成的板材进行冲压成形加工，得到一体成形的底板(1)、围边(2)以及设置在底板(1)上的加强凸起(14)的毛坯件；

步骤5、取出冲压成型的毛坯件，对毛坯件进行修边、去毛刺、冲孔、表面氧化和时效处理后，经检验得到车架合格的零部件。