CN111216793A - 一种新型钢制框式前副车架 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种新型钢制框式前副车架，包括前横梁、后横梁、左纵梁、右纵梁，前横梁由前横梁上板、前横梁下板冲压焊接而成，左纵梁由左纵梁上板、左纵梁下板冲压焊接而成，右纵梁由右纵梁上板、右纵梁下板冲压焊接而成，后横梁由后横梁上板、后横梁下板冲压焊接而成，左纵梁下板、右纵梁下板上焊有前悬置安装支撑管、转向机安装支撑管，左纵梁、右纵梁前端分别安装左前车身安装支架、右前车身安装支架，左纵梁、右纵梁前后焊有前下摆臂左前安装支架与前下摆臂左后安装支架、前下摆臂右前安装支架与前下摆臂右后安装支架，后横梁上焊有左后悬置支架、右后悬置支架；本发明能够最大限度地减轻自身质量，增加电池包布置空间，提升续航里程。

Description

一种新型钢制框式前副车架

[技术领域]

本发明涉及汽车零部件技术领域，具体地说是一种新型钢制框式前副车架。

[背景技术]

现有新能源纯电、混动车型为保证动力总成布置、承载性及良好的碰撞性能，通常采用全框式前副车架，并且为降低整备质量要求具有良好的轻量化设计要求。前副车架支撑前悬架总成并与车身安装，在满足强度、耐久要求的同时，需兼顾平台化、布置、碰撞及NVH隔振、降噪特性。目前，现有副车架纵梁及横梁多为多块板材冲压拼焊而成，纵梁和横梁冲压模具多，焊接工艺复杂，消耗较多成本且精度不易保证。而且，为满足新能源车及混动车型续航里程，电池包布置严重影响前副车架的布置。

而且，随着现代社会车辆的节能减排要求、国家环保政策要求，新能源车逐步普及。新能源汽车前副车架除了承载电机总成，保证转向机、控制臂、稳定杆等零件的安装位置以外，更需要其本身具有良好强度耐久要求、良好的轻量化、平台化设计要求。为增加整车续航里程，增大电池包布置，常规结构前副车架布置会减小整车续航里程，造成整车品质的降低及顾客抱怨，已不能满足布置要求。

[发明内容]

本发明的目的就是要解决上述的不足而提供一种新型钢制框式前副车架，能够最大限度地减轻自身质量，增加电池包布置空间，提升续航里程，避免了常规结构布置会减小整车续航里程以及造成整车品质降低和顾客抱怨的问题。

为实现上述目的设计一种新型钢制框式前副车架，包括前横梁1、后横梁23以及与前横梁1、后横梁23相连接的左纵梁4、右纵梁7，所述前横梁1、后横梁23、左纵梁4、右纵梁7围合成一框式结构，所述前横梁1、后横梁23、左纵梁4、右纵梁7均采用钢板冲压而成，所述前横梁1由前横梁上板2、前横梁下板3冲压焊接而成，所述左纵梁4由左纵梁上板5、左纵梁下板6冲压焊接而成，所述右纵梁7由右纵梁上板8、右纵梁下板9冲压焊接而成，所述后横梁23由后横梁上板24、后横梁下板26冲压焊接而成，所述左纵梁下板6、右纵梁下板9上均焊接有前悬置安装支撑管10、转向机安装支撑管11，所述左纵梁4、右纵梁7前端分别安装有左前车身安装支架12、右前车身安装支架15，并通过左前车身安装支架12、右前车身安装支架15与前横梁1左右两端相连接，所述左前车身安装支架12由左前车身安装支架前板13、左前车身安装支架后板14冲压焊接而成，所述右前车身安装支架15由右前车身安装支架前板16、右前车身安装支架后板17冲压焊接而成，所述左前车身安装支架前板13、右前车身安装支架前板16上均焊接有前稳定杆安装支架18，所述左纵梁4前、后部分别焊接有前下摆臂左前安装支架19、前下摆臂左后安装支架20，所述右纵梁7前、后部分别焊接有前下摆臂右前安装支架21、前下摆臂右后安装支架22，所述前下摆臂左前安装支架19与前下摆臂右前安装支架21左右对称布置，所述前下摆臂左后安装支架20与前下摆臂右后安装支架22左右对称布置，所述后横梁23上焊接有左后悬置支架27、右后悬置支架28。

进一步地，所述前横梁上板2、左纵梁上板5、右纵梁上板8、后横梁上板24截面均呈倒置U型，所述前横梁下板3、左纵梁下板6、右纵梁下板9、后横梁下板26截面均呈U型，所述前横梁1、左纵梁4、右纵梁7、后横梁23的截面为“盒形”。

进一步地，所述前横梁1、后横梁23、左纵梁4、右纵梁7的两侧边均设置有凹槽溃缩结构，所述凹槽溃缩结构包括至少一个凹槽，所述凹槽溃缩结构用于碰撞吸能。

进一步地，所述前横梁下板3、后横梁下板26上均焊接有凸焊螺母30和铆接螺母31，所述凸焊螺母30设置有两个且左右对称布置，所述铆接螺母31设置有三个且沿左中右间隔布置。

进一步地，所述左纵梁4、右纵梁7的后部以及左前车身安装支架12、右前车身安装支架15的外侧均冲压有定位圆孔，所述定位圆孔处安装有衬套安装套管29，所述衬套安装套管29焊接于左纵梁4、右纵梁7、左前车身安装支架12、右前车身安装支架15上，所述左纵梁下板6、右纵梁下板9上中部均焊接有铆接螺母31。

进一步地，所述后横梁23的后横梁上板24与后横梁下板26之间焊接有后横梁加强板25，所述右后悬置支架28焊接于后横梁加强板25上。

进一步地，所述左前车身安装支架前板13、右前车身安装支架前板16的下侧冲压有定位凸台，所述定位凸台用于作为副车架焊接定位面。

进一步地，所述前下摆臂左前安装支架19、前下摆臂右前安装支架21均为U形冲压结构，所述前下摆臂左前安装支架19与左纵梁4、左前车身安装支架12，所述前下摆臂右前安装支架21与右纵梁7、右前车身安装支架15搭接焊接。

进一步地，所述前下摆臂左后安装支架20、前下摆臂右后安装支架22均为U形冲压结构，且上部均设置有翻边，所述前下摆臂左后安装支架20、前下摆臂右后安装支架22分别与左纵梁4、右纵梁7搭边焊接。

进一步地，所述左后悬置支架27、右后悬置支架28均冲压成型为U形支架。

本发明同现有技术相比，具有如下优点：

(1)本发明全框式前副车架整体为板材冲压拼焊而成，其前后横梁和左右纵梁上下板均为一体式冲压成型，减少了冲压零件及焊接工艺，并降低了成本，减轻了质量；

(2)本发明前后横梁及左右纵梁截面均为“盒形”结构，并增加凹槽溃缩结构，从而增强了副车架整体的强度和扭转刚度，提升了碰撞吸能效果；

(3)本发明前副车架与车身安装点匹配柔性衬套，提升了NVH隔振及舒适性要求；

(4)本发明前下摆臂前安装支架布置于车架前部，下摆臂后安装支架布置于车架中部，减小了对车架后侧空间的占用，增加了电池包布置空间，提升了续航里程；

(5)本发明旨在提供底盘系统及下车体系统相关零件安装位，并保证足够的强度、刚度、模态、安全碰撞等性能要求的同时，最大限度地减轻了自身质量，满足了平台化，并增加了电池包布置空间，值得推广应用。

[附图说明]

图1是本发明的立体结构示意图；

图2是本发明的俯视结构示意图；

图3是本发明左前车身安装支架与右前车身安装支架的结构示意图；

图4是本发明前横梁的结构示意图；

图5是本发明后横梁的结构示意图；

图6是本发明左纵梁的结构示意图；

图7是本发明右纵梁的结构示意图；

图8是本发明所述前副车架周边安装件配接示意图；

图中：1、前横梁 2、前横梁上板 3、前横梁下板 4、左纵梁 5、左纵梁上板 6、左纵梁下板 7、右纵梁 8、右纵梁上板 9、右纵梁下板 10、前悬置安装支撑管 11、转向机安装支撑管 12、左前车身安装支架 13、左前车身安装支架前板 14、左前车身安装支架后板 15、右前车身安装支架 16、右前车身安装支架前板 17、右前车身安装支架后板 18、前稳定杆安装支架 19、前下摆臂左前安装支架 20、前下摆臂左后安装支架 21、前下摆臂右前安装支架 22、前下摆臂右后安装支架 23、后横梁 24、后横梁上板 25、后横梁加强板 26、后横梁下板 27、左后悬置支架 28、右后悬置支架 29、衬套安装套管 30、凸焊螺母 31、铆接螺母。

[具体实施方式]

下面结合附图对本发明作以下进一步说明：

如附图所示，本发明提供了一种新型钢制框式前副车架，包括前横梁1、后横梁23以及与前横梁1、后横梁23相连接的左纵梁4、右纵梁7，前横梁1、后横梁23、左纵梁4、右纵梁7围合成一框式结构，前横梁1、后横梁23、左纵梁4、右纵梁7均采用钢板冲压而成，前横梁1由前横梁上板2、前横梁下板3冲压焊接而成，左纵梁4由左纵梁上板5、左纵梁下板6冲压焊接而成，右纵梁7由右纵梁上板8、右纵梁下板9冲压焊接而成，后横梁23由后横梁上板24、后横梁下板26冲压焊接而成，左纵梁下板6、右纵梁下板9上均焊接有前悬置安装支撑管10、转向机安装支撑管11，左纵梁4、右纵梁7前端分别安装有左前车身安装支架12、右前车身安装支架15，并通过左前车身安装支架12、右前车身安装支架15与前横梁1左右两端相连接，左前车身安装支架12由左前车身安装支架前板13、左前车身安装支架后板14冲压焊接而成，右前车身安装支架15由右前车身安装支架前板16、右前车身安装支架后板17冲压焊接而成，左前车身安装支架前板13、右前车身安装支架前板16上均焊接有前稳定杆安装支架18，左纵梁4前、后部分别焊接有前下摆臂左前安装支架19、前下摆臂左后安装支架20，右纵梁7前、后部分别焊接有前下摆臂右前安装支架21、前下摆臂右后安装支架22，前下摆臂左前安装支架19与前下摆臂右前安装支架21左右对称布置，前下摆臂左后安装支架20与前下摆臂右后安装支架22左右对称布置，后横梁23上焊接有左后悬置支架27、右后悬置支架28。

其中，前横梁上板2、左纵梁上板5、右纵梁上板8、后横梁上板24截面均呈倒置U型，前横梁下板3、左纵梁下板6、右纵梁下板9、后横梁下板26截面均呈U型，前横梁1、左纵梁4、右纵梁7、后横梁23的截面为“盒形”；前横梁1、后横梁23、左纵梁4、右纵梁7的两侧边均设置有凹槽溃缩结构，凹槽溃缩结构包括至少一个凹槽，凹槽溃缩结构用于碰撞吸能；前横梁下板3、后横梁下板26上均焊接有凸焊螺母30和铆接螺母31，凸焊螺母30设置有两个且左右对称布置，铆接螺母31设置有三个且沿左中右间隔布置，电器及外饰系统配接结构由凸焊螺母30及拉铆螺母31提供安装位置；左纵梁4、右纵梁7的后部以及左前车身安装支架12、右前车身安装支架15的外侧均冲压有定位圆孔，定位圆孔处安装有衬套安装套管29，衬套安装套管29焊接于左纵梁4、右纵梁7、左前车身安装支架12、右前车身安装支架15上，左纵梁下板6、右纵梁下板9上中部均焊接有铆接螺母31。

本发明中，后横梁23的后横梁上板24与后横梁下板26之间焊接有后横梁加强板25，即后横梁23由后横梁上板24、后横梁加强板25、后横梁下板26冲压焊接而成，右后悬置支架28焊接于后横梁加强板25上。左前车身安装支架前板13、右前车身安装支架前板16的下侧冲压有定位凸台，定位凸台用于作为副车架焊接定位面；前下摆臂左前安装支架19、前下摆臂右前安装支架21均为U形冲压结构，前下摆臂左前安装支架19与左纵梁4、左前车身安装支架12，前下摆臂右前安装支架21与右纵梁7、右前车身安装支架15搭接焊接；左后悬置支架27、右后悬置支架28均冲压成型为U形支架，前下摆臂左后安装支架20、前下摆臂右后安装支架22均为U形冲压结构，且上部均设置有翻边，前下摆臂左后安装支架20、前下摆臂右后安装支架22分别与左纵梁4、右纵梁7搭边焊接。

本发明基于平台化、轻量化、NVH、强度耐久、碰撞及布置的要求，设计成全框式前副车架，其主体结构由板材冲压焊接而成，整体为钢制全框式副车架。其左右纵梁及前后横梁上下板一体成型能够降低冲压焊接工序，并减轻质量；前后横梁及左右纵梁均增加溃缩结构，提升了碰撞吸能性能；车架与车身柔性连接则提升了NVH隔振及舒适性要求；前下摆臂前安装支架位于车架前侧，后安装支架位于车架中部，减少了车架后安装点布置空间，增大了电池包布置空间。

本发明中，前横梁1截面为“盒形”，提升了强度及抗扭特性，其左右两侧增加凹槽溃缩结构，优化碰撞吸能效果，前横梁下板3焊接两个凸焊螺母30及三个铆接螺母31预留电器及外饰系统配接安装位置。左纵梁截面为“盒形”，提升了强度及抗扭特性，其侧边增加凹槽溃缩结构，优化碰撞吸能，此外提供前悬置安装支撑管10及转向机安装支撑管11焊接位置，并在后部冲压圆孔，为车架焊接主定位孔及前悬模块总装主定位孔，左纵梁下板6铆接一个螺母以预留外饰系统配接安装位置。右纵梁7与左纵梁4工艺一致，后部冲压“腰孔”为车架焊接辅助定位孔机前悬架模块总装辅助定位孔。左前车身安装支架12、右前车身安装支架15提供前悬置安装孔，并与前稳定杆安装支架18和衬套安装套管29焊接，左前车身安装支架前板13、右前车身安装支架前板16下侧冲压定位凸台，作为副车架焊接定位面。

前下摆臂左前安装支架19、前下摆臂右前安装支架21为“U”形冲压结构，与左纵梁、右纵梁及左前车身安装支架12、右前车身安装支架15搭接焊接，摆臂安装点增加冲压凸台保证尺寸配接精度及平面度。前下摆臂左后安装支架20、前下摆臂右后安装支架22为“U”形冲压结构，上部增加翻边，保证支架刚度及焊接强度，并与左纵梁4、右纵梁7搭边焊接。后横梁23截面为“盒形”，提升了强度及抗扭特性，右后悬置支架28焊接位置为提升强度横梁内侧增加后横梁加强板25，后横梁上板24焊接四个凸焊螺母30预留外饰系统配接安装位置，后横梁下板26焊接两个凸焊螺母30及三个铆接螺母31预留电器及外饰系统配接安装位置。左后悬置支架27、右后悬置支架28整体结构为冲压成型的“U”形支架，凸焊焊接螺母安装悬置支架。衬套安装套管29焊接于四个角落，并安装柔性衬套。

本发明提供了一种新能源车型全框式前副车架，其旨在提供底盘系统及下车体系统相关零件安装位，并保证足够的强度、刚度、模态、安全碰撞等性能要求的同时，最大限度的减轻自身质量，满足平台化、并增加电池包布置空间。该全框式前副车架主要包括前后横梁，左右纵梁，左右前车身安装支架，左右前下摆臂前安装支架，左右前下摆臂后安装支架，左后悬置安装支架，右后悬置安装支架，前悬置安装支撑管，三个转向机安装支撑管，四个衬套安装套管，两个稳定杆安装支架，多个凸焊螺母、铆接螺母等零件组成全框式车架。该前副车架整体为板材冲压拼焊而成，左右纵梁及前后横梁上下板一体成型降低冲压焊接工序，并减轻质量；前后横梁，左右纵梁增加溃缩结构，提升碰撞吸能性能；车架与车身柔性连接，提升NVH隔振及舒适性要求；前下摆臂前安装支架位于车架前侧，后安装支架位于车架中部，减少了车架后安装点布置空间，增大了电池包布置空间，提升了续航里程。

本发明并不受上述实施方式的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种新型钢制框式前副车架，包括前横梁(1)、后横梁(23)以及与前横梁(1)、后横梁(23)相连接的左纵梁(4)、右纵梁(7)，所述前横梁(1)、后横梁(23)、左纵梁(4)、右纵梁(7)围合成一框式结构，其特征在于：所述前横梁(1)、后横梁(23)、左纵梁(4)、右纵梁(7)均采用钢板冲压而成，所述前横梁(1)由前横梁上板(2)、前横梁下板(3)冲压焊接而成，所述左纵梁(4)由左纵梁上板(5)、左纵梁下板(6)冲压焊接而成，所述右纵梁(7)由右纵梁上板(8)、右纵梁下板(9)冲压焊接而成，所述后横梁(23)由后横梁上板(24)、后横梁下板(26)冲压焊接而成，所述左纵梁下板(6)、右纵梁下板(9)上均焊接有前悬置安装支撑管(10)、转向机安装支撑管(11)，所述左纵梁(4)、右纵梁(7)前端分别安装有左前车身安装支架(12)、右前车身安装支架(15)，并通过左前车身安装支架(12)、右前车身安装支架(15)与前横梁(1)左右两端相连接，所述左前车身安装支架(12)由左前车身安装支架前板(13)、左前车身安装支架后板(14)冲压焊接而成，所述右前车身安装支架(15)由右前车身安装支架前板(16)、右前车身安装支架后板(17)冲压焊接而成，所述左前车身安装支架前板(13)、右前车身安装支架前板(16)上均焊接有前稳定杆安装支架(18)，所述左纵梁(4)前、后部分别焊接有前下摆臂左前安装支架(19)、前下摆臂左后安装支架(20)，所述右纵梁(7)前、后部分别焊接有前下摆臂右前安装支架(21)、前下摆臂右后安装支架(22)，所述前下摆臂左前安装支架(19)与前下摆臂右前安装支架(21)左右对称布置，所述前下摆臂左后安装支架(20)与前下摆臂右后安装支架(22)左右对称布置，所述后横梁(23)上焊接有左后悬置支架(27)、右后悬置支架(28)。

2.如权利要求1所述的新型钢制框式前副车架，其特征在于：所述前横梁上板(2)、左纵梁上板(5)、右纵梁上板(8)、后横梁上板(24)截面均呈倒置U型，所述前横梁下板(3)、左纵梁下板(6)、右纵梁下板(9)、后横梁下板(26)截面均呈U型，所述前横梁(1)、左纵梁(4)、右纵梁(7)、后横梁(23)的截面为“盒形”。

3.如权利要求1所述的新型钢制框式前副车架，其特征在于：所述前横梁(1)、后横梁(23)、左纵梁(4)、右纵梁(7)的两侧边均设置有凹槽溃缩结构，所述凹槽溃缩结构包括至少一个凹槽，所述凹槽溃缩结构用于碰撞吸能。

4.如权利要求1所述的新型钢制框式前副车架，其特征在于：所述前横梁下板(3)、后横梁下板(26)上均焊接有凸焊螺母(30)和铆接螺母(31)，所述凸焊螺母(30)设置有两个且左右对称布置，所述铆接螺母(31)设置有三个且沿左中右间隔布置。

5.如权利要求1所述的新型钢制框式前副车架，其特征在于：所述左纵梁(4)、右纵梁(7)的后部以及左前车身安装支架(12)、右前车身安装支架(15)的外侧均冲压有定位圆孔，所述定位圆孔处安装有衬套安装套管(29)，所述衬套安装套管(29)焊接于左纵梁(4)、右纵梁(7)、左前车身安装支架(12)、右前车身安装支架(15)上，所述左纵梁下板(6)、右纵梁下板(9)上中部均焊接有铆接螺母(31)。

6.如权利要求1所述的新型钢制框式前副车架，其特征在于：所述后横梁(23)的后横梁上板(24)与后横梁下板(26)之间焊接有后横梁加强板(25)，所述右后悬置支架(28)焊接于后横梁加强板(25)上。

7.如权利要求1所述的新型钢制框式前副车架，其特征在于：所述左前车身安装支架前板(13)、右前车身安装支架前板(16)的下侧冲压有定位凸台，所述定位凸台用于作为副车架焊接定位面。

8.如权利要求1所述的新型钢制框式前副车架，其特征在于：所述前下摆臂左前安装支架(19)、前下摆臂右前安装支架(21)均为U形冲压结构，所述前下摆臂左前安装支架(19)与左纵梁(4)、左前车身安装支架(12)，所述前下摆臂右前安装支架(21)与右纵梁(7)、右前车身安装支架(15)搭接焊接。

9.如权利要求1所述的新型钢制框式前副车架，其特征在于：所述前下摆臂左后安装支架(20)、前下摆臂右后安装支架(22)均为U形冲压结构，且上部均设置有翻边，所述前下摆臂左后安装支架(20)、前下摆臂右后安装支架(22)分别与左纵梁(4)、右纵梁(7)搭边焊接。

10.如权利要求1所述的新型钢制框式前副车架，其特征在于：所述左后悬置支架(27)、右后悬置支架(28)均冲压成型为U形支架。

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