CN111216794A - 一种新型铝制全框式前副车架 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种新型铝制全框式前副车架，包括前横梁、后横梁、左纵梁、右纵梁，前横梁、左纵梁、右纵梁均为铝制矩形型材，后横梁为铝制型材且外轮廓为矩形结构，后横梁内部增设有X型加强筋条，前横梁、后横梁与左纵梁、右纵梁通过前横纵梁右连接支架、前横纵梁左连接支架、后横纵梁左连接支架、后横纵梁右连接支架焊接成全框形结构，左纵梁上焊接有前下摆臂前衬套左安装支架、前下摆臂后衬套左安装支架、左前悬置支撑管，右纵梁上焊接有前下摆臂前衬套右安装支架、前下摆臂后衬套右安装支架、右前悬置支撑管，后横梁上焊接有左后悬置安装支架、右后悬置安装支架；本发明能够最大限度地减轻前副车架自身质量，增加了整车续航里程。
Description
[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铝制全框式前副车架。
[背景技术]
现有新能源纯电、混动车型通常使用钢制全框式前副车架，而新能源车型为保证续航里程及电池容量，整车整备质量相较于传统燃油车重。因整备质量重导致的载荷增加，相较于传统燃油车，钢制副车架承载载荷更大，质量更重，且会影响整车质量目标的达成，减小整车续航里程，造成整车品质的降低及顾客抱怨。这就要求底盘悬架零件具有良好的轻量化设计要，尤其是副车架需严格控制其质量。目前，钢制全框式副车架基本为冲焊零件，具有冲压零件多、焊接工序多，质量重的缺点，此外各个安装点均为冲压、焊接结构，尺寸精度不易控制，易产生紧固件力矩损失，衬套安装位异响等问题。
此外，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的轻量化设计要求，以满足整车质量目标，增加整车续航里程。现有钢制副车架如应用于新能源车型，质量重、安装精度不易保证，且会影响整车质量目标的达成，减小整车续航里程，造成整车品质的降低及顾客抱怨。
[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铝制全框式前副车架，能够最大限度地减轻前副车架自身质量，增加了整车续航里程，避免传统钢制前副车架所存在的质量重，减小整车续航里程，造成整车品质降低及顾客抱怨的问题。
为实现上述目的设计一种新型铝制全框式前副车架，包括前横梁3、后横梁13、左纵梁8、右纵梁18，所述前横梁3、后横梁13、左纵梁8、右纵梁18围合成框式结构，所述前横梁3、左纵梁8、右纵梁18均为铝制矩形型材，所述后横梁13为铝制型材且外轮廓为矩形结构，所述后横梁13内部增设有X型加强筋条，所述前横梁3左右两端分别通过前横纵梁左连接支架4、前横纵梁右连接支架2与左纵梁8、右纵梁18前端焊接连接，所述后横梁13左右两端分别通过后横纵梁左连接支架10、后横纵梁右连接支架15与左纵梁8、右纵梁18后端焊接连接，所述前横纵梁左连接支架4、前横纵梁右连接支架2前端分别焊接有前衬套左安装支架5、前衬套右安装支架1，所述后横纵梁左连接支架10、后横纵梁右连接支架15后端分别焊接有后衬套左安装套管11、后衬套右安装套管16，所述前衬套左安装支架5、前衬套右安装支架1、后衬套左安装套管11、后衬套右安装套管16焊接于四个角落，所述左纵梁8上焊接有前下摆臂前衬套左安装支架6、前下摆臂后衬套左安装支架9、左前悬置支撑管7，所述右纵梁18上焊接有前下摆臂前衬套右安装支架20、前下摆臂后衬套右安装支架17、右前悬置支撑管19，所述后横梁13上焊接有左后悬置安装支架12、右后悬置安装支架14。
进一步地，所述后横纵梁左连接支架10、后横纵梁右连接支架15内部均设置有X型加强筋条二22，所述X型加强筋条二22的横截面呈X形，所述X型加强筋条二22的四个端点分别与后横纵梁左连接支架10、后横纵梁右连接支架15型腔内部的四个转角处相连。
进一步地，所述前下摆臂前衬套左安装支架6与前下摆臂前衬套右安装支架20、以及前下摆臂后衬套左安装支架9与前下摆臂后衬套右安装支架17、以及左前悬置支撑管7与右前悬置支撑管19分别左右对称设置。
进一步地，所述左前悬置支撑管7设置在前下摆臂前衬套左安装支架6与前下摆臂后衬套左安装支架9之间，且位于前下摆臂前衬套左安装支架6处，所述右前悬置支撑管19设置在前下摆臂前衬套右安装支架20与前下摆臂后衬套右安装支架17之间，且位于前下摆臂前衬套右安装支架20处。
进一步地，所述前下摆臂前衬套左安装支架6、前下摆臂后衬套左安装支架9、前下摆臂前衬套右安装支架20、前下摆臂后衬套右安装支架17上均设置有避让倒角，所述避让倒角用于避让周边零件及零件包络以保证间隙要求。
进一步地，所述前衬套右安装支架1、前衬套左安装支架5与前横纵梁右连接支架2、前横纵梁左连接支架4焊接之后提供的安装平面用于安装前副车架横向稳定杆，所述后横纵梁左连接支架10、后横纵梁右连接支架15用于提供转向机安装位。
进一步地，所述前横梁3、左纵梁8、右纵梁18上均设置有向内凹陷的凹坑结构。
本发明同现有技术相比，基于目前钢制前副车架的缺点，设计成铝制前副车架，该铝制前副车架主要由前后横梁、左右纵梁、四个横纵梁连接结构，以及套管、支撑管、支架等零件组成，全部由铝制型材焊接而成之后进行机加，质量轻，其生产制造过程中，单件型材构件模具简单，易成型，同时各个安装位均为机加结构，尺寸精度高；本发明旨在提供底盘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，最大限度的减轻了自身质量，增加了整车续航里程，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是本发明的仰视结构示意图；
图3是本发明所述前副车架周边安装件实施示意图；
图中：1、前衬套右安装支架 2、前横纵梁右连接支架 3、前横梁 4、前横纵梁左连接支架 5、前衬套左安装支架 6、前下摆臂前衬套左安装支架 7、左前悬置支撑管 8、左纵梁 9、前下摆臂后衬套左安装支架 10、后横纵梁左连接支架 11、后衬套左安装套管 12、左后悬置安装支架 13、后横梁 14、右后悬置安装支架 15、后横纵梁右连接支架 16、后衬套右安装套管 17、前下摆臂后衬套右安装支架 18、右纵梁 19、右前悬置支撑管 20、前下摆臂前衬套右安装支架 21、拉铆螺母 22、X型加强筋条二。
[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铝制全框式前副车架，包括前横梁3、后横梁13、左纵梁8、右纵梁18，前横梁3、后横梁13、左纵梁8、右纵梁18围合成框式结构，前横梁3、左纵梁8、右纵梁18均为铝制矩形型材，后横梁13为铝制型材且外轮廓为矩形结构，后横梁13内部增设有X型加强筋条，前横梁3左右两端分别通过前横纵梁左连接支架4、前横纵梁右连接支架2与左纵梁8、右纵梁18前端焊接连接，后横梁13左右两端分别通过后横纵梁左连接支架10、后横纵梁右连接支架15与左纵梁8、右纵梁18后端焊接连接，前横纵梁左连接支架4、前横纵梁右连接支架2前端分别焊接有前衬套左安装支架5、前衬套右安装支架1，后横纵梁左连接支架10、后横纵梁右连接支架15后端分别焊接有后衬套左安装套管11、后衬套右安装套管16，前衬套左安装支架5、前衬套右安装支架1、后衬套左安装套管11、后衬套右安装套管16焊接于四个角落，左纵梁8上焊接有前下摆臂前衬套左安装支架6、前下摆臂后衬套左安装支架9、左前悬置支撑管7，右纵梁18上焊接有前下摆臂前衬套右安装支架20、前下摆臂后衬套右安装支架17、右前悬置支撑管19，前下摆臂前衬套左安装支架6与前下摆臂前衬套右安装支架20左右对称设置，前下摆臂后衬套左安装支架9与前下摆臂后衬套右安装支架17左右对称设置，左前悬置支撑管7与右前悬置支撑管19左右对称设置，左前悬置支撑管7设置在前下摆臂前衬套左安装支架6与前下摆臂后衬套左安装支架9之间，且位于前下摆臂前衬套左安装支架6处，右前悬置支撑管19设置在前下摆臂前衬套右安装支架20与前下摆臂后衬套右安装支架17之间，且位于前下摆臂前衬套右安装支架20处，后横梁13上焊接有左后悬置安装支架12、右后悬置安装支架14。
其中，后横纵梁左连接支架10、后横纵梁右连接支架15内部均设置有X型加强筋条二22，X型加强筋条二22的横截面呈X形，X型加强筋条二22的四个端点分别与后横纵梁左连接支架10、后横纵梁右连接支架15型腔内部的四个转角处相连。前下摆臂前衬套左安装支架6、前下摆臂后衬套左安装支架9、前下摆臂前衬套右安装支架20、前下摆臂后衬套右安装支架17上均设置有避让倒角，该避让倒角用于避让周边零件及零件包络以保证间隙要求。前衬套右安装支架1、前衬套左安装支架5与前横纵梁右连接支架2、前横纵梁左连接支架4焊接之后提供的安装平面用于安装前副车架横向稳定杆，后横纵梁左连接支架10、后横纵梁右连接支架15用于提供转向机安装位。前横梁3、左纵梁8、右纵梁18上均设置有向内凹陷的凹坑结构，以达到碰撞溃缩效果，保证乘客安全。
本发明所述铝制全框式前副车架的整体结构由20块，18种型材拼焊而成，线束及护板由机加螺纹孔及拉铆螺母21提供安装位置。前横梁3、后横梁13与左纵梁8、右纵梁18通过前横纵梁右连接支架2、前横纵梁左连接支架4、后横纵梁左连接支架10、后横纵梁右连接支架15焊接成全框形结构，后衬套左安装套管11、后衬套右安装套管16、前衬套安装支架、前衬套右安装支架1、前衬套左安装支架5焊接于四个角落，前下摆臂前衬套左安装支架6、前下摆臂后衬套左安装支架9、左前悬置支撑管7焊接于左纵梁8上，前下摆臂后衬套右安装支架17、前下摆臂前衬套右安装支架20、右前悬置支撑管19焊接于右纵梁18上，左后悬置安装支架12、右后悬置安装支架14焊接于后横梁13上，后横纵梁左连接支架10、后横纵梁右连接支架15提供转向机安装位。
该铝制全框式前副车架旨在提供底盘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，增加整车续航里程。其结构主要包括前后横梁，左右纵梁，四个横纵梁连接结构，以及套管、支撑管、支架等零件组成。该前副车架全部由铝制型材焊接而成，质量轻；生产制造过程中，单件型材构件模具简单，易成型；同时各个安装位均为机加结构，尺寸精度高。
本发明整体为铝制型材焊接，因其为铝制材料不易满足整车碰撞要求，采用铝制型材结构因结构的特殊性能很好的规避此风险，满足吸能要求。前横梁3、左纵梁8、右纵梁18均为矩形型材，并增加凹坑结构，后横纵梁左连接支架10、后横纵梁右连接支架15内部设置有“X”形加强筋结构，以达到碰撞溃缩，保证乘客安全。后横梁13外轮廓为矩形结构，为满足零件强度及疲劳耐久分析内部也增加“X”形加强筋结构。前下摆臂后衬套左安装支架9、前下摆臂后衬套右安装支架17、前下摆臂前衬套左安装支架6、前下摆臂前衬套右安装支架20与左纵梁8、右纵梁18焊接，且为避让周边零件及零件包络保证间隙要求，其局部均进行机加倒角进行避让。前副车架横向稳定杆安装，由前衬套右安装支架1、前衬套左安装支架5与前横纵梁右连接支架2、前横纵梁左连接支架4焊接之后机加提供安装平面，采用螺纹连接。前横梁3、后横梁13与左纵梁8、右纵梁18通过前横纵梁右连接支架2、前横纵梁左连接支架4、后横纵梁左连接支架10、后横纵梁右连接支架15焊接成全框形结构，后衬套左安装套管11、后衬套右安装套管16、前衬套右安装支架1、前衬套左安装支架5焊接于四个角落，前下摆臂前衬套左安装支架6、前下摆臂后衬套左安装支架9、左前悬置支撑管7焊接于左纵梁8上，前下摆臂后衬套右安装支架17、前下摆臂前衬套右安装支架20、右前悬置支撑管19焊接于右纵梁18上，左后悬置安装支架12、右后悬置安装支架14焊接于后横梁13上。后横纵梁左连接支架10、后横纵梁右连接支架15提供转向机安装位。整体结构由20块，18种型材拼焊而成，线束及护板由机加螺纹孔及8个或数个拉铆螺母21提供安装位置。
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 (7)
1.一种新型铝制全框式前副车架，包括前横梁(3)、后横梁(13)、左纵梁(8)、右纵梁(18)，所述前横梁(3)、后横梁(13)、左纵梁(8)、右纵梁(18)围合成框式结构，其特征在于：所述前横梁(3)、左纵梁(8)、右纵梁(18)均为铝制矩形型材，所述后横梁(13)为铝制型材且外轮廓为矩形结构，所述后横梁(13)内部增设有X型加强筋条，所述前横梁(3)左右两端分别通过前横纵梁左连接支架(4)、前横纵梁右连接支架(2)与左纵梁(8)、右纵梁(18)前端焊接连接，所述后横梁(13)左右两端分别通过后横纵梁左连接支架(10)、后横纵梁右连接支架(15)与左纵梁(8)、右纵梁(18)后端焊接连接，所述前横纵梁左连接支架(4)、前横纵梁右连接支架(2)前端分别焊接有前衬套左安装支架(5)、前衬套右安装支架(1)，所述后横纵梁左连接支架(10)、后横纵梁右连接支架(15)后端分别焊接有后衬套左安装套管(11)、后衬套右安装套管(16)，所述前衬套左安装支架(5)、前衬套右安装支架(1)、后衬套左安装套管(11)、后衬套右安装套管(16)焊接于四个角落，所述左纵梁(8)上焊接有前下摆臂前衬套左安装支架(6)、前下摆臂后衬套左安装支架(9)、左前悬置支撑管(7)，所述右纵梁(18)上焊接有前下摆臂前衬套右安装支架(20)、前下摆臂后衬套右安装支架(17)、右前悬置支撑管(19)，所述后横梁(13)上焊接有左后悬置安装支架(12)、右后悬置安装支架(14)。
2.如权利要求1所述的新型铝制全框式前副车架，其特征在于：所述后横纵梁左连接支架(10)、后横纵梁右连接支架(15)内部均设置有X型加强筋条二(22)，所述X型加强筋条二(22)的横截面呈X形，所述X型加强筋条二(22)的四个端点分别与后横纵梁左连接支架(10)、后横纵梁右连接支架(15)型腔内部的四个转角处相连。
3.如权利要求1或2所述的新型铝制全框式前副车架，其特征在于：所述前下摆臂前衬套左安装支架(6)与前下摆臂前衬套右安装支架(20)、以及前下摆臂后衬套左安装支架(9)与前下摆臂后衬套右安装支架(17)、以及左前悬置支撑管(7)与右前悬置支撑管(19)分别左右对称设置。
4.如权利要求1或2所述的新型铝制全框式前副车架，其特征在于：所述左前悬置支撑管(7)设置在前下摆臂前衬套左安装支架(6)与前下摆臂后衬套左安装支架(9)之间，且位于前下摆臂前衬套左安装支架(6)处，所述右前悬置支撑管(19)设置在前下摆臂前衬套右安装支架(20)与前下摆臂后衬套右安装支架(17)之间，且位于前下摆臂前衬套右安装支架(20)处。
5.如权利要求1或2所述的新型铝制全框式前副车架，其特征在于：所述前下摆臂前衬套左安装支架(6)、前下摆臂后衬套左安装支架(9)、前下摆臂前衬套右安装支架(20)、前下摆臂后衬套右安装支架(17)上均设置有避让倒角，所述避让倒角用于避让周边零件及零件包络以保证间隙要求。
6.如权利要求1所述的新型铝制全框式前副车架，其特征在于：所述前衬套右安装支架(1)、前衬套左安装支架(5)与前横纵梁右连接支架(2)、前横纵梁左连接支架(4)焊接之后提供的安装平面用于安装前副车架横向稳定杆，所述后横纵梁左连接支架(10)、后横纵梁右连接支架(15)用于提供转向机安装位。
7.如权利要求1所述的新型铝制全框式前副车架，其特征在于：所述前横梁(3)、左纵梁(8)、右纵梁(18)上均设置有向内凹陷的凹坑结构。
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