CN111791953A - 一体成型轻量化铸造横梁总成 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种一体成型轻量化铸造横梁总成，包括采用铸造工艺一体成型的横梁部、纵梁连接端面板及平衡悬架连接底面板，所述横梁部的长度方向横向设置，所述纵梁连接端面板形成于所述横梁部的横向两侧端面上，所述平衡悬架连接底面板形成于所述横梁部的底面下方。本发明的一体成型轻量化铸造横梁总成，相较于较冲压钣金横梁更加轻便，能够更好地提升车辆的燃油经济性；相较于冲压钣金横梁受力更均匀，抗扭转能力更强；采用集成化、轻量化设计，在横梁部上集成了纵梁连接端面板及平衡悬架连接底面板，减少了前端安装系统的安装支架，可降低车架自重，也降低了设计、制造和管理成本。
Description
技术领域
本发明涉及底盘零部件技术领域，具体涉及一种一体成型轻量化铸造横梁总成。
背景技术
国家对重型汽车整备质量要求越来越严格，而横梁需要承受来自车架的扭转和弯曲应力，其结构稳定性对于整车结构稳定性十分重要。为满足强度和刚性的需求，目前绝大多数重型汽车使用的横梁采用冲压横梁，横梁总成采用冲压拼焊而成。
现有冲压横梁零件多、自重大、制造成本高，且局部铆接及螺栓连接部位易造成应力集中。此外，现有冲压钣金横梁整体抗扭性能较低。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种一体成型轻量化铸造横梁总成，简化横梁总成的结构，降低横梁总成的重量。
为实现上述目的，本发明所设计的一体成型轻量化铸造横梁总成包括采用铸造工艺一体成型的横梁部(10)、纵梁连接端面板(20)及平衡悬架连接底面板(30)，所述横梁部(10)的长度方向横向设置，所述纵梁连接端面板(20)形成于所述横梁部(10)的横向两侧端面上，所述平衡悬架连接底面板(30)形成于所述横梁部(10)的底面下方。
优选地，所述横梁部(10)上设有平衡悬架V形推力杆安装接口(11)及附件支架安装孔。
优选地，所述V形推力杆安装接口(11)设置在所述横梁部(10)的前表面的两端及后表面的两端。
优选地，所述横梁部(10)的中间为等截面的部分，所述横梁部(10)的两端为向端面尺寸逐渐扩大的部分。
优选地，所述横梁部(10)纵向截面的前后方向的尺寸大于上下方向的尺寸。
优选地，所述横梁部(10)的上表面及下表面形成有第一附件支架安装孔(12)，所述横梁部(10)的前后表面上设有第二附件支架安装孔(13)。
优选地，所述横梁部(10)的上表面形成有两个所述第一附件支架安装孔(12)，所述横梁部(10)的下表面形成有三个所述第一附件支架安装孔(12)，所述横梁部10的前表面、后表面上分别形成有四个所述第二附件支架安装孔(13)，所述第一附件支架安装孔(12)、所述第二附件支架安装孔(13)位于所述横梁部(10)中间的等纵向截面部分上。
优选地，所述纵梁连接端面板(20)上设有与所述横梁部(10)的端面的开口相匹配的开口，所述平衡悬架连接底面板(30)形成于所述横梁部10的两侧尺寸逐渐扩大部分的下方且具有与所述横梁部(10)的中空连通的开口。
优选地，每一所述纵梁连接端面板(20)上设有22个铸造横梁纵梁腹面安装孔(21)，22个所述铸造横梁纵梁腹面安装孔(21)以竖直方向的轴线为对称轴前后对称布置。
优选地，每一平衡悬架连接底面板(30)上开设有8个平衡悬架大铸件支撑安装孔(31)，所述平衡悬架大铸件支撑安装孔(31)均匀分布在所述平衡悬架连接底面板(30)上。
本发明的有益效果是：本发明的一体成型轻量化铸造横梁总成，相较于较冲压钣金横梁更加轻便，能够更好地提升车辆的燃油经济性；相较于冲压钣金横梁受力更均匀，抗扭转能力更强；采用集成化、轻量化设计，在横梁部上集成了纵梁连接端面板及平衡悬架连接底面板，减少了前端安装系统的安装支架，可降低车架自重，也降低了设计、制造和管理成本。
附图说明
图1为本发明优选实施例的一体成型轻量化铸造横梁总成的立体结构示意图。
图2为本发明优选实施例的一体成型轻量化铸造横梁总成的立体结构示意图。
图3为图1的一体成型轻量化铸造横梁总成的俯视结构示意图。
图4为图1的一体成型轻量化铸造横梁总成侧视结构示意图。
图5为图1的一体成型轻量化铸造横梁总成的仰视结构示意图。
图中各部件标号如下：
横梁部10(其中，有平衡悬架V形推力杆安装接口11、第一附件支架安装孔12、第二附件支架安装孔13)；
纵梁连接端面板20(其中，铸造横梁纵梁腹面安装孔21)；
平衡悬架连接底面板30(其中，平衡悬架大铸件支撑安装孔31)。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
为了提高横梁连接的可靠请，保证螺栓打紧后，横梁能对车架提供足够的支撑刚度，避免冲压钣金横梁因局部连接点导致的应力集中而造成的开裂等风险，本发明的一体成型轻量化铸造横梁总成提供一种新的横梁结构，降低横梁总成的重量，同时提升车架抗扭转能力，提升产品的燃油经济性，降低车辆的制造成本；此外，横梁总成一体铸造成型，能够减小薄弱环节的开裂风险并提升横梁总成的抗扭能力。
请参阅图1和图2，本发明优选实施例的一体成型轻量化铸造横梁总成的结构如图中所示。一体成型轻量化铸造横梁总成包括横梁部10、纵梁连接端面板20及平衡悬架连接底面板30，横梁部10的长度方向横向设置，纵梁连接端面板20形成于横梁部10的横向两侧端面上，平衡悬架连接底面板30形成于横梁部10的底面下方，横梁部10、两纵梁连接端面板20及两平衡悬架连接底面板30采用铸造工艺一体成型而成。
请结合参阅图3至图5，横梁部10为两端大、中间小的中空部分，且其纵向截面的前后方向的尺寸大于上下方向的尺寸。具体地，横梁部10的中间为等截面的部分，横梁部10的两端呈向外尺寸逐渐扩大的部分。
横梁部10上形成有平衡悬架V形推力杆安装接口11，用于连接平衡悬架V形推力杆。在图示实施例中，V形推力杆安装接口11设置在横梁部10的前表面的两端及后表面的两端。
横梁部10的上下表面上设有第一附件支架安装孔12，用于附件支架的安装连接。在图示实施例中，横梁部10的上表面形成有两个第一附件支架安装孔12，横梁部10的下表面形成有三个第一附件支架安装孔12，第一附件支架安装孔12位于横梁部10中间的等纵向截面段上。
横梁部10的前后表面上设有第二附件支架安装孔13，用于附件支架的安装连接。在图示实施例中，横梁部10的前表面、后表面上分别形成有四个第二附件支架安装孔13，第二附件支架安装孔13同样位于横梁部10中间的等纵向截面段上。
纵梁连接端面板20为垂直于横向的平面板，与横梁部10的侧端面连接。纵梁连接端面板20上设有与横梁部10的端面的开口相匹配的开口，便于一体铸造成型，也能减轻整体重量。纵梁连接端面板20的前后方向的尺寸大于左右方向的尺寸。
纵梁连接端面板20上开设有铸造横梁纵梁腹面安装孔21，用于通过紧固件将横梁总成安装于纵梁的腹面板上，两侧的端面板10呈左右对称结构。在图示实施例中，每一纵梁连接端面板20上设有22个铸造横梁纵梁腹面安装孔21，22个铸造横梁纵梁腹面安装孔21以竖直方向的轴线为对称轴前后对称布置。
平衡悬架连接底面板30为垂直于竖直方向的平面板，平衡悬架连接底面板30呈矩形，其前后方向的尺寸大于左右方向的尺寸。平衡悬架连接底面板30形成于横梁部10的两侧尺寸逐渐扩大部分的下方，且具有与横梁部10的中空连通的开口，便于一体铸造成型，也能减轻整体重量。
平衡悬架连接底面板30上设有平衡悬架大铸件支撑安装孔31，用于平衡悬架等大铸件的支撑和安装。在图示实施例中，每一平衡悬架连接底面板30上开设有8个平衡悬架大铸件支撑安装孔31，平衡悬架大铸件支撑安装孔31均匀分布在平衡悬架连接底面板30上。
本发明的一体成型轻量化铸造横梁总成采用拓扑优化方法实现轻量化设计，适用于商用车车架总成，根据接口需求设置有平衡悬架V形推力杆安装接口、铸造横梁纵梁腹面安装孔、附件支架安装孔及平衡悬架大铸件支撑安装孔，一体成型轻量化铸造横梁总成铸造横梁纵梁腹面安装孔与纵梁连接，并布置于车架总成中部靠近后桥处。
与现有技术相比较，本发明的一体成型轻量化铸造横梁总成至少具有以下优点：
(1)相较于较冲压钣金横梁更加轻便，能够更好地提升车辆的燃油经济性；
(2)相较于冲压钣金横梁受力更均匀，抗扭转能力更强；
(3)横梁总成上的孔位及安装尺寸通过机加工控制，精度更高，总装现场更易于安装，提高了装配工艺性；
(4)一体铸造横梁集成度高，制造成本更低。
综上所述，本发明的一体成型轻量化铸造横梁总成采用集成化、轻量化设计，减少了前端安装系统的安装支架，降低车架自重，也降低了设计、制造和管理成本；另外，在集成化设计同时，也优化了横梁的布置，避免了各种支架在车架上堆叠布置，易造成重叠干涉情况。因此，本发明的一体成型轻量化铸造横梁总成具有承载能力强、集成性高、重量轻、易装配、好管理的特点。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种一体成型轻量化铸造横梁总成，其特征在于：所述横梁总成包括采用铸造工艺一体成型的横梁部(10)、纵梁连接端面板(20)及平衡悬架连接底面板(30)，所述横梁部(10)的长度方向横向设置，所述纵梁连接端面板(20)形成于所述横梁部(10)的横向两侧端面上，所述平衡悬架连接底面板(30)形成于所述横梁部(10)的底面下方。
2.根据权利要求1所述的一体成型轻量化铸造横梁总成，其特征在于：所述横梁部(10)上设有平衡悬架V形推力杆安装接口(11)及附件支架安装孔。
3.根据权利要求2所述的一体成型轻量化铸造横梁总成，其特征在于：所述V形推力杆安装接口(11)设置在所述横梁部(10)的前表面的两端及后表面的两端。
4.根据权利要求3所述的一体成型轻量化铸造横梁总成，其特征在于：所述横梁部(10)的中间为等截面的部分，所述横梁部(10)的两端为向端面尺寸逐渐扩大的部分。
5.根据权利要求4所述的一体成型轻量化铸造横梁总成，其特征在于：所述横梁部(10)纵向截面的前后方向的尺寸大于上下方向的尺寸。
6.根据权利要求4所述的一体成型轻量化铸造横梁总成，其特征在于：所述横梁部(10)的上表面及下表面形成有第一附件支架安装孔(12)，所述横梁部(10)的前后表面上设有第二附件支架安装孔(13)。
7.根据权利要求6所述的一体成型轻量化铸造横梁总成，其特征在于：所述横梁部(10)的上表面形成有两个所述第一附件支架安装孔(12)，所述横梁部(10)的下表面形成有三个所述第一附件支架安装孔(12)，所述横梁部10的前表面、后表面上分别形成有四个所述第二附件支架安装孔(13)，所述第一附件支架安装孔(12)、所述第二附件支架安装孔(13)位于所述横梁部(10)中间的等纵向截面部分上。
8.根据权利要求6所述的一体成型轻量化铸造横梁总成，其特征在于：所述纵梁连接端面板(20)上设有与所述横梁部(10)的端面的开口相匹配的开口，所述平衡悬架连接底面板(30)形成于所述横梁部10的两侧尺寸逐渐扩大部分的下方且具有与所述横梁部(10)的中空连通的开口。
9.根据权利要求8所述的一体成型轻量化铸造横梁总成，其特征在于：每一所述纵梁连接端面板(20)上设有22个铸造横梁纵梁腹面安装孔(21)，22个所述铸造横梁纵梁腹面安装孔(21)以竖直方向的轴线为对称轴前后对称布置。
10.根据权利要求8所述的一体成型轻量化铸造横梁总成，其特征在于：每一平衡悬架连接底面板(30)上开设有8个平衡悬架大铸件支撑安装孔(31)，所述平衡悬架大铸件支撑安装孔(31)均匀分布在所述平衡悬架连接底面板(30)上。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20201020 |