CN112124442B - 连接结构、汽车及连接结构的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种连接结构、汽车及连接结构的制备方法，连接结构用于连接汽车的纵梁和横梁，连接结构包括连接部和支撑部，连接部包括连接组件，连接组件包括相互连接的横梁连接件和纵梁连接件，横梁连接件用于与横梁连接，纵梁连接件用于与纵梁连接，支撑部包括侧壁组件和法兰组件，侧壁组件自横梁连接件向靠近汽车的底板的方向弯折延伸形成，法兰组件包括第一法兰和第二法兰，第一法兰自侧壁组件远离横梁连接件的一端向远离横梁连接件的方向弯折延伸形成，第二法兰自侧壁组件靠近纵梁连接件的一端向远离横梁连接件的方向弯折延伸形成，第一法兰、第二法兰和侧壁组件的连接拐角为封闭拐角。本发明的连接结构在其冲压成形或汽车碰撞时不易开裂。

Description

连接结构、汽车及连接结构的制备方法

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，尤其涉及一种连接结构、汽车及连接结构的制备方法。

背景技术

随着汽车的普及，人们对汽车安全的要求越来越高，尤其是汽车的碰撞强度及连接强度。其中，汽车地板横梁的连接结构是连接车体纵梁和横梁的，然而，现有的汽车地板横梁的连接结构的连接拐角为开口设计，在汽车车身强度碰撞试验及连接结构制件冲压成形过程中，连接拐角处容易出现开裂问题。

鉴于上述的缺陷，有必要提供一种新的连接结构、汽车及连接结构的制备方法。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种连接结构、汽车及连接结构的制备方法，旨在解决现有的连接结构在其冲压成形及汽车碰撞过程中连接拐角处容易产生开裂的问题。

为实现上述目的，本发明提出的连接结构用于连接汽车的纵梁和横梁，所述连接结构包括连接部和支撑部，所述连接部包括连接组件，所述连接组件包括相互连接的横梁连接件和纵梁连接件，所述横梁连接件用于与所述横梁连接，所述纵梁连接件用于与所述纵梁连接，所述支撑部包括侧壁组件和法兰组件，所述侧壁组件自所述横梁连接件向靠近所述汽车的底板的方向弯折延伸形成，所述法兰组件包括第一法兰和第二法兰，所述第一法兰自所述侧壁组件远离所述横梁连接件的一端向远离所述横梁连接件的方向弯折延伸形成，所述第二法兰自所述侧壁组件靠近所述纵梁连接件的一端向远离所述横梁连接件的方向弯折延伸形成，所述第一法兰、所述第二法兰和所述侧壁组件的连接拐角为封闭拐角。

优选地，所述连接拐角为三角面拐角或球角面拐角。

优选地，所述纵梁连接件、所述横梁连接件、所述第二法兰的连接处形成有凸包，所述凸包向远离所述横梁的方向凸出设置。

优选地，所述侧壁组件到所述横梁连接件中心的距离沿远离所述纵梁连接件的方向逐渐减小。

优选地，所述横梁连接件包括横梁连接板和过渡板，所述横梁连接板用于与所述横梁连接，所述纵梁连接件包括纵梁连接板，所述过渡板连接于所述横梁连接板和所述纵梁连接板之间，所述法兰组件还包括弧形板，所述弧形板连接所述第二法兰和所述纵梁连接板。

优选地，所述横梁连接件形成有贯穿所述横梁连接板和所述过渡板的凸起，所述凸起位于所述横梁连接板和所述侧壁组件的连接处以及所述过渡板和所述侧壁组件的连接处，所述凸起向远离所述横梁的方向凸出设置。

优选地，所述过渡板内凹形成有加强筋，所述加强筋的凹面背离所述横梁设置。

优选地，所述纵梁连接件还包括自所述纵梁连接板向远离所述纵梁的方向凸出形成的加强台。

优选地，一种连接结构的制备方法，用于制备如上所述的连接结构，所述连接结构的制备方法包括以下步骤：提供胚料体；对所述胚料体进行冲压成形，得到预制体，所述预制体包括所述连接结构和余料件，所述余料件自所述纵梁连接件和所述第二法兰向远离所述连接部的中心方向延伸形成；沿着所述第一法兰的外侧边切除所述余料件，得到所述连接结构。

优选地，一种汽车，所述汽车包括如上所述的连接结构。

本发明技术方案中，连接结构包括连接部和支撑部，连接部包括连接组件，连接组件包括相互连接的横梁连接件和纵梁连接件，其中，横梁连接件与汽车的横梁连接，纵梁连接件与汽车的纵梁连接，支撑部包括侧壁组件和法兰组件，侧壁组件自横梁连接件向靠近汽车的底板的方向弯折延伸形成，法兰组件包括第一法兰和第二法兰，第一法兰自侧壁组件远离横梁连接件的一端向远离横梁连接件的方向弯折延伸形成，第二法兰自侧壁组件靠近纵梁连接件的一端向远离横梁连接件的方向弯折延伸形成，第一法兰、第二法兰和侧壁组件的连接拐角为封闭拐角。本发明的连接结构通过将第一法兰、第二法兰和侧壁组件的连接拐角设置成封闭拐角，从而使得连接结构冲压成形及汽车碰撞过程中，连接结构的连接拐角处不容易产生开裂。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明一实施例的连接结构的结构示意图；

图2为本发明又一实施例的连接结构的结构示意图；

图3为本发明另一实施例的连接结构的结构示意图；

图4为本发明另一实施例的连接结构的结构示意图；

图5为图3中连接结构位于凸包处的剖面示意图；

图6为图1中连接结构位于凸起处的剖面示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				1	连接部	1122	加强台
11	连接组件	113	凸包
				111	横梁连接件	1131	a段
1111	横梁连接板	2	支撑部
				1112	过渡板	21	侧壁组件
1113	凸起	22	法兰组件
				1114	加强筋	221	第一法兰
1115	b段	222	第二法兰
				112	纵梁连接件	223	弧形板
1121	纵梁连接板	23	连接拐角

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提出连接结构、汽车及连接结构的制备方法，旨在解决现有的连接结构在其冲压成形及汽车碰撞过程中连接拐角处容易产生开裂的问题。

请参照图1，连接结构用于连接汽车的纵梁和横梁，连接结构包括连接部1和支撑部2，连接部1包括连接组件11，连接组件11包括相互连接的横梁连接件111和纵梁连接件112，横梁连接件111用于与横梁连接，纵梁连接件112用于与纵梁连接，支撑部2包括侧壁组件21和法兰组件22，侧壁组件21自横梁连接件111向靠近汽车的底板的方向弯折延伸形成，法兰组件22包括第一法兰221和第二法兰222，第一法兰221自侧壁组件21远离横梁连接件111的一端向远离横梁连接件111的方向弯折延伸形成，第二法兰222自侧壁组件21靠近纵梁连接件112的一端向远离横梁连接件111的方向弯折延伸形成，第一法兰221、第二法兰222和侧壁组件21的连接拐角23为封闭拐角。

本发明的连接结构包括连接部1和支撑部2，连接部1包括连接组件11，连接组件11包括相互连接的横梁连接件111和纵梁连接件112，其中，横梁连接件111与汽车的横梁连接，纵梁连接件112与汽车的纵梁连接，支撑部2包括侧壁组件21和法兰组件22，侧壁组件21自横梁连接件111向靠近汽车的底板的方向弯折延伸形成，法兰组件22包括第一法兰221和第二法兰222，第一法兰221自侧壁组件21远离横梁连接件111的一端向远离横梁连接件111的方向弯折延伸形成，第二法兰222自侧壁组件21靠近纵梁连接件112的一端向远离横梁连接件111的方向弯折延伸形成，第一法兰221、第二法兰222和侧壁组件21的连接拐角23为封闭拐角。本发明的连接结构通过将第一法兰221、第二法兰222和侧壁组件21的连接拐角23设置成封闭拐角，使得连接结构的连接拐角23的强度提高，从而使得整车车身的强度提高，进而使得汽车碰撞时连接结构的连接拐角23处不容易产生开裂，而且，使得连接结构在冲压生产中，连接结构的连接拐角23也不容易产生开裂。另外，值得注意的是，本发明的连接结构不仅适用梁类件的连接，汽车车身中带有类似结构的冲压件或零件局部特征均可采用本发明的连接结构的技术方案，即连接拐角23采用封闭拐角。

其中，请结合图1和图2所示，作为一种实施例，连接拐角23为三角面拐角或球角面拐角。连接拐角23为三角面拐角或球角面拐角，可以有效改善连接拐角23的开裂问题，提高结构强度。在一实施例中，三角面拐角的三角面与第一法兰221的夹角约为45度或者更大，这样不仅可以改善连接拐角23的开裂问题，还使得连接拐角23的深度较浅，从而可以缩小连接拐角23的空间体积。另外，球角面拐角可以改善连接结构在冲压生产中产生的开裂问题。

进一步地，请结合图3和图5所示，纵梁连接件112、横梁连接件111、第二法兰222的连接处形成有凸包113，凸包113向远离横梁的方向凸出设置。纵梁连接件112、横梁连接件111、第二法兰222的连接处形成有凸包113，也就是说，纵梁连接件112、横梁连接件111、第二法兰222的连接处为封闭结构，凸包113向远离横梁的方向凸出设置，从而能够改善纵梁连接件112、横梁连接件111和第二法兰222的连接处的挤料和起皱问题。凸包113长度方向的形状与第二法兰222和侧壁组件21的夹角基本保持一致，本实施例中，凸包113的长度方向的形状为弧形，凸包113的高度约为2mm，而且其顶部设计有宽度为3-5mm宽度平面，即图5中的a段1131，宽度两侧倒角平缓过渡。

另外，在一种实施例中，侧壁组件21到横梁连接件111中心的距离沿远离纵梁连接件112的方向逐渐减小。侧壁组件21到横梁连接件111中心的距离沿远离纵梁连接件112的方向逐渐减小，也就是说，位于横梁连接件111两侧的二个侧壁组件21形成“八字形”结构，可以保证连接结构较好的成形质量，侧壁组件21到横梁连接件111中心的夹角大于等于30度，从而获得更好成形质量的连接结构。值得注意的是，由于“八字形”结构的侧壁组件21，使得侧壁组件21和第一法兰221的夹角较大，从而使得纵梁连接件112、横梁连接件111、第二法兰222的连接处的结构急剧变化程度减缓，起皱风险降低，因此，也可以不设置成凸包113。

其中，横梁连接件111包括横梁连接板1111和过渡板1112，横梁连接板1111用于与横梁连接，纵梁连接件112包括纵梁连接板1121，过渡板1112连接于横梁连接板1111和纵梁连接板1121之间。横梁连接件111包括横梁连接板1111和过渡板1112，横梁连接板1111与横梁连接，一般通过焊接的形式连接，可有效降低汽车重量，纵梁连接件112包括纵梁连接板1121，纵梁连接板1121与纵梁梁连接，一般也通过焊接的形式连接，可有效降低汽车重量，过渡板1112连接在横梁连接板1111和纵梁连接板1121之间，从而可以加强连接结构的强度。

进一步地，请结合图1和图4所示，为了实现多种功能，法兰组件22还包括弧形板223，弧形板223连接第二法兰222和纵梁连接板1121。基于“八字形”结构急剧变化程度减缓，也使得第二法兰222和纵梁连接板1121的连接处可以设置为封闭结构，即法兰组件22还包括的弧形板223，弧形板223连接第二法兰222和纵梁连接板1121，从而使得第二法兰222和纵梁连接板1121之间无开口，增加第二法兰222和纵梁连接板1121之间的结构强度降低了第二法兰222和纵梁连接板1121连接处的冲压成形开裂风险。

另外，请结合图1和图6所示，在上述的实施例中，横梁连接件111形成有贯穿横梁连接板1111和过渡板1112的凸起1113，凸起1113位于横梁连接板1111和侧壁组件21的连接处以及过渡板1112和侧壁组件21的连接处，凸起1113向远离横梁的方向凸出设置。当连接结构的纵梁和横梁之间的高度落差大时，连接结构的纵梁连接板1121和横梁连接板1111的落差也会相应加大，过渡板1112连接纵梁连接板1121和横梁连接板1111，此时，横梁连接板1111、过渡板1112容易出现起皱和挤料问题，因此，横梁连接板1111、过渡板1112和侧壁组件21的连接处形成有凸起1113，凸起1113向远离横梁的方向凸出设置，凸起1113能够有效改善横梁连接板1111、过渡板1112和侧壁组件21的连接处的起皱和挤料问题。另外，在一实施例中，凸起1113为隆起筋结构，且凸起的顶部带有宽度为3-5mm平面结构，请结合图6所示，凸起1113的截面中，b段1115为小平面结构，b段1115的两侧边分别连接有圆弧过渡段，其主要作用为，当连接结构进行冲压成形时，横梁连接板1111和过渡板1112为压料区域，b段1115的小平面结构在成形压料时，可以使该区域压料面外的板料保证大致为平面状态，避免b段1115两侧的过渡导致板料上翘，而影响成形质量。

而在一种实施例中，请结合图2所示，过渡板1112内凹形成有加强筋1114，加强筋1114的凹面背离横梁设置。本实施例中，为避免“八字形”设置的二个侧壁组件21对应的弯折连接位置的过渡板1112上起皱，过渡板1112内凹形成有加强筋1114，加强筋1114的凹面背离横梁设置。在一实施例中，加强筋1114的宽度为10mm，深度为4到5mm，加强筋1114距离过渡板1112的边线的距离为5mm，加强筋1114的中心线为过渡板1112与侧壁组件21交线的平移线。

进一步地，请结合图1所示，纵梁连接件112还包括自纵梁连接板1121向远离纵梁的方向凸出形成的加强台1122。纵梁连接件112还包括加强台1122，加强台1122自纵梁连接板1121向远离纵梁的方向凸出形成，加强台1122的个数依据实际情况来设置，本实施例中，纵梁连接件112包括二个加强台1122，可提高纵梁连接件112的强度以及汽车车身的整体强度，在一实施例中，加强台1122的高度约2mm，易成形，结构强度好。

另外，请结合图4所示，一种连接结构的制备方法，用于制备如上所描述的连接结构，连接结构的制备方法包括以下步骤：提供胚料体；对胚料体进行冲压成形，得到预制体，预制体包括连接结构和余料件，余料件自纵梁连接件112和第二法兰222向远离连接部的中心方向延伸形成；沿着第一法兰221的外侧边切除余料件，得到连接结构。在本实施例中，为了解决第二法兰222和纵梁连接件112之间的成形开裂问题，可以在连接结构落料的时候，即提供胚料体时，增加第二法兰222和纵梁连接件112连接处对应的胚料长度，第二法兰222和纵梁连接件112连接处的胚料长度如图4中虚线外侧部分所示，对胚料体进行冲压成形，在完成成形工艺后，得到预制体，预制体包括连接结构和余料件，余料件自纵梁连接件111件和第二法兰222向远离连接部的中心方向延伸形成，沿着第一法兰221的外侧边切除余料件，得到连接结构。落料成形后实际边界与理论产品边界对比：落料成形后实际边界大致为起伏声波波浪上半部分，第二法兰222和纵梁连接梁的连接处对应位置为增加最大约为8-10mm(波峰位置)，两侧逐步过渡，过渡长度大致为10-15mm。

另外，一种汽车，汽车包括如上所描述的连接结构。一种汽车包括上述的连接结构的所有的技术特征和有益效果，在此不再一一赘述。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种连接结构，所述连接结构用于连接汽车的纵梁和横梁，其特征在于，所述连接结构包括：

连接部：包括连接组件，所述连接组件包括相互连接的横梁连接件和纵梁连接件，所述横梁连接件用于与所述横梁连接，所述纵梁连接件用于与所述纵梁连接；

支撑部：包括侧壁组件和法兰组件，所述侧壁组件自所述横梁连接件向靠近所述汽车的底板的方向弯折延伸形成，所述法兰组件包括第一法兰和第二法兰，所述第一法兰自所述侧壁组件远离所述横梁连接件的一端向远离所述横梁连接件的方向弯折延伸形成，所述第二法兰自所述侧壁组件靠近所述纵梁连接件的一端向远离所述横梁连接件的方向弯折延伸形成，所述第一法兰、所述第二法兰和所述侧壁组件的连接拐角为封闭拐角，所述连接拐角为三角面拐角或球角面拐角；

所述侧壁组件到所述横梁连接件中心的距离沿远离所述纵梁连接件的方向逐渐减小。

2.如权利要求1所述的连接结构，其特征在于，所述纵梁连接件、所述横梁连接件、所述第二法兰的连接处形成有凸包，所述凸包向远离所述横梁的方向凸出设置。

3.如权利要求1至2中任一项所述的连接结构，其特征在于，所述横梁连接件包括横梁连接板和过渡板，所述横梁连接板用于与所述横梁连接，所述纵梁连接件包括纵梁连接板，所述过渡板连接于所述横梁连接板和所述纵梁连接板之间，所述法兰组件还包括弧形板，所述弧形板连接所述第二法兰和所述纵梁连接板。

4.如权利要求3所述的连接结构，其特征在于，所述横梁连接件形成有贯穿所述横梁连接板和所述过渡板的凸起，所述凸起位于所述横梁连接板和所述侧壁组件的连接处以及所述过渡板和所述侧壁组件的连接处，所述凸起向远离所述横梁的方向凸出设置。

5.如权利要求3所述的连接结构，其特征在于，所述过渡板内凹形成有加强筋，所述加强筋的凹面背离所述横梁设置。

6.如权利要求3所述的连接结构，其特征在于，所述纵梁连接件还包括自所述纵梁连接板向远离所述纵梁的方向凸出形成的加强台。

7.一种连接结构的制备方法，其特征在于，用于制备如权利要求1至6中任一项所述的连接结构，所述连接结构的制备方法包括以下步骤：

提供胚料体；

对所述胚料体进行冲压成形，得到预制体，所述预制体包括所述连接结构和余料件，所述余料件自所述纵梁连接件和所述第二法兰向远离所述连接部的中心方向延伸形成，其中，所述第二法兰和所述纵梁连接件的连接处对应位置增加8至10mm，两侧逐步过渡，过渡长度为10至15mm；

沿着所述第一法兰的外侧边切除所述余料件，得到所述连接结构。

8.一种汽车，其特征在于，所述汽车包括如权利要求1至6中任一项所述的连接结构。

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