CN112590937B - 一种横梁总成 - Google Patents

Abstract

本发明涉及汽车零件技术领域，具体公开了一种横梁总成，横梁总成包括：悬置横梁；前簧后支架横梁总成，通过一体铸造成型，前簧后支架横梁总成包括：前簧后支架横梁，前簧后支架横梁包括底板和侧板，底板的相对的两端均连接有侧板；车架固定部，用于与车架连接，两个侧板均连接有车架固定部；驾驶室后悬置支架，用于连接驾驶室后悬置，两个车架固定部均连接有驾驶室后悬置支架；悬置横梁支架，用于连接悬置横梁，两个驾驶室后悬置支架均连接有悬置横梁支架，悬置横梁、车架固定部和前簧后支架横梁形成环形结构；板簧吊环支架，用于连接板簧吊环，两个侧板上均设置有板簧吊环支架。横梁总成的扭转刚度大，外宽精度高，生产成本低，优化底盘的布局。

Description

一种横梁总成

技术领域

本发明涉及汽车零件技术领域，尤其涉及一种横梁总成。

背景技术

随着商用车整车技术的发展，对整车底盘轻量化，集成化要求越来越高。整车底盘包括板簧吊环、驾驶室后悬置、前簧后支架横梁以及悬置横梁，且板簧吊环、驾驶室后悬置、前簧后支架横梁以及悬置横梁分别与车架连接且均集中在整车中前端，这使得整车布置空间十分有限，对整车布置带来了很大困扰。另外，前簧后支架横梁多采用钣金冲压结构，由于受变速箱位置影响，前簧后支架横梁形状大多很复杂，导致大型冲压模具成本高，以及导致前簧后支架横梁扭转刚度低。同时，由于复杂钣金结构存在生产尺寸误差会导致车架前端车架外宽精度难以保证。

发明内容

本发明的目的在于提供一种横梁总成，以优化底盘的布局，提高横梁总成的扭转刚度大，外宽精度，降低横梁总成的生产成本。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种横梁总成，包括：

悬置横梁；

前簧后支架横梁总成，通过一体铸造成型，所述前簧后支架横梁总成包括：

前簧后支架横梁，所述前簧后支架横梁包括底板和侧板，所述底板的相对的两端均连接有所述侧板，且所述侧板与所述底板呈钝角设置；

车架固定部，用于与车架连接，两个所述侧板的上端均连接有所述车架固定部；

驾驶室后悬置支架，用于连接驾驶室后悬置，两个所述车架固定部均连接有所述驾驶室后悬置支架；

悬置横梁支架，用于连接所述悬置横梁，两个所述驾驶室后悬置支架均连接有所述悬置横梁支架，所述悬置横梁、所述车架固定部和所述前簧后支架横梁形成环形结构；

板簧吊环支架，用于连接板簧吊环，两个所述侧板上均设置有板簧吊环支架。

作为优选，所述底板和所述侧板上均开设有第一减重孔，所述底板和所述侧板上设置有第一加强筋，所述底板与所述侧板的连接处设置有第二加强筋，所述第二加强筋的宽度大于所述第一加强筋的宽度。

作为优选，所述车架固定部包括固定部本体和连接加强筋，所述连接加强筋连接于所述固定部本体，所述固定部本体的下端与所述侧板连接，所述固定部本体上开设有用于连接所述车架的多个车架连接孔。

作为优选，所述连接加强筋包括第三加强筋和第四加强筋，多个所述车架连接孔的端部的周向均设置有所述第三加强筋，相邻的两个所述第三加强筋之间通过所述第四加强筋连接。

作为优选，所述固定部本体上开设有第二减重孔，所述第二减重孔的端部的周向设置有第五加强筋。

作为优选，所述板簧吊环支架包括凸块、吊环销轴孔和第六加强筋，所述侧板的两侧面均设置有所述凸块，所述吊环销轴孔贯穿两个所述凸块和所述侧板，所述第六加强筋与所述凸块和所述侧板连接。

作为优选，所述驾驶室后悬置支架包括：

支板，连接于所述车架固定部的上端，所述支板的上端开设有支架上连接孔，所述支架上连接孔用于与驾驶室液压锁总成支架连接；

立壁，连接于两个所述支板相互远离的一侧，所述立壁远离所述支板的一端开设有支架下连接孔，所述支架下连接孔用于与后悬置空气弹簧和减震器连接。

作为优选，所述立壁为中空结构。

作为优选，所述驾驶室后悬置支架与所述悬置横梁支架之间连接有加强板。

作为优选，所述悬置横梁支架包括：

横板，连接于两个所述驾驶室后悬置支架相互靠近的一侧，所述横板上开设有第三减重孔和多个悬置横梁连接孔；

第七加强筋，设置于所述悬置横梁连接孔的端部的周向，并与所述横板连接；

第八加强筋，与所述横板连接，相邻的两个所述第七加强筋之间设置有所述第八加强筋。

本发明的有益效果：

前簧后支架横梁总成采用一体铸造成型，从而降低了模具成本，提高了产品尺寸精度。前簧后支架横梁总成同时集成了前簧后支架横梁、车架固定部、板簧吊环支架、驾驶室后悬置支架和悬置横梁支架，从而使得前簧后支架横梁、板簧吊环、驾驶室后悬置和悬置横梁易于布置至整车中前端。横梁总成采用形成环形结构的悬置横梁、车架固定部和前簧后支架横梁，保证了车架前端扭转刚度和稳定性。侧板与所述底板呈钝角设置，使得前簧后支架横梁形成能够躲避整车变速箱的“盆式”结构。

本发明提供的横梁总成具有高度集成，高抗扭的特点，相比现有的复杂冲压前簧后支架横梁，减少了大型冲压模具的高昂费用，通过结构精益化设计，使底盘布局更加合理的同时大比例提高车架中前部扭转刚度，同时极大程度的减少了零件数量并实现轻量化。

附图说明

图1是本发明实施例提供的车架与横梁总成连接的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的横梁总成的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的横梁总成移除悬置横梁后的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的横梁总成移除悬置横梁后另一视角的结构示意图；

图5是本发明实施例提供的横梁总成移除悬置横梁后又一视角的结构示意图。

图中：

10、车架；

1、悬置横梁；

2、前簧后支架横梁总成；

21、前簧后支架横梁；211、底板；212、侧板；213、第一减重孔；214、第一加强筋；215、第二加强筋；

22、车架固定部；221、固定部本体；222、车架连接孔；223、第三加强筋；224、第四加强筋；225、第二减重孔；226、第五加强筋；

23、驾驶室后悬置支架；231、支板；232、立壁；233、支架上连接孔；234、支架下连接孔；

24、悬置横梁支架；241、横板；242、第七加强筋；243、第八加强筋；244、悬置横梁连接孔；245、第三减重孔；

25、板簧吊环支架；251、凸块；252、吊环销轴孔；253、第六加强筋；

26、加强板。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部。

本发明中限定了一些方位词，在未作出相反说明的情况下，所使用的方位词如“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”这些方位词是为了便于理解而采用的，因而不构成对本发明保护范围的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本实施例提供了一种横梁总成，以优化底盘的布局，提高横梁总成的扭转刚度大，外宽精度，降低横梁总成的生产成本。

如图1-图3所示，本实施例提供的横梁总成包括悬置横梁1和前簧后支架横梁总成2，前簧后支架横梁总成2通过一体铸造成型。前簧后支架横梁总成2包括前簧后支架横梁21、车架固定部22、驾驶室后悬置支架23、悬置横梁支架24和板簧吊环支架25。前簧后支架横梁21包括底板211和侧板212，底板211的相对的两端均连接有侧板212，且侧板212与底板211呈钝角设置。车架固定部22用于与车架10连接，两个侧板212的上端均连接有车架固定部22。驾驶室后悬置支架23用于连接驾驶室后悬置，两个车架固定部22均连接有驾驶室后悬置支架23。悬置横梁支架24用于连接悬置横梁1，两个驾驶室后悬置支架23均连接有悬置横梁支架24，悬置横梁1、车架固定部22和前簧后支架横梁21形成环形结构。板簧吊环支架25用于连接板簧吊环，两个侧板212上均设置有板簧吊环支架25。

前簧后支架横梁总成2采用一体铸造成型，从而降低了模具成本，提高了产品尺寸精度。前簧后支架横梁总成2同时集成了前簧后支架横梁21、车架固定部22、板簧吊环支架25、驾驶室后悬置支架23和悬置横梁支架24，从而使得前簧后支架横梁21、板簧吊环、驾驶室后悬置和悬置横梁1易于布置至整车中前端。本发明将前簧后支架横梁总成2与悬置横梁1连接，悬置横梁1、车架固定部22和前簧后支架横梁21形成环形结构，大大的提升了车架10中前端扭转刚度，有效解决车架10中前部由于发动机和变速箱布置导致扭转刚度弱的问题，有效提高车架10周围连接支架可靠性。侧板212与底板211呈钝角设置，使得前簧后支架横梁21形成能够躲避整车变速箱的“盆式”结构。

本发明提供的横梁总成，前簧后支架横梁总成2通过一体铸造成型，同时集成了前簧后支架横梁21、车架固定部22、板簧吊环支架25、驾驶室后悬置支架23和悬置横梁支架24，具有高度集成，高抗扭的特点，减少整车零部件及连接件，很好的解决整车中前端模块设计位置紧张的问题，同时减少了装配尺寸误差，保证了车架中前部外宽尺寸。相比现有的复杂冲压前簧后支架横梁，减少了大型冲压模具的高昂费用。

优选地，横梁总成通过铝合金铸造成型，在保证横梁总成强度的前提下，进一步实现横梁总成的轻量化。

如图4所示，底板211和侧板212上均开设有第一减重孔213，底板211和侧板212上设置有第一加强筋214，底板211与侧板212的连接处设置有第二加强筋215，第二加强筋215的宽度大于第一加强筋214的宽度。侧板212与底板211呈钝角设置，即前簧后支架横梁21采用“盆式”结构，以躲避整车变速箱。在车辆扭转和转弯工况时，前簧后支架横梁21拐弯处受力较大，因此底板211与侧板212的连接处的第二加强筋215加粗，保证前簧后支架横梁21使用安全系数，同时在受力较小且对前簧后支架横梁21刚度贡献较小处，设立第一减重孔213，实现轻量化的目的。

本实施例对前簧后支架横梁21局部受力大的地方进行了加强，解决了钣金横梁局部难以加强的难题，提高了横梁总成使用疲劳寿命。

如图3和图4所示，驾驶室后悬置支架23包括支板231和立壁232，支板231连接于车架固定部22的上端，支板231的上端开设有支架上连接孔233，支架上连接孔233用于与驾驶室液压锁总成支架连接。立壁232连接于两个支板231相互远离的一侧，立壁232远离支板231的一端开设有支架下连接孔234，支架下连接孔234用于与后悬置空气弹簧和减震器连接。立壁232为中空结构，以进一步实现横梁总成的轻量化。

悬置横梁支架24包括横板241、第七加强筋242和第八加强筋243，横板241连接于两个驾驶室后悬置支架23相互靠近的一侧，横板241上开设有第三减重孔245和多个悬置横梁连接孔244。第七加强筋242设置于悬置横梁连接孔244的端部的周向，并与横板241连接。第八加强筋243与横板241连接，相邻的两个第七加强筋242之间设置有第八加强筋243。每个横板241上开设有五个φ15mm的悬置横梁连接孔244，悬置横梁1通过螺栓固定在横板241上，从而形成封闭的环形结构，保证车架10前端扭转刚度和稳定性。

驾驶室后悬置支架23的支板231与悬置横梁支架24的横板241之间连接有加强板26，以有效防止支板231和悬置横梁支架24发生变形。优选地，支板231与悬置横梁支架24的横板241垂直连接。

如图5所示，车架固定部22包括固定部本体221和连接加强筋，固定部本体221的下端与侧板212连接，固定部本体221上开设有用于连接车架10的车架连接孔222，连接加强筋连接于固定部本体221。其中，每个固定部本体221上均设置有九个车架连接孔222，九个车架连接孔222包括八个φ17mm和一个φ15mm孔，车架连接孔222通过螺栓与车架10相连，保证连接强度。

连接加强筋包括第三加强筋223和第四加强筋224，多个车架连接孔222的端部的周向均设置有第三加强筋223，相邻的两个第三加强筋223之间通过第四加强筋224连接。第三加强筋223和第四加强筋224有效保证了车架连接孔222和固定部本体221的强度。

固定部本体221上开设有第二减重孔225，第二减重孔225的端部的周向设置有第五加强筋226。第二减重孔225可以减轻固定部本体221的重量，第五加强筋226可以保证固定部本体221的强度。

板簧吊环支架25包括凸块251、吊环销轴孔252和第六加强筋253，侧板212的两侧面均设置有凸块251，吊环销轴孔252贯穿两个凸块251和侧板212，第六加强筋253与凸块251和侧板212连接。其中吊环销轴孔252为φ37mm的孔，与板簧吊环销轴衬套配合。第六加强筋253和凸块251均能够起到局部加强作用。

本发明采用拓扑优化设计，在局部受力较大处设立加强筋，受力较小处采用薄壁和减重孔，以达到等应力设计效果，在提高横梁总成使用安全系数前提下最大程度轻量化，降低成本，零件总重54.1KG，在增加了悬置横梁1和悬置横梁支架24的同时实现降重19KG，降重26％。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种横梁总成，其特征在于，包括：

悬置横梁(1)；

前簧后支架横梁总成(2)，通过一体铸造成型，所述前簧后支架横梁总成(2)包括：

前簧后支架横梁(21)，所述前簧后支架横梁(21)包括底板(211)和侧板(212)，所述底板(211)的相对的两端均连接有所述侧板(212)，且所述侧板(212)与所述底板(211)呈钝角设置；

车架固定部(22)，用于与车架(10)连接，两个所述侧板(212)的上端均连接有所述车架固定部(22)；

驾驶室后悬置支架(23)，用于连接驾驶室后悬置，两个所述车架固定部(22)均连接有所述驾驶室后悬置支架(23)；

悬置横梁支架(24)，用于连接所述悬置横梁(1)，两个所述驾驶室后悬置支架(23)均连接有所述悬置横梁支架(24)，所述悬置横梁(1)、所述车架固定部(22)和所述前簧后支架横梁(21)形成环形结构；

板簧吊环支架(25)，用于连接板簧吊环，两个所述侧板(212)上均设置有板簧吊环支架(25)；

支板(231)，连接于所述车架固定部(22)的上端，所述支板(231)的上端开设有支架上连接孔(233)，所述支架上连接孔(233)用于与驾驶室液压锁总成支架连接；

立壁(232)，连接于两个所述支板(231)相互远离的一侧，所述立壁(232)远离所述支板(231)的一端开设有支架下连接孔(234)，所述支架下连接孔(234)用于与后悬置空气弹簧和减震器连接。

2.根据权利要求1所述的横梁总成，其特征在于，所述底板(211)和所述侧板(212)上均开设有第一减重孔(213)，所述底板(211)和所述侧板(212)上设置有第一加强筋(214)，所述底板(211)与所述侧板(212)的连接处设置有第二加强筋(215)，所述第二加强筋(215)的宽度大于所述第一加强筋(214)的宽度。

3.根据权利要求1所述的横梁总成，其特征在于，所述车架固定部(22)包括固定部本体(221)和连接加强筋，所述连接加强筋连接于所述固定部本体(221)，所述固定部本体(221)的下端与所述侧板(212)连接，所述固定部本体(221)上开设有用于连接所述车架(10)的多个车架连接孔(222)。

4.根据权利要求3所述的横梁总成，其特征在于，所述连接加强筋包括第三加强筋(223)和第四加强筋(224)，多个所述车架连接孔(222)的端部的周向均设置有所述第三加强筋(223)，相邻的两个所述第三加强筋(223)之间通过所述第四加强筋(224)连接。

5.根据权利要求3所述的横梁总成，其特征在于，所述固定部本体(221)上开设有第二减重孔(225)，所述第二减重孔(225)的端部的周向设置有第五加强筋(226)。

6.根据权利要求1所述的横梁总成，其特征在于，所述板簧吊环支架(25)包括凸块(251)、吊环销轴孔(252)和第六加强筋(253)，所述侧板(212)的两侧面均设置有所述凸块(251)，所述吊环销轴孔(252)贯穿两个所述凸块(251)和所述侧板(212)，所述第六加强筋(253)与所述凸块(251)和所述侧板(212)连接。

7.根据权利要求1所述的横梁总成，其特征在于，所述立壁(232)为中空结构。

8.根据权利要求1所述的横梁总成，其特征在于，所述驾驶室后悬置支架(23)与所述悬置横梁支架(24)之间连接有加强板(26)。

9.根据权利要求1所述的横梁总成，其特征在于，所述悬置横梁支架(24)包括：

横板(241)，连接于两个所述驾驶室后悬置支架(23)相互靠近的一侧，所述横板(241)上开设有第三减重孔(245)和多个悬置横梁连接孔(244)；

第七加强筋(242)，设置于所述悬置横梁连接孔(244)的端部的周向，并与所述横板(241)连接；

第八加强筋(243)，与所述横板(241)连接，相邻的两个所述第七加强筋(242)之间设置有所述第八加强筋(243)。

Images