CN112776888A - 一种汽车多连杆轻量化后副车架结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的是汽车领域的一种汽车多连杆轻量化后副车架结构，包括分段制造的左前铸铝支架、右前铸铝支架、左后铸铝支架、右后铸铝支架、前横梁、中横梁、后横梁、左上纵梁、左下纵梁、右上纵梁、右下纵梁及车身安装衬套，各部分零件采用铝合金MIG焊接组成副车架焊接总成，然后再装配对应的车身安装衬套和悬置衬套。本发明通过采用分段式铝合金铸造零件与挤压零件的融合设计有效解决了整体式铸造的工艺缺陷问题，降低了零件的制造难度，提升了零件成品率，同时，相对于传统钢制后副车架减重约40％，具有显著的轻量化效果。
Description
技术领域
本发明涉及汽车领域，尤其涉及一种汽车多连杆轻量化后副车架结构。
背景技术
随着我国汽车保有量的增加，其所引起的资源、环境问题也日益严峻。根据美国铝协会的数据，对于一辆1300Kg重的轿车,若重量减轻10％,其燃油消耗可降低8％，因此，汽车轻量化应用越来越成为各大主机厂减少排放的重要手段。
铝合金材料以其小密度，高比强度、比刚度，耐腐蚀等性能可以广泛应用于汽车的轻量化减重上。传统的钢制后副车架一般采用钢板冲压焊接的方式，其重量相对笨重，不利于汽车的底盘轻量化。特别是对于高端车型的多连杆后悬架系统，其结构相对复杂，对后副车架的结构也相对复杂，若采用钢制结构，其零件数量较多，焊接工艺复杂、产品重量也较重。
发明内容
为克服现有汽车钢制后副车架存在的结构复杂、笨重等缺陷，本发明所要解决的技术问题是：提供一种采用铝合金制造的汽车多连杆轻量化后副车架结构。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种汽车多连杆轻量化后副车架结构，包括分段制造的左前铸铝支架、右前铸铝支架、左后铸铝支架、右后铸铝支架、前横梁、中横梁、后横梁、左上纵梁、左下纵梁、右上纵梁、右下纵梁及车身安装衬套，所述左前铸铝支架与左后铸铝支架之间通过左上纵梁和左下纵梁焊接连接，所述右前铸铝支架与右后铸铝支架之间通过右上纵梁和右下纵梁焊接连接，所述左前铸铝支架与右前铸铝支架之间通过前横梁焊接连接，所述左后铸铝支架与右后铸铝支架之间通过后横梁和中横梁焊接连接，所述车身安装衬套包括四个，分别设置在左前铸铝支架、右前铸铝支架、左后铸铝支架和右后铸铝支架上。
进一步的是，所述前横梁、中横梁、后横梁、左上纵梁、左下纵梁、右上纵梁和右下纵梁均采用铝合金挤压成型。
进一步的是，所述前横梁上还设有用于安装悬置衬套的前悬置套管。
进一步的是，所述后横梁上还设有左后悬置支架，所述右后铸铝支架上还设有右后悬置支架。
进一步的是，所述左前铸铝支架与右前铸铝支架均为低压空心铸件，其互为对称结构，其上设有前车身衬套安装套管、上横臂安装支架、前上纵梁焊接接头、前下纵梁焊接接头、前横梁焊接接头、下横臂安装支架和稳定杆安装螺纹凸台。
进一步的是，所述上横臂安装支架和下横臂安装支架均采用两个耳片式结构，并加工有安装特征面和螺栓孔，所述稳定杆安装螺纹凸台为两个凸台之间设有弧形凹槽的结构，所述前上纵梁焊接接头、前下纵梁焊接接头和前横梁焊接接头为与各自焊接型材内径配合的凸台，并且凸台面为斜面，可与焊接型材端面形成V形焊接坡口。
进一步的是，所述左后铸铝支架与右后铸铝支架均为低压空心铸件，其上分别设有相对应的后车身衬套安装套管、上纵臂安装支架、下纵臂安装支架、束角调节杆安装螺纹凸台、后横梁焊接接头、中横梁焊接接头、后上纵梁焊接接头和后下纵梁焊接接头。
进一步的是，所述后上纵臂安装支架设计有容纳方螺母的矩形槽孔，所述后下纵臂安装支架上的安装孔为腰形孔，所述后上纵臂安装支架与后下纵臂安装支架之间设有至少三条加强筋。
本发明的有益效果是：通过采用分段式铝合金铸造零件与挤压零件的融合设计有效解决了整体式铸造的工艺缺陷问题，降低了零件的制造难度，提升了零件成品率，同时，相对于传统钢制后副车架减重约40％，具有显著的轻量化效果。
附图说明
图1是本发明结构示意图。
图2是本发明右前铸铝支架第一视角结构示意图。
图3是本发明右前铸铝支架第二视角结构示意图。
图4是本发明右后铸铝支架第一视角结构示意图。
图5是本发明右后铸铝支架第二视角结构示意图。
图6是本发明左后铸铝支架结构示意图。
图中标记为，1-左前铸铝支架，2-右前铸铝支架，3-左后铸铝支架，4-右后铸铝支架，5-前横梁，6-中横梁，7-后横梁，8-左上纵梁，9-左下纵梁，10-右上纵梁，11-右下纵梁，12-车身安装衬套，13-前悬置套管，14-左后悬置支架，15-右后悬置支架，101-前车身衬套安装套管，102-上横臂安装支架，103-前上纵梁焊接接头，104-前下纵梁焊接接头，105-前横梁焊接接头，106-下横臂安装支架，107-稳定杆安装螺纹凸台，301-后车身衬套安装套管，302-上纵臂安装支架，303-下纵臂安装支架，304-束角调节杆安装螺纹凸台，305-后横梁焊接接头，306-中横梁焊接接头，307-后上纵梁焊接接头，308-后下纵梁焊接接头。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进一步说明。
如图1所示，本发明的一种汽车多连杆轻量化后副车架结构，包括分段制造的左前铸铝支架1、右前铸铝支架2、左后铸铝支架3、右后铸铝支架4、前横梁5、中横梁6、后横梁7、左上纵梁8、左下纵梁9、右上纵梁10、右下纵梁11及车身安装衬套12，所述左前铸铝支架1与左后铸铝支架3之间通过左上纵梁8和左下纵梁9焊接连接，所述右前铸铝支架2与右后铸铝支架4之间通过右上纵梁10和右下纵梁11焊接连接，所述左前铸铝支架1与右前铸铝支架2之间通过前横梁5焊接连接，所述左后铸铝支架3与右后铸铝支架4之间通过后横梁7和中横梁6焊接连接，所述车身安装衬套12包括四个，分别设置在左前铸铝支架1、右前铸铝支架2、左后铸铝支架3和右后铸铝支架4上。
所述前横梁5、中横梁6、后横梁7、左上纵梁8、左下纵梁9、右上纵梁10和右下纵梁11均采用铝合金挤压成型。所述前横梁5上还设有用于安装悬置衬套的前悬置套管13。所述后横梁7上还焊接有左后悬置支架14，所述右后铸铝支架4上还设有右后悬置支架15。
在制造时，首先将左前铸铝支架1、左后铸铝支架3、左上纵梁8和左下纵梁9通过铝合金MIG焊接组成了副车架左纵梁分总成；然后将右前铸铝支架2、右后铸铝支架4、右上纵梁10和右下纵梁11通过铝合金MIG焊接组成了副车架右纵梁分总成；随后再将该副车架左纵梁分总成、副车架右纵梁分总成分别与前横梁5、中横梁6、后横梁7通过铝合金MIG焊接组成了副车架焊接总成；最后分别将悬置衬套和车身衬套压装到副车架焊接总成对应的套管中，构成副车架总成产品。该副车架采用三点悬置结构，其中前悬置采用整车坐标系的X向布置，前悬置衬管与前横梁通过铝合金MIG焊接；后悬置采用Y向布置，左后悬置支架14采用整体式挤压型材制作，右后悬置支架15铸造在右后铸铝支架4上。
如图2、图3所示，所述左前铸铝支架1和右前铸铝支架2为对称结构，均采用铝合金低压空心铸造工艺制成，可以大大减轻零件重量；该两零件为左右对称结构分别设计有前车身衬套安装套管101、上横臂安装支架102、前上纵梁焊接接头103、前下纵梁焊接接头104、前横梁焊接接头105、下横臂安装支架106和稳定杆安装螺纹凸台107。
其中，上横臂安装支架102和下横臂安装支架106均采用两个耳片式结构，采用CNC加工出安装特征面和螺栓孔；稳定杆安装螺纹凸台107设计为“纺锤形”结构，凸台中间有圆弧凹槽用于避让稳定杆零件包络防止与副车架产生干涉，两端凸台设计为外露的螺纹凸台，避免将此凸台铸造过程中由于砂芯包裹而形成铸造缺陷，同时两个凸台间设计有弧形凹槽结构用于稳定杆的橡胶块限位；所述前上纵梁焊接接头103、前下纵梁焊接接头104和前横梁焊接接头105为与各自焊接型材内径配合的凸台，并且凸台面为斜面，焊接时将此凸台插入对应的挤压梁内并形成V形焊接坡口，这种结构有助于提升焊接接头的强度，确保设计的可靠性。
如图4-6所示，所述左后铸铝支架3和右后铸铝支架4也均采用铝合金低压空心铸造，一方面可以降低零件重量，另一方面将零件分割为前铸铝支架和后铸铝支架减小了单个零件的模具尺寸，降低了零件的铸造工艺难度，也大大提升了零件铸造合格率。该两个零件分别设计有相对应的后车身衬套安装套管301、上纵臂安装支架302、下纵臂安装支架303、束角调节杆安装螺纹凸台304、后横梁焊接接头305、中横梁焊接接头306、后上纵梁焊接接头307和后下纵梁焊接接头308。
其中，上纵臂安装支架302设计有矩形槽孔用于放置该控制臂连接的方螺母采用该设计解决了螺母装配问题；下纵臂安装支架303上的安装孔设计为腰形孔，可通过偏心螺栓微调控制臂的安装点位置从而避免因为副车架制造误差造成车辆定位参数超差；同时，由于该副车架承载工况较大，为满足强度、刚度及疲劳要求，在上纵臂安装支架302与下纵臂安装支架303之间增加了至少三条加强筋；束角调节杆在副车架上通过三个螺纹凸台实现连接，采用该设计可以实现整车前轮转向和四轮转向两种不同配置车型件的通用，实现平台化设计；此外，该三处螺纹凸台也采用外露结构以避免凸台铸造过程中由于砂芯包裹而形成铸造缺陷。
本发明通过采用分段式铝合金铸造零件与挤压零件的融合设计有效解决了整体式铸造的工艺缺陷问题，降低了零件的制造难度，提升了零件成品率，同时，相对于传统钢制后副车架减重约40％，具有显著的轻量化效果。
Claims (8)
1.一种汽车多连杆轻量化后副车架结构，其特征是：包括分段制造的左前铸铝支架(1)、右前铸铝支架(2)、左后铸铝支架(3)、右后铸铝支架(4)、前横梁(5)、中横梁(6)、后横梁(7)、左上纵梁(8)、左下纵梁(9)、右上纵梁(10)、右下纵梁(11)及车身安装衬套(12)，所述左前铸铝支架(1)与左后铸铝支架(3)之间通过左上纵梁(8)和左下纵梁(9)焊接连接，所述右前铸铝支架(2)与右后铸铝支架(4)之间通过右上纵梁(10)和右下纵梁(11)焊接连接，所述左前铸铝支架(1)与右前铸铝支架(2)之间通过前横梁(5)焊接连接，所述左后铸铝支架(3)与右后铸铝支架(4)之间通过后横梁(7)和中横梁(6)焊接连接，所述车身安装衬套(12)包括四个，分别设置在左前铸铝支架(1)、右前铸铝支架(2)、左后铸铝支架(3)和右后铸铝支架(4)上。
2.如权利要求1所述的一种汽车多连杆轻量化后副车架结构，其特征是：所述前横梁(5)、中横梁(6)、后横梁(7)、左上纵梁(8)、左下纵梁(9)、右上纵梁(10)和右下纵梁(11)均采用铝合金挤压成型。
3.如权利要求2所述的一种汽车多连杆轻量化后副车架结构，其特征是：所述前横梁(5)上还设有用于安装悬置衬套的前悬置套管(13)。
4.如权利要求2所述的一种汽车多连杆轻量化后副车架结构，其特征是：所述后横梁(7)上还设有左后悬置支架(14)，所述右后铸铝支架(4)上还设有右后悬置支架(15)。
5.如权利要求1所述的一种汽车多连杆轻量化后副车架结构，其特征是：所述左前铸铝支架(1)与右前铸铝支架(2)均为低压空心铸件，其互为对称结构，其上设有前车身衬套安装套管(101)、上横臂安装支架(102)、前上纵梁焊接接头(103)、前下纵梁焊接接头(104)、前横梁焊接接头(105)、下横臂安装支架(106)和稳定杆安装螺纹凸台(107)。
6.如权利要求5所述的一种汽车多连杆轻量化后副车架结构，其特征是：所述上横臂安装支架(102)和下横臂安装支架(106)均采用两个耳片式结构，并加工有安装特征面和螺栓孔，所述稳定杆安装螺纹凸台(107)为两个凸台之间设有弧形凹槽的结构，所述前上纵梁焊接接头(103)、前下纵梁焊接接头(104)和前横梁焊接接头(105)为与各自焊接型材内径配合的凸台，并且凸台面为斜面，可与焊接型材端面形成V形焊接坡口。
7.如权利要求1所述的一种汽车多连杆轻量化后副车架结构，其特征是：所述左后铸铝支架(3)与右后铸铝支架(4)均为低压空心铸件，其上分别设有相对应的后车身衬套安装套管(301)、上纵臂安装支架(302)、下纵臂安装支架(303)、束角调节杆安装螺纹凸台(304)、后横梁焊接接头(305)、中横梁焊接接头(306)、后上纵梁焊接接头(307)和后下纵梁焊接接头(308)。
8.如权利要求7所述的一种汽车多连杆轻量化后副车架结构，其特征是：所述上纵臂安装支架(302)设计有容纳方螺母的矩形槽孔，所述下纵臂安装支架(303)上的安装孔为腰形孔，所述上纵臂安装支架(302)与下纵臂安装支架(303)之间设有至少三条加强筋。
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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 |
Application publication date: 20210511 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |