CN113771948A - 一种下车身前部结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种下车身前部结构，包括前横梁、副车架、左副纵梁和右副纵梁，所述左副纵梁和所述右副纵梁互相对称，所述左副纵梁的前侧和所述右副纵梁的前侧分别与所述前横梁的左右两侧连接，所述左副纵梁的后侧和所述右副纵梁的后侧分别与所述副车架的左右两侧连接，还包括加强弧形管，所述加强弧形管的顶部与所述前横梁的中部连接，所述加强弧形管的左侧端部与所述左副纵梁连接，所述加强弧形管的右侧端部与所述右副纵梁连接，所述加强弧形管的左侧端部和所述加强弧形管的右侧端部互相对称。本发明能够提升碰撞传力效果以及碰撞过程中的折弯吸能效果，增加碰撞传力结构的稳定性，降低碰撞对乘员舱的冲击。
Description
技术领域
本发明涉及汽车车身，具体涉及一种下车身前部结构。
背景技术
随着汽车越来越普及，其保有量基数也较为庞大。科技的发展以及人们对汽车安全越来越重视，使得汽车的碰撞安全性能要求也越来越高。中国新车评价规程（C-NCAP）自成立以来，其评价规程经历了多次版本的更新。正面的40%重叠可变形壁障碰撞试验（ODB）也将在2021版的C-NCAP中更新成正面50%重叠移动渐进变形壁障碰撞试验（MPDB），该工况是壁障和车辆重合50%车宽，双方都以50km/h的速度进行对撞，通常车辆只有左纵梁作为主要的传力、吸能结构，该工况不仅考察车体吸能效果还要考察壁障的变形程度，且假人也由混Ⅲ假人切换成更精准的thor假人。2017年，中国保险汽车安全指数测试评价规程正式发布，把正面25%偏置碰撞（SOB）、耐撞性与维修经济性指数（Rcar）也纳入到考察中，其中Rcar中的结构耐撞性指标也需要机舱里的传力结构有较强的稳定性才不至于罚分（前纵梁上的测量点在X、Y、Z方向上的位置<3mm才不会校正罚分）。目前研发的新车型都需要考虑到MPDB和Rcar工况对正面碰撞结构提出的较高的吸能、传力要求。传统的下车身前部结构包括前横梁、副车架和两个副纵梁，两个副纵梁互相对称，并且前横梁的左右两侧分别与两个副纵梁的前侧连接，副车架的左右两侧分别与两个副纵梁的后侧连接，这种结构的强度较差，已不能满足MPDB和Rcar工况对正面碰撞结构的要求。
CN208198588U公开了一种汽车下车身前部结构，包括水箱框架、副车架、一对副纵梁和若干个支撑杆，水箱框架的底部固连在一对副纵梁的前端，副车架固连在一对副纵梁的后端，若干个支撑杆的底部分别与对应的副纵梁相固连，支撑杆的顶部用于与车身的主纵梁相固连。该实用新型具有传力通道多和安全性能好的优点，但是该实用新型的正面碰撞结构的吸能、传力能力较差。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是克服现有技术中的缺陷，提供一种下车身前部结构，能够提升碰撞传力效果以及碰撞过程中的折弯吸能效果，增加碰撞传力结构的稳定性，降低碰撞对乘员舱的冲击。
本发明的一种下车身前部结构，包括前横梁、副车架、左副纵梁和右副纵梁，所述左副纵梁和所述右副纵梁互相对称，所述左副纵梁的前侧和所述右副纵梁的前侧分别与所述前横梁的左右两侧连接，所述左副纵梁的后侧和所述右副纵梁的后侧分别与所述副车架的左右两侧连接，还包括加强弧形管，所述加强弧形管的顶部与所述前横梁的中部连接，所述加强弧形管的左侧端部与所述左副纵梁连接，所述加强弧形管的右侧端部与所述右副纵梁连接，所述加强弧形管的左侧端部和所述加强弧形管的右侧端部互相对称。
进一步，所述前横梁包括横梁上板和设置在所述横梁上板的下侧的横梁下板，所述横梁上板与所述横梁下板之间形成沿左右方向贯通的第一空腔；所述前横梁的中部还设置有向后开口的用于与所述加强弧形管适配的安装槽。
进一步，所述安装槽包括槽体上部和槽体下部，所述槽体上部设置在所述横梁上板的中部的后侧，所述槽体下部设置在所述横梁下板的中部的后侧，所述槽体上部向上凹陷，所述槽体下部向下凹陷。
进一步，所述左副纵梁的前侧设置有左横梁安装孔，所述右副纵梁的前侧设置右横梁安装孔，所述前横梁的左右两侧分别插入所述左横梁安装孔和所述右横梁安装孔。
进一步，所述左副纵梁的后侧设置有加强弧形管左安装孔，所述右副纵梁的后侧设置有加强弧形管右安装孔，所述加强弧形管的左侧端部插入所述加强弧形管左安装孔，所述加强弧形管的右侧端部插入所述加强弧形管右安装孔。
进一步，所述右副纵梁包括纵梁上板和设置在所述纵梁上板的下侧的纵梁下板，所述纵梁上板和所述纵梁下板之间形成第二空腔。
进一步，所述左副纵梁和所述右副纵梁上均沿前后方向间隔设置有多个溃缩引导筋，多个所述溃缩引导筋的长度方向均沿左右方向。
进一步，所述左副纵梁与所述加强弧形管之间的间距从前至后减小，所述右副纵梁与所述加强弧形管之间的间距从前至后减小。
进一步，还包括设置在所述左副纵梁的前侧的左副吸能盒和设置在所述右副纵梁的前侧的右副吸能盒，所述左副吸能盒的后端部与所述前横梁的左侧相抵靠，所述右副吸能盒的后端部与所述前横梁的右侧相抵靠。
本发明的有益效果是：前横梁和副车架通过左副纵梁和右副纵梁连接成为一个整体，前横梁的中部、左副纵梁的后部和右副纵梁的后部均与加强弧形管连接，整体结构强度有了很大的提升，增加了传力路径，前横梁在承受碰撞冲击后，冲击力会通过左副纵梁、右副纵梁以及加强弧形管传递至副车架的左右两侧，增设加强弧形管后碰撞传力效果以及碰撞过程中的折弯吸能效果均有极大的提升，增加碰撞传力结构的稳定性，降低碰撞对乘员舱的冲击。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的前横梁、左副纵梁、右副纵梁以及加强弧形管连接的结构示意图；
图3为图2的A-A截面示意图；
图4为图3的B处局部放大示意图。
附图标记说明：1-前横梁，11-横梁上板，111-槽体上部，12-横梁下板，121-槽体下部，2-副车架，3-左副纵梁，4-右副纵梁，41-纵梁上板，42-纵梁下板，5-加强弧形管，6-左副吸能盒，7-右副吸能盒，8-溃缩引导筋。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作详细说明。
如图1-图4所示，本实施例中的一种下车身前部结构，包括前横梁1、副车架2、左副纵梁3和右副纵梁4，左副纵梁3和右副纵梁4互相对称，左副纵梁3的前侧和右副纵梁4的前侧分别与前横梁1的左右两侧连接，左副纵梁3的后侧和右副纵梁4的后侧分别与副车架2的左右两侧连接，还包括加强弧形管5，加强弧形管5的顶部与前横梁1的中部连接，加强弧形管5的左侧端部与左副纵梁3连接，加强弧形管5的右侧端部与右副纵梁4连接，加强弧形管5的左侧端部和加强弧形管5的右侧端部互相对称。前横梁1和副车架2通过左副纵梁3和右副纵梁4连接成为一个整体，前横梁1的中部、左副纵梁3的后部和右副纵梁4的后部均与加强弧形管5连接，整体结构强度有了很大的提升，增加了传力路径，前横梁1在承受碰撞冲击后，冲击力会通过左副纵梁3、右副纵梁4以及加强弧形管5传递至副车架2的左右两侧，增设加强弧形管5后碰撞传力效果以及碰撞过程中的折弯吸能效果均有极大的提升，增加碰撞传力结构的稳定性，降低碰撞对乘员舱的冲击。在仿真中，用225kg的刚性块以50.4km/h的速度冲击本发明的下车身前部结构，本发明的下车身前部结构完全吸收冲击能量需要溃缩143mm，但如果用225kg的刚性块以50.4km/h的速度冲击传统的下车身前部结构（未设置加强弧形管5，仅包括前横梁1、副车架2、左副纵梁3和右副纵梁4），吸收同样的冲击能量需要溃缩264mm，所以本发明的下车身前部结构相比传统结构吸能效果提升明显。此外，由于加强弧形管5可以通过弯管机直接加工成型，生产成本低。
本实施例中，如图3-图4所示，前横梁1包括横梁上板11和设置在横梁上板11的下侧的横梁下板12，横梁上板11与横梁下板12之间形成沿左右方向贯通的第一空腔；前横梁1的中部还设置有向后开口的用于与加强弧形管5适配的安装槽；安装槽包括槽体上部111和槽体下部121，槽体上部111设置在横梁上板11的中部的后侧，槽体下部121设置在横梁下板12的中部的后侧，槽体上部111向上凹陷，槽体下部121向下凹陷。加强弧形管5插入安装槽后，通过焊接将前横梁1和加强弧形管5连接成为一个整体，保证前横梁1和加强弧形管5的连接强度，进而保证下车身前部结构的整体强度；前横梁1采用分体式设计，能够分别加工成型，便于加工槽体上部111或槽体下部121，同时槽体上部111和槽体下部121能够增加与加强弧形管5的接触面积以及焊缝长度，进一步增加前横梁1和加强弧形管5的连接强度，进一步保证下车身前部结构的整体强度。
本实施例中，如图2所示，左副纵梁3的前侧设置有左横梁安装孔，右副纵梁4的前侧设置右横梁安装孔，前横梁1的左右两侧分别插入左横梁安装孔和右横梁安装孔；左副纵梁3的后侧设置有加强弧形管左安装孔，右副纵梁4的后侧设置有加强弧形管右安装孔，加强弧形管5的左侧端部插入加强弧形管左安装孔，加强弧形管5的右侧端部插入加强弧形管右安装孔；右副纵梁4包括纵梁上板41和设置在纵梁上板41的下侧的纵梁下板42，纵梁上板41和纵梁下板42之间形成第二空腔；左副纵梁3的结构与右副纵梁4的结构互相对称。前横梁1通过左横梁安装孔和右横梁安装孔伸入第二空腔，并且前横梁1通过焊接分别于左副纵梁3和右副纵梁4连接，同时纵梁上板41、纵梁下板42以及前横梁1对应位置分别设置有连接通孔，通过螺栓穿过连接通孔并与螺母相配合，能够进一步提升前横梁1与左副纵梁3的连接强度以及前横梁1与右副纵梁4的连接强度；加强弧形管5的两侧端部也分别伸入左副纵梁3和右副纵梁4的第二空腔，并且加强弧形管5通过焊接分别于左副纵梁3和右副纵梁4连接。
本实施例中，如图2所示，左副纵梁3和右副纵梁4上均沿前后方向间隔设置有多个溃缩引导筋8，多个溃缩引导筋8的长度方向均沿左右方向。前横梁1在承受碰撞冲击后，冲击力会通过左副纵梁3、右副纵梁4以及加强弧形管5传递至副车架2的左右两侧，溃缩引导筋8能够在冲击力过大时引导左副纵梁3和右副纵梁4首先发生溃缩变形，吸能冲击能量，降低碰撞对乘员舱的冲击。
本实施例中，如图1-图2所示，所述左副纵梁3与所述加强弧形管5之间的间距从前至后减小，所述右副纵梁4与所述加强弧形管5之间的间距从前至后减小，在左右两侧均形成近似于三角形的结构，结构稳定，并且利于冲击力的传递。
本实施例中，如图1所示，还包括设置在左副纵梁3的前侧的左副吸能盒6和设置在右副纵梁4的前侧的右副吸能盒7，左副吸能盒6的后端部与前横梁1的左侧相抵靠，右副吸能盒7的后端部与前横梁1的右侧相抵靠。左副吸能盒6和右副吸能盒7自身可以通过溃缩吸收冲击能量，同时左副吸能盒6或者右副吸能盒7承受冲击后能够将冲击力传递至前横梁1，从而能够传递至左副纵梁3、右副纵梁4以及加强弧形管5。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (9)
1.一种下车身前部结构，包括前横梁（1）、副车架（2）、左副纵梁（3）和右副纵梁（4），所述左副纵梁（3）和所述右副纵梁（4）互相对称，所述左副纵梁（3）的前侧和所述右副纵梁（4）的前侧分别与所述前横梁（1）的左右两侧连接，所述左副纵梁（3）的后侧和所述右副纵梁（4）的后侧分别与所述副车架（2）的左右两侧连接，其特征在于：还包括加强弧形管（5），所述加强弧形管（5）的顶部与所述前横梁（1）的中部连接，所述加强弧形管（5）的左侧端部与所述左副纵梁（3）连接，所述加强弧形管（5）的右侧端部与所述右副纵梁（4）连接，所述加强弧形管（5）的左侧端部和所述加强弧形管（5）的右侧端部互相对称。
2.根据权利要求1所述的下车身前部结构，其特征在于：所述前横梁（1）包括横梁上板（11）和设置在所述横梁上板（11）的下侧的横梁下板（12），所述横梁上板（11）与所述横梁下板（12）之间形成沿左右方向贯通的第一空腔；所述前横梁（1）的中部还设置有向后开口的用于与所述加强弧形管（5）适配的安装槽。
3.根据权利要求2所述的下车身前部结构，其特征在于：所述安装槽包括槽体上部（111）和槽体下部（121），所述槽体上部（111）设置在所述横梁上板（11）的中部的后侧，所述槽体下部（121）设置在所述横梁下板（12）的中部的后侧，所述槽体上部（111）向上凹陷，所述槽体下部（121）向下凹陷。
4.根据权利要求1所述的下车身前部结构，其特征在于：所述左副纵梁（3）的前侧设置有左横梁安装孔，所述右副纵梁（4）的前侧设置右横梁安装孔，所述前横梁（1）的左右两侧分别插入所述左横梁安装孔和所述右横梁安装孔。
5.根据权利要求4所述的下车身前部结构，其特征在于：所述左副纵梁（3）的后侧设置有加强弧形管左安装孔，所述右副纵梁（4）的后侧设置有加强弧形管右安装孔，所述加强弧形管（5）的左侧端部插入所述加强弧形管左安装孔，所述加强弧形管（5）的右侧端部插入所述加强弧形管右安装孔。
6.根据权利要求5所述的下车身前部结构，其特征在于：所述右副纵梁（4）包括纵梁上板（41）和设置在所述纵梁上板（41）的下侧的纵梁下板（42），所述纵梁上板（41）和所述纵梁下板（42）之间形成第二空腔。
7.根据权利要求6所述的下车身前部结构，其特征在于：所述左副纵梁（3）和所述右副纵梁（4）上均沿前后方向间隔设置有多个溃缩引导筋（8），多个所述溃缩引导筋（8）的长度方向均沿左右方向。
8.根据权利要求1所述的下车身前部结构，其特征在于：所述左副纵梁（3）与所述加强弧形管（5）之间的间距从前至后减小，所述右副纵梁（4）与所述加强弧形管（5）之间的间距从前至后减小。
9.根据权利要求1所述的下车身前部结构，其特征在于：还包括设置在所述左副纵梁（3）的前侧的左副吸能盒（6）和设置在所述右副纵梁（4）的前侧的右副吸能盒（7），所述左副吸能盒（6）的后端部与所述前横梁（1）的左侧相抵靠，所述右副吸能盒（7）的后端部与所述前横梁（1）的右侧相抵靠。
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