CN113879408A - 轻量化挡泥板支架总成及其挡泥板支撑杆制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轻量化挡泥板支架总成及其挡泥板支撑杆制备方法，挡泥板支架总成将挡泥板安装于车架上，包括固定支座及挡泥板支撑杆，所述挡泥板支撑杆安装在挡泥板背面，所述挡泥板支撑杆的一端安装在所述固定支座内并通过所述固定支座与车架连接，所述挡泥板支撑杆自与所述固定支座连接的一端向另一端垂直于长度方向的截面积变小。本发明的轻量化挡泥板支架总成采用变截面的挡泥板支撑杆，针对不同部位应力水平合理设计厚度及结构尺寸，最大限度实现轻量化，可明显降低挡泥板支撑杆的重量，保证挡泥板支架总成的整体强度；本发明的制备方法，制备不等厚板材坯料，再采用卷焊、扩管等工艺形成利用不等厚材料制造挡泥板支撑杆的成形工艺。

Description

轻量化挡泥板支架总成及其挡泥板支撑杆制备方法

技术领域

本发明涉及车辆挡泥板技术领域，具体涉及一种轻量化挡泥板支架总成及其挡泥板支撑杆制备方法。

背景技术

挡泥板通常为安装在车轮外框架后面的板式结构，通常为优质橡胶材质制造，也有采用工程塑料。挡泥板顾名思义就是挡泥的作用，防止轮胎将泥水、碎石等甩入周围零部件，对零部件造成损伤，也有装饰美观的作用。车辆挡泥板是安装在车轮外的板式结构，在车辆行驶过程中可以阻挡泥沙上溅，通过挡泥板支架固定安装在车架上。商用车挡泥板支架总成一般为悬臂结构，主要是由固定座、金属支撑杆和外端支架组成；金属支撑杆一端通过固定座安装在车架上，另一端通过外端支架固定在挡泥板的背面。

中国发明专利申请第202010561817.1号中公开了“一种铝合金挡泥板支架连接机构”，挡泥板支撑杆的一端设有用于与车体连接的底座；挡泥板连接支架，挡泥板连接支架通过法兰与挡泥板支撑杆固定连接；同时，法兰套设在挡泥板支撑杆上且与挡泥板支撑杆通过黏结剂连接，挡泥板连接支架与法兰可拆卸连接。本申请的铝合金挡泥板支架连接结构的挡泥板连接支架与挡泥板支撑杆之间通过法兰连接，法兰与挡泥板支撑杆之间通过黏结剂连接，法兰与挡泥板连接支架通过可拆卸连接。避免了因采用焊接的连接方式造成的结构缺陷，解决了挡泥板支撑杆与挡泥板连接支架焊接在连接处的焊接区域产生断裂问题，提高了铝合金挡泥板支架连接结构的结构强度和使用寿命。其中所揭示的挡泥板支撑杆采用等截面圆管。

类似地，中国实用新型专利第201821222652.X号“一种双桥挡泥板中间支架总成”、中国实用新型专利第201220217739.4号“一种挡泥板”、中国实用新型专利第201320632997.3号“一种挡泥板总成及设有该挡泥板总成的车辆”、中国发明专利申请第202010346707.3号“挡泥板装置”及中国发明专利申请第201780032361.6号“用于安装挡泥件的附接组件和挡泥件组件”中均揭示了采用等截面圆管的支撑杆结构。

中国发明专利申请第201710697318.3号“挡泥板总成及车辆”中揭示了一种挡泥板总成，包括挡泥板本体和固定在所述挡泥板本体一侧的支架，所述支架包括可伸缩的至少两段，所述挡泥板本体包括分别固定到相应的所述支架上的至少两段，以使所述挡泥板总成具有收缩状态和展开状态。当挡泥板总成处于展开状态时，挡泥板本体可以遮挡泥土等杂物。当挡泥板总成处于收缩状态时，由于其悬臂梁结构的力臂变短，减小了产生在支架根部的力矩，避免应力集中。此外，由于挡泥板总成在不需要工作时可以处于收缩状态，减少了支架根部承受弯曲疲劳的时间。这样，可以显著提高支架乃至挡泥板总成的使用寿命。此专利申请中揭示了采用分段式可伸缩的方管作为挡泥板支撑杆，其中分段式可伸缩的方管伸缩处存在间隙，且在车辆行驶过程中所产生的振动给挡泥板支撑杆带来疲劳风险。

根据以上多个例举可知，目前行业内挡泥板支撑杆主要有等截面的圆管和方管两种结构形式。在这种等截面的挡泥板支撑杆中，为了保证最大应力区应力水平，挡泥板支撑杆的管径和壁厚值通常都选取较大。如此，导致挡泥板支撑杆、挡泥板支架总成的整体重量较重，从而给车架增添较大的承载负担，不利用轻量化的发展。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种轻量化挡泥板支架总成及其挡泥板支撑杆制备方法，在保证挡泥板的安装可靠性的同时，又能减轻挡泥板支架总成的重量。

为实现上述目的，一方面，本发明所设计的轻量化挡泥板支架总成，用于将挡泥板安装于车架上，包括固定支座及挡泥板支撑杆，所述挡泥板支撑杆安装在挡泥板背面，所述挡泥板支撑杆的一端安装在所述固定支座内并通过所述固定支座与车架连接，所述挡泥板支撑杆自与所述固定支座连接的一端向另一端垂直于长度方向的截面积变小。

在其中一实施例中，所述挡泥板支撑杆为变直径的圆形空心管且沿长度方向顺次包括支撑杆小尺寸段、支撑杆过渡段及支撑杆大尺寸段，所述支撑杆大尺寸段的外径大于支撑杆小尺寸段的外径，所述支撑杆过渡段呈圆锥形且自所述支撑杆小尺寸段向所述支撑杆大尺寸段过渡。

在其中一实施例中，所述支撑杆大尺寸段的外径是所述支撑杆小尺寸段的外径的1.2～1.3倍。

在其中一实施例中，所述支撑杆大尺寸段的壁厚大于所述支撑杆过渡段的壁厚，所述支撑杆过渡段的壁厚大于所述支撑杆小尺寸段的壁厚。

在其中一实施例中，所述支撑杆小尺寸段的壁厚大于所述支撑杆大尺寸段的壁厚的0.4～0.75倍。

在其中一实施例中，所述支撑杆大尺寸段与所述支撑杆过渡段的交接处为所述挡泥板支撑杆的最大应力衰减至少一半的位置。

为实现上述目的，另一方面，本发明所设计的一种轻量化挡泥板支架总成的挡泥板支撑架的制备方法，包括以下步骤：

步骤a，将板材坯料加工为纵向厚度不等的毛坯材料；

步骤b，将纵向厚度不等的毛坯材料卷焊为不等厚圆管；

步骤c，将不等厚圆管的进行局部扩管形成挡泥板支撑架。

在其中一实施例中，在所述步骤a中，对所述板材坯料进行轧辊，通过连续改变轧辊的开口度的大小来获得纵向厚度不一样的差厚毛坯材料，将所述板材坯料沿纵向分为坯料薄区、坯料厚度过渡区及坯料厚区，所述坯料薄区的厚度为所述坯料厚区的厚度的0.4～0.75倍。

在其中一实施例中，在所述步骤b中，将所述毛坯材料绕纵向的轴线卷制成筒体，采用高频连续焊接沿接缝处焊接形成不等厚的焊管，其中，所述坯料薄区)形成所述支撑杆小尺寸段，所述坯料厚度过渡区形成所述支撑杆过渡段，所述坯料厚区待形成所述支撑杆大尺寸段。

在其中一实施例中，在所述步骤c中，在不等厚的焊管内灌注液体，通过液体产生高压将所述坯料厚区的管径进行局部胀大为原始管径的1.2～1.3倍，以形成所述支撑杆大尺寸段。

本发明的有益效果是：本发明的轻量化挡泥板支架总成，采用变截面的轻量化挡泥板支撑杆，针对不同部位应力水平，合理设计厚度及结构尺寸，最大限度实现轻量化，可明显降低挡泥板支撑杆的重量，保证挡泥板支架总成的整体强度；本发明的轻量化挡泥板支架总成的其挡泥板支撑杆制备方法，首先制备不等厚板材坯料，再采用卷焊、扩管等工艺形成利用不等厚材料制造挡泥板支撑杆的成形工艺，解决了挡泥板支撑杆的成型问题。

附图说明

现在将参考附图在下文中具体描述本发明的具体实施例。需要理解的是，各附图不一定按比例绘制，并且附图只用于说明本公开的示例性实施例，而不应该认为是对本发明公开范围的限制。在附图中：

图1为典型的挡泥板支架总成应力分析图；

图2为本发明优选实施例的轻量化挡泥板支架总成的挡泥板支撑杆的立体结构示意图；

图3为图2中的挡泥板支撑杆的轴向剖视结构示意图；

图4为本发明的轻量化挡泥板支架总成的挡泥板支撑杆制备方法的步骤示意图；

图5为图4中的步骤后得到的纵向厚度不等的毛坯材料的断面图；

图6为本发明的轻量化挡泥板支架总成的挡泥板支撑杆制备方法的另一步骤后得到的不等厚圆管的立体结构示意图；

图7为图6中的不等厚圆管的轴向截面示意图；

图8为本发明的轻量化挡泥板支架总成的挡泥板支撑杆制备方法的另一步骤示意图。

图中各元件标号如下：挡泥板支撑杆10(其中，支撑杆小尺寸段11、支撑杆过渡段12、支撑杆大尺寸段13)；板材坯料100(其中，坯料薄区101、坯料厚度过渡区102、坯料厚区103)。

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一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在使用本说明书中描述的“包括”、“具有”和“包含”的情况下，除非使用否则还可以具有另一部分或其他部分，所用的术语通常可以是单数但也可以表示复数形式。

应该指出，尽管在本说明书可能出现并使用术语“第一”、“第二”、“顶部”、“底部”、“一侧”、“另一侧”、“一端”、“另一端”等来描述各种不同的组件，但是这些成分和部分不应受这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个成分和部分和另一个成分和部分。例如，在不脱离本说明书的范围的情况下，第一部件可以被称为第二部件，并且类似地，第二部件可以被称为第一部件，顶部和底部的部件在一定情况下，也可以彼此对调或转换；一端和另一端的部件可以彼此性能相同或者不同。

此外，在构成部件时，尽管没有其明确的描述，但可以理解必然包括一定的误差区域。在描述位置关系时，例如，当位置顺序被描述为“在...上”、“在...上方”、“在...下方”和“下一个”时，除非使用“恰好”或“直接”这样的词汇或术语，此外则可以包括它们之间不接触或者接触的情形。如果提到第一元件位于第二元件“上”，则并不意味着在图中第一元件必须位于第二元件的上方。所述部件的上部和下部会根据观察的角度和定向的改变而改变。因此，在附图中或在实际构造中，如果涉及了第一元件位于第二元件“上”的情况可以包括第一元件位于第二元件“下方”的情况以及第一元件位于第二元件“上方”的情况。在描述时间关系时，除非使用“恰好”或“直接”，否则在描述“之后”、“后续”、“随后”和“之前”时，可以包括步骤之间并不连续的情况。

如图1中所示，通过对挡泥板支架总成进行应力分析可知，挡泥板支架总成的固定座与支撑杆接接触部位、外端支架与支撑杆接触部位应力很大，总成失效基本发生在这两个部位；而应力最小的支撑杆前端，其设计强度存在富余。基于上述分析结果，本发明提出的一种轻量化挡泥板支架总成及其挡泥板支撑杆制备方法，针对挡泥板支撑杆的不同部位的应力水平，合理设计挡泥板支撑杆的形状、厚度及结构尺寸等，从而最大限度实现对挡泥板支撑杆进行轻量化，可明显降低支撑杆的重量，又能保证挡泥板支架总成的整体强度。

本发明的轻量化挡泥板支架总成用于将挡泥板安装在车架上，包括固定支座及挡泥板支撑杆，挡泥板支撑杆固定在挡泥板背面，挡泥板支撑杆的一端安装在固定支座内并通过固定支座与车架连接，从而将挡泥板安装到车架上。

请结合参阅图2至图3，本发明优选实施例的轻量化挡泥板支架总成中，挡泥板支撑杆10为变截面杆，具体地，挡泥板支撑杆10为变直径、变厚度的圆形空心管。挡泥板支撑杆10沿长度方向顺次包括支撑杆小尺寸段11、支撑杆过渡段12及支撑杆大尺寸段13，其中，支撑杆大尺寸段13的外径大于支撑杆小尺寸段11的外径；支撑杆过渡段12呈圆锥形，由支撑杆小尺寸段11向支撑杆大尺寸段13过渡。更加具体地，支撑杆大尺寸段13的外径D3是支撑杆小尺寸段11的外径D1的1.2～1.3倍，即：

D3＝(1.2～1.3)×D1。

更进一步地，支撑杆大尺寸段13的壁厚d3大于支撑杆过渡段12的壁厚，支撑杆过渡段12的壁厚大于支撑杆小尺寸段11的壁厚d1，即：d3＞d1。更加具体地，为同时保证支撑杆小尺寸段11的应力水平和挡泥板支撑杆10在由坯料焊接形成时的焊接最佳厚度比，支撑杆小尺寸段11的壁厚d1大于支撑杆大尺寸段13的壁厚d3的0.4～0.75倍，即：

d3＞(0.4～0.75)×d1。

如此，挡泥板支撑杆10自固定支座的一端沿长度方向顺次直径减小且壁厚减小(即，垂直于长度方向的截面积变小)，从而达到减小挡泥板支撑杆10的尺寸和降低挡泥板支撑杆10的重量的目的。

在减轻挡泥板支撑杆10的重量的同时，为了保证挡泥板支撑杆10的强度，挡泥板支撑杆10的壁厚减薄起始位置至少为最大应力衰减一半的位置，以最大保证挡泥板支撑杆10最大应力区的强度。也就是说，支撑杆大尺寸段13与支撑杆过渡段12的交接处为挡泥板支撑杆10的最大应力衰减至少一半的位置，在此处开始沿长度方向可通过减小壁厚来节省材料、轻量化。在图示实施例中，支撑杆大尺寸段13的长度L3远小于支撑杆小尺寸段11的长度L1，即，L3＜L1；支撑杆小尺寸段11的长度L1占挡泥板支撑杆10的长度L的大部分。

上述轻量化挡泥板支架总成中，挡泥板支撑杆10的支撑杆小尺寸段11穿套在挡泥板的背面，支撑杆大尺寸段13安装在固定支座的法兰孔中，固定支座通过紧固件安装固定到车辆上，从而实现挡泥板的安装。由于挡泥板支撑杆10的支撑杆小尺寸段11为悬臂段，应力较小，从而可采用壁厚、外径较小的支撑杆小尺寸段11；由于挡泥板支撑杆10的支撑杆大尺寸段13为与支撑杆大尺寸段13配合的部分，为应力集中区，从而可壁厚、外径较大的支撑杆大尺寸段13；支撑杆小尺寸段11与支撑杆大尺寸段13之间采用支撑杆过渡段12进行过渡，从应力衰减至最大应力的一半处开始由大壁厚、大外径向小壁厚、小外径进行过渡，从而在保证挡泥板支撑杆10的强度的同时，又对整体进行了轻量化，可明显降低挡泥板支撑杆的重量，保证挡泥板支架总成的整体强度。

如前文所述，上述挡泥板支撑杆10采用变截面圆管在满足性能要求的同时，可实现相较于等截面圆管重量减轻15％～40％。挡泥板支撑杆10一般采用Q235、Q345的钢质材料制成，其制备方法下文将进行详细介绍。

如前文所述，挡泥板支撑杆10在长度方向的截面/截面积(直径和厚度)发生变化，因此为挡泥板支撑杆10的制备带来了困难。为了解决变厚度、变直径的圆管的制备问题，本发明采用将板材坯料加工为变厚度板材后再经过卷制、焊接、扩管等工艺来实现。

请结合参阅4至图8，本发明提供一种轻量化挡泥板支架总成的挡泥板支撑杆的制备方法，其中，挡泥板支撑杆10为变截面杆。具体地，挡泥板支撑杆10为变直径、变厚度的圆形空心管。挡泥板支撑杆10沿长度方向顺次包括支撑杆小尺寸段11、支撑杆过渡段12及支撑杆大尺寸段13，其中，支撑杆大尺寸段13的外径大于支撑杆小尺寸段11的外径；支撑杆过渡段12呈圆锥形，由支撑杆小尺寸段11向支撑杆大尺寸段13过渡。更加具体地，支撑杆大尺寸段13的外径D3是支撑杆小尺寸段11的外径D1的1.2～1.3倍。更进一步地，支撑杆大尺寸段13的壁厚d3大于支撑杆过渡段12的壁厚，支撑杆过渡段12的壁厚大于支撑杆小尺寸段11的壁厚d1，即：d3＞d1。更加具体地，为同时保证支撑杆小尺寸段11的应力水平和挡泥板支撑杆10在由坯料焊接形成时的焊接最佳厚度比，支撑杆小尺寸段11的壁厚d1大于支撑杆大尺寸段13的壁厚d3的0.4～0.75倍。如此，挡泥板支撑杆10自固定支座的一端沿长度方向顺次直径减小且壁厚减小(即，垂直于长度方向的截面积变小)，从而达到减小挡泥板支撑杆10的尺寸和降低挡泥板支撑杆10的重量的目的。

在减轻挡泥板支撑杆10的重量的同时，为了保证挡泥板支撑杆10的强度，挡泥板支撑杆10的壁厚减薄起始位置至少为最大应力衰减一半的位置，以最大保证挡泥板支撑杆10最大应力区的强度。也就是说，支撑杆大尺寸段13与支撑杆过渡段12的交接处为挡泥板支撑杆10的最大应力衰减至少一半的位置，在此处开始沿长度方向可通过减小壁厚来节省材料、轻量化。在图示实施例中，支撑杆大尺寸段13的长度L3远小于支撑杆小尺寸段11的长度L1，即，L3＜L1；支撑杆小尺寸段11的长度L1占挡泥板支撑杆10的长度L的大部分。

上述轻量化挡泥板支架总成中，挡泥板支撑杆10的支撑杆小尺寸段11穿套在挡泥板的背面，支撑杆大尺寸段13安装在固定支座的法兰孔中，固定支座通过紧固件安装固定到车辆上，从而实现挡泥板的安装。由于挡泥板支撑杆10的支撑杆小尺寸段11为悬臂段，应力较小，从而可采用壁厚、外径较小的支撑杆小尺寸段11；由于挡泥板支撑杆10的支撑杆大尺寸段13为与支撑杆大尺寸段13配合的部分，为应力集中区，从而可壁厚、外径较大的支撑杆大尺寸段13；支撑杆小尺寸段11与支撑杆大尺寸段13之间采用支撑杆过渡段12进行过渡，从应力衰减至最大应力的一半处开始由大壁厚、大外径向小壁厚、小外径进行过渡，从而在保证挡泥板支撑杆10的强度的同时，又对整体进行了轻量化，可明显降低挡泥板支撑杆的重量，保证挡泥板支架总成的整体强度。

本发明优选实施例的量化挡泥板支架总成的挡泥板支撑杆的制备方法主要包括以下步骤：步骤a，将板材坯料100加工为纵向厚度不等的毛坯材料；步骤b，将纵向厚度不等的毛坯材料卷焊为不等厚圆管；步骤c，将不等厚圆管的进行局部扩管形成挡泥板支撑架。以下将对每一步骤进行详细地说明。

步骤a，将板材坯料100加工为纵向厚度不等的毛坯材料。

选取合适的Q235、Q345等钢质的板材坯料100，板材坯料100的重量约等于挡泥板支撑杆10的设计重量，板材坯料100的厚度等于或略大于挡泥板支撑杆10的最大壁厚(即支撑杆大尺寸段13的壁厚d3)，板材坯料100的纵向长度小于挡泥板支撑杆10的长度L，板材坯料100的横向长度略小于或等于挡泥板支撑杆10的最小截面处的周长(即支撑杆小尺寸段11的外周长π×D3)。

对选取的板材坯料100进行轧辊，通过连续改变轧辊的开口度的大小来获得纵向厚度不一样的差厚毛坯材料，如图4所示。轧辊完成后，板材坯料100沿纵向分为坯料薄区101、坯料厚度过渡区102、坯料厚区103，如图5中所示。坯料薄区101、坯料厚度过渡区102、坯料厚区103的厚度和纵向的长度需跟进挡泥板支撑杆10的支撑杆小尺寸段11、支撑杆过渡段12、支撑杆大尺寸段13的厚度和长度来确定。由于坯料薄区101后续的加工工艺基本不影响其厚度和长度，因此，坯料薄区101的厚度和纵向长度与支撑杆小尺寸段11的壁厚和长度基本相等。由于坯料厚区103后续工艺对其厚度、纵向长度及横向长度均会造成改变，因此，坯料厚区103的厚度大于支撑杆大尺寸段13的壁厚，坯料厚区103的纵向长度小于支撑杆大尺寸段13的长度，坯料厚区103的横向长度小于支撑杆大尺寸段13的周长。

其中，坯料薄区101的厚度δ1等于支撑杆小尺寸段11的壁厚d1，即δ1＝d1；坯料厚区103的厚度δ3大于支撑杆大尺寸段13的壁厚d3，即δ3＞d3。

步骤b，将纵向厚度不等的毛坯材料卷焊为不等厚圆管。

将不等厚的毛坯材料100绕纵向的轴线卷制成筒体，采用高频连续焊接沿接缝处焊接形成不等厚的高频直缝焊管，如图6和图7中所示。其中，坯料薄区101形成支撑杆小尺寸段11，坯料厚度过渡区102基本形成支撑杆过渡段12，坯料厚区103待形成支撑杆大尺寸段13。

为同时保证坯料薄区101应力水平和焊接最佳厚度比，坯料薄区101厚度δ1为坯料厚区厚度δ3的0.4～0.75倍，即：δ1＝(0.4～0.75)×δ3。

步骤c，将不等厚圆管的进行局部扩管。

在不等厚圆管内灌注液体，通过液体产生高压将坯料厚区103进行局部胀大成形后得到挡泥板支撑杆10，如图8所示。扩管后可增大坯料厚区103的外径(与固定支座底座接触部位的接触面积)，可以有效降低此处应力水平，保证圆管高应力区保持安全裕度高的管径，保证挡泥板支撑杆10的可靠性。在图示实施例中，坯料厚区103扩管后的管径为1.2～1.3倍的原始管径。

挡泥板支撑杆10与固定支座接触区(支撑杆大尺寸段13)为应力最大部位，因此厚度较厚(坯料厚区103)；而用于悬挂挡泥板的悬臂部位应力水平较低，因此厚度较薄(坯料薄区101)；中间为坯料厚度过渡区102，采用不等厚截面设计可以合理设计材料厚度，满足不同部位应力水平，达到最优轻量化效果。

通过对不等厚材料轧制和局部扩管工艺进行试验后，上述制备方法完全具备批量制造的条件。

以国内某款国六车型挡泥板支撑杆作为对比例，其直径*壁厚为Φ50*4mm，重量为3.22kg。采用上述变截面的挡泥板支撑杆10结构后：支撑杆小尺寸段11的壁厚D1可减至0.5倍，即D1为0.5*4mm＝2mm；支撑杆大尺寸段13的壁厚d3仍为4mm，外径D3扩大为1.2倍，即D3为1.2*Φ50mm＝Φ60mm；单根挡泥板支撑杆10的重量为2.01kg。

通过与对比例比较，本发明的轻量化挡泥板支架总成中，挡泥板支撑杆10的减重效果如下：可减轻重量1.2kg/件或7kg/车，相对对比例而言减重比例达到37.5％。

目前尚未发现采用本发明的结构和制备工艺的前案，本发明的轻量化挡泥板支架总成及其挡泥板支撑杆制备方法可以应用于类似的后轮挡泥板支撑杆，可为整个后轮挡泥板带来约7kg/车(以对比例为参考对象)的降重效果。

综上所述，与现有技术相比较，本发明的轻量化挡泥板支架总成及其挡泥板支撑杆制备方法，采用变截面的轻量化挡泥板支撑杆，采用不等厚材料制造挡泥板支撑杆的成形工艺方法，针对不同部位应力水平，合理设计圆管厚度及结构尺寸，最大限度实现轻量化；可明显降低挡泥板支撑杆的重量，保证挡泥板支架总成的整体强度。

最后，应当指出，以上实施例仅是本发明较有代表性的例子。显然，本发明不限于上述实施例，还可以有许多变形。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应认为属于本发明的保护范围。

在此，需要说明的是，上述技术方案的描述是示例性的，本说明书可以以不同形式来体现，并且不应被解释为限于本文阐述的技术方案。相反，提供这些说明将使得本发明公开将是彻底和完整的，并且将向本领域技术人员充分传达本说明书所公开的范围。此外，本发明的技术方案仅由权利要求的范围限定。

用于描述本说明书和权利要求的各方面公开的形状、尺寸、比率、角度和数字仅仅是示例，因此，本说明书和权利要求的不限于所示出的细节。在以下描述中，当相关的已知功能或配置的详细描述被确定为不必要地模糊本说明书和权利要求的重点时，将省略详细描述。

本发明的各种实施方案的特征可以部分地或全部地彼此组合或者拼接，并且可以如本领域技术人员可以充分理解的以各种不同地构造来执行。本发明的实施方案可以彼此独立地执行，或者可以通过相互依赖的关系一起执行。

本发明的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)

1.一种轻量化挡泥板支架总成，用于将挡泥板安装于车架上，包括固定支座及挡泥板支撑杆，所述挡泥板支撑杆安装在挡泥板背面，所述挡泥板支撑杆的一端安装在所述固定支座内并通过所述固定支座与车架连接，其特征在于：所述挡泥板支撑杆(10)自与所述固定支座连接的一端向另一端垂直于长度方向的截面积变小。

2.根据权利要求1所述的轻量化挡泥板支架总成，其特征在于：所述挡泥板支撑杆(10)为变直径的圆形空心管且沿长度方向顺次包括支撑杆小尺寸段(11)、支撑杆过渡段(12)及支撑杆大尺寸段(13)，所述支撑杆大尺寸段(13)的外径大于支撑杆小尺寸段(11)的外径，所述支撑杆过渡段(12)呈圆锥形且自所述支撑杆小尺寸段(11)向所述支撑杆大尺寸段(13)过渡。

3.根据权利要求2所述的轻量化挡泥板支架总成，其特征在于：所述支撑杆大尺寸段(13)的外径(D3)是所述支撑杆小尺寸段(11)的外径(D1)的1.2～1.3倍。

4.根据权利要求2所述的轻量化挡泥板支架总成，其特征在于：所述支撑杆大尺寸段(13)的壁厚(d3)大于所述支撑杆过渡段(12)的壁厚，所述支撑杆过渡段(12)的壁厚大于所述支撑杆小尺寸段(11)的壁厚(d1)。

5.根据权利要求4所述的轻量化挡泥板支架总成，其特征在于：所述支撑杆小尺寸段(11)的壁厚(d1)大于所述支撑杆大尺寸段(13)的壁厚(d3)的0.4～0.75倍。

6.根据权利要求4所述的轻量化挡泥板支架总成，其特征在于：所述支撑杆大尺寸段(13)与所述支撑杆过渡段(12)的交接处为所述挡泥板支撑杆(10)的最大应力衰减至少一半的位置。

7.一种根据权利要求1至6中任一项所述的轻量化挡泥板支架总成的挡泥板支撑架的制备方法，包括以下步骤：

步骤a，将板材坯料(100)加工为纵向厚度不等的毛坯材料；

步骤b，将纵向厚度不等的毛坯材料卷焊为不等厚圆管；

步骤c，将不等厚圆管的进行局部扩管形成挡泥板支撑架。

8.根据权利要求7所述的轻量化挡泥板支架总成的挡泥板支撑架的制备方法，其特征在于：在所述步骤a中，对所述板材坯料(100)进行轧辊，通过连续改变轧辊的开口度的大小来获得纵向厚度不一样的差厚毛坯材料，将所述板材坯料(100)沿纵向分为坯料薄区(101)、坯料厚度过渡区(102)及坯料厚区(103)，所述坯料薄区(101)的厚度(δ1)为所述坯料厚区(103)的厚度(δ3)的0.4～0.75倍。

9.根据权利要求8所述的轻量化挡泥板支架总成的挡泥板支撑架的制备方法，其特征在于：在所述步骤b中，将所述毛坯材料(100)绕纵向的轴线卷制成筒体，采用高频连续焊接沿接缝处焊接形成不等厚的焊管，其中，所述坯料薄区(101)形成所述支撑杆小尺寸段(11)，所述坯料厚度过渡区(102)形成所述支撑杆过渡段(12)，所述坯料厚区(103)待形成所述支撑杆大尺寸段(13)。

10.根据权利要求9所述的轻量化挡泥板支架总成的挡泥板支撑架的制备方法，其特征在于：在所述步骤c中，在不等厚的焊管内灌注液体，通过液体产生高压将所述坯料厚区(103)的管径进行局部胀大为原始管径的1.2～1.3倍，以形成所述支撑杆大尺寸段(13)。

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