CN115123398B - 一种分体式模块化机舱及其装配方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种分体式模块化机舱,它的左前纵梁铸件的左前纵梁上翻边与左前轮罩铸件的左前轮罩下翻边固定连接,右前纵梁铸件的右前纵梁上翻边与右前轮罩铸件的右前轮罩下翻边固定连接,前地板前铸件的前地板前边沿与前围下板铸件的前围下板下边沿固定连接,前围下板铸件的前围下板上边沿与前围挡板铸件的前围挡板下边沿固定连接,前围挡板铸件的前围挡板上边沿与前围上板焊接合件的前围上板下翻边固定连接,前围挡板总成的前围挡板左边沿与左前纵梁总成的左前纵梁右边沿固定连接,前围挡板总成的前围挡板右边沿与右前纵梁总成的右前纵梁左边沿固定连接。本发明兼顾一体式机舱和焊接式机舱优点,且可以有效实现布置及对应性能模块化设计。
Description
技术领域
本发明涉及汽车车身结构技术领域,具体地指一种分体式模块化机舱及其装配方法。
背景技术
传统的车身制造路线,采用先单件冲压,再焊接成车身总成的工艺方法。一辆车由大约500个不同形状、不同材料的零件焊接而成。整车正式量产前,一般都会经过三轮、6个月的匹配调试,严格排查并固化这500个零件的制造状态(材料、工装设备、工艺、产品合格率、包装、运输等),才能保证最终的车身质量满足装配要求。
近期一体式压铸成型技术成为车身制造新趋势,一体式压铸,一次成型,没有先冲压后焊接的复杂过程。制造过程极简。只有一个零件,不需要开发过多的工装设备,也没有了大量零件连接带来的误差累计。制造精度可控。不需要再排查每个零件的制造状态,不仅可以缩短复杂的车身制造过程,而且能够大大降低车身的制造成本。但一体式压铸目前的形式都是大型零件,目前见得较多的是一体式机舱和一体式后地板,由于尺寸大,接口复杂,往往需要大约六到七个百万甚至千万级别的压铸模具,且对应压铸设备投资巨大,一次性投入达到亿元级别。另外,一体化压铸将一个大的部件整体集成,整体都需要相应的壁厚,失去了将相应的材料特性准确放置在正确位置的机会,在很多情况下,经典的金属钣金结构是可以做到这些的。另外,大型部件针对碰撞维修难度大,从而会导致后期维修成本高。
发明内容
本发明的目的就是要提供一种分体式模块化机舱及其装配方法,本发明提供一种兼容性方案,兼顾一体式机舱和焊接式机舱优点,且可以有效实现布置及对应性能模块化设计。
为实现此目的,本发明所设计的分体式模块化机舱,它包括右前纵梁铸件、左前纵梁铸件、右前轮罩铸件、左前轮罩铸件、前地板前铸件、前围下板铸件、前围挡板铸件、前围上板焊接合件,其中,左前纵梁铸件的左前纵梁上翻边与左前轮罩铸件的左前轮罩下翻边固定连接形成左前纵梁总成,右前纵梁铸件的右前纵梁上翻边与右前轮罩铸件的右前轮罩下翻边固定连接形成右前纵梁总成,前地板前铸件的前地板前边沿与前围下板铸件的前围下板下边沿固定连接,前围下板铸件的前围下板上边沿与前围挡板铸件的前围挡板下边沿固定连接,前围挡板铸件的前围挡板上边沿与前围上板焊接合件的前围上板下翻边固定连接形成前围挡板总成,前围挡板总成的前围挡板左边沿与左前纵梁总成的左前纵梁右边沿固定连接,前围挡板总成的前围挡板右边沿与右前纵梁总成的右前纵梁左边沿固定连接。
本发明的有益效果:
本发明中的防撞块结构,铸件材料厚度及筋分布可调。可模块化性能匹配设计,降低碰撞过程中维修成本;
本发明中的左右前轮罩铸件前悬架减震器安装点位置可根据不同车型机加开孔。可实现与前悬架连接的模块化匹配设计。
本发明中的前围上板合件焊接合件高度上下调整,可实现人体高低视野的匹配性设计。
本发明中的前地板前铸件,车辆长度方向(X向)长短可调,可模块化实现车身轴距的变化。
本发明中零件个数仍然比一体式铸造机舱个数多,制造过程没有一体化铸造简化,但相对于于焊接机舱已极大优化模具工装等一次性投入和制造周期,精度均衡可控。
附图说明
图1为本发明的结构示意图;
图2为本发明另一个方向上的结构示意图;
图3为本发明左前纵梁总成的装配状态示意图;
图4为本发明左前纵梁总成的结构示意图;
图5为本发明右前纵梁总成的装配状态示意图;
图6为本发明右前纵梁总成的结构示意图;
图7为本发明中前地板前铸件与前围下板铸件连接的结构示意图;
图8为本发明中前围挡板总成的装配状态示意图;
图9为本发明中前围挡板总成的结构示意图;
图10为本发明中机舱总成的装配状态示意图;
图11为本发明中机舱总成与地板总成的装配示意图。
其中,1—右前防撞块铸件、2—左前防撞块铸件、3—右前纵梁铸件、3.1—右前纵梁上翻边、3.2—右前纵梁前部端板、4—左前纵梁铸件、4.1—左前纵梁上翻边、4.2—左前纵梁前部端、5—右前轮罩铸件、5.1—右前轮罩下翻边、6—左前轮罩铸件、6.1—左前轮罩下翻边、7—前地板前铸件、7.1—前地板前边沿、8—前围下板铸件、8.1—前围下板下边沿、8.2—前围下板上边沿、9—前围挡板铸件、9.1—前围挡板下边沿、9.2—前围挡板上边沿、10—前围上板焊接合件、10.1—前围上板下翻边、11—左前纵梁总成、11.1—左前纵梁右边沿、12—右前纵梁总成、12.1—右前纵梁左边沿、13—前围挡板总成、13.1—前围挡板左边沿、13.2—前围挡板右边沿、14—后地板前铸件、15—前悬架减震器安装点。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明:
如图1~11所示的分体式模块化机舱,它包括右前纵梁铸件3、左前纵梁铸件4、右前轮罩铸件5、左前轮罩铸件6、前地板前铸件7、前围下板铸件8、前围挡板铸件9、前围上板焊接合件10,其中,左前纵梁铸件4的左前纵梁上翻边4.1与左前轮罩铸件6的左前轮罩下翻边6.1固定连接(弧焊)形成左前纵梁总成11,右前纵梁铸件3的右前纵梁上翻边3.1与右前轮罩铸件5的右前轮罩下翻边5.1固定连接(弧焊)形成右前纵梁总成12,前地板前铸件7的前地板前边沿7.1与前围下板铸件8的前围下板下边沿8.1固定连接(弧焊),前围下板铸件8的前围下板上边沿8.2与前围挡板铸件9的前围挡板下边沿9.1固定连接(弧焊),前围挡板铸件9的前围挡板上边沿9.2与前围上板焊接合件10的前围上板下翻边10.1固定连接(铆接)形成前围挡板总成13,前围挡板总成13的前围挡板左边沿13.1与左前纵梁总成11的左前纵梁右边沿11.1固定连接(弧焊),前围挡板总成13的前围挡板右边沿13.2与右前纵梁总成12的右前纵梁左边沿12.1固定连接(由于两边沿局部连接处料厚之和在8mm以上,一般需采用螺栓或弧焊连接,但螺栓连接需求作业空间大,不易操作,且水密不好保证,故一般采用弧焊连接)。
上述技术方案中,它还包括右前防撞块铸件1,所述右前防撞块铸件1的后部与右前纵梁铸件3的右前纵梁前部端板3.2固定连接(螺栓连接)。
上述技术方案中,它还包括左前防撞块铸件2,所述左前防撞块铸件2的后部与左前纵梁铸件4的左前纵梁前部端4.2固定连接(螺栓连接)。
上述技术方案中,所述右前防撞块铸件1的材料厚度及筋分布根据前碰性能调整。右前防撞块铸件1上的筋主要是Y向(车辆左右方向)开口的C形筋,筋的高度和分布间隔,主要是根据前碰过程中性能表现来决定,筋越高,分布越密,前碰性能一般会更好,但重量会提升,成型也更困难,所以一般是在满足后碰性能前提下,尽量减小筋的高度和增大筋的间隔。这样是为了保证对应性能的前提下,能有更好的减重效果和零件成型性也更好。
上述技术方案中,所述左前防撞块铸件2的材料厚度及筋分布根据前碰性能调整。左前防撞块铸件2上的筋主要是Y向开口的C形筋,筋的高度和分布间隔,主要是根据前碰过程中性能表现来决定,筋越高,分布越密,前碰性能一般会更好,但重量会提升,成型也更困难,所以一般是在满足后碰性能前提下,尽量减小筋的高度和增大筋的间隔。这样是为了保证对应性能的前提下,能有更好的减重效果和零件成型性也更好。
上述技术方案中,所述右前轮罩铸件5和左前轮罩铸件6上前悬架减震器安装点15的位置根据车型匹配的前悬架减震器型号机加工调整(轮罩为铸件本体,对应减震器安装孔可通过机加编程实现,通过改变编程程序可加工出不同位置及大小的安装孔,以匹配安装不同型号减震器及同一型号不同安装点位置的减震器)。
上述技术方案中,所述右前纵梁铸件3、左前纵梁铸件4、右前轮罩铸件5、左前轮罩铸件6、前地板前铸件7、前围下板铸件8、前围挡板铸件9均为一体式铸造部件(主要从整体结构功能分块考虑,在机舱结构设计中,这几部分不管从环境件接口角度还是从性能(碰撞,NVH,刚强度,耐久)角度来讲都相对较独立,就如后文中的各部分功能描述。如果再细分就和钣金件机舱总成无异,且增加制造时间;如果再进一步集成为一体化铸件,就无法体现本专利所体现的优点,且会造成加工工艺复杂,维修经济性差等缺点)。前围上板焊接合件10,该部分未设置为一体式铸件而是钣金焊接合件,因为在同一平台不同车型设计过程中,驾驶员的视野要求一般都是不一样的,这就造成前围上板焊接合件10的高度会经常变更,如果做成一体式铸件不同车型间无法通用且代价较高,且该区域通常有流水槽,会做成C形包围结构,在工艺上也很难做成一体式铸件结构。
上述技术方案中,所述前围上板焊接合件10的高度尺寸根据人体高低视野的匹配性设计调整(如上图,不同视野需要前围上板焊接合件Z向(车辆高度方向)高度不同,具体可通过调整前围上板Z向高度,其它子件不变实现)。
上述技术方案中,所述前地板前铸件7的车辆长度方向长度尺寸根据车辆轴距设计和后地板前铸件14的长度调整(轴距是车身定义的总要参数之一,做分体式铸件方案之后,轴距的组成主要由轮胎半径,前地板前铸件长度,前地板长度和后地板前铸件长度决定。因此,在做不同轴距车辆的时候,可以保证前地板不变,而改变前地板前铸件长度或后地板前铸件长度,或者两者都变更来实现不同轴距的效果。这样就可以实现同平台不同轴距的车型在开发过程中对应车体结构改动量最小,提高不同车型车体结构零件共用率,有利于实现平台车体开发的模块化策略)。
一种分体式模块化机舱的装配方法,它包括如下步骤:
步骤1:将左前纵梁铸件4的左前纵梁上翻边4.1与左前轮罩铸件6的左前轮罩下翻边6.1弧焊连接形成左前纵梁总成11,将右前纵梁铸件3的右前纵梁上翻边3.1与右前轮罩铸件5的右前轮罩下翻边5.1弧焊连接形成右前纵梁总成12;
步骤2:将前地板前铸件7的前地板前边沿7.1与前围下板铸件8的前围下板下边沿8.1弧焊连接,前围下板铸件8的前围下板上边沿8.2与前围挡板铸件9的前围挡板下边沿9.1弧焊连接,前围挡板铸件9的前围挡板上边沿9.2与前围上板焊接合件10的前围上板下翻边10.1铆接形成前围挡板总成13;
步骤3:将前围挡板总成13的前围挡板左边沿13.1与左前纵梁总成11的左前纵梁右边沿11.1弧焊连接,前围挡板总成13的前围挡板右边沿13.2与右前纵梁总成12的右前纵梁左边沿12.1弧焊连接,形成分体式模块化机舱。
本发明采用模块化结构设计,可实现性能匹配性设计,且可通过模块调整实现布置及人机变化;模具工装等一次性投入和制造周期,精度均衡可控;通过模块化性能匹配设计,降低碰撞过程中维修成本。
本说明书未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
Claims (3)
1.一种分体式模块化机舱的装配方法,其特征在于:分体式模块化机舱包括右前纵梁铸件(3)、左前纵梁铸件(4)、右前轮罩铸件(5)、左前轮罩铸件(6)、前地板前铸件(7)、前围下板铸件(8)、前围挡板铸件(9)、前围上板焊接合件(10),其中,左前纵梁铸件(4)的左前纵梁上翻边(4.1)与左前轮罩铸件(6)的左前轮罩下翻边(6.1)固定连接形成左前纵梁总成(11),右前纵梁铸件(3)的右前纵梁上翻边(3.1)与右前轮罩铸件(5)的右前轮罩下翻边(5.1)固定连接形成右前纵梁总成(12),前地板前铸件(7)的前地板前边沿(7.1)与前围下板铸件(8)的前围下板下边沿(8.1)固定连接,前围下板铸件(8)的前围下板上边沿(8.2)与前围挡板铸件(9)的前围挡板下边沿(9.1)固定连接,前围挡板铸件(9)的前围挡板上边沿(9.2)与前围上板焊接合件(10)的前围上板下翻边(10.1)固定连接形成前围挡板总成(13),前围挡板总成(13)的前围挡板左边沿(13.1)与左前纵梁总成(11)的左前纵梁右边沿(11.1)固定连接,前围挡板总成(13)的前围挡板右边沿(13.2)与右前纵梁总成(12)的右前纵梁左边沿(12.1)固定连接;
右前防撞块铸件(1),所述右前防撞块铸件(1)的后部与右前纵梁铸件(3)的右前纵梁前部端板(3.2)固定连接,所述右前防撞块铸件(1)的材料厚度及筋分布根据前碰性能调整;
所述右前纵梁铸件(3)、左前纵梁铸件(4)、右前轮罩铸件(5)、左前轮罩铸件(6)、前地板前铸件(7)、前围下板铸件(8)、前围挡板铸件(9)均为一体式铸造部件,所述前围上板焊接合件(10)为钣金焊接合件;
所述右前轮罩铸件(5)和左前轮罩铸件(6)上前悬架减震器安装点(15)的位置根据车型匹配的前悬架减震器型号机加工调整;
所述前围上板焊接合件(10)的高度尺寸根据人体高低视野的匹配性设计调整,轮罩为铸件本体,对应减震器安装孔可通过机加编程实现,通过改变编程程序可加工出不同位置及大小的安装孔,以匹配安装不同型号减震器及同一型号不同安装点位置的减震器;
所述前地板前铸件(7)的车辆长度方向长度尺寸根据车辆轴距设计和后地板前铸件(14)的长度调整;
所述分体式模块化机舱的装配方法,它包括如下步骤:
步骤1:将左前纵梁铸件(4)的左前纵梁上翻边(4.1)与左前轮罩铸件(6)的左前轮罩下翻边(6.1)弧焊连接形成左前纵梁总成(11),将右前纵梁铸件(3)的右前纵梁上翻边(3.1)与右前轮罩铸件(5)的右前轮罩下翻边(5.1)弧焊连接形成右前纵梁总成(12);
步骤2:将前地板前铸件(7)的前地板前边沿(7.1)与前围下板铸件(8)的前围下板下边沿(8.1)弧焊连接,前围下板铸件(8)的前围下板上边沿(8.2)与前围挡板铸件(9)的前围挡板下边沿(9.1)弧焊连接,前围挡板铸件(9)的前围挡板上边沿(9.2)与前围上板焊接合件(10)的前围上板下翻边(10.1)铆接形成前围挡板总成(13);
步骤3:将前围挡板总成(13)的前围挡板左边沿(13.1)与左前纵梁总成(11)的左前纵梁右边沿(11.1)弧焊连接,前围挡板总成(13)的前围挡板右边沿(13.2)与右前纵梁总成(12)的右前纵梁左边沿(12.1)弧焊连接,形成分体式模块化机舱。
2.根据权利要求1所述的装配方法,其特征在于:它还包括左前防撞块铸件(2),所述左前防撞块铸件(2)的后部与左前纵梁铸件(4)的左前纵梁前部端(4.2)固定连接。
3.根据权利要求2所述的装配方法,其特征在于:所述左前防撞块铸件(2)的材料厚度及筋分布根据前碰性能调整。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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