CN115158479A - 一种基于平台架构的车身前机舱一体式结构及汽车 - Google Patents

Abstract

本发明属于车身前机舱技术领域，具体涉及一种基于平台架构的车身前机舱一体式结构及汽车，包括平台架构和前机舱，平台架构将前机舱分为多个模块，多个模块分别为前纵梁总成、减震塔总成、前壁板总成和前机舱总成，前纵梁总成包括左前纵梁总成和右前纵梁总成，减震塔总成包括左减震塔总成和右减震塔总成，左前纵梁总成、右前纵梁总成、左减震塔总成、右减震塔总成和前壁板总成分别与前机舱总成连接，其目的是：用来解决背景技术中指出的传统前机舱结构焊接成型时，结构复杂、工序冗长、重量大、连接弱、刚度低，且由于钣金件的冲压特性，很多复杂结构受到限制，导致不同车型项目的专用件数量多，平台的通用性低，平台化的限制较大的问题。

Description

一种基于平台架构的车身前机舱一体式结构及汽车

技术领域

本发明属于车身前机舱技术领域，具体涉及一种基于平台架构的车身前机舱一体式结构及汽车。

背景技术

现今主机厂新车型的研发速度越来越快，对车身要求越来越高。特别是电动汽车时代的到来，轻量化、集成化、平台化是未来车身的主要发展方向。前机舱作为车身的重要组成部分，其承担动力、底盘、电器等等重要零件的装配功能。为整车提供足够的弯曲机扭转刚度，在碰撞中起重要的吸能、导能作用。

参见图1所示，是一种量产的传统前机舱结构，其由前纵梁焊接总成、减震塔焊接总成、前壁板焊接总成及其他零件。涉及的模块包括左前纵梁焊接总成(B1)，右前纵梁焊接总成(B2)，左减震塔焊接总成(C1)，右减震塔焊接总成(C2)，前壁板焊接总成(D)，及其他零件，每个模块均由数个至十余个钣金焊接而成。其模块之间的连接也主要依靠点焊，左前纵梁焊接总成(B1)与左减震塔焊接总成(C1)通过焊点连接，右前纵梁焊接总成(B2)与右减震塔焊接总成(C2)通过焊点连接。焊接而成的两个分总成再和前壁板焊接总成(D)通过焊点连接成前机舱分总成。

前机舱为动力系统、前悬架系统、前副车架等底盘系统提供承载与支撑，为整车弯曲刚度和扭转刚度的重要组成部分。同时也是碰撞最重要的系统构成，提供吸能以及保护驾驶舱的重要功能。目前的电动汽车续航里程要求越来越高，动力电池导致整车重量远重于传统汽车。对碰撞和刚度的要求也大为提高。传统的焊点连接方式极易发生失效。

传统前机舱系统由数十个钢制钣金件焊接而成，结构复杂，工序冗长，重量大，连接弱，刚度低。且平台化的限制大，由于钣金件的冲压特性，很多复杂结构受到限制，导致不同车型项目的专用件数量多，平台的通用性低。

发明内容

本发明的目的是：旨在提供一种基于平台架构的车身前机舱一体式结构及汽车，用来解决背景技术中指出的传统前机舱结构焊接成型时，结构复杂、工序冗长、重量大、连接弱、刚度低，且由于钣金件的冲压特性，很多复杂结构受到限制，导致不同车型项目的专用件数量多，平台的通用性低，平台化的限制较大的问题。

为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：

一种基于平台架构的车身前机舱一体式结构，包括平台架构和前机舱，所述平台架构将前机舱分为多个模块，多个所述模块分别为前纵梁总成、减震塔总成、前壁板总成和前机舱总成，所述前纵梁总成包括左前纵梁总成和右前纵梁总成，所述减震塔总成包括左减震塔总成和右减震塔总成，所述左前纵梁总成、右前纵梁总成、左减震塔总成、右减震塔总成和前壁板总成分别与前机舱总成连接。

进一步，所述前机舱总成包括前壁板下段、两个前机舱纵梁后段和前壁板加强梁，所述前壁板下段、两个前机舱纵梁后段和前壁板加强梁一体成型，这样设置，通过将前壁板下段、两个前机舱纵梁后段和前壁板加强梁一体铸造成型，使前机舱总成既满足了平台的通用化要求，又极大的减少连接数量，提高了整体刚度，还能满足轻量化的要求。

进一步，两个所述前机舱纵梁后段上均形成连接区域一、连接区域二和连接区域三，两个所述连接区域一分别与左前纵梁总成以及右前纵梁总成连接，两个所述连接区域二分别与左减震塔总成以及右减震塔总成连接，两个所述连接区域三与前壁板总成连接，所述前机舱纵梁后段上成型有避让区域，这样设置，一方面，将前机舱总成与前纵梁纵梁、减震塔总成以及前壁板总成连接，既能够满足整车碰撞传力要求，还能够满足扭转刚度要求，另一方面，能够提高通化率。

进一步，所述连接区域三内连接有第一加强筋，所述第一加强筋为多根，多根所述第一加强筋高度逐级增加，这样设置，既能够满足承担前纵梁刚度要求，也能够满足碰撞溃缩吸能的要求。

进一步，所述前机舱总成还包括第二加强筋和电池包密封面，所述第二加强筋交错连接在前机舱总成上，所述电池包密封面设置在前机舱总成的一侧，所述电池包密封面与前机舱总成之间设置有电池包安装点，所述电池包安装点与第二加强筋相接，这样设置，通过第二加强筋、电池包密封面和电池包安装点的相互配合，使碰撞受力时，能够通过加强筋的传力将碰撞力传递至电池包上，并依靠电池包的框架结构提供强大支撑，从而保证驾驶舱的变形量满足要求，且电池包能够满足CTV电池包的防水要求。

进一步，所述前机舱总成于第二加强筋的一侧具有整车滑橇孔，所述前机舱总成的底部具有副车架安装点，这样设置，可通用大部分车型，包含非平台车型，使得平台车型可在任意工厂生产，大大提高了工厂产能利用率。

进一步，所述前机舱总成于电池包安装点的上方连接有第三加强筋，这样设置，主要作用于支撑前纵梁传递过来的X向力，防止驾驶舱变形，同时能够进一步提升扭转刚度和完全刚度。

进一步，所述前机舱总成的一侧具有异形孔，所述前机舱总成于异形孔的边缘连接有防水螺栓，这样设置，异型孔的设计兼顾了十余个转向管柱的硬点位置，可同时满足平台架构所有车型需求，满足了整车平台化设计，并通过防水螺柱用来装配密封罩，解决密封问题。

进一步，所述前机舱总成与前纵梁总成之间于连接区域一连接有前机舱封板，这样设置，通过前机舱封板的设置，能够增加对前纵梁总成的支撑力，避免前纵梁发生偏转或折弯，从而造成碰撞力传递失效。

进一步，所述前机舱总成和前纵梁总成在前机舱封板的背面通过Y向连接，所述前机舱总成和前纵梁总成在前机舱封板的底部通过Z向连接，所述前机舱总成和前纵梁总成在前机舱封板的正面固定连接，这样设置，提升前纵梁与一体铸件的连接性能，保证溃缩的方向延纵梁轴线，进一步避免碰撞力传递失效。

进一步，所述前机舱总成与前机舱封板之间连接有前机舱边梁下连接件，所述前机舱边梁下连接件的后端成型有凸台，所述凸台与前机舱总成贴合，这样设置，用于增强连接强度，使碰撞发生时，前纵梁总成在完全溃缩之前，前机舱总成不会发生变形。

进一步，所述减震塔总成、前纵梁总成、前机舱总成以及前机舱封板之间贯穿有套筒，所述套筒内设置有穿透式螺栓，这样设置，进一步提高了安装点结构强度，同时，在碰撞时起到传递能力以及保证连接点被破坏，从而防止前纵梁弯折。

进一步，所述前机舱总成的一侧连接有A柱内板，所述前机舱总成与A柱内板形成敞口区域，这样设置，使不同车型的A柱可在此处分界，使得前机舱总成能满足全平台所有车型的造型要求。

进一步，所述A柱内板的一侧连接有门槛，所述门槛的一侧与前机舱总成连接，这样设置，提高前机舱总成的连接强度，并有利于碰撞时，力的传递。

进一步，所述前机舱总成的底部连接有中央通道连接板，这样设置，有利于将中间的碰撞力通过中央通道传递至座椅横梁，同时，当电机高速碰撞后移时，对前机舱一体铸件给予支撑，防止其产生变形。

进一步，所述前机舱总成于中央通道连接板的一侧连接有油门踏板支架，所述油门踏板支架上具有油门踏板支架连接点，这样设置，通过修改油门踏板支架的连接点，可适配多种不同踏点，满足平台所有车型的油门需求，从而达成平台化策略。

进一步，所述前机舱总成与减震塔总成于连接区域二的一侧通过螺栓连接，另一侧通过FDS以及螺栓连接，这样设置，用于提升减震塔的安装刚度性能。

进一步，所述前机舱总成与前壁板总成于连接区域三通过SPR连接，并于连接处涂覆有结构胶，所述前机舱总成于前壁板总成的一侧设置有支撑件，这样设置，一方面，用于提升前壁板总成的连接强度，另一方面，用于支撑前壁板空调安装面，防止碰撞时，空调发生旋转使前壁板区域发生变形。

本发明还公开了一种汽车，包括上述所述的车身前机舱一体式结构和汽车主体，所述车身前机舱一体式结构安装在汽车主体上。

采用上述技术方案的发明，具有如下优点：

1、通过平台架构将前机舱结构分为左前纵梁总成、右前纵梁总成、左减震塔总成、右减震塔总成、前壁板总成、前机舱总成，并以前机舱总成为核心，将左前纵梁总成、右前纵梁总成、左减震塔总成、右减震塔总成和前壁板总成连接在前机舱总成上，一方面，能够满足前机舱结构的高集成、高性能和轻量化，另一方面，能够满足极高的平台通化率，从而极大缩减整车开发周期和成本；

2、通过前机舱总成与前纵梁总成采用螺栓和FDS的方式连接，一方面，在碰撞时吸能效率更高，且成本低重量轻，另一方面，对平台架构而言可通过变更挤压铝纵梁长度满足不同车型前悬要求，且在售后维修时，单独更换挤压铝纵梁的成本远低于更换整个一体铸件，售后成本更低；

3、通过前机舱总成与减震塔总成采用螺栓和FDS的方式连接，保证底盘减震塔的刚度需求，也为整车提供扭转刚度和弯曲刚度，前壁板总成与前机舱总成通过SPR连接，满足不同车型造型需求；

4、前机舱总成包括前机舱纵梁后段、前壁板下段、前壁板加强梁，前机舱纵梁后段、前壁板下段、前壁板加强梁一体压铸成型构成前机舱总成，并在压铸成型过程中，形成连接区域一、连接区域二和连接区域三，通过三个连接区域的形成，一方面，便于与前纵梁总成、减震塔总成以及前壁板总成的连接，连接时，减少了连接数量，提高了整体刚度；

5、通过在前机舱总成上一体成型有第一加强筋，第一加强筋采用挖空设计，中间一致，两侧略低，减小铸造出模难度，同时，保证刚度要求，且多根第一加强筋的高度逐级增加，保证吸能效率达到最大，从而提升碰撞溃缩吸能的量；

6、通过在前机舱总成上一体成型第二加强筋，第二加强筋与电池包安装点相接，一方面，提高了安装点的动刚度，另一方面，通过第二加强筋，能够通过第二加强筋将碰撞力传递至电池包上，依靠电池包的框架结构提供强大支撑，从而保证驾驶舱的变形量满足要求；

7、通过在前机舱总成上连接前机舱封板，通过前机舱封板的设置，能够增加对前纵梁总成的支撑力，避免前纵梁发生偏转或折弯，从而造成碰撞力传递失效；

8、通过在前机舱总成上连接前机舱边梁下连接件，通过前机舱边梁下连接件的设置，能够增强前机舱总成与前纵梁总成连接强度，使碰撞发生时，前纵梁总成在完全溃缩之前，前机舱总成不会发生变形。

附图说明

本发明可以通过附图给出的非限定性实施例进一步说明；

图1为背景技术中的传统的机舱分总成结构示意图；

图2为本发明一种基于平台架构的车身前机舱一体式结构的结构示意图；

图3为本发明一种基于平台架构的车身前机舱一体式结构中前机舱总成的结构示意图一；

图4为本发明一种基于平台架构的车身前机舱一体式结构中前机舱总成的部分仰视结构示意图；

图5为本发明一种基于平台架构的车身前机舱一体式结构中前机舱总成侧视的结构示意图；

图6为图5中连接区域三的放大结构结构示意图；

图7为本发明一种基于平台架构的车身前机舱一体式结构中前机舱总成的部分结构示意图一；

图8为本发明一种基于平台架构的车身前机舱一体式结构的部分结构示意图二；

图9为图8中A-A向的剖视结构示意图；

图10为本发明一种基于平台架构的车身前机舱一体式结构的部分侧视结构示意图；

图11为本发明一种基于平台架构的车身前机舱一体式结构的部分仰视结构示意图；

图12为本发明一种基于平台架构的车身前机舱一体式结构的部分结构示意图三；

图13为本发明一种基于平台架构的车身前机舱一体式结构的部分结构示意图四；

图14为本发明一种基于平台架构的车身前机舱一体式结构的部分结构示意图五；

图15为本发明一种基于平台架构的车身前机舱一体式结构前机舱总成的部分结构示意图二；

主要元件符号说明如下：

左前纵梁总成1、右前纵梁总成2、左减震塔总成3、右减震塔总成4、前壁板总成5、前机舱总成6；

前机舱封板7、第一螺栓7-1、第二螺栓7-2、第一FDS 7-3、第一组第九螺栓7-5；

前机舱边梁下连接件8、第三螺栓8-1、长螺栓8-2、A柱内板9；

副车架安装点1-1、第一加强筋11-1、第二加强筋11-2、第三加强筋11-3、横向筋条11-4；

第四FDS 12-1、第一组第四螺栓12-2、第二组第四螺栓12-3、第二FDS 12-4；

套筒13、第三穿透式螺栓13-1、第一SPR 14-1、第二SPR 14-2、第三FDS 14-3、第五螺栓15、第六螺栓16、油门踏板支架17、油门踏板支架连接点17-1、中央通道连接板18、第七螺栓18-1；

前机舱纵梁后段20、异形孔20-1、防水螺栓20-2、前壁板加强梁30、整车滑橇孔50、电池包密封面60、电池包安装点70、门槛90；

连接区域一100、连接区域二200、避让区域300、连接区域三400。

具体实施方式

以下通过特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容了解本发明的优点和功效。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本发明的限制，为了更好地说明本发明的实施例，图中某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本发明实施例的图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件，在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于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，因此图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述用语的具体含义。

实施例一

如图2～15所示，本发明的一种基于平台架构的车身前机舱一体式结构，包括平台架构和前机舱，平台架构将前机舱分为多个版块，本实施例中，优选为四个版块，四个版块分别为前纵梁总成、减震塔总成、前壁板总成5和前机舱总成6，其中前纵梁总成包括左前纵梁总成1和右前纵梁总成2，减震塔总成包括左减震塔总成3和右减震塔总成4，从而将四个版块划分为六个模块，六个模块分别为左前纵梁总成1、右前纵梁总成2、左减震塔总成3、右减震塔总成4、前壁板总成5和前机舱总成6，通过以前机舱总成6为核心，再通过左前纵梁总成1、右前纵梁总成2、左减震塔总成3、右减震塔总成4和前壁板总成5分别与前机舱总成6连接，一方面，能够满足前机舱结构的高集成、高性能和轻量化，另一方面，能够满足极高的平台通化率，从而极大缩减整车开发周期和成本。

本实施例中，左前纵梁总成1与右前纵梁总成2采用挤压铝合金，基于平台不同车型的前悬长度需求，可选用相同截面不同长度的左前纵梁总成1和右前纵梁总成2，以适应不同的车型，从而提高平台通化率。左减震塔总成3和右减震塔总成4采用铸铝合金，基于平台不同车型的底盘配置和减震塔高度，可选用不同减震塔，规划轿车与SUV两种减震塔，以此适配不同的车型要求，进一步提高平台通化率。前壁板总成5采用钣金结构，基于不同车型的造型需求以及玻璃面需求，可选用不同前壁板总成5，再次提高平台通化率。通过基于平台架构，以前机舱总成6为核心，搭配不同的前纵梁总成、减震塔总成和前壁板总成5，实现不同车型的需求，从而能够缩短整车开发周期和成本。本实施例中，挤压铝合金、铸铝合金和钣金结构均为现有技术且本领域技术人员常规使用的材料。

如图3所示，本实施例中，前机舱总成6包括前壁板下段10、两个前机舱纵梁后段20、前壁板加强梁30和内部加强件，前壁板下段10、两个前机舱纵梁后段20、前壁板加强梁30和内部加强件一体铸造成型，通过将前壁板下段10、两个前机舱纵梁后段20、前壁板加强梁30和内部加强件一体成型，使前机舱总成6既满足了平台的通用化要求，又极大的减少连接数量，提高了整体刚度，还能满足轻量化的要求。本实施例中，前机舱总成6采用铸造铝合金材料，铸造铝合金材料为现有材料且本领域技术人员常规使用的材料，故此不再赘述。

如图3所示，本实施例中，两个前机舱纵梁后段20上均形成连接区域一100、连接区域二200和连接区域三400，两个连接区域一100分别与左前纵梁总成1以及右前纵梁总成2连接，本实施例中，两个前机舱纵梁后段20分别与左前纵梁总成1以及右前纵梁总成2采用螺栓和FDS的方式连接，通过螺栓和FDS连接，一方面，便于碰撞力的传递，从而在碰撞时，吸能效率更高，且成本低、重量轻，另一方面，对平台架构而言可通过变更挤压铝纵梁长度满足不同车型前悬要求，且在售后维修时，单独更换挤压铝纵梁的成本远低于更换整个一体铸件，售后成本更低。

两个连接区域二200分别与左减震塔总成3以及右减震塔总成4连接，本实施例中，左减震塔总成3以及右减震塔总成4分别与两个前机舱纵梁后段20通过螺栓和FDS连接，能够有效满足底盘减震塔的刚度需求，也能够满足整车提供扭转刚度和弯曲刚度。

两个连接区域三400与前壁板总成5连接，本实施例中，前壁板总成5与两个连接区域三400通过SPR连接(铆接)，保证了前壁板区域的刚度，满足不同车型造型需求，进一步提升通化率。

本实施例中，两个前机舱纵梁后段20上均成型有避让区域300，避让区域300为四驱配置的驱动车避让孔，通过区域结构的CAE分析优化，其满足碰撞和刚度的要求，使得两驱和四驱可以共用同一个前机舱总成6，从而提高通化率。通过将前机舱总成6与前纵梁总成、减震塔总成以及前壁板总成5连接，既能够满足整车碰撞传力要求，还能够满足扭转刚度要求，另一方面，能够提高通化率。

如图5和图6所示，本实施例中，内部加强件包括第一加强筋11-1，第一加强筋11-1通过一体铸造成型在连接区域三400，减少工艺流程。第一加强筋11-1为多根，优选为四根，在四根第一加强筋11-1成型时，通过Y向抽芯减肉保证铸造质量，并采用挖空设计，中间一致，两侧略低，减小铸造出模难度，同时，保证刚度要求。本实施例中，四根第一加强筋11-1分别为F5、F6、F7和F8，F5、F6、F7和F8的高度逐级增加，从而在碰撞时，碰撞力从F5开始逐级传递至F8，F5最先溃缩，F6后溃缩，F7再次溃缩，F8最后溃缩，使吸能效率达到最大。本实施例中，通过Y向抽芯减肉时，形成多个加强格栅，多个加强格栅加错设置，多个加强格栅可以为F11、F22、F33、F44，用于保证铸造质量。

如图4所示，本实施例中，前机舱总成6还包括第二加强筋11-2和电池包密封面60，第二加强筋11-2和电池包密封面60一体铸造成型在前机舱总成6上。本实施例中，第二加强筋11-2优选为多根，多根第二加强筋11-2交错成型在前机舱总成6的底部，通过第二加强筋11-2的设置，大幅提高安装点动刚度。电池包密封面60与前机舱总成6之间设置有电池包安装点70，电池包安装点70优选为多个，电池包安装点70与第二加强筋11-2的位置对应，当碰撞时，碰撞力沿着前纵梁向后传递，沿着第一根第二加强筋11-2传递至门槛，沿着第二根第二加强筋11-2传递至电池包安装点70，沿着第三根第二加强筋11-2传递至另一个电池包安装点70，通过第二加强筋11-2的传力将碰撞力传递至电池包上，依靠电池包的框架结构提供强大支撑，从而满足驾驶舱的变形量满足要求。本实施例中，多根第二加强筋11-2可命名为F1、F2、F3和F4，当碰撞力传递时，沿F1传递至门槛，沿F2传递至电池包安装点70，沿F3传递至另一个电池包安装点70，从而依靠电池包的框架结构提供强大支撑，从而满足驾驶舱的变形量满足要求。

本实施例中，前机舱总成6于第二加强筋11-2的一侧具有整车滑橇孔50，通过整车滑橇孔50位置的设定，可通用大部分车型，包含非平台车型，使得平台车型可在任意工厂生产，大大提高了工厂产能利用率。前机舱总成6的底部具有副车架安装点1-1，本实施例中，副车架安装点1-1采用特殊六角头螺杆带孔螺栓装配，将前机舱总成6与车身其他部件稳定连接。

如图4和图15所示，本实施例中，前机舱总成6于电池包安装点70的上方连接有第三加强筋11-3，第三加强筋11-3一体铸造成型在前机舱总成6上，第三加强筋11-3优选为多根，第三加强筋11-3为竖筋，通过竖向第三加强筋11-3的设置，主要作用于支撑前纵梁传递过来的X向力，防止驾驶舱变形，同时，能够进一步提升扭转刚度和完全刚度。

如图7所示，前机舱总成6的一侧具有异形孔20-1，本实施例中，异形孔20-1在前机舱总成6一体铸造成型时成型，在成型过程中，带蒙皮，铸造后再简单切边，节省了机加工设备以及机加的时间，减少了机加工量。本实施例中，异形孔20-1为转向管柱的避让孔，异形孔20-1的设置，兼顾了十余个转向管柱的硬点位置，可同时满足平台所有车型需求，满足了整车平台化设计。本实施例中，前机舱总成6于异形孔20-1的边缘固定连接有防水螺栓20-2，防水螺栓20-2优选为三个，三个防水螺栓20-2间歇分布，通过三个防水螺栓20-2可用于装配密封罩，从而将异形孔20-1处密封。

如图10所示，前机舱总成6与前纵梁总成之间于连接区域一100连接有前机舱封板7，本实施例中，前机舱纵梁后段20的连接区域一100与前纵梁之间连接有前机舱封板7，通过前机舱封板7的设置，能够增加对前纵梁总成的支撑力，避免前纵梁发生偏转或折弯，从而造成碰撞力传递失效。

如图8、图9、图10和图11所示，前机舱总成6和前纵梁总成在前机舱封板7的背面通过Y向连接，前机舱总成6和前纵梁总成在前机舱封板7的底部通过Z向连接，前机舱总成6和前纵梁总成在前机舱封板7的正面固定连接，本实施例中，Y向连接时，通过第一螺栓7-1、第二螺栓7-2以及FDS连接，第一螺栓7-1为多个，第一螺栓7-1优选为两个，第二螺栓7-2为多个，第二螺栓7-2优选为三个，FDS为自攻丝连接。

如图10所示，本实施例中，FDS为第一FDS 7-3，第一FDS 7-3连接点为多个，第一FDS7-3连接点优选为两个，其中一个实施例中，通过第一螺栓7-1、第二螺栓7-2以及第一FDS7-3连接，将前机舱封板7稳定连接在前机舱纵梁后段20和左前纵梁总成1之间。

如图11所示，Z向连接时，通过第三螺栓8-1连接在前机舱纵梁后段20、前纵梁总成和前机舱封板7的底部，第三螺栓8-1为第一穿透式螺栓，优选为两个，保证前纵梁总成与前机舱纵梁后段20的连接性能，保证溃缩的方向延纵梁轴线。

如图8所示，正面连接时，通过第四螺栓和FDS连接，第四螺栓为第二穿透式螺栓，分为两组，每组要选为两个，第一组第四螺栓12-2连接在前机舱封板7的上方，第二组第四螺栓12-3连接在前机舱封板7的下方，FDS连接在第一组第四螺栓12-2和第二组第四螺栓12-3之间，此处FDS为第二FDS 12-4，第二FDS 12-4为多个，第二FDS 12-4优选为两个，从而将前机舱封板7与前机舱纵梁后段20与前纵梁总成稳定连接。通过前机舱封板7在前机舱纵梁后段20与前纵梁总成的正面、背面以及底部连接，一方面，提高连接的稳定性，另一方面，保证碰撞力的有效传递，提高对前机舱总成6的保护。

如图9和图10所示，减震塔总成、前纵梁总成、前机舱总成6以及前机舱封板7之间贯穿有套筒13，套筒13内设置有穿透式螺栓，本实施例中，套筒13为多个，多个套筒13均贯穿整个纵梁的腔体，穿透式螺栓为第三穿透式螺栓13-1，对应连接在套筒13内，将减震塔总成，前纵梁总成、前机舱总成6以及前机舱封板7连接为一体，进一步提高了安装点结构强度，同时，在碰撞时，起到传递能力以及保证连接点稳定，达到防止纵梁弯折的功能。

如图10和图11所示，前机舱总成6与前机舱封板7之间连接有前机舱边梁下连接件8，本实施例中，前机舱总成6与前机舱封板7之间通过螺栓与前机舱边梁下连接件8连接，此处，螺栓为长螺栓8-2，优选为四个，前机舱边梁下连接件8的后端成型有凸台，凸台与前机舱总成6贴合，通过前机舱边梁下连接件8的设置，用于增强连接强度，使碰撞发生时，前纵梁总成在完全溃缩之前，前机舱总成6不会发生变形。

如图12、图13和图14所示，前机舱总成6的一侧连接有A柱内板9，前机舱总成6与A柱内板9形成敞口区域A1，本实施例中，前机舱总成6和A柱内板9通过螺栓、SPR和FDS连接，其中SPR设置在Y向，此处SPR为第一SPR，第一SPR为多排，第一SPR优选为两排，第一SPR 14-1斜向设置。FDS连接在横向，此处FDS为第三FDS 14-3，第三FDS 14-3优选为多个，螺栓为第五螺栓15，第五螺栓15设置在X向，并优选为三个。本实施例中，前机舱总成6的一侧连接有门槛90，门槛90与前机舱总成6通过螺栓连接，螺栓为第六螺栓16，优选为三个，通过第一SPR 14-1和第三FDS 14-3将前机舱总成6、A柱内板9和门槛90连接，一方面，提高前机舱总成6的连接强度，另一方面，通过X向连接的第五螺栓15，保证了正碰时，碰撞力从前机舱总成6到A柱内板9和门槛90的有效传递，同时第五螺栓15的抗剪切能力也加强了侧碰时，碰撞力的传递；通过第六螺栓16连接门槛90与前机舱总成6，保证了碰撞时，从前纵梁到门槛90的传力途径，提高了连接刚度。

本实施例中，通过前机舱总成6与A柱内板9形成的敞口区域A1，使不同车型的A柱可在此处分界，使得前机舱总成6能满足全平台所有车型的造型要求。

如图15所示，前机舱总成6的底部连接有中央通道连接板18，本实施例中，中央通道连接板18通过螺栓连接在前机舱总成6的底部，螺栓为第七螺栓18-1，优选为五个，通过中央通道连接板18的设置，有利于将中间的碰撞力通过中央通道传递至座椅横梁，同时，当电机高速碰撞后移时，对前机舱总成6一体铸件给予支撑，防止其产生变形。本实施例中，前机舱总成6底部于中央通道连接板18的安装点可设置加强筋，本实施例中，该加强筋为第四加强筋，第四加强筋优选为多个，以增强区域强度。

如图15所示，前机舱总成6于中央通道连接板18的一侧连接有油门踏板支架17，油门踏板支架17上具有油门踏板支架连接点17-1，本实施例中，前机舱总成6与油门踏板支架通过螺栓连接在连接点，油门踏板支架连接点17-1优选为三个，此处螺栓为第八螺栓，与油门踏板支架连接点17-1对应，且油门踏板支架连接点17-1分布在油门踏板支架17的上侧和对称两侧，通过修改油门踏板支架17的连接点，可适配多种不同踏点，可满足平台所有车型的油门需求，从而达成平台化策略。

如图8和图9所示，前机舱总成6与减震塔总成于连接区域二200的一侧通过螺栓连接，另一侧通过FDS以及穿透式螺栓连接，本实施例中，左减震塔总成3和右减震塔总成4分别连接在前机舱总成6的两个前机舱纵梁后段20上，螺栓用于连接减震塔总成与前机舱总成6的背面，本实施例中，螺栓为第九螺栓，第九螺栓优选为多个，其中三个为第一组第九螺栓7-5，其余两个为分别第一螺栓7-1。FDS以及穿透式螺栓用于连接减震塔总成与前机舱总成6的正面，本实施例中，FDS为第四FDS 12-1,第四FDS 12-1为多排，第四FDS 12-1优选为两排，穿透式螺栓优选为两个为第一组第四螺栓12-2。通过在正面与背面将前机舱总成6与减震塔总成连接，提高连接强度和剪切强度，从而使减震塔总成具有更好的刚度性能。

如图12和图15所示，前机舱总成6与前壁板总成5于连接区域三400通过SPR连接，并于连接处涂覆有结构胶，本实施例中，SPR为第二SPR 14-2，第二SPR 14-2连接点为多个，第二SPR 14-2连接点优选为两个，并通过结构胶的涂覆，增强前壁板总成5的连接强度。前机舱总成6于前壁板总成5的一侧设置有支撑件，本实施例中，支撑件为横向筋条11-4，横向筋条11-4优选为多根，用于支撑前壁板空调安装面，防止碰撞时空调发生旋转使前壁板区域发生变形。

实施例二

本实施例中公开了一种汽车，包括实施例一中的基于平台架构的车身前机舱一体式结构，基于平台架构的车身前机舱一体式结构安装在汽车主体上，从而使车身前机舱一体式结构能够满足多种汽车主体的装配需求，提升以前机舱总成为核心的前机舱的通化率。

以上对发明提供的一种基于平台架构的车身前机舱一体式结构及汽车进行了详细介绍。具体实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (19)

1.一种基于平台架构的车身前机舱一体式结构，包括平台架构和前机舱，其特征在于：所述平台架构将前机舱分为多个模块，多个所述模块分别为前纵梁总成、减震塔总成、前壁板总成和前机舱总成(6)，所述前纵梁总成包括左前纵梁总成(1)和右前纵梁总成(2)，所述减震塔总成包括左减震塔总成(3)和右减震塔总成(4)，所述左前纵梁总成(1)、右前纵梁总成(2)、左减震塔总成(3)、右减震塔总成(4)和前壁板总成(5)分别与前机舱总成(6)连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于平台架构的车身前机舱一体式结构，其特征在于：所述前机舱总成(6)包括前壁板下段(10)、两个前机舱纵梁后段(20)和前壁板加强梁(30)，所述前壁板下段(10)、两个前机舱纵梁后段(20)和前壁板加强梁(30)一体成型。

3.根据权利要求2所述的一种基于平台架构的车身前机舱一体式结构，其特征在于：两个所述前机舱纵梁后段(20)上均形成连接区域一(100)、连接区域二(200)和连接区域三(400)，两个所述连接区域一(100)分别与左前纵梁总成(1)以及右前纵梁总成(2)连接，两个所述连接区域二(200)分别与左减震塔总成(3)以及右减震塔总成(4)连接，两个所述连接区域三(400)与前壁板总成(5)连接，所述前机舱纵梁后段(20)上成型有避让区域(300)。

4.根据权利要求3所述的一种基于平台架构的车身前机舱一体式结构，其特征在于：所述连接区域三(400)内连接有第一加强筋(11-1)，所述第一加强筋(11-1)为多根，多根所述第一加强筋(11-1)高度逐级增加。

5.根据权利要求1或2任一项所述的一种基于平台架构的车身前机舱一体式结构，其特征在于：所述前机舱总成(6)还包括第二加强筋(11-2)和电池包密封面(60)，所述第二加强筋(11-2)交错连接在前机舱总成(6)上，所述电池包密封面(60)设置在前机舱总成(6)的一侧，所述电池包密封面(60)与前机舱总成(6)之间设置有电池包安装点(70)，所述电池包安装点(70)与第二加强筋(11-2)相接。

6.根据权利要求5所述的一种基于平台架构的车身前机舱一体式结构，其特征在于：所述前机舱总成(6)于第二加强筋(11-2)的一侧具有整车滑橇孔(50)，所述前机舱总成(6)的底部具有副车架安装点(1-1)。

7.根据权利要求5所述的一种基于平台架构的车身前机舱一体式结构，其特征在于：所述前机舱总成(6)于电池包安装点(70)的上方连接有第三加强筋(11-3)。

8.根据权利要求1所述的一种基于平台架构的车身前机舱一体式结构，其特征在于：所述前机舱总成(6)的一侧具有异形孔(20-1)，所述前机舱总成(6)于异形孔(20-1)的边缘连接有防水螺栓(20-2)。

9.根据权利要求3所述的一种基于平台架构的车身前机舱一体式结构，其特征在于：所述前机舱总成(6)与前纵梁总成之间于连接区域一(100)连接有前机舱封板(7)。

10.根据权利要求9所述的一种基于平台架构的车身前机舱一体式结构，其特征在于：所述前机舱总成(6)和前纵梁总成在前机舱封板(7)的背面通过Y向连接，所述前机舱总成(6)和前纵梁总成在前机舱封板(7)的底部通过Z向连接，所述前机舱总成(6)和前纵梁总成在前机舱封板(7)的正面固定连接。

11.根据权利要求9所述的一种基于平台架构的车身前机舱一体式结构，其特征在于：所述前机舱总成(6)与前机舱封板(7)之间连接有前机舱边梁下连接件(8)，所述前机舱边梁下连接件(8)的后端成型有凸台，所述凸台与前机舱总成(6)贴合。

12.根据权利要求10所述的一种基于平台架构的车身前机舱一体式结构，其特征在于：所述减震塔总成、前纵梁总成、前机舱总成(6)以及前机舱封板之(7)间贯穿有套筒(13)，所述套筒(13)内设置有穿透式螺栓。

13.根据权利要求3所述的一种基于平台架构的车身前机舱一体式结构，其特征在于：所述前机舱总成(6)的一侧连接有A柱内板(9)，所述前机舱总成(6)与A柱内板(9)形成敞口区域。

14.根据权利要求13所述的一种基于平台架构的车身前机舱一体式结构，其特征在于：所述A柱内板(9)的一侧连接有门槛(90)，所述门槛(90)的一侧与前机舱总成(6)连接。

15.根据权利要求1所述的一种基于平台架构的车身前机舱一体式结构，其特征在于：所述前机舱总成(6)的底部连接有中央通道连接板(18)。

16.根据权利要求15所述的一种基于平台架构的车身前机舱一体式结构，其特征在于：所述前机舱总成(6)于中央通道连接板(18)的一侧连接有油门踏板支架(17)，所述油门踏板支架(17)上具有油门踏板支架连接点(17-1)。

17.根据权利要求3所述的一种基于平台架构的车身前机舱一体式结构，其特征在于：所述前机舱总成(6)与减震塔总成于连接区域二(200)的一侧通过螺栓连接，另一侧通过FDS以及螺栓连接。

18.根据权利要求3所述的一种基于平台架构的车身前机舱一体式结构，其特征在于：所述前机舱总成(6)与前壁板总成(5)于连接区域三(400)通过SPR连接，并于连接处涂覆有结构胶，所述前机舱总成(6)于前壁板总成(5)的一侧设置有支撑件。

19.一种汽车，其特征在于：包括权利要求1-18任一项所述的车身前机舱一体式结构和汽车主体，所述车身前机舱一体式结构安装在汽车主体上。

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