CN115782798A - 一种前碰撞横梁及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种前碰撞横梁，包括横梁外板和连接在横梁外板后侧的横梁内板，横梁外板包括外板本体、自外板本体的上边缘向后翻折的外板上翻边以及自外板本体的下边缘向后翻折的外板下翻边，横梁内板包括内板本体、自内板本体的上边缘向前翻折的内板上翻边以及自内板本体的下边缘向前翻折的内板下翻边，外板上翻边的后部和内板上翻边的前部通过上下搭接的方式固定连接，外板下翻边的后部和内板下翻边的前部通过上下搭接的方式固定连接。本发明还提出了一种前碰撞横梁制造方法。本发明通过调整前碰撞横梁内外板搭接方式，使得前碰撞横梁内外板之间的腔体尺寸在有限布置空间下实现最大化。

Description

一种前碰撞横梁及其制造方法

技术领域

本发明涉及汽车，具体涉及一种前碰撞横梁及其制造方法。

背景技术

汽车前碰撞横梁属于车身安全部件，在汽车发生碰撞的时候，对后端布置的部件可以起到很好保护作用，尤其是在发生高速碰撞的时候，能够很好地把碰撞能量均衡地传递到后端边梁上，避免能量集中带来的次生危害。

目前市场上主流车型采用的前碰撞横梁主要有铝合金结构、高强钢辊压结构、内外板焊接结构等形式。铝合金结构重量轻、强度高，但是成本高昂，主要用于高端车型；高强钢辊压结构强度较好，应用较广泛，对断面形式要求较高；内外板焊接结构成本较低，能够适应各种环境下的结构布局。如图3所示，辊压式前碰撞横梁3的断面均匀且不能有突变结构（如折弯区域），而内外板焊接结构的前碰撞横梁可以允许存在折弯区域等各种截面。

对于内外板焊接结构的前碰横梁，目前有两种结构形式，两种结构形式的差异点主要体现在焊接边搭接方式上，主要影响前碰撞横梁在前后、上下两个方向的腔体尺寸上。

第一种结构形式的前碰撞横梁如图1所示，前碰撞横梁1包括前碰撞横梁外板12和前碰撞横梁内板11，前碰撞横梁外板12的上侧部设置有向上翻折的外板上法兰边121，前碰撞横梁外板12的下侧部设置有向下翻折的外板下法兰边122，前碰撞横梁内板11的上侧部设置有向上翻折的内板上法兰边111，前碰撞横梁内板11的下侧部设置有向下翻折的内板下法兰边112，外板上法兰边121和内板上法兰边111叠置并焊接在一起，外板下法兰边122和内板下法兰边112叠置并焊接在一起，该种结构方式会牺牲前碰撞横梁的腔体在上下方向上的尺寸，从而影响整车碰撞性能；例如申请号为CN201110458696.9的专利申请中所提出的一种轿车前碰撞横梁总成就采用了第一种结构形式。

第二种结构形式的前碰撞横梁如图2所示，前碰撞横梁2包括前碰撞横梁外板22和前碰撞横梁内板21，前碰撞横梁外板22的上侧部设置有向后翻折的外板上法兰边221，前碰撞横梁外板22的下侧部设置有向后翻折的外板下法兰边222，前碰撞横梁内板21的上侧部设置有向后翻折的内板上法兰边211，前碰撞横梁内板21的下侧部设置有向后翻折的内板下法兰边212，外板上法兰边221和内板上法兰边211叠置并焊接在一起，外板下法兰边222和内板下法兰边212叠置并焊接在一起，该种结构方式会牺牲前碰撞横梁的腔体在前后方向上的尺寸，从而影响整车碰撞性能；例如申请号为CN201120273563.X的专利申请中所提出的一种前碰撞横梁成就采用了第二种结构形式。

发明内容

本发明的目的是提出一种前碰撞横梁及其制造方法，以减轻或消除横梁内板和横梁外板之间的搭接方式对前碰撞横梁的腔体的尺寸造成不利影响的问题。

本发明所述的一种前碰撞横梁，包括横梁外板和连接在所述横梁外板后侧的横梁内板，所述横梁外板包括外板本体、自所述外板本体的上边缘向后翻折的外板上翻边以及自所述外板本体的下边缘向后翻折的外板下翻边，所述横梁内板包括内板本体、自所述内板本体的上边缘向前翻折的内板上翻边以及自所述内板本体的下边缘向前翻折的内板下翻边，所述外板上翻边的后部和所述内板上翻边的前部通过上下搭接的方式固定连接，所述外板下翻边的后部和所述内板下翻边的前部通过上下搭接的方式固定连接。

可选的，所述外板上翻边的后部间隔的设置在所述内板上翻边的前部的下方，所述外板下翻边的后部间隔的设置在所述内板下翻边的前部的上方。

可选的，所述外板上翻边的后部和所述内板上翻边的前部之间通过多段第一焊缝固定连接，多段所述第一焊缝的长度均所述前碰撞横梁的长度方向延伸，多段所述第一焊缝在所述前碰撞横梁的长度方向上依次间隔设置；所述外板下翻边的后部和所述内板下翻边的前部之间通过多段第二焊缝固定连接，多段所述第二焊缝的长度均所述前碰撞横梁的长度方向延伸，多段所述第二焊缝在所述前碰撞横梁的长度方向上依次间隔设置。

可选的，所述外板本体上设置有向后凹陷的外板凹筋，所述外板凹筋为长度沿所述前碰撞横梁的长度方向延伸的条形凹筋，所述横梁内板上设置有多个向前凹陷的沉台，多个所述沉台在所述前碰撞横梁的长度方向上依次间隔设置，多个所述沉台均通过前后搭接的方式与所述外板凹筋固定连接。

可选的，多个所述沉台均通过点焊的方式与所述外板凹筋固定连接。

可选的，所述内板本体上设置有向前凹陷的内板凹筋，所述内板凹筋为长度沿所述前碰撞横梁的长度方向延伸的条形凹筋，多个所述沉台均设置在所述条形凹筋上。

可选的，所述内板本体上设置有多个用于避让横梁外板支撑件的避让部，多个所述避让部均沿前后方向贯穿所述内板本体。

可选的，所述前碰撞横梁的左部和右部均设置有弯折部，所述外板本体上与所述弯折部对应的部位处设置有向后凹陷的外板吸料筋，所述内板本体上与所述弯折部对应的部位处设置有向嵌凹陷的内板吸料筋。

可选的，所述外板本体上设置有多个外板定位孔；所述外板本体上设置有多个外板线束卡接孔；所述外板本体上设置有外板拖钩安装孔；所述内板本体上设置有内板拖钩安装孔；所述内板本体上设置有多个内板涂装漏液孔。

本发明所述的一种前碰撞横梁制造方法，用于制造上述任一项所述的前碰撞横梁，包括以下步骤：对横梁外板和横梁内板进行夹持和定位，固定横梁外板和横梁内板的相对位置；对横梁外板和横梁内板进行预焊接；对外板上翻边的后部和内板上翻边的前部进行焊接固定，对外板下翻边的后部和内板下翻边的前部进行焊接固定。

本发明具有以下特点：

本发明提出的前碰撞横梁通过调整前碰撞横梁内外板搭接方式，使得前碰撞横梁内外板之间的腔体尺寸在有限布置空间下实现最大化，可以达到辊压式前碰横梁的腔体尺寸，从而提升前碰撞横梁整体强度和刚性；

本发明提出的前碰撞横梁采用横梁外板和横梁内板搭接成前碰撞横梁，相比于辊压式前碰撞横梁，对前碰撞横梁的造型和截面的限制小，可以适应各种不同造型的前保险杠安全距离要求；

本发明通过合理设置前碰撞横梁的结构和制造方法，能够提升前碰撞横梁制造效率和精度。

附图说明

图1为背景技术中所述的第一种结构形式的前碰撞横梁的结构示意图；

图2为背景技术中所述的第二种结构形式的前碰撞横梁的结构示意图；

图3为背景技术中所述的辊压式前碰撞横梁的结构示意图；

图4为具体实施方式中所述的前碰撞横梁的结构示意图；

图5为图4中的D-D断面图；

图6为具体实施方式中所述的横梁外板的结构示意图；

图7为具体实施方式中所述的横梁内板的结构示意图；

图8为具体实施方式中所述的前碰撞横梁的装配示意图。

图中部分序号为：4—前碰撞横梁；5—吸能盒；6—拖钩管；

41—横梁中部；42—横梁端部；43—横梁内板；44—横梁外板；45—第一间隙；46—第二间隙；47—第一焊缝；

431—内板上翻边；432—内板下翻边；433—内板凹筋；434—沉台；435—内板吸料筋；436—避让部；437—内板涂装漏液孔；438—内板拖钩安装孔；

441—外板上翻边；442—外板下翻边；443—外板凹筋；444—外板吸料筋；445—外板定位孔；446—外板线束卡接孔；447—外板拖钩安装孔。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图4和图5所示的一种前碰撞横梁4，包括横梁外板44和连接在横梁外板44后侧的横梁内板43，横梁外板44包括外板本体、自外板本体的上边缘向后翻折的外板上翻边441以及自外板本体的下边缘向后翻折的外板下翻边442，横梁内板43包括内板本体、自内板本体的上边缘向前翻折的内板上翻边431以及自内板本体的下边缘向前翻折的内板下翻边432，外板上翻边441的后部和内板上翻边431的前部通过上下搭接的方式固定连接，外板下翻边442的后部和内板下翻边432的前部通过上下搭接的方式固定连接。

采用上述的技术方案，通过调整前碰撞横梁4内外板搭接方式，规避了形成在上下方向和前后方向伸出于前碰撞横梁4的搭接边，使得前碰撞横梁4的内外板之间的腔体尺寸在有限布置空间下实现最大化，可以达到辊压式前碰横梁的腔体尺寸，从而提升前碰撞横梁4整体强度和刚性，在某车型上进行验证，前碰撞横梁4的内外板之间的腔体比现有技术中的结构提升30%，效果显著。

在一些实施例中，如图5所示，外板上翻边441的后部间隔的设置在内板上翻边431的前部的下方，外板下翻边442的后部间隔的设置在内板下翻边432的前部的上方。采用上述的方案，外板上翻边441的后部和内板上翻边431的前部之间形成第一间隙45，在外板下翻边442的后部和内板下翻边432的前部之间形成第二间隙46，在制造前碰撞横梁4时，能够轻松的将横梁外板44倒扣进横梁内板43中，有助于提升上件效率、降低制造难度和提升制造效率，通过形成上述的间隙，与多段焊缝配合设置，能够使得更多的焊材进入缝隙里，提升连接的稳固程度，还有助于涂装电泳液通过，能够提升电泳效果。作为一种具体示例，第一间隙45和第二间隙46的宽度均为1mm。

在一些实施例中，如图8所示，外板上翻边441的后部和内板上翻边431的前部之间通过多段第一焊缝47固定连接，多段第一焊缝47的长度均前碰撞横梁4的长度方向延伸，多段第一焊缝47在前碰撞横梁4的长度方向上依次间隔设置；外板下翻边442的后部和内板下翻边432的前部之间通过多段第二焊缝固定连接，多段第二焊缝的长度均前碰撞横梁4的长度方向延伸，多段第二焊缝在前碰撞横梁4的长度方向上依次间隔设置。作为一种具体示例，每段第一焊缝47的长度和每段第二焊缝的长度均为30～40mm。

在一些实施例中，如图5、图6和图7所示，外板本体上设置有向后凹陷的外板凹筋443，外板凹筋443为长度沿前碰撞横梁4的长度方向延伸的条形凹筋，横梁内板43上设置有多个向前凹陷的沉台434，多个沉台434在前碰撞横梁4的长度方向上依次间隔设置，多个沉台434均通过前后搭接的方式与外板凹筋443固定连接。设置外板凹筋443能够提升横梁外板44的强度和刚性，设置多个沉台434能够提升横梁内板43的强度和刚性，通过横梁外板44和多个沉台434搭接，能够进一步的提升前碰撞横梁4的强度和刚性，并且，在相邻两个沉台434之间还能够形成供电泳液通过的通道，有利于保证电泳效果。设置多个沉台434，既能够满足焊接贴合面的需求，又能够避免大面积贴合影响零件本身的制造精度。

在一些实施例中，多个沉台434均通过点焊的方式与外板凹筋443固定连接。能够利用多个沉台434和外板凹筋443之间的焊点来实现预焊接，有利于降低前碰撞横梁4的制造难度和提升前碰撞横梁4的制造效率。在具体实施例，沉台434的前侧面和外板凹筋443的后侧面贴合并通过点焊的方式固定连接。

在一些实施例中，如图7所示，内板本体上设置有向前凹陷的内板凹筋433，内板凹筋433为长度沿前碰撞横梁4的长度方向延伸的条形凹筋，多个沉台434均设置在条形凹筋上。 设置内板凹筋433能够提升内板本体的结构强度。作为一种具体示例，沉台434均由内板凹筋433的前侧壁的一部分向前凹陷而成。

在一些实施例中，如图7所示，为了便于在制造的过程中对撞横梁外板44的固定和夹紧，提升焊接过程中零部件的稳定性和精度，内板本体上设置有多个用于避让横梁外板支撑件的避让部436，多个避让部436均沿前后方向贯穿内板本体。具体实施时，多个避让部436包括两个设置在内板本体上的避让孔和两个分别设置在内板本体两端的避让缺口。在具体使用时，避让部436还能够与横梁外板支撑件配合，起到定位的作用。

在一些实施例中，如图4所示，前碰撞横梁4的左部和右部均设置有弯折部，外板本体上与弯折部对应的部位处设置有向后凹陷的外板吸料筋444，内板本体上与弯折部对应的部位处设置有向嵌凹陷的内板吸料筋435。设置内板吸料筋435可以提升横梁内板43自身强度及改善弯折部的成型效果，设置外板吸料筋444可以提升横梁外板44自身强度及改善弯折部的成型效果。作为一种具体示例，前碰撞横梁4包括横梁中部41以及两个位于横梁中部41两侧的横梁端部42，两个横梁端部42均向后倾斜设置，横梁中部41和两个横梁端部42均设置有弯折部。

在一些实施例中，如图6所示，外板本体上设置有多个外板定位孔445，在制造过程中，能够利用外板定位孔445来提升横梁外板44的定位精度。

在一些实施例中，如图6所示，外板本体上设置有多个外板线束卡接孔446，外板线束卡接孔446能够为汽车线束提供安装点。

在一些实施例中，如图6所示，外板本体上设置有外板拖钩安装孔447，内板本体上设置有与外板拖钩安装孔447相对应的内板拖钩安装孔438。外板拖钩安装孔447和内板拖钩安装孔438用于安装拖钩管6。

在一些实施例中，如图7所示，内板本体上设置有多个内板涂装漏液孔437。设置内板涂装漏液孔437有利于提升电泳效果。

在一些实施例中，如图4所示，内板本体的左端部和右端部均焊接有吸能盒5。

在一些实施例中，本发明还提出了一种前碰撞横梁制造方法，用于制造上述任一项所述的前碰撞横梁4，包括以下步骤：

S1、对横梁外板44和横梁内板43进行夹持和定位，固定横梁外板44和横梁内板43的相对位置；具体的，将横梁内板43放置在焊接夹具上，再将横梁外板44从上方倒扣横梁内板43中，利用穿过避让部436的横梁外板支撑件支撑前碰撞横梁4外板；在具体实施时，还可以分别利用压紧件对横梁外板44和横梁内板43进行压紧，以固定横梁内板43和横梁外板44的位置。

S2、对横梁外板44和横梁内板43进行预焊接；具体的，通过点焊的方式将多个沉台434与外板凹筋443固定连接，实现预焊接。

S3、对外板上翻边441的后部和内板上翻边431的前部进行焊接固定，对外板下翻边442的后部和内板下翻边432的前部进行焊接固定。具体的，可以通过机器人一次性完成多段第一焊缝47和多段第二焊接的烧焊过程。

采用上述的前碰撞横梁制造方法，既可以保证前碰撞横梁4的整体强度和刚性，也可以减少零部件在烧焊过程中的热变形，从而提升整个零件装配精度。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。

Claims (10)

1.一种前碰撞横梁，其特征在于，包括横梁外板和连接在所述横梁外板后侧的横梁内板，所述横梁外板包括外板本体、自所述外板本体的上边缘向后翻折的外板上翻边以及自所述外板本体的下边缘向后翻折的外板下翻边，所述横梁内板包括内板本体、自所述内板本体的上边缘向前翻折的内板上翻边以及自所述内板本体的下边缘向前翻折的内板下翻边，所述外板上翻边的后部和所述内板上翻边的前部通过上下搭接的方式固定连接，所述外板下翻边的后部和所述内板下翻边的前部通过上下搭接的方式固定连接。

2.根据权利要求1所述的前碰撞横梁，其特征在于，所述外板上翻边的后部间隔的设置在所述内板上翻边的前部的下方，所述外板下翻边的后部间隔的设置在所述内板下翻边的前部的上方。

3.根据权利要求2所述的前碰撞横梁，其特征在于，所述外板上翻边的后部和所述内板上翻边的前部之间通过多段第一焊缝固定连接，多段所述第一焊缝的长度均所述前碰撞横梁的长度方向延伸，多段所述第一焊缝在所述前碰撞横梁的长度方向上依次间隔设置；

所述外板下翻边的后部和所述内板下翻边的前部之间通过多段第二焊缝固定连接，多段所述第二焊缝的长度均所述前碰撞横梁的长度方向延伸，多段所述第二焊缝在所述前碰撞横梁的长度方向上依次间隔设置。

4.根据权利要求1所述的前碰撞横梁，其特征在于，所述外板本体上设置有向后凹陷的外板凹筋，所述外板凹筋为长度沿所述前碰撞横梁的长度方向延伸的条形凹筋，

所述横梁内板上设置有多个向前凹陷的沉台，多个所述沉台在所述前碰撞横梁的长度方向上依次间隔设置，多个所述沉台均通过前后搭接的方式与所述外板凹筋固定连接。

5.根据权利要求4所述的前碰撞横梁，其特征在于，多个所述沉台均通过点焊的方式与所述外板凹筋固定连接。

6.根据权利要求4所述的前碰撞横梁，其特征在于，所述内板本体上设置有向前凹陷的内板凹筋，所述内板凹筋为长度沿所述前碰撞横梁的长度方向延伸的条形凹筋，多个所述沉台均设置在所述条形凹筋上。

7.根据权利要求1所述的前碰撞横梁，其特征在于，所述内板本体上设置有多个用于避让横梁外板支撑件的避让部，多个所述避让部均沿前后方向贯穿所述内板本体。

8.根据权利要求1所述的前碰撞横梁，其特征在于，所述前碰撞横梁的左部和右部均设置有弯折部，所述外板本体上与所述弯折部对应的部位处设置有向后凹陷的外板吸料筋，所述内板本体上与所述弯折部对应的部位处设置有向嵌凹陷的内板吸料筋。

9.根据权利要求1所述的前碰撞横梁，其特征在于，所述外板本体上设置有多个外板定位孔；所述外板本体上设置有多个外板线束卡接孔；所述外板本体上设置有外板拖钩安装孔；所述内板本体上设置有内板拖钩安装孔；所述内板本体上设置有多个内板涂装漏液孔。

10.一种前碰撞横梁制造方法，其特征在于，用于制造权利要求1-9任一项所述的前碰撞横梁，包括以下步骤：

对横梁外板和横梁内板进行夹持和定位，固定横梁外板和横梁内板的相对位置；

对横梁外板和横梁内板进行预焊接；

对外板上翻边的后部和内板上翻边的前部进行焊接固定，对外板下翻边的后部和内板下翻边的前部进行焊接固定。

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