CN204309906U - 一种汽车前端框架 - Google Patents

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张青松
刘阳
徐晶才
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Abstract

本实用新型涉及汽车零件技术领域，提供了一种汽车前端框架，包括：框架本体、设置在框架本体上的水箱上横梁、以及一端设置在水箱上横梁上并且另一端设置在框架本体上的中纵梁；其中，框架本体上设置有多条加强筋，框架本体和加强筋为塑料制成的一体成型结构；框架本体是由两条框架横梁和两条框架纵梁围成的四边形结构。本实用新型的汽车前端框架，解决了现有汽车前端框架存在零件集成度低、质量大的问题。采用塑料注塑成型，替代了金属结构，减轻了质量，降低了成本；采用一体成型结构，零件尺寸稳定性好成型工艺简单；集成了多个安装孔，简化了生产工艺。

Description

一种汽车前端框架
技术领域
本实用新型涉及汽车零件技术领域，具体涉及一种汽车前端框架，采用了高度集成的一体化设计方案。
背景技术
目前，汽车的轻量化是汽车开发的趋势，同时汽车成本也是汽车开发过程中需要重点控制的指标。现有的汽车前端框架为金属框架结构，由26个金属零件经冲压、焊接、螺接等复杂工艺形成，并随车身进行电泳、涂装，然后在总装生产线上将散热器、大灯、发盖锁等零件分别安装到金属前端框架上。这种金属前端框架属于车身的一部分，但是这种现有汽车前端框架存在零件成型工艺复杂、重量重、制造成本高、零件集成度低、总装生产效率低的问题。
实用新型内容
本实用新型的实施例提供一种汽车前端框架，解决现有汽车前端框架存在零件集成度低、质量大的问题。
本实用新型公开一种重量轻、成本低、成型工艺简单、结构合理的汽车前端框架。该汽车前端框架本体采用长玻纤增强塑料PP+LGF30等塑料材料注塑成型，并采用铆接、螺栓连接等连接方式与金属加强件组装为总成。该汽车前端框架同时可以集成安装发盖锁、散热器、包括导风板的进气系统、喇叭、保险杠横梁、前保险杠面罩、前大灯等零件。该汽车前端框架结构经CAE分析，在碰撞、刚度、强度方面性能优于或相当于金属前端框架。
本实用新型采用如下技术方案：
一种汽车前端框架，包括：框架本体、设置在框架本体上的水箱上横梁、以及一端设置在水箱上横梁上并且另一端设置在框架本体上的中纵梁；其中，框架本体上设置有多条加强筋，框架本体和加强筋为塑料制成的一体成型结构；框架本体是由两条框架横梁和两条框架纵梁围成的四边形结构。
在优选的方案中，框架本体包括从框架纵梁延伸出的纵板，纵板与框架横梁和框架纵梁垂直；框架纵梁上设置有导风板安装孔，纵板上设置有保险杠横梁安装孔。
在优选的方案中，加强筋包括垂直于纵板和框架横梁的第一加强筋，第一加强筋为三角形结构。
在优选的方案中，加强筋包括垂直于纵板的第二加强筋，第二加强筋形成十字交叉型结构。
在优选的方案中，加强筋包括设置于框架横梁上的第三加强筋，第三加强筋形成“米”字型结构。
在优选的方案中，框架本体和加强筋为长玻纤增强塑料PP+LGF30注塑成型的一体成型结构。
在优选的方案中，水箱上横梁上设置有喇叭安装孔、发盖锁安装孔、前保险杠面罩安装孔、以及发盖缓冲块安装孔。
在优选的方案中，框架纵梁上设置有前大灯安装孔，框架横梁上设置有散热器安装孔。
本实用新型采取上述技术方案后，具有的优势是：
1. 由于采用塑料注塑成型，所以具有重量轻的优点，有利于提高整车性能；替代了金属前端框架，降低了零件材料成本。
2. 注塑成型后的汽车前端框架具有零件尺寸稳定性好、成型工艺简单的优点。
3. 可以集成安装发盖锁、散热器、导风板、喇叭、保险杠横梁、前保险杠面罩、前大灯等零件，简化了生产工艺，提高了生产效率。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例的汽车前端框架的主视图；
图2为图1的部分分解示意图；
图3为图1的前视图；
图4为图1的后视图；
图5为本实用新型实施例的汽车前端框架沿着框架纵梁延伸方向的轴测视图。
附图标记：
1. 水箱上横梁；2. 中纵梁；3. 框架横梁；4. 框架纵梁；5. 纵板；6. 导风板安装孔；7. 保险杠横梁安装孔；8. 第一加强筋；9. 第二加强筋；10. 第三加强筋；11. 喇叭安装孔；12. 发盖锁安装孔；13. 前保险杠面罩安装孔；14. 发盖缓冲块安装孔；15. 前大灯安装孔；16. 散热器安装孔。
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
具体实施方式
本实用新型的实施例以金属前端框架为原型，以周边环境数据为边界条件，将金属前端框架设计成以长玻纤增强塑料PP+LGF30注塑成型的一体式框架零件，并对零件增加加强筋，以达到原有金属前端框架刚度、强度性能要求，同时保留原有刚度、强度要求高及零件集成度较高的水箱上横梁金属零件。塑料主体框架通过铆接、螺栓连接等连接方式与水箱上横梁组装为前端框架。实现降低重量和降低成本的目的。同时集成安装发盖锁、散热器、导风板、喇叭、保险杠横梁、前保险杠面罩、前大灯等零件，实现零件的总装线上分装集成功能。
如图1和图2所示，一种汽车前端框架，包括：框架本体、设置在框架本体上的水箱上横梁1、以及一端设置在水箱上横梁1上并且另一端设置在框架本体上的中纵梁2；其中，框架本体上设置有多条加强筋，框架本体和加强筋为塑料制成的一体成型结构；框架本体是由两条框架横梁3和两条框架纵梁4围成的四边形结构。两条框架横梁3相对，大体上互相平行；两条框架纵梁4相对，大体上互相平行。
优选的，框架本体和加强筋为长玻纤增强塑料PP+LGF30注塑成型的一体成型结构。水箱上横梁1和中纵梁2均由钢板制成，可沿用现有零件，优选采用冷轧钢板DC01制成。
下面参照图1至图4说明本实施例中各个安装孔的位置，这里的各个安装孔也称为安装点。
具体的，框架本体包括从框架纵梁4延伸出的纵板5，纵板5与框架横梁3和框架纵梁4垂直；框架纵梁4上设置有导风板安装孔6，纵板5上设置有保险杠横梁安装孔7。优选的，水箱上横梁1上设置有喇叭安装孔11、发盖锁安装孔12、前保险杠面罩安装孔13、以及发盖缓冲块安装孔14。优选的，框架纵梁3上设置有前大灯安装孔15，框架横梁3上设置有散热器安装孔16。
框架本体和框架本体上的各个安装孔构成一体式结构，使得汽车前端框架集成度更高，省略了部分安装孔的开设或安装工序，简化了装配工艺。
下面结合图1至图5描述各种加强筋的结构。
加强筋可以包括垂直于纵板5和框架横梁3的第一加强筋8，第一加强筋8为三角形结构。优选的，加强筋还可以包括垂直于纵板5的第二加强筋9，第二加强筋9形成十字交叉型结构。十字交叉型结构可以是先由垂直交叉的两条长条状第二加强筋组成一个十字结构，并列设置多个十字结构后形成本实施例的十字交叉型结构。这种十字交叉型结构有利于保持框架本体尤其是纵板5的形状。
优选的，加强筋还可以包括设置于框架横梁3上的第三加强筋10，第三加强筋10形成“米”字型结构。四条长条状第三加强筋交叉为一个基本“米”字结构，多个基本“米”字结构并列排列形成本实施例的“米”字型结构。“米”字型结构加强了框架横梁3的强度。
其中，第一加强筋8用于保证汽车前端框架的扭转刚度。对于互相垂直的两个方向，第二加强筋9和第三加强筋10分别用于保证这两个方向中的一个方向上的扭转刚度。
本实施例的汽车前端框架上各安装孔刚度及强度满足各集成零件在极限工况下的受力要求。
传统金属前端框架在装焊车间进行装配，然后在涂装车间电泳、喷漆，再进入总装车间以便在金属前端框架上安装发盖锁、散热器、导风板、喇叭等零件。
本实施例的塑料主体汽车前端框架在总装车间装配，在总装生产线旁设立一分装区域，将发盖锁、散热器、导风板、喇叭等零先安装到塑料前端框架上，再将塑料主体汽车前端框架装配到车身上。省略了电泳、喷漆等工序。
为了对汽车前端框架上各零件安装孔刚度和强度进行验证，在设计阶段可以采用计算机辅助工程（CAE）分析验证，在工装样件阶段可以采用台架试验验证。
以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种汽车前端框架，其特征在于，包括：框架本体、设置在框架本体上的水箱上横梁、以及一端设置在水箱上横梁上并且另一端设置在框架本体上的中纵梁；其中，框架本体上设置有多条加强筋，框架本体和加强筋为塑料制成的一体成型结构；框架本体是由两条框架横梁和两条框架纵梁围成的四边形结构。
2.根据权利要求1所述的汽车前端框架，其特征在于，框架本体包括从框架纵梁延伸出的纵板，纵板与框架横梁和框架纵梁垂直；框架纵梁上设置有导风板安装孔，纵板上设置有保险杠横梁安装孔。
3.根据权利要求2所述的汽车前端框架，其特征在于，加强筋包括垂直于纵板和框架横梁的第一加强筋，第一加强筋为三角形结构。
4.根据权利要求2所述的汽车前端框架，其特征在于，加强筋包括垂直于纵板的第二加强筋，第二加强筋形成十字交叉型结构。
5.根据权利要求1所述的汽车前端框架，其特征在于，加强筋包括设置于框架横梁上的第三加强筋，第三加强筋形成“米”字型结构。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的汽车前端框架，其特征在于，框架本体和加强筋为长玻纤增强塑料PP+LGF30注塑成型的一体成型结构。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的汽车前端框架，其特征在于，水箱上横梁上设置有喇叭安装孔、发盖锁安装孔、前保险杠面罩安装孔、以及发盖缓冲块安装孔。
8.根据权利要求1至5中任一项所述的汽车前端框架，其特征在于，框架纵梁上设置有前大灯安装孔，框架横梁上设置有散热器安装孔。
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