CN206749904U - 一种轻量化汽车前纵梁 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种轻量化汽车前纵梁，包括上梁和下梁，所述上梁和下梁为相互平行设置的中空八边形柱体结构，并通过一个侧边连为一体，上梁和下梁选用铝合金材质，通过将前纵梁分为上梁和下梁，上梁和下梁为平行设置的八边形柱体结构，并通过上梁和下梁的一个侧边将上梁和下梁连为一体，形成一个断面为多边形的柱体结构，柱体结构形状笔直，避免了出现弯曲薄弱点，在撞击时提前产生弯曲变形，多边形结构增加了前纵梁的截面面积，提高了结构强度，减少了传统前纵梁内板上增加的加强板，并且使用铝合金材质，降低了前纵梁的重量。

Description

一种轻量化汽车前纵梁

技术领域

本实用新型涉及汽车结构技术领域，特别涉及一种轻量化汽车前纵梁。

背景技术

汽车安全越来越被人们所重视，前纵梁位于汽车前部，是汽车正面碰撞安全设计的关键敏感部件，前纵梁在所有车身部件中吸收的能量占比在50％以上，因此前纵梁的吸能能力和变形模式决定了碰撞中传力路径和驾驶舱侵入量的大小，传统的前纵梁设计采用高强钢板D型断面形式来抵抗碰撞过程中的结构变形，根据经验和试验结果，通过调整料厚和材质来满足碰撞要求，若前纵梁薄，则压溃变形模式不理想，吸能不足，若前纵梁厚，则容易引起前纵梁发生弯曲变形；因此在传统的前纵梁设计上很难找到平衡点，因此这种传统的前纵梁设计无法协调满足在碰撞安全设计与低碰撞加速度峰值及合理的变形压溃模式之间的平衡设计。

且现有的汽车前纵梁中，断面不够笔直，存在弯曲薄弱点，容易产生弯曲变形。当前碰发生时，弯曲薄弱点会导致纵梁提前产生弯曲变形，使前碰时前围板的侵入量变大，从而导致乘员舱的变形增大，造成乘员生存空间变小，会导致对乘员的伤害增加，由于结构限制，前纵梁内截面不够大，因此断面大小受限制，由于传统的前纵梁结构强度不足，会在纵梁内板上增加加强板进行补强，因此导致重量增加，重量大。

实用新型内容

为此，需要提供一种轻量化汽车前纵梁，以解决目前现有技术中汽车前纵梁存在弯曲薄弱点，容易产生弯曲变形、前纵梁内截面不够大，断面大小受限和纵梁内板增加加强板重量增加的问题。

为实现上述目的，发明人提供了一种轻量化汽车前纵梁，包括上梁和下梁，所述上梁和下梁为相互平行设置的中空八边形柱体结构，并通过一个侧边连为一体，上梁和下梁选用铝合金材质。

区别于现有技术，上述技术方案具有以下优点：通过将前纵梁分为上梁和下梁，上梁和下梁为平行设置的八边形柱体结构，并通过上梁和下梁的一个侧边将上梁和下梁连为一体，形成一个断面为多边形的柱体结构，柱体结构形状笔直，避免了出现弯曲薄弱点，在撞击时提前产生弯曲变形，多边形结构增加了前纵梁的截面面积，提高了结构强度，前纵梁的撞击变形模式合理，减少了传统前纵梁内板上增加的加强板，并且使用铝合金材质，降低了前纵梁的重量(铝合金密度大约在2.55-2.85g/cm^3,而钢板密度在7.85g/cm^3左右)。

进一步地，上梁和下梁的中空结构内设有加强板。

通过在上梁和下梁的中空结构内设置加强板，将多边形内部分成多个独立的承载结构，增加多边形结构的承载能力。

进一步地，上梁和下梁的前后两端设有固定孔。

通过在上梁和下梁的前后两端设置固定孔，使得上梁下梁结构可拆，便于对前纵梁前端的吸能盒或前纵梁本身进行更换，避免更换前纵梁需切割及重新焊接，更换影响更换效率。

进一步地，上梁和下梁内填充有泡沫铝。

通过在上梁和下梁内填充泡沫铝，泡沫铝密度低(为金属铝的0.1至0.4倍)、吸收冲击能力强，质量轻，增加前纵梁的整体刚性及抗冲击性，当发生碰撞时，可以更好的吸收能量，减少能量传入驾驶舱，从而减少驾驶舱的侵入量。

进一步地，所述上梁设有安装板。

通过在上梁上设置安装板，便于前纵梁通过安装板安装横梁以及减震塔。

附图说明

图1为本实用新型实施例中轻量化汽车前纵梁的侧视图；

图2为本实用新型实施例中轻量化汽车前纵梁的剖面图；

图3为本实用新型实施例中轻量化汽车前纵梁固定孔的结构示意图。

附图标记说明：

101、上梁；102、安装板；

201、下梁；

301、加强板；

401、固定孔；

501、泡沫铝。

具体实施方式

为详细说明本实用新型的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。

请一并参阅图1、图2和图3，图1为本实用新型实施例中轻量化汽车前纵梁的侧视图，上梁101和下梁201均为柱体结构，并平行设置，安装板102与上梁101固定连接(本实施例中安装板通过CO2焊接的方式与受力梁固定连接)，图2为本实用新型实施例中轻量化汽车前纵梁的剖面图，上梁101和下梁201均为空心八边形结构，上梁101的下端面与下梁201的上端面连为一体(本实施例中上梁和下梁通过挤压成型的方式连为一体)，多片加强板301水平设置在上梁101和下梁201的空心结构内，两端分别与上梁101和下梁201连接，泡沫铝501设置在上梁101和下梁201的空心结构内，请参阅图3，固定孔401分别设置在前纵梁的前后两端，每面设置有八个固定孔(本实施例中固定孔为螺纹孔，并选用八个，固定孔的数量也可以为两个以上)。

根据上述结构，在具体操作时，上梁和下梁的后端螺纹孔通过螺栓等固定件和车架连接，前端的螺纹孔安装吸能盒，上梁上的安装板安装减震塔和横梁，在前纵梁收到碰撞时，前纵梁前端安装的吸能盒先吸收一部分能量，随后前纵梁受力，增大截面面积的前纵梁吸收了更大的能量，设置在前纵梁空心结构内的加强板使截面内分为多个独立的受力结构，分别吸收能量，泡沫铝同时吸收部分能量，直线型的前纵梁防止部分薄弱受力区域提前产生弯曲变形，在碰撞后，仅需拆卸前纵梁前后两端的螺栓即可更换吸能盒和前纵梁。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利保护范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (5)

1.一种轻量化汽车前纵梁，其特征在于，包括上梁和下梁，所述上梁和下梁为相互平行设置的中空八边形柱体结构，并通过一个侧边连为一体；

所述上梁和下梁选用铝合金材质。

2.根据权利要求1所述的轻量化汽车前纵梁，其特征在于，上梁和下梁的中空结构内设有加强板。

3.根据权利要求1所述的轻量化汽车前纵梁，其特征在于，上梁和下梁的前后两端设有固定孔。

4.根据权利要求1所述的轻量化汽车前纵梁，其特征在于，上梁和下梁内填充有泡沫铝。

5.根据权利要求1所述的轻量化汽车前纵梁，其特征在于，所述上梁设有安装板。