CN207758879U - 车身前端框架、车身总成及车辆 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种车身前端框架、车身总成及车辆，车身前端框架包括：铝合金冲压部和铝型材部，铝型材部设置在铝合金冲压部的下方，并与铝合金冲压部相连。本申请根据车型前端框架结构特点，创造性地提出前端框架上部采用铝合金冲压件并采用铝点焊工艺连接，前端框架下部采用铝型材件且采用CMT焊接工艺连接，而前端框架上端和下端连接采用螺栓连接工艺，实现了兼顾车身轻量化、结构精度及制造成本的目的。
Description
技术领域
本实用新型涉及汽车技术领域，具体而言，涉及一种车身前端框架、车身总成及车辆。
背景技术
目前，汽车行业尤其是新能源汽车，对车身的轻量化有越来越高的要求，而车身前端框架对于车身的轻量化有重要贡献。但是，现有的车身前端框架在追求轻量化的目标时，很难同时兼顾到前端框架的结构精度或者制造成本等因素，有待改进。具体来说，现有的车身前端框架主要有以下几种形式：
1)传统汽车常整体采用钢板冲压件焊接的结构作为前端框架，根据钢板的特性及前端框架焊接结构，一般采用钢板电阻点焊或者气体保护焊接连接工艺，但是，钢板材质前端框架重量较重，不符合对车身减重的需求；
2)整体采用铝型材材质的前端框架以减轻重量，铝型材前端框架因其焊接结构特点，通常采用氩弧焊进行焊接，但是氩弧焊存在焊接过程变形大的问题，影响了前端框架的精度；
3)整体采用铝合金冲压件作为前端框架以减轻重量，铝合金材质的冲压件因铝合金材质的特性，目前较常用的做法是采用SPR(SelfPiercing Riveting，自冲铆接)工艺，但SPR铆接工艺设备昂贵，增加了制造成本。
实用新型内容
为了解决上述车身前端框架难以同时兼顾轻量化、结构精度及制造成本的技术问题，本实用新型的一个目的在于提供一种车身前端框架。
本实用新型的另一个目的在于提供一种包括上述车身前端框架的车身总成。
本实用新型的又一个目的在于提供一种包括上述车身总成的车辆。
为了实现上述目的，本实用新型第一方面的技术方案提供了一种车身前端框架，包括：铝合金冲压部和铝型材部，所述铝型材部设置在所述铝合金冲压部的下方，并与所述铝合金冲压部相连。
另外，本实用新型提供的上述技术方案中的车身前端框架还可以具有如下附加技术特征：
在上述技术方案中，所述铝合金冲压部包括多个上部构件，多个所述上部构件为采用铝电阻点焊连接成型的一体式结构。
在上述技术方案中，多个所述上部构件包括前端顶横梁及与所述前端顶横梁的左右两端分别固定相连的左支撑件和右支撑件。
在上述任一技术方案中，所述铝型材部包括多个下部构件，多个所述下部构件为采用CMT焊接成型的一体式结构。
在上述技术方案中，多个所述下部构件包括前端下横梁、左立柱和右立柱，其中，所述左立柱的上下两端分别与所述铝合金冲压部的左端及所述前端下横梁的左端固定相连，所述右立柱的上下两端分别与所述铝合金冲压部的右端和所述前端下横梁的右端固定相连。
在上述技术方案中，多个所述下部构件还包括前端中横梁，所述前端中横梁位于所述铝合金冲压部与所述前端下横梁之间，且其左右两端分别与所述左立柱和所述右立柱固定相连。
在上述技术方案中，所述左立柱包括左上段和左下段，所述左上段的上下两端分别与所述铝合金冲压部的左端及所述前端中横梁相连，所述左下段的上下两端分别与所述前端中横梁及所述前端下横梁的左端相连；所述右立柱包括右上段和右下段，所述右上段的上下两端分别与所述铝合金冲压部的右端及所述前端中横梁相连，所述右下段的上下两端分别与所述前端中横梁及所述前端下横梁的右端相连。
在上述技术方案中，多个所述下部构件还包括设置在所述左立柱与所述前端中横梁的连接部位处的左加强件和设置在所述右立柱与所述前端中横梁的连接部位处的右加强件，其中，所述左加强件与所述左上段、所述左下段及所述前端中横梁固定相连，所述右加强件与所述右上段、所述右下段及所述前端中横梁固定相连。
在上述技术方案中，多个所述下部构件还包括多个连接件，多个所述连接件与所述左立柱、所述右立柱及所述前端下横梁相连。
在上述任一技术方案中，所述铝合金冲压部和所述铝型材部采用紧固件固定相连。
在上述技术方案中，所述紧固件为螺栓。
在上述技术方案中，所述螺栓的数量为两个，两个所述螺栓左右对称分布。
本实用新型第二方面的技术方案提供了一种车身总成，包括如第一方面技术方案中任一项所述的车身前端框架。
本实用新型第三方面的技术方案提供了一种车辆，包括如第二方面技术方案中任一项所述的车身总成。
与现有技术相比，本申请具有以下有益的技术效果：
1、前端框架上部总成采用铝合金冲压件，并采用铝合金电阻点焊工艺连接，既满足了铝合金冲压件的连接需求，同时也将设备采购成本降低了50％以上；
2、前端框架下部总成采用铝型材件，并针对铝型材焊接特点，采用了CMT (ColdMetal Transfer，冷金属过渡)焊接技术，控制了焊接发热量，降低了焊接变形量，保证了前端框架下部总成的精度；
3、前端框架上部总成和下部总成之间的连接创造性地采用了螺栓连接工艺，既解决了铝合金冲压件与铝型材件连接的空间问题，也解决了采用CMT 焊接变形量大的问题，保证了上部总成和下部总成的连接精度。
本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是本实用新型一些实施例所述的铝合金冲压部的结构示意图；
图2是本实用新型一些实施例所述的铝型材部的结构示意图；
图3是本实用新型一些实施例所述的车身前端框架的结构示意图。
其中，图1至图3中的附图标记与部件名称之间的对应关系为：
10铝合金冲压部，11前端顶横梁，12左支撑件，13右支撑件，20铝型材部，21前端下横梁，22左立柱，221左上段，222左下段，23右立柱，231 右上段，232右下段，24前端中横梁，25左加强件，26右加强件，27连接件。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
下面参照图1至图3描述根据本实用新型一些实施例所述的车身前端框架、车身总成及车辆。
如图1至图3所示，本实用新型第一方面的实施例提供了一种车身前端框架，包括：铝合金冲压部10和铝型材部20，铝型材部20设置在铝合金冲压部10的下方，并与铝合金冲压部10相连。
本实用新型第一方面的实施例提供的车身前端框架，根据车身前端框架的结构特点，创造性地将车身前端框架分为上下两部分，且上下两部分采用不同材质的构件，上部采用铝合金冲压件，下部采用铝型材件，相较于现有技术中整体采用钢板焊接结构的方案而言，有效减轻了车身重量，相较于现有技术中整体采用铝型材件的方案而言，可以减少焊接变形量，从而提高前端框架的精度，相较于现有技术中整体采用铝合金冲压件的方案而言，可以减少铆接部位，从而降低制造工艺成本，进而实现了兼顾轻量化、结构精度及制造成本的目的。
此外，将铝合金冲压部10(即：由铝合金冲压件连接形成的上部总成) 设置在上部，是因为车身前端框架的上部需要与汽车的前车灯等部件进行组装，因而需要较高的结构精度，而铝合金冲压件相较于铝型材件具有较高的结构精度，因而能够满足车身前端框架的精度需求；将铝型材部20(即：由铝型材件连接形成的下部总成)设置在下部，是因为车身前端框架下部需要安装散热器等相对较重的部件，因而需要具有较高的强度和刚度，而铝型材件相较于铝合金冲压件具有较大的强度和刚度，适于制造结构复杂的构件，进而满足了车身前端框架的刚度需求和强度需求。
进一步地，铝合金冲压部10包括多个上部构件，如图1所示，多个上部构件为采用铝电阻点焊连接成型的一体式结构。
铝合金冲压部10包括多个上部构件，多个上部构件为采用铝电阻点焊连接成型的一体式结构，即：多个上部构件均为铝合金冲压件，且相互之间采用铝电阻点焊工艺连为一体，铝电阻点焊工艺相较于现有技术中的SPR铆接工艺，既满足了铝合金冲压件的连接需求，同时还将设备采购成本降低了50％以上，使得连接工艺成本也降低了50％。
具体地，多个上部构件包括前端顶横梁11及与前端顶横梁11的左右两端分别固定相连的左支撑件12和右支撑件13，如图1所示。
多个上部构件包括前端顶横梁11、左支撑件12和右支撑件13，左支撑件 12和右支撑件13分别与前端顶横梁11的左右两端相连，分别用于与左车灯和右车灯组装配合；由于这三个构件均采用铝合金冲压件，且左支撑件12和右支撑件13均与前端顶横梁11通过铝电阻点焊连接，因而能够满足装配精度的需求。
进一步地，铝型材部20包括多个下部构件，多个下部构件为采用CMT 焊接成型的一体式结构，如图2所示。
铝型材部20包括多个下部构件，多个下部构件为采用CMT焊接成型的一体式结构，即：多个下部构件均为铝型材件，且相互之间采用CMT焊接工艺连为一体，CMT焊接工艺为冷金属过渡连接技术，与现有技术中的氩弧焊焊接工艺相比，其焊接热量更小，从而能够更好地控制焊接变形量，以保证零件精度，因而提高了下部总成的精度。
具体地，多个下部构件包括前端下横梁21、左立柱22和右立柱23，其中，左立柱22的上下两端分别与铝合金冲压部10的左端及前端下横梁21的左端固定相连，右立柱23的上下两端分别与铝合金冲压部10的右端和前端下横梁 21的右端固定相连，如图2所示。
多个下部构件包括前端下横梁21、左立柱22和右立柱23，左立柱22的上端连接铝合金冲压部10的左端，左立柱22的下端(通过CMT焊接工艺) 连接前端下横梁21的左端，右立柱23的上端连接铝合金冲压部10的右端，右立柱23的下端(通过CMT焊接工艺)连接前端下横梁21的右端，使得车身框架总成的上下两部分形成了封闭的框架结构，构架出车身前端框架的骨架。
进一步地，多个下部构件还包括前端中横梁24，前端中横梁24位于前端顶横梁11与前端下横梁21之间，且其左右两端分别与左立柱22和右立柱23 固定相连，如图2所示。
多个下部构件还包括前端中横梁24，前端中横梁24位于前端顶横梁11 与前端下横梁21之间，且其左右两端分别与左立柱22和右立柱23(通过CMT 焊接工艺)相连，则前端中横梁24对车身前端框架起到了有效的加强作用，能够防止左立柱22和右立柱23发生倾斜导致车身前端框架发生变形的情况发生，从而提高了车身前端框架的稳定性和可靠性。
进一步地，如图2所示，左立柱22包括左上段221和左下段222，左上段221的上下两端分别与铝合金冲压部10的左端及前端中横梁24相连，左下段222的上下两端分别与前端中横梁24及前端下横梁21的左端相连；右立柱 23包括右上段231和右下段232，右上段231的上下两端分别与铝合金冲压部 10的右端及前端中横梁24相连，右下段232的上下两端分别与前端中横梁24 及前端下横梁21的右端相连。
将左立柱22分为上下两段，然后与铝合金冲压部10、前端中横梁24及前端下横梁21相连，一方面使得左上段221和左下段222的长度均相对较短，便于加工成型；另一方面，还可以根据左上段221和左下段222的受力需求，设计相适配的形状和尺寸，既能够满足使用需求，还有利于节约材料；同时，还增加了左立柱22与前端中横梁24的连接部位的数量，既提高了连接强度和连接可靠性，又能够防止左立柱22与前端中横梁24的连接部处发生严重的应力集中导致断裂或者弯曲变形等情况发生。
同理，将右立柱23分为上下两段，然后与铝合金冲压部10、前端中横梁 24及前端下横梁21相连，一方面使得右上段231和右下段232的长度均相对较短，便于加工成型；另一方面，还可以根据右上段231和右下段232的受力需求，设计相适配的形状和尺寸，既能够满足使用需求，还有利于节约材料；同时，还增加了右立柱23与前端中横梁24的连接部位的数量，既提高了连接强度和连接可靠性，又能够防止右立柱23与前端中横梁24的连接部处发生严重的应力集中导致断裂或者弯曲变形等情况发生。
进一步地，多个下部构件还包括设置在左立柱22与前端中横梁24的连接部位处的左加强件25和设置在右立柱23与前端中横梁24的连接部位处的右加强件26，其中，左加强件25与左上段221、左下段222及前端中横梁24 固定相连，右加强件26与右上段231、右下段232及前端中横梁24固定相连，如图2所示。
多个下部构件还包括左加强件25和右加强件26，左加强件25与左上段 221、前端中横梁24和左下段222相连，形成三角加强结构，根据三角形的稳定性，可以有效降低左上段221、前端中横梁24、左下段222之间发生相对运动，从而进一步地提高了车身前端框架左侧结构的稳定性和可靠性；同理，右加强件26与右上段231、前端中横梁24和右下段232相连，形成三角加强结构，根据三角形的稳定性，可以有效降低右上段231、前端中横梁24、右下段 232之间发生相对运动，从而进一步地提高了车身前端框架右侧结构的稳定性和可靠性。
进一步地，多个下部构件还包括多个连接件27，多个连接件27与左立柱 22、右立柱23及前端下横梁21相连，如图2所示。
多个下部构件还包括多个连接件27，多个连接件27与左立柱22、右立柱 23及前端下横梁21相连，以满足车身前端框架的下部与车辆其他结构之间的装配需求。
至于连接件27的具体数量和具体位置不受具体限制，实际生产过程中可以产品的具体结构进行设计。比如：连接件27的数量为四个，其中两个分别与左立柱22和右立柱23(通过CMT焊接工艺)相连，且对称设置，另外两个分别与前端下横梁21的左部和右部(通过CMT焊接工艺)相连，且基本对称布置。
进一步地，铝合金冲压部10和铝型材部20采用紧固件固定相连，如图3 所示。
铝合金冲压部10和铝型材部20采用紧固件固定相连，克服了铝合金冲压件与铝型材件连接时无焊接空间及采用CMT焊接造成变形的问题，从而保证了车身框架上部总成与下部总成的连接精度，更好地保证了零件的装配精度。
其中，紧固件为螺栓。
优选地，螺栓的数量为两个，两个螺栓左右对称分布，如图3所示。
紧固件为螺栓，结构简单，连接可靠，且成本低；螺栓的数量为两个，两个螺栓左右对称分布在图3中的A部位和B部位，左侧的螺栓穿过前端顶横梁11左端、左支撑件12及左上段221，将上部总成的左侧和下部总成的左侧固定相连，右侧的螺栓穿过前端顶横梁11右端、右支撑件13及右上段231，将上部总成的右侧和下部总成的右侧固定相连，结构简单，连接可靠。
本实用新型第二方面的实施例提供的车身总成(图中未示出)，包括第一方面实施例的车身前端框架，因而具有上述一切有益效果，在此不再赘述。
本实用新型第三方面的实施例提供的车辆(图中未示出)，包括第二方面实施例的车身总成，因而也具有上述一切有益效果，在此不再赘述。
综上所述，本申请根据车型前端框架结构特点，创造性地提出前端框架上部采用铝合金冲压件并采用铝点焊工艺连接，前端框架下部采用铝型材件且采用CMT焊接工艺连接，而前端框架上端和下端连接采用螺栓连接工艺，实现了兼顾车身轻量化、结构精度及制造成本的目的。
在本实用新型中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。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术语在本实用新型中的具体含义。
本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本实用新型的限制。
在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本实用新型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一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或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。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (14)
1.一种车身前端框架，其特征在于，包括：
铝合金冲压部和铝型材部，所述铝型材部设置在所述铝合金冲压部的下方，并与所述铝合金冲压部相连。
2.根据权利要求1所述的车身前端框架，其特征在于，
所述铝合金冲压部包括多个上部构件，多个所述上部构件为采用铝电阻点焊连接成型的一体式结构。
3.根据权利要求2所述的车身前端框架，其特征在于，
多个所述上部构件包括前端顶横梁及与所述前端顶横梁的左右两端分别固定相连的左支撑件和右支撑件。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的车身前端框架，其特征在于，
所述铝型材部包括多个下部构件，多个所述下部构件为采用CMT焊接成型的一体式结构。
5.根据权利要求4所述的车身前端框架，其特征在于，
多个所述下部构件包括前端下横梁、左立柱和右立柱，其中，所述左立柱的上下两端分别与所述铝合金冲压部的左端及所述前端下横梁的左端固定相连，所述右立柱的上下两端分别与所述铝合金冲压部的右端和所述前端下横梁的右端固定相连。
6.根据权利要求5所述的车身前端框架，其特征在于，
多个所述下部构件还包括前端中横梁，所述前端中横梁位于所述铝合金冲压部与所述前端下横梁之间，且其左右两端分别与所述左立柱和所述右立柱固定相连。
7.根据权利要求6所述的车身前端框架，其特征在于，
所述左立柱包括左上段和左下段，所述左上段的上下两端分别与所述铝合金冲压部的左端及所述前端中横梁相连，所述左下段的上下两端分别与所述前端中横梁及所述前端下横梁的左端相连；
所述右立柱包括右上段和右下段，所述右上段的上下两端分别与所述铝合金冲压部的右端及所述前端中横梁相连，所述右下段的上下两端分别与所述前端中横梁及所述前端下横梁的右端相连。
8.根据权利要求7所述的车身前端框架，其特征在于，
多个所述下部构件还包括设置在所述左立柱与所述前端中横梁的连接部位处的左加强件和设置在所述右立柱与所述前端中横梁的连接部位处的右加强件，其中，所述左加强件与所述左上段、所述左下段及所述前端中横梁固定相连，所述右加强件与所述右上段、所述右下段及所述前端中横梁固定相连。
9.根据权利要求5所述的车身前端框架，其特征在于，
多个所述下部构件还包括多个连接件，多个所述连接件与所述左立柱、所述右立柱及所述前端下横梁相连。
10.根据权利要求1至3中任一项所述的车身前端框架，其特征在于，
所述铝合金冲压部和所述铝型材部采用紧固件固定相连。
11.根据权利要求10所述的车身前端框架，其特征在于，
所述紧固件为螺栓。
12.根据权利要求11所述的车身前端框架，其特征在于，
所述螺栓的数量为两个，两个所述螺栓左右对称分布。
13.一种车身总成，其特征在于，包括如权利要求1至12中任一项所述的车身前端框架。
14.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求13所述的车身总成。
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| CN (1) | CN207758879U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111645510A (zh) * | 2020-06-01 | 2020-09-11 | 奇瑞商用车（安徽）有限公司 | 一种新能源车型水箱横梁结构 |
| CN113910251A (zh) * | 2021-09-30 | 2022-01-11 | 深圳鹏行智能研究有限公司 | 一种框架式足式机器人的机体结构及足式机器人 |
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2017
- 2017-11-22 CN CN201721568419.2U patent/CN207758879U/zh active Active
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111645510A (zh) * | 2020-06-01 | 2020-09-11 | 奇瑞商用车（安徽）有限公司 | 一种新能源车型水箱横梁结构 |
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