CN207931824U - 一种轻量化全铝结构轻型货车车厢 - Google Patents

Abstract

一种轻量化全铝结构轻型货车车厢，包括底板单元（1.1）、顶板单元（1.2）、立柱龙骨单元（1.3）、侧板单元（1.4）和后门单元（1.5）。各单元独立制作后，进行组装。本实用新型车厢主要连接部位使用BOM结构铆钉（1.6）、不锈钢连接件（1.7、1.8）或不锈钢螺栓（1.10）连接，避免铝合金件的大量焊接造成变形和焊接部位强度过弱，影响车厢总体强度。本实用新型车厢通过使用全铝结构设计，使得同规格的轻型货车车厢相对普通钢质车厢减少重量40%以上；本实用新型车厢相对复合材料车厢，虽然减重效果稍弱，但全铝结构车厢强度、刚度及耐用性更优。本实用新型适用于轻型货车使用。

Description

一种轻量化全铝结构轻型货车车厢

技术领域

本实用新型涉及一种轻量化全铝结构轻型货车车厢，属机动车厢技术领域。

背景技术

传统的商用货车车厢采用钢材制造，厢体总质量较大，一般额定载重1.5吨左右的普通轻型货车，其钢车厢质量会达到0.8~1吨左右，钢质车厢重量。货车车厢轻量化，可直接降低车辆油耗、增加额定载货量。特别是在新能源汽车领域，由于电池本身质量较大，厢减重需求更加强烈。现有货车车厢减重方案中，一般有应用高强度钢、有机复合材料、碳纤维材料、铝合金材料等方案，各种材料在成本、加工方便性、耐腐蚀性、耐老化性等方面各有优劣。

本轻量化全铝结构车厢，采用全铝合金结构，其中侧板、底板、顶板等采用5千系列铝合金板材，车厢梁和立柱采用6千系列铝合金挤压型材，对标同规格钢质车厢，箱体总重量降低40%以上；车厢各部分独立单元化制作，便于分单元标准化生产，以及车厢总成标准化组装；铝合金梁之间设计组角件，通过BOM型结构铆钉固接，避免铝合金件的大量焊接造成变形和焊接部位强度过弱，影响车厢总体强度。

发明内容

本实用新型的目的是，针对传统的商用货车车厢采用钢材制造，带来的无效荷载非常高的问题，本实用新型提出一种轻量化全铝结构轻型货车车厢。

实现本实用新型的技术方案如下：一种轻量化全铝结构轻型货车车厢，所述车厢包括底板单元、顶板单元、立柱龙骨单元、侧板单元和后门单元；各单元独立制作后，进行组装；4组立柱龙骨单元分别垂直安装在铝合金底板单元的四个角；在铝合金底板单元的长度方向上，二块长的侧板单元垂直于铝合金底板单元分别相对安装在2根立柱龙骨单元之间；在铝合金底板单元的长度方向上的宽度方向上，一端有后门单元安装在二根立柱龙骨单元之间；另一端有短的侧板单元安装在二根立柱龙骨单元之间；顶板单元4个角上安装有顶板单元，顶板单元的各边分别与侧板单元、后门单元连接。

所述底板单元，包括铝合金底直梁、铝合金侧边梁、铝合金前边梁、铝合金后边梁、铝合金底横梁和铝合金底板；根据车厢载重目标确定底板的厚度、梁的截面尺寸和结构，铝合金底直梁与底横梁及前、后边梁采用可拆卸螺栓连接；铝合金底横梁与铝合金侧边梁采用BOM型结构铆钉固接。

所述顶板单元，包括铝合金顶边梁、铝合金顶横梁、组角件和铝合金顶板；铝合金顶边梁和铝合金顶横梁通过组角件组成方框固接，铝合金顶边梁和铝合金顶横梁通过结构铆钉固接或焊接。

所述立柱龙骨单元，包括铝合金立柱、第一不锈钢连接件和第二不锈钢连接件；铝合金立柱和第一、第二不锈钢连接件通过BOM型结构铆钉固接，并通过连接件和底板单元、顶板单元固接。

所述侧板单元由二块长的侧板单元和一块短的侧板单元组成，短的侧板单元通过铝合金立柱与二块长的侧板单元的端部连接，正对后门单元；侧板单元包括铝合金侧板边框、铝合金侧板和消音防水胶条；铝合金侧板采用整体瓦楞板压型结构；铝合金侧板边框设有三元乙丙胶条，以达到防水及消除车辆运行振动噪音目的，侧板单元通过BOM型结构铆钉与顶边梁、底边梁、侧边梁在车厢内侧固接，车厢无铆钉外露，结构美观。

所述后门单元，包括铝合金门面板、铝合金门扇框、门扇框组角件、三元乙丙防水胶条、门铰链和门杠锁；铝合金门扇框通过组角件组成方框固接；铝合金门面板与门扇框通过铆钉和硅酮结构胶连接，消减车辆运行中的噪音。

所述侧板单元、底板单元和顶板单元采用5千系列铝合金板材；所述铝合金底直梁、铝合金侧边梁、铝合金前边梁、铝合金后边梁、铝合金底横梁、铝合金顶边梁、铝合金顶横梁和铝合金立柱采用6千系列铝合金挤压型材。

车厢外表面如有涂装或氧化需求，可在各子单元制作时，分别进行喷涂或氧化处理，避免总成组装后由于体积过大，氧化着色处理困难的问题。各主要连接部位设计不锈钢连接件或挤压铝型材连接件，使用BOM结构铆钉或不锈钢螺栓连接，避免铝合金件的大量焊接造成变形和焊接部位强度过弱，影响车厢总体强度；同时避免焊接对已处理的涂装面或氧化面造成破坏。

本实用新型的有益效果是，本实用新型车厢通过使用全铝结构设计，使得同规格的轻型货车车厢相对普通钢质车厢减少重量40%以上；本实用新型车厢相对复合材料车厢，虽然减重效果稍弱，但全铝结构车厢强度、刚度及耐用性更优；本实用新型车厢主要连接部位使用BOM结构铆钉、不锈钢连接件或不锈钢螺栓连接，避免铝合金件的大量焊接造成变形和焊接部位强度过弱，影响车厢总体强度；本实用新型车厢采用单元化制作、集成总装的形式设计，便于车厢内外壁铝合金表面进行涂装或氧化防腐处理，也便于标准化生产、标准化组装。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图中标号：1.1为底板单元，1.2为顶板单元，1.3为立柱龙骨单元，1.4为侧板单元，1.5为后门单元，1.6为BOM结构铆钉，1.7为第一不锈钢连接件，1.8为第二不锈钢连接件，1.9为组角件，1.10为连接螺栓，1.11为密封胶；

图2为铝合金底板单元示意图；

图中标号：2.1为铝合金底直梁，2.2为铝合金侧边梁，2.3为铝合金前边梁，2.4为铝合金后边梁，2.5为铝合金底横梁，2.6为铝合金横梁连接件，2.7为铝合金底板，2.9为不锈钢螺栓；

图3为车厢顶板单元示意图；

图中标号：3.1为由铝合金顶边梁，3.2为铝合金顶横梁，1.9为组角件，3.4为铝合金顶板， 3.6为挡雨板，1.11为密封胶；

图4为车厢立柱龙骨单元示意图；

图中标号：4.1为铝合金立柱，1.7为第一不锈钢连接件，1.8为第二锈钢连接件；

图5为车厢侧板单元示意图；

图中标号：5.1为铝合金侧板边框，5.2为铝合金侧板，5.3为消音防水胶条，5.4为接铆钉，4.1为铝合金立柱；

图6为车厢后门单元示意图；

图中标号：6.1为铝合金门面板，6.2为铝合金门扇框，6.3为门扇框组角件，6.4为三元乙丙防水胶条，6.5为门铰链，6.6为门杠锁，1.10为连接螺栓，6.8为沉头铆钉，6.9为硅酮结构胶。

具体实施方式

下面结合附图具体说明一种轻量化全铝结构轻型货车车厢的实施方式。

某型轻型货车货箱设计外形尺寸长×宽×高为：4250mm×2150mm×2100mm，额定载重量1.5吨，安全动荷载按放大3倍即4.5吨校核，经计算校验确定铝合金梁型材壁厚3mm，材质为铝合金6063T6；铝合金底板厚度4mm，铝合金瓦楞边板厚度2.0mm，材质均为铝合金5052H14；选用φ8的BOM结构铆钉，M8连接螺栓。

车厢的总装方法如下：

如图1所示，预先制作好的车厢底板单元1.1置于装配区域，将四角的车厢立柱龙骨单元1.3上的第一不锈钢连接件1.7通过BOM结构铆钉1.6与车厢底板单元1.1固接；然后将车厢顶板单元1.2的组角件1.9与车厢立柱龙骨单元1.3的第二不锈钢连接件1.8对插并焊接牢固；再将车厢前面和左右两侧面的侧板单元4使用铆钉固定于立柱龙骨单元1.3、顶板单元1.2、底板单元1.1组成的方框框架上，并使用密封胶1.11将外侧各单元间的安装缝隙填充密封；最后将后门单元1.5安装于车厢后立柱龙骨单元1.3上，调整好门扇与立柱间的间隙，并使用连接螺栓1.10安装牢固。

车厢各单元的制作实施方法如下：

车厢底板单元如图2所示，先在铝合金底直梁2.1侧壁加工一组方孔用于安装操作，将铝合金底横梁2.5通过铝合金横梁连接件2.6使用不锈钢螺栓2.9固定；然后将铝合金侧边梁2.2套进铝合金底横梁2.5；在将铝合金前边梁2.3、铝合金后边梁2.4使用不锈钢螺栓2.9分别与底直梁2.1连接组成底板单元龙骨框架；最后使用BOM结构铆钉将铝合金底板2.7与铝合金侧边梁2.2、铝合金底横梁2.5拉铆固接，并将底横梁2.5与铝合金底板2.7点焊加固，消减车辆运行时可能产生的振动噪音。

车厢顶板单元如图3所示，先将铝合金顶边梁3.1使用组角件1.9组成方框；铝合金顶边梁3.1与组角件1.9间采用BOM结构铆钉1.6固接；然后将铝合金顶横梁3.2两端焊接或铆接固定于铝合金顶边梁3.1上，再将铝合金顶板3.4与铝合金顶横梁3.2点焊固定，并将挡雨板3.6、铝合金顶板3.4铆接或点焊固定于铝合金顶边梁3.1上，缝隙使用密封胶1.11填充。

车厢立柱龙骨单元如图4所示，将铝合金立柱4.1两端使用BOM结构铆钉1.6分别连接第一不锈钢连接件1.7、第二不锈钢连接件1.8，组成立柱龙骨单元。

车厢侧板单元如附图5所示，将瓦楞型铝合金侧板5.2的四周套上铝合金侧板边框5.1，并将铝合金侧板边框上穿入消音防水胶条5.3组成车厢侧板单元。在总装时，通过连接铆钉5.4将铝合金侧板边框5.1与铝合金龙骨立柱4.1连接固定。

车厢后门单元如图6所示，首先将铝合金门扇框6.2使用门扇框组角件和连接螺栓1.10组框，然后在铝合金门扇框6.2的胶槽中填满硅酮结构胶6.9；再将铝合金门面板6.1扣于铝合金门扇框6.2上，并将铝合金门面板6.1与铝合金门扇框6.2使用铆钉6.8铆接；最后使用连接螺栓1.10安装门铰链6.5、门杠锁6.6，组成完整的后门单元。

Claims (7)

1.一种轻量化全铝结构轻型货车车厢，其特征在于，所述车厢包括底板单元、顶板单元、立柱龙骨单元、侧板单元和后门单元；各单元独立制作后，进行组装；4组立柱龙骨单元分别垂直安装在铝合金底板单元的四个角；在铝合金底板单元的长度方向上，二块长的侧板单元垂直于铝合金底板单元分别相对安装在2根立柱龙骨单元之间；在铝合金底板单元的长度方向上的宽度方向上，一端有后门单元安装在二根立柱龙骨单元之间；另一端有短的侧板单元安装在二根立柱龙骨单元之间；顶板单元4个角上安装有顶板单元，顶板单元的各边分别与侧板单元、后门单元连接。

2.根据权利要求1所述的一种轻量化全铝结构轻型货车车厢，其特征在于，所述底板单元，包括铝合金底直梁、铝合金侧边梁、铝合金前边梁、铝合金后边梁、铝合金底横梁和铝合金底板；根据车厢载重目标确定底板的厚度、梁的截面尺寸和结构，铝合金底直梁与底横梁及前、后边梁采用可拆卸螺栓连接；铝合金底横梁与铝合金侧边梁采用BOM型结构铆钉固接。

3.根据权利要求1所述的一种轻量化全铝结构轻型货车车厢，其特征在于，所述顶板单元，包括铝合金顶边梁、铝合金顶横梁、组角件和铝合金顶板；铝合金顶边梁和铝合金顶横梁通过组角件组成方框固接，铝合金顶边梁和铝合金顶横梁通过结构铆钉固接或焊接。

4.根据权利要求1所述的一种轻量化全铝结构轻型货车车厢，其特征在于，所述立柱龙骨单元，包括铝合金立柱、第一不锈钢连接件和第二不锈钢连接件；铝合金立柱和第一、第二不锈钢连接件通过BOM型结构铆钉固接，并通过连接件和底板单元、顶板单元固接。

5.根据权利要求1所述的一种轻量化全铝结构轻型货车车厢，其特征在于，所述侧板单元由二块长的侧板单元和一块短的侧板单元组成，短的侧板单元正对后门单元；侧板单元包括铝合金侧板边框、铝合金侧板和消音防水胶条；铝合金侧板采用整体瓦楞板压型结构；铝合金侧板边框设有三元乙丙胶条，以达到防水及消除车辆运行振动噪音目的，侧板单元通过BOM型结构铆钉与顶边梁、底边梁、侧边梁在车厢内侧固接，车厢无铆钉外露。

6.根据权利要求1所述的一种轻量化全铝结构轻型货车车厢，其特征在于，所述后门单元，包括铝合金门面板、铝合金门扇框、门扇框组角件、三元乙丙防水胶条、门铰链和门杠锁；铝合金门扇框通过组角件组成方框固接；铝合金门面板与门扇框通过铆钉和硅酮结构胶连接，消减车辆运行中的噪音。

7.根据权利要求1所述的一种轻量化全铝结构轻型货车车厢，其特征在于，所述侧板单元、底板单元和顶板单元采用5千系列铝合金板材；所述铝合金底直梁、铝合金侧边梁、铝合金前边梁、铝合金后边梁、铝合金底横梁、铝合金顶边梁、铝合金顶横梁和铝合金立柱采用6千系列铝合金挤压型材。