CN211685328U - 一种轻量化箱体结构车身 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于轻量化箱体车身生产、制造技术领域,涉及一种轻量化箱体结构车身,该车身包括车身骨架和车身面板;车身骨架包括多个由C型龙骨纵横交叉连接组成的龙骨框架,龙骨包括底板、侧板和加强侧壁,龙骨框架包括龙骨边框、横向龙骨和纵向龙骨;横向龙骨与纵向龙骨纵横穿插连接;车身面板设置在车身骨架的内表面和外表面。在保证强度的同时降低了车身骨架的重量,整个车身骨架只采用一种龙骨材料,便于统一采购,大大降低了采购成本,减少了库存种类。在横向龙骨上开设穿过孔,使纵向龙骨穿插过穿过孔并保持纵向龙骨的整体完整性,采用铆接的连接方式,在确保强度的同时,可以大幅降低车身的重量,对轻量化车身的发展具有重要的意义。
Description
技术领域
本实用新型属于轻量化箱体车身生产、制造技术领域,具体涉及一种轻量化箱体结构车身。
背景技术
国家相继发布了《汽车有害物质和可回收利用率管理要求》(工业和信息化部公告2015年第38号),《汽车禁用物质要求》和《道路车辆可再利用率和可回收利用率计算方法》,对车辆制造企业提出环保要求,确保物料再生可回收利用。
箱体运输车、冷藏车、自行式C型房车、拖挂房车等箱体车目前国内市场巨大,且需求量一直属于上升趋势。目前国内箱体车生产制造工艺中传统箱体车制造需要采用大量切割、焊接、除锈、喷漆等工序,人工成本较高,且制作过程中对环境污染较大。冷藏运输车制造过程中需要采用整板复合生产工艺,生产效率低、结构强度低,难以分解。后期回收过程中污染较大。对于房车制造,国内大部分厂家生产技术不成熟,常规采用整板复合并在其内部填充矩形管件,此种方法在生产过程中需要对矩形管材进行切割并进行焊接,在焊接时使用满焊接会出现热变形,需要校正及打磨,在此过程中会产生粉尘污染,使用点焊接结构强度受到一定影响满足不了结构强度,采用角件链接精度要求极高,增加大量人工成本。整车面板一般采用玻璃钢开模,在制造过程中大量使用玻璃钢,对车辆需要打磨喷漆,内部装修需要另行加固,施工过程中气味大,施工复杂生产过程中对环境造成污染,后期车辆回收难以分解对环境造成大量污染。
因此,需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种轻量化箱体结构车身,以至少解决目前车身骨架结构自重大,车身骨架结构方管型材连接点连接不稳定,车身受冲撞后局部破坏严重的问题。
为了实现上述目的,本实用新型提供如下技术方案:
一种轻量化箱体结构车身,所述车身包括车身骨架和车身面板;所述车身骨架包括多个龙骨框架,多个所述龙骨框架围合形成所述车身骨架,所述龙骨框架由龙骨纵横交叉连接组成,所述龙骨的横截面呈C形,所述龙骨包括底板、侧板和加强侧壁,所述侧板设置有两个,两个所述侧板位于所述底板的两端,且与所述底板垂直连接,所述加强侧壁与所述侧板的自由端垂直连接,且所述加强侧壁位于两个所述侧板与所述底板形成的开口内;所述龙骨框架包括龙骨边框、横向龙骨和纵向龙骨;至少三个所述龙骨首尾相连形成所述龙骨边框,所述龙骨边框的所述龙骨开口方向均朝向所述龙骨边框内部,所述横向龙骨与所述纵向龙骨纵横穿插连接;所述车身面板设置在所述车身骨架的内表面和外表面。
在如上所述的轻量化箱体结构车身中,作为优选方案,所述横向龙骨的所述底板上开设有穿过孔,所述纵向龙骨穿过所述穿过孔并与所述横向龙骨连接,所述横向龙骨和所述纵向龙骨的侧板均位于所述龙骨边框的上表面和下表面内;连接部位的所述纵向龙骨的所述底板上设置有减窄凹槽,连接部位的所述纵向龙骨的宽度等于所述横向龙骨的两个所述侧板的内表面之间的距离。
在如上所述的轻量化箱体结构车身中,作为优选方案,相连接的所述龙骨的所述侧板上开设有定位连接孔,连接件穿入所述定位连接孔从而实现所述龙骨之间的连接。
在如上所述的轻量化箱体结构车身中,作为优选方案,所述连接件为铆钉。
在如上所述的轻量化箱体结构车身中,作为优选方案,所述侧板上设置有冲压拉深槽,所述冲压拉深槽凹陷于所述侧板的外表面,所述冲压拉深槽的底面凸出于所述侧板的内表面;所述冲压拉深槽为圆台槽,所述定位连接孔贯穿于所述冲压拉深槽的底面。
在如上所述的轻量化箱体结构车身中,作为优选方案,所述车身面板的材质为铝合金。
在如上所述的轻量化箱体结构车身中,作为优选方案,所述龙骨框架包括顶部框架、底盘框架和车身围护框架,所述顶部框架上所述龙骨的单位面积质量小于所述底盘框架上所述龙骨的单位面积质量。
在如上所述的轻量化箱体结构车身中,作为优选方案,所述顶部框架上的所述龙骨的所述侧板上设置有减重镂空结构;优选地,所述减重镂空结构为减重圆孔。
本实用新型还提供上述轻量化箱体结构车身的制作方法,
S1,组装车身骨架;
S2,对组装后的车身骨架内外表面铺设车身面板;
S3,对铺设好车身面板的车身安装门窗形成车身成品。
在如上所述的轻量化箱体结构车身的制作方法中,作为优选方案,所述S1具体包括:
S11,下料,根据车身骨架的尺寸,选取合适长度的龙骨,并对待连接的龙骨部位加工穿过孔、定位连接孔和冲压拉深槽;
S12,组装龙骨框架,根据车身骨架的结构分别组装顶部框架、底盘框架、车身侧框架和车身首尾框架;
S13,将组装好的龙骨框架首尾连接组装在一起形成车身围护框架;
S14,将车身围护框架安放在底盘框架上并进行连接,使车身围护框架的外边框与底盘框架的外边框平齐;
S15,将顶部框架与车身围护框架的上表面进行连接,形成完整的车身骨架。
在如上所述的轻量化箱体结构车身的制作方法中,作为优选方案,所述S2具体包括:
S21,下料,根据车身骨架各个龙骨框架的外形裁切车身面板;
S22,对车身骨架外表面和内表面的骨架侧板涂刷粘接剂;
S23,将车身面板与对应的车身骨架的内外表面粘接;
S24,将相邻面的车身面板焊接在一起,完成车身面板的铺设。
在如上所述的轻量化箱体结构车身的制作方法中,作为优选方案,所述S2还包括:S25,在车身骨架上钻孔,并安装抽气嘴,将抽气装置连接在抽气嘴上,对内外层车身面板之间的空间抽气至预设压强,使其形成负压。
与最接近的现有技术相比,本实用新型提供的技术方案具有如下有益效果:
本实用新型提供的轻量化箱体结构车身采用C型龙骨作为车身骨架的材料,在保证强度的同时降低了车身骨架的重量,整个车身骨架只采用一种龙骨材料,便于统一采购,大大降低了采购成本,减少了库存种类。本实用新型在横向龙骨上开设穿过孔,使纵向龙骨穿插过穿过孔并保持纵向龙骨的整体完整性,采用铆接的方式进行连接,施工简单,且连接后的龙骨框架是一个整体,整体强度较大,当龙骨框架局部受力时可以很好的将力分散掉,降低局部损坏的概率。通过在定位连接孔处设置冲压拉深槽,便于相连接的龙骨之间的定位,相互叠放的拉深槽也可以大大增强连接强度。通过采用C型龙骨,以及采用铆接的连接方式,在确保强度的同时,可以大幅降低车身的重量,对轻量化车身的发展具有重要的意义。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解,本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型,并不构成对本实用新型的不当限定。其中:
图1为本实用新型实施例横向龙骨与纵向龙骨的连接示意图;
图2为本实用新型实施例龙骨边框连接示意图;
图3为本实用新型实施例车身围护框架结构展开图;
图4为本实用新型实施例加强纵梁的结构示意图;
图5为本实用新型实施例底盘框架的结构示意图;
图6为本实用新型实施例的冲压拉深槽结构示意图;
图7为本实用新型实施例的车身骨架结构示意图。
图中:1、顶部框架;2、底盘框架;3、车身围护框架;4、横向龙骨;5、纵向龙骨;6、底板;7、侧板;8、加强侧壁;9、穿过孔;10、减窄凹槽;11、定位连接孔;12、冲压拉深槽;13、铆钉;14、加强纵梁;15、加强横梁;16、纵向加强龙骨。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。需要说明的是,在不冲突的情况下,本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本实用新型的描述中,术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”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而不是要求本实用新型必须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。本实用新型中使用的术语“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接;可以是直接相连,也可以通过中间部件间接相连,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的具体含义。
实施例1
根据本实用新型的实施例,如图1至图7所示,本实用新型提供一种轻量化箱体结构车身,该车身包括车身骨架和车身面板。附图中箭头表示龙骨安装时的移动方向。
车身骨架包括多个龙骨框架,多个龙骨框架围合形成车身骨架,龙骨框架由龙骨纵横交叉连接组成,如图4所示,龙骨的横截面为C形结构,龙骨包括底板6、侧板7和加强侧壁8,侧板7设置有两个,两个侧板7位于底板6的两端,且与底板6垂直连接,加强侧壁8与侧板7的自由端垂直连接,且加强侧壁8位于两个侧板7与底板6形成的开口内。
龙骨框架包括龙骨边框、横向龙骨4和纵向龙骨5;至少三个龙骨首尾相连形成龙骨边框,龙骨边框的龙骨开口方向均朝向龙骨边框内部,横向龙骨4与纵向龙骨5纵横穿插连接。
车身面板设置在车身骨架的内表面和外表面。
在使用时,首先将龙骨连接成龙骨框架,然后将多个龙骨框架围合并连接在一起,形成车身骨架,最后将车身面板铺设在车身骨架的内表面和外表面,从而得到该轻量化箱体结构车身,本实用新型采用C型龙骨,在确保强度的同时大大减轻了车身骨架的重量,从而降低了整个车身的重量,实现了轻量化。
在本实施例中,C型龙骨采用薄壁钢带或铝合金带冷弯成型,其截面规格统一,在使用时根据需要的长度进行定长下料即可。
进一步地,如图1所示,横向龙骨4的底板6上开设有穿过孔9,纵向龙骨5穿过穿过孔9实现与横向龙骨4穿插并与横向龙骨4连接,横向龙骨4和纵向龙骨5的侧板7均位于龙骨边框的上表面和下表面内;连接部位的纵向龙骨5的底板6上设置有减窄凹槽10,具体为在连接部位的纵向龙骨5的底板6上冲压出凹槽,从而使该部位的纵向龙骨5宽度减小,进而实现连接部位的纵向龙骨5的宽度等于横向龙骨4的两个侧板7的内表面之间的距离,从而使穿插连接后的横向龙骨4和纵向龙骨5的宽度一致,便于后续铺贴车身面板。
进一步地,如图6所示,相连接的龙骨的侧板7上开设有定位连接孔11,连接件穿入定位连接孔11从而实现龙骨之间的连接;优选地,连接件为铆钉13,铆钉13的材质根据龙骨的材料而定,以实现连接结实为主;优选地,侧板7上设置有冲压拉深槽12,冲压拉深槽12凹陷于侧板7的外表面,冲压拉深槽12的底面凸出于侧板7的内表面;冲压拉深槽12为圆台槽,定位连接孔11贯穿于冲压拉深槽12的底面。
进一步地,车身面板为铝合金板,铝合金面板强度大重量轻,有利于车身的轻量化。在本实施例中,该车身面板采用金属雕花板,该金属雕花板包括芯材、表面材料和底面材料,表面材料采用铝合金雕花板,雕花图案多样可选,芯材采用阻燃泡沫。该类型的车身面板在铺设后不需要进行涂装,直接撕下表面材料的保护膜即可,成品外观比较好,且生产方便。芯材在起到支撑作用的同时还具有保温、降噪、隔热的效果。
进一步地,龙骨框架包括顶部框架1、底盘框架2和车身围护框架3,顶部框架1上龙骨的单位面积质量小于底盘框架2上龙骨的单位面积质量,即单位面积内顶部框架1的龙骨重量小于单位面积内的底盘框架2的龙骨重量,使车身重心降低,在车身轻量化的同时确保了车身运动时的稳定性,避免侧翻发生。
进一步地,顶部框架1上的龙骨的侧板7上设置有减重镂空结构;优选地,减重镂空结构为减重圆孔。即在顶部框架1的龙骨侧板7上冲压出多个均匀分布的圆孔,从而在强度满足需求的同时降低车身重量。因车身顶部承受力比较小,因此选择在顶部框架1的龙骨侧板7上打孔。在本实用新型的实施例中,顶部框架1上的龙骨分布密度小于车身围护框架3上的龙骨分布密度,车身围护框架3上的龙骨分布密度小于或等于底盘框架2上的龙骨分布密度。此处龙骨的分布密度指的单位面积内龙骨的数量。在本实用新型的一些实施例中,为了增强顶部框架1的总体强度,可以在顶部框架1、底盘框架2和组成车身围护框架3的每一个龙骨框架的边框四个角处设置斜拉支撑,防止上述龙骨框架爱发生变形。该斜拉支撑也采用上述C型龙骨。
如图5所示为底盘框架2的结构示意图,为了增强底盘框架2的整体结构强度,在底盘框架2内至少有一组相邻纵向龙骨5的底板6紧贴连接、开口方向相反,形成加强纵梁14。底盘框架2内至少有一组相邻横向龙骨4的底板6紧贴连接、开口方向相反,形成加强横梁15。加强纵梁14的底面设置有纵向加强龙骨16,纵向加强龙骨16的底板6分别与加强纵梁14底部的侧板7紧贴连接。加强横梁15的底面设置有横向加强龙骨,横向加强龙骨的底板6分别与加强横梁15底部的侧板7紧贴连接。加强纵梁14的结构如图4所示,加强横梁15的结构与加强纵梁14的结构相同,不再附图表示。在本实施例中,加强纵梁14设置有一个,加强纵梁14设置在底盘框架2的中部。为了便于安装车轮,底盘框架2的两侧设置有车轮避让豁口。加强横梁15设置有两个,两个加强横梁15分别设置在车轮避让豁口的前侧和后侧。
实用新型还提供上述轻量化箱体结构车身的制作方法,包括如下步骤:
S1,组装车身骨架,本步骤具体包括:
S11,下料,根据车身骨架的尺寸,选取合适长度的龙骨,并对待连接的龙骨部位加工穿过孔9、定位连接孔11和冲压拉深槽12;
S12,组装龙骨框架,根据车身骨架的结构分别组装顶部框架1、底盘框架2、车身侧框架和车身首尾框架。
本步骤具体操作方法为:首先将龙骨框架内的纵向龙骨5穿插过横向龙骨4的穿过孔9,在穿插安装过程中,横向龙骨4侧板7上的冲压拉深槽12与纵向龙骨5侧板7上的冲压拉深槽12叠放在一起,便于实现定位连接孔11的定位,使用铆钉13穿过定位连接孔11,并将纵向龙骨5和横线龙骨铆接在一起;然后,将组成龙骨边框的各龙骨分别与横向龙骨4或纵向龙骨5的端部连接在一起,并将各龙骨首尾连接(连接处采用冲压拉深槽12叠放及铆钉13铆接),从而形成龙骨框架。
S13,将组装好的龙骨框架首尾连接组装在一起形成车身围护框架3;在组装时,将车身前后的龙骨框架夹在车身两侧的龙骨框架之间,并使车身前端的龙骨框架的前表面与车身两侧的龙骨框架的前表面位于同一平面内,使车身后端的龙骨框架的后表面与车身两侧的龙骨框架的后表面位于同一平面内。
S14,将车身围护框架3安放在底盘框架2上并进行连接,使车身围护框架3的外边框与底盘框架2的外边框平齐;此处优选采用螺钉连接方式将车身围护框架3的底部边框与底盘框架2的外边框连接在一起。
S15,将顶部框架1与车身围护框架3的上表面进行连接,形成完整的车身骨架。
S2,对组装后的车身骨架内外表面铺设车身面板,该步骤具体包括:
S21,下料,根据车身骨架各个龙骨框架的外形裁切车身面板;
S22,对车身骨架外表面和内表面的骨架侧板7涂刷粘接剂;由于本实用新型的横向龙骨4和纵向龙骨5在穿插连接的时候设置有减窄凹槽10,从而使连接后的龙骨框架内外表面比较平整,因此本实用新型的车身面板可以采用粘接的方式进行铺设,且铺设后的车身面板平整性比较好。
S23,将车身面板与对应的车身骨架的内外表面粘接;当然,在本实用新型的其他实施例中,当车身面板与车身骨架的材质相同时,可以采用焊接的方式进行车身面板的铺设。还可以采用压型复合、发泡真空压膜成型进行车身面板的铺设。为了实现批量化生产,考虑到可回收率,实现轻量化车身,提高生产效率,车身骨架可以采用铝合金材质的C型龙骨,车身面板也采用铝合金材质,从而达到全铝车身,车身面板和车身骨架可直接采用激光焊接工艺连接,激光焊接精度高,可以提高生产效率。车身面板还可采用无缝连接条形挂板,将车身面板与车身骨架铆接,再依次进行保温填充和内部车身面板的安装,预留部分缺口方便框架与框架直接铆钉连接。(箱体底部、四周、顶部、铆钉连接)外部的车身面板延伸部分与相邻的龙骨框架连接起到辅助加固作用,然后采用角件进行铆接。
S24,将相邻面的车身面板焊接在一起,完成车身面板的铺设;
S25,在车身骨架上钻孔,并安装抽气嘴,将抽气装置连接在抽气嘴上,对内外层车身面板之间的空间抽气至预设压强,使内外层车身面板之间的空间内形成负压。设置抽气嘴,并抽气的目的是为了使车身面板紧贴在车身骨架上,便于粘接剂粘接牢固。在后续车身使用过程中,当车身内部外需要隔热条件比较高的时候(例如车身作为冷库保鲜车)可以在车身安装抽气设备,并与抽气嘴连接,持续进行抽真空作业,从而实现良好的隔热效果。
S3,对铺设好车身面板的车身安装门窗;
S4,装修,对车身内部采用铝合金全屋定制装修;
S5,将该车身成品的车身底盘框架2与车底盘梁进行铆钉或螺栓连接。
实施例2
在本实施例中,轻量化箱体结构车身的制作方法包括如下步骤:
S1,组装车身骨架,本步骤具体包括:
S11,下料,根据车身骨架的尺寸,选取合适长度的龙骨,并对待连接的龙骨部位加工穿过孔9、定位连接孔11和冲压拉深槽12;
S12,组装龙骨框架,根据车身骨架的结构分别组装顶部框架1、底盘框架2、车身侧框架和车身首尾框架。
本步骤具体操作方法为:首先将龙骨框架内的纵向龙骨5穿插过横向龙骨4的穿过孔9,在穿插安装过程中,横向龙骨4侧板7上的冲压拉深槽12与纵向龙骨5侧板7上的冲压拉深槽12叠放在一起,便于实现定位连接孔11的定位,使用铆钉13穿过定位连接孔11,并将纵向龙骨5和横线龙骨铆接在一起;然后,将组成龙骨边框的各龙骨分别与横向龙骨4或纵向龙骨5的端部连接在一起,并将各龙骨首尾连接(连接处采用冲压拉深槽12叠放及铆钉13铆接),从而形成龙骨框架。
S2,对组装后的龙骨框架内外表面铺设车身面板并拼装,本步骤具体包括:
S201,对组装好的龙骨框架外表面铺设车身面板;
S202,对铺设好外表面车身面板的龙骨框架内部填充保温材料;
S203,对填充有保温材料的龙骨框架进行整体拼装;
S204,对整体拼装后的车身框架内部铺设车身面板。
S3,对铺设好车身面板的车身安装门窗;
S4,装修,对车身内部采用铝合金全屋定制装修。
S5,将该车身成品的车身底盘框架2与车底盘梁进行铆钉或螺栓连接。
综上所述,本实用新型提供的轻量化箱体结构车身采用C型龙骨作为车身骨架的材料,在保证强度的同时降低了车身骨架的重量,整个车身骨架只采用一种龙骨材料,便于统一采购,大大降低了采购成本,减少了库存种类。本实用新型在横向龙骨上开设穿过孔,使纵向龙骨穿插过穿过孔并保持纵向龙骨的整体完整性,采用铆接的方式进行连接,施工简单,且连接后的龙骨框架是一个整体,整体强度较大,当龙骨框架局部受力时可以很好的将力分散掉,降低局部损坏的概率。通过在定位连接孔处设置冲压拉深槽,便于相连接的龙骨之间的定位,相互叠放的拉深槽也可以大大增强连接强度。通过采用C型龙骨,以及采用铆接的连接方式,在确保强度的同时,可以大幅降低车身的重量,对轻量化车身的发展具有重要的意义。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例,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 (8)
1.一种轻量化箱体结构车身,其特征在于,所述车身包括车身骨架和车身面板;
所述车身骨架包括多个龙骨框架,多个所述龙骨框架围合形成所述车身骨架,所述龙骨框架由龙骨纵横交叉连接组成,所述龙骨的横截面呈C形,所述龙骨包括底板、侧板和加强侧壁,所述侧板设置有两个,两个所述侧板位于所述底板的两端,且与所述底板垂直连接,所述加强侧壁与所述侧板的自由端垂直连接,且所述加强侧壁位于两个所述侧板与所述底板形成的开口内;
所述龙骨框架包括龙骨边框、横向龙骨和纵向龙骨;至少三个所述龙骨首尾相连形成所述龙骨边框,所述龙骨边框的所述龙骨开口方向均朝向所述龙骨边框内部,所述横向龙骨与所述纵向龙骨纵横穿插连接;
所述车身面板设置在所述车身骨架的内表面和外表面。
2.根据权利要求1所述的轻量化箱体结构车身,其特征在于,所述横向龙骨的所述底板上开设有穿过孔,所述纵向龙骨穿过所述穿过孔并与所述横向龙骨连接,所述横向龙骨和所述纵向龙骨的侧板均位于所述龙骨边框的上表面和下表面内;连接部位的所述纵向龙骨的所述底板上设置有减窄凹槽,连接部位的所述纵向龙骨的宽度等于所述横向龙骨的两个所述侧板的内表面之间的距离。
3.根据权利要求1所述的轻量化箱体结构车身,其特征在于,相连接的所述龙骨的所述侧板上开设有定位连接孔,连接件穿入所述定位连接孔从而实现所述龙骨之间的连接。
4.根据权利要求3所述的轻量化箱体结构车身,其特征在于,所述连接件为铆钉。
5.根据权利要求3所述的轻量化箱体结构车身,其特征在于,所述侧板上设置有冲压拉深槽,所述冲压拉深槽凹陷于所述侧板的外表面,所述冲压拉深槽的底面凸出于所述侧板的内表面;所述冲压拉深槽为圆台槽,所述定位连接孔贯穿于所述冲压拉深槽的底面。
6.根据权利要求1所述的轻量化箱体结构车身,其特征在于,所述车身面板的材质为铝合金。
7.根据权利要求1所述的轻量化箱体结构车身,其特征在于,所述龙骨框架包括顶部框架、底盘框架和车身围护框架,所述顶部框架上所述龙骨的单位面积质量小于所述底盘框架上所述龙骨的单位面积质量。
8.根据权利要求7所述的轻量化箱体结构车身,其特征在于,所述顶部框架上的所述龙骨的所述侧板上设置有减重镂空结构。
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