CN220577369U - 一种混合材料仪表板横梁的典型结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种混合材料仪表板横梁的典型结构，包括管梁以及设置在所述管梁两端的车身安装支架，所述管梁上还设置有用于安装仪表台的IP支架、用于连接转向系统的转向管柱安装支架、用于连接汽车前围的前围支架、用于连接地板的中通道支架；其中，所述车身安装支架、所述IP支架、所述前围支架、所述中通道支架为塑料形成的注塑件，所述管梁为钢管；本实用新型的仪表板横梁相比于钢结构仪表板横梁，可减重25％，相较于铝合金、镁合金仪表板横梁，成本较低。

Description

一种混合材料仪表板横梁的典型结构

技术领域

本实用新型涉及汽车技术领域。更具体地说，本实用新型涉及一种混合材料仪表板横梁的典型结构。

背景技术

汽车仪表板横梁是汽车上的一种重要的承载机构，用于连接车身、安装汽车仪表台、转向系统等；随着“节能环保”成为了整个社会越来越广泛关注的话题，轻量化广泛应用到汽车领域。

目前，一般小型汽车的仪表板横梁是用钢制钣金件和/或钢制管件构成，但这种仪表板横梁自身重量大，不利于实现轻量化的目标，为实现仪表板横梁的轻量化，常使用铝合金、镁合金来替代钢制件的结构，虽然铝合金、镁合金重量较轻，能够实现仪表板横梁的轻量化，但其材料成本高，无疑是增加了生产成本；同时，仪表板横梁大部分构件采用焊接装配工艺组装形成，在焊接过程中，极易造成仪表板横梁产生较大的焊接变形，影响仪表板横梁的公差水平及生产质量的稳定性。

实用新型内容

本实用新型还有一个目的是提供一种轻量化效果好且成本较低、保证仪表板横梁生产质量的混合材料仪表板横梁的典型结构。

为了实现根据本实用新型的这些目的和其它优点，提供了一种混合材料仪表板横梁的典型结构，包括管梁以及设置在所述管梁两端的车身安装支架，所述管梁上还设置有用于安装仪表台的IP支架、用于连接转向系统的转向管柱安装支架、用于连接汽车前围的前围支架、用于连接地板的中通道支架；

其中，所述车身安装支架、所述IP支架、所述前围支架、所述中通道支架为塑料形成的注塑件，所述管梁为钢管。

优选的是，所述车身安装支架、所述IP支架、所述前围支架、所述中通道支架一体注塑成型，且所述车身安装支架、所述IP支架、所述前围支架、所述中通道支架与对应的汽车连接件的连接点位置注塑有螺母。

优选的是，所述管梁的外表面喷涂有电泳黑漆。

优选的是，所述管梁的端部开设有多个安装孔，所述管梁端部的内部卡设有垫块，所述垫块对应多个安装孔处开设有多个定位孔，多个定位销分别穿过多个安装孔和多个定位孔以将所述垫块和所述管梁连接在一起，所述车身安装支架注塑于所述管梁的端部。

优选的是，所述管梁的端部挤压成型为扁平状，所述车身安装支架注塑于所述管梁的扁平状处。

优选的是，任一定位销与所述管梁焊接。

优选的是，所述转向管柱安装支架的一侧开设有弧形槽，其与所述管梁的外侧壁相适配，所述转向管柱安装支架与所述管梁焊接。

优选的是，所述IP支架和所述转向管柱安装支架均设有多个，其沿所述管梁的长度方向间隔设置。

本实用新型至少包括以下有益效果：

1、本实用新型结构简单，通过将钢制件与注塑材料相结合，相比于钢结构仪表板横梁，可减重25％，相较于铝合金、镁合金仪表板横梁，成本较低，同时采用注塑工艺代替焊接工艺，保证了仪表板横梁的生产质量；注塑件采用一体注塑成型，从而提高了仪表板横梁整体结构的刚度和整体性能，有利于提升生产效率和组装效率；

2、本实用新型对管梁进行电泳黑漆处理，使得管梁具有防腐蚀性能的同时还可加强注塑件与钢管之间连接的紧密性，减少注塑件开裂几率，相较于传统工艺中通过胶接或通过自攻钉将支架与管梁连接的方式更加简单，生产效率更快；

3、本实用新型在管梁的端部设置垫块，用于间接提高车身安装支架的刚度和强度，使得车身安装支架可以采用体积较小的注塑件，避免其在安装时干涉其他部件的安装；并且管梁的两端挤压成型为扁平状，车身安装支架注塑件包覆在管梁的外侧壁上，而管梁的内部设有垫块，其承受的车身的大部分压力可由管梁和垫块支撑，可进一步提高车身安装支架的刚性和强度。

本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本实用新型一个实施例的一种混合材料仪表板横梁的典型结构的正面结构示意图；

图2为本实用新型管梁的结构示意图；

图3为本实用新型垫块和定位销的结构示意图；

说明书附图标记说明：

1、管梁，2、车身安装支架，3、IP支架，4、转向管柱安装支架，5、前围支架，6、中通道支架，7、垫块，8、定位销。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、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。

如图1-3所示，本实用新型提供一种混合材料仪表板横梁的典型结构，包括管梁1以及设置在所述管梁1两端的车身安装支架2，所述管梁1上还设置有用于安装仪表台的IP支架3、用于连接转向系统的转向管柱安装支架4、用于连接汽车前围的前围支架5、用于连接地板的中通道支架6；

其中，所述车身安装支架2、所述IP支架3、所述前围支架5、所述中通道支架6为塑料形成的注塑件，所述管梁1为钢管。

在上述技术方案中，管梁1为钢管，车身安装支架2、IP支架3、前围支架5、中通道支架6为全部部件由弹性模量较高、耐热性能较好的PA6+GF50％塑料形成的注塑件，选用PA6+GF50％材料用于注塑，其可提高注塑件的模态、刚度及强度性能，保证各个支架结构的稳定性的前提下，轻量化效果相较于其它的塑料材料效果更好；本实用新型的仪表板横梁的绝大部分支架采用注塑件，轻量化效果好，相比于钢结构仪表板横梁，可减重25％，同时采用注塑工艺代替焊接工艺，保证了仪表板横梁的生产质量；且管梁1仍采用钢管材质，相较于铝合金、镁合金仪表板横梁，成本较低。

在另一种技术方案中，所述车身安装支架2、所述IP支架3、所述前围支架5、所述中通道支架6一体注塑成型，且所述车身安装支架2、所述IP支架3、所述前围支架5、所述中通道支架6与对应的汽车连接件的连接点位置注塑有螺母。

在本技术方案中，车身安装支架2、IP支架3、前围支架5、中通道支架6一体注塑成型，可提高支架的加工效率和改善注塑件的整体性能，且各个支架与汽车连接件连接位置的螺母同时注塑，相较于传统工艺中支架安装完成后再在支架上焊接螺母的方式，工艺更加简单，生产效率更快。

在另一种技术方案中，所述管梁1的外表面喷涂有电泳黑漆。

在本技术方案中，对管梁1进行电泳黑漆处理，使得管梁1具有防腐蚀性能，可延长仪表板横梁的使用年限；同时，车身安装支架2、IP支架3、前围支架5、中通道支架6为注塑件后，其与管梁1之间容易存在间隙，从而导致注塑件的位置不固定，而黑漆具有较强的粘性，可加强注塑件与钢管之间连接的紧密性，相较于传统工艺中通过胶接或通过自攻钉将支架与管梁1连接的方式更加简单。

在另一种技术方案中，所述管梁1的端部开设有多个安装孔，所述管梁1端部的内部卡设有垫块7，所述垫块7对应多个安装孔处开设有多个定位孔，多个定位销8分别穿过多个安装孔和多个定位孔以将所述垫块7和所述管梁1连接在一起，所述车身安装支架2注塑于所述管梁1的端部。

在本技术方案中，由于车身安装支架2是仪表板横梁与车身连接的主要构件，因此需要保证其刚度和强度，而车身安装支架2为注塑件，为保证其刚度和强度的条件下，注塑件的体积会比钢制件大，在实际安装时会和其他部件干涉，减小安装空间；为避免上述情况发生，如图3所示，通过定位销8将垫块7固定在管梁1端部的内部，用于提高管梁1端部的刚性，车身安装支架2注塑于管梁1端部，垫块7可间接提高车身安装支架2的刚度和强度，使得车身安装支架2可以采用体积较小的注塑件。

在另一种技术方案中，所述管梁1的端部挤压成型为扁平状，所述车身安装支架2注塑于所述管梁1的扁平状处。

在本技术方案中，如图2所示，车身安装支架2为仪表板横梁的主要支撑点，将管梁1的两端挤压成型为扁平状，随后在扁平状处注塑车身安装支架2，使得车身安装支架2注塑完成后其注塑件包覆在管梁1的外侧壁上，与管梁1的接触面积更大，其承受的车身的大部分压力可由管梁1支撑，而管梁1挤压成型为扁平状，相较于传统的圆管，抗变形能力更强，可提高车身安装支架2的支撑力；同时由于车身安装支架2注塑件包覆于管梁1的外侧壁上，垫块7位于管梁1的内部，使得垫块7的外周通过管梁1支撑于车身安装支架2的内部，可进一步提高车身安装支架2的刚性。

在另一种技术方案中，任一定位销8与所述管梁1焊接。

在本技术方案中，定位销8与管梁1焊接，用于防止定位销8产生松动，提高垫块7安装位置的稳固性。

在另一种技术方案中，所述转向管柱安装支架4的一侧开设有弧形槽，其与所述管梁1的外侧壁相适配，所述转向管柱安装支架4与所述管梁1焊接。

在本技术方案中，转向管柱安装支架4相较于车身安装支架2需要更高的刚度和强度，如果改为塑料注塑件，注塑件体积会很大，影响其他构件的安装；若采用体积较小的注塑件，则需要采用更多的工艺步骤提高其刚性，工艺更加复杂，因此本实用新型的转向管柱安装支架4仍采用钢制件，其与管梁1焊接；转向管柱安装支架4的侧壁上开设有与管梁1相适配的弧形槽，从而转向管柱安装支架4能够与管梁1的外表面紧密的贴合，偏于焊接。

在另一种技术方案中，所述IP支架3和所述转向管柱安装支架4均设有多个，其沿所述管梁1的长度方向间隔设置。

在本技术方案中，IP支架3和转向管柱安装支架4设有多个，用于提高仪表板横梁与汽车仪表台和转向系统连接的稳固性。

一种混合材料仪表板横梁的典型结构的制造方法，包括以下步骤：

S1、将管梁1两端端头冲压拍扁、冲孔；

S2、在管梁1的两端安装垫块7和定位销8后，将定位销8与管梁1焊接；

S3、将转向管柱安装支架4卡设在管梁1的外表面后与管梁1焊接；

S4、对管梁1的外表面进行电泳黑漆处理；

S5、将经过电泳黑漆处理后的管梁1放入注塑模型腔中，一体注塑多个车身安装支架2、多个IP支架3、前围支架5、多个中通道支架6以及对应的支架连接点处的螺母，得到混合材料仪表板横梁的典型结构。

尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (8)

1.一种混合材料仪表板横梁的典型结构，其特征在于，包括管梁以及设置在所述管梁两端的车身安装支架，所述管梁上还设置有用于安装仪表台的IP支架、用于连接转向系统的转向管柱安装支架、用于连接汽车前围的前围支架、用于连接地板的中通道支架；

其中，所述车身安装支架、所述IP支架、所述前围支架、所述中通道支架为塑料形成的注塑件，所述管梁为钢管。

2.如权利要求1所述的混合材料仪表板横梁的典型结构，其特征在于，所述车身安装支架、所述IP支架、所述前围支架、所述中通道支架一体注塑成型，且所述车身安装支架、所述IP支架、所述前围支架、所述中通道支架与对应的汽车连接件的连接点位置注塑有螺母。

3.如权利要求1所述的混合材料仪表板横梁的典型结构，其特征在于，所述管梁的外表面喷涂有电泳黑漆。

4.如权利要求1所述的混合材料仪表板横梁的典型结构，其特征在于，所述管梁的端部开设有多个安装孔，所述管梁端部的内部卡设有垫块，所述垫块对应多个安装孔处开设有多个定位孔，多个定位销分别穿过多个安装孔和多个定位孔以将所述垫块和所述管梁连接在一起，所述车身安装支架注塑于所述管梁的端部。

5.如权利要求4所述的混合材料仪表板横梁的典型结构，其特征在于，所述管梁的端部挤压成型为扁平状，所述车身安装支架注塑于所述管梁的扁平状处。

6.如权利要求5所述的混合材料仪表板横梁的典型结构，其特征在于，任一定位销与所述管梁焊接。

7.如权利要求1所述的混合材料仪表板横梁的典型结构，其特征在于，所述转向管柱安装支架的一侧开设有弧形槽，其与所述管梁的外侧壁相适配，所述转向管柱安装支架与所述管梁焊接。

8.如权利要求1所述的混合材料仪表板横梁的典型结构，其特征在于，所述IP支架和所述转向管柱安装支架均设有多个，其沿所述管梁的长度方向间隔设置。