一种轻量化焊接铝合金副车架的纵梁及其安装结构的制作方法

1.本发明属于铝合金副车架技术领域，涉及一种轻量化焊接铝合金副车架的纵梁及其安装结构。

背景技术：

2.由于电动汽车前后动力总成布局较传统的燃油车动力总成简洁，副车架的总体布置要求更加平整，给了铝合金型材焊接副车架提供了的应用空间，且铝型材具备良好的成型性和溃缩特性，生产效率高，良品率高，在整车前后防撞梁，门槛梁以及副车架等碰撞安全结构件发挥着重要作用，将铝型材应用于副车架上，利于整车碰撞需求,现有的副车架的整体结构设计中没有考虑纵梁碰撞吸能问题，这样副车架在碰撞过程中，就会将碰撞力传递到纵梁处因为无法释放，造成纵梁的变形，从而影响保护动力总成以及前舱高压铸造零件，提高了售后维修成本，车辆安全性差。

技术实现要素：

3.本发明所要解决的技术问题，是针对现有技术的现状，而提供一种能够效保护动力总成以及前舱高压铸造零件，降低售后维修成本，提高车辆安全性的轻量化焊接铝合金副车架的纵梁及其安装结构。
4.本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种轻量化焊接铝合金副车架的纵梁，其特征在于，包括由铝合金挤出成型的主体，主体的截面呈日字型，所述的主体的前端开设有u型槽，在主体的后端上设置有与u型槽相配合并在副车架在碰撞过程保证纵梁按型折弯模式的释放结构。
5.在上述的一种轻量化焊接铝合金副车架的纵梁中，所述的释放结构包括设置在主体后端底部的冲压折槽以及设置在主体后端顶部的圆形孔，所述的冲压折槽呈v字型。
6.在上述的一种轻量化焊接铝合金副车架的纵梁中，所述的主体的截面具有第一截面以及第二截面，所述的圆形孔贯穿第一截面的上部和第二截面的上部，所述的冲压折槽位于第二截面的底部。
7.在上述的一种轻量化焊接铝合金副车架的纵梁中，所述的圆形孔位于冲压折槽的正上方。
8.在上述的一种轻量化焊接铝合金副车架的纵梁中，所述的u型槽位于第一截面上，所述的u型槽上设置有转向机压铆套管。
9.本发明还提供了一种轻量化焊接铝合金副车架的纵梁的安装结构，其特征在于，包括上述的纵梁，在纵梁的前部设置有前横梁、车身安装支架以及吸能盒安装支架，所述的吸能盒安装支架连接在前横梁的前部，所述的纵梁的一端连接在前横梁的后部，所述的车身安装支架连接在前横梁的后部和纵梁的侧部上。
10.在上述的一种轻量化焊接铝合金副车架的纵梁的安装结构中，所述的车身安装支架的截面呈日字型，所述的车身安装支架具有第一腔体和第二腔体，在第一腔体的前部和
第二腔体的前部之间具有前阶梯搭接口。
11.在上述的一种轻量化焊接铝合金副车架的纵梁的安装结构中，所述的第一腔体的后部和第二腔体的后部之间具有后阶梯搭接口，所述的后阶梯搭接口位于u型槽旁。
12.在上述的一种轻量化焊接铝合金副车架的纵梁的安装结构中，所述的第一腔体的后部与纵梁之间具有第一搭接焊连接面，所述的第一搭接焊连接面位于纵梁的第一截面侧部，所述的第二腔体的后部与纵梁之间具有第二搭接焊连接面，所述的第二搭接焊连接面位于纵梁的第二截面的侧部。
13.在上述的一种轻量化焊接铝合金副车架的纵梁的安装结构中，所述的纵梁分为左纵梁和右纵梁，在左纵梁和右纵梁之间连接有中间横梁，所述的中间横梁与纵梁之间连接有横梁加强支架。
14.与现有技术相比，本发明的优点在于通过在日字型纵梁前端设计u型槽，解决了纵梁与转向机护套干涉问题，同时搭配纵梁后端底部的冲压折槽和纵梁后端顶部的圆形孔，可以诱导溃缩特征，使得副车架在碰撞过程中，通过前部的前横梁传递到纵梁上，使得纵梁的变形形式达到型折弯模式，可以有效保护动力总成以及前舱高压铸造零件，降低售后维修成本，提高车辆安全性。
附图说明
15.图1是本轻量化焊接铝合金副车架的纵梁的立体结构示意图；
16.图2是图1中的冲压折槽放大结构示意图；
17.图3是本轻量化焊接铝合金副车架的纵梁的截面结构示意图；
18.图4是本纵梁与前横梁、车身安装支架后的结构示意图；
19.图5是前横梁的立体结构示意图；
20.图6是本轻量化焊接铝合金副车架的结构示意图。
具体实施方式
21.下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
22.本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“横向”、“纵向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“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发明和简化描述，而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发明保护范围的限制。
23.图中，纵梁100；主体101；第一截面101a；第二截面101b；u型槽200；冲压折槽300；圆形孔400；转向机压铆套管500；前横梁600；车身安装支架700；第一腔体701；第二腔体702；后阶梯搭接口703；前阶梯搭接口704；第一搭接焊连接面705；第二搭接焊连接面706；吸能盒安装支架800；中间横梁900；横梁加强支架1000。
24.如图1所示，本轻量化焊接铝合金副车架的纵梁100，包括由铝合金挤出成型的主
体101，主体101的截面呈日字型，这里纵梁100壁厚尺寸范围为
±
2mm，截面长宽尺寸范围为
±
15mm，可以满足多种副车架纵梁100开发需求，主体101的前端开设有u型槽200，这里u型槽200主要是用于转向机避让缺口，解决了纵梁100与转向机压铆套管500问题，本专利最大的创新是在主体101的后端上设置有与u型槽200相配合并在副车架在碰撞过程保证纵梁100按型折弯模式的释放结构，这里当整个副车架受到碰撞时就会碰撞能量将传递到纵梁100处进行吸收和传递，本专利主要是利用u型槽200以及释放结构，从而将能量进行释放，使得副车架在碰撞过程中，纵梁100的变形形式达到型折弯模式，有效保护动力总成以及前舱高压铸造零件，降低售后维修成本，提高车辆安全性。
25.如图2和图3所示，具体来说，释放结构包括设置在主体101后端底部的冲压折槽300以及设置在主体101后端顶部的圆形孔400，冲压折槽300呈v字型，这里主体101的截面具有第一截面101a以及第二截面101b，圆形孔400贯穿第一截面101a的上部和第二截面101b的上部，冲压折槽300位于第二截面101b的底部，圆形孔400位于冲压折槽300的正上方，作为进一步优化，u型槽200位于第一截面101a上，u型槽200上设置有转向机压铆套管500，这里在纵梁100的u型槽200内部设置转向机压铆套管500，利用冷连接工艺解决采用焊接方式焊接变形对副车架整体尺寸的影响，并减少焊缝失效风险，这里副车架在碰撞过程中产生的碰撞能量传递到纵梁100处，由于u型槽200的存在，这样整个纵梁100就会产生向上折的状态，同时又由于圆形孔400和呈v字型的冲压折槽300存在，这样圆形孔400和冲压折槽300相当于诱导溃缩豁口，就将能量诱导至后端，就在冲压折槽300处就会产生向下折弯的状态，这样使得该副车架在正面100％刚性墙碰撞工况中达到型折弯模式，碰撞溃缩模式满足整车要求，满足整车对于副车架碰撞折弯模式需求。
26.如图4、图5以及图6所示，本专利还提供了一种轻量化焊接铝合金副车架的纵梁的安装结构，包括图1中的纵梁100，这里在纵梁100的前部设置有前横梁600、车身安装支架700以及吸能盒安装支架800，前横梁600整体呈弧形，前横梁600主要通过三腔体结构设计，中间加强筋的设置对于碰撞能量的传递起到重要作用，前横梁600壁厚尺寸范围为
±
1mm，腔体长宽尺寸范围为
±
10mm，角度变化范围为
±
10
°
，可以满足多种副车架性能开发需求，吸能盒安装支架800连接在前横梁600的前部，纵梁100的一端连接在前横梁600的后部，车身安装支架700连接在前横梁600的后部和纵梁100的侧部上，其中吸能盒安装支架800是用于安装吸能盒，车身安装支架700起到碰撞能量传递桥梁的作用，碰撞能量经吸能盒安装支架800、前横梁600、车身安装支架700、纵梁100后，分散至副车架中间横梁900和后铸件，满足碰撞折弯模式需要。
27.这里车身安装支架700的截面呈日字型，车身安装支架700具有第一腔体701和第二腔体702，在第一腔体701的前部和第二腔体702的前部之间具有前阶梯搭接口704，第一腔体701的后部和第二腔体702的后部之间具有后阶梯搭接口703，后阶梯搭接口703位于u型槽200旁，这里通过前阶梯搭接口704以及后阶梯搭接口703可以解决前横梁600与纵梁100的u型槽200的缺口位置高度差连接问题，第一腔体701的后部与纵梁100之间具有第一搭接焊连接面705，第一搭接焊连接面705位于纵梁100的第一截面101a的侧部，第二腔体702的后部与纵梁100之间具有第二搭接焊连接面706，第二搭接焊连接面706位于纵梁100的第二截面101b的侧部，这里通过第一搭接焊连接面705以及第二搭接焊连接面706一方面可以将碰撞能量更好的传递至纵梁100处进行传递和吸收，另外组成两个面组成的搭接焊，
延长焊缝长度，提高该区域焊接强度，降低疲劳风险，在整个副车架中纵梁100分为左纵梁和右纵梁，在左纵梁和右纵梁之间连接有中间横梁900，中间横梁900与纵梁100之间连接有横梁加强支架1000，横梁加强支架1000采用角型搭接方式进行焊接，可以提供副车架25％小偏置碰撞中的受力支撑；整个框架结构在各方面性能指标均达到整车要求，焊接搭接结构稳定可靠，
28.并且前横梁600、纵梁100、车身安装支架700等挤出薄壁铝型材可通过型材壁厚调整，满足不同载荷条件下的副车架性能需求，灵活性高，充分发挥挤压型材溃缩吸能的优点，满足副车架整车碰撞要求，安全性高，利用型材良品率高，尺寸精度高，生产效率高，降低了产品开发和生产成本。
29.本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神所定义的范围。

技术特征：

1.一种轻量化焊接铝合金副车架的纵梁，其特征在于，包括由铝合金挤出成型的主体，主体的截面呈日字型，所述的主体的前端开设有u型槽，在主体的后端上设置有与u型槽相配合并在副车架在碰撞过程保证纵梁按型折弯模式的释放结构。2.根据权利要求1所述的一种轻量化焊接铝合金副车架的纵梁，其特征在于，所述的释放结构包括设置在主体后端底部的冲压折槽以及设置在主体后端顶部的圆形孔，所述的冲压折槽呈v字型。3.根据权利要求2所述的一种轻量化焊接铝合金副车架的纵梁，其特征在于，所述的主体的截面具有第一截面以及第二截面，所述的圆形孔贯穿第一截面的上部和第二截面的上部，所述的冲压折槽位于第二截面的底部。4.根据权利要求3所述的一种轻量化焊接铝合金副车架的纵梁，其特征在于，所述的圆形孔位于冲压折槽的正上方。5.根据权利要求4所述的一种轻量化焊接铝合金副车架的纵梁，其特征在于，所述的u型槽位于第一截面上，所述的u型槽上设置有转向机压铆套管。6.一种轻量化焊接铝合金副车架的纵梁的安装结构，其特征在于，包括权利要求4所述的纵梁，在纵梁的前部设置有前横梁、车身安装支架以及吸能盒安装支架，所述的吸能盒安装支架连接在前横梁的前部，所述的纵梁的一端连接在前横梁的后部，所述的车身安装支架连接在前横梁的后部和纵梁的侧部上。7.根据权利要求6所述的一种轻量化焊接铝合金副车架的纵梁的安装结构，其特征在于，所述的车身安装支架的截面呈日字型，所述的车身安装支架具有第一腔体和第二腔体，在第一腔体的前部和第二腔体的前部之间具有前阶梯搭接口。8.根据权利要求7所述的一种轻量化焊接铝合金副车架的纵梁的安装结构，其特征在于，所述的第一腔体的后部和第二腔体的后部之间具有后阶梯搭接口，所述的后阶梯搭接口位于u型槽旁。9.根据权利要求8所述的一种轻量化焊接铝合金副车架的纵梁的安装结构，其特征在于，所述的第一腔体的后部与纵梁之间具有第一搭接焊连接面，所述的第一搭接焊连接面位于纵梁的第一截面侧部，所述的第二腔体的后部与纵梁之间具有第二搭接焊连接面，所述的第二搭接焊连接面位于纵梁的第二截面的侧部。10.根据权利要求9所述的一种轻量化焊接铝合金副车架的纵梁的安装结构，其特征在于，所述的纵梁分为左纵梁和右纵梁，在左纵梁和右纵梁之间连接有中间横梁，所述的中间横梁与纵梁之间连接有横梁加强支架。

技术总结

本发明属于铝合金副车架技术领域，提供了一种轻量化焊接铝合金副车架的纵梁及其安装结构，包括纵梁,纵梁由铝合金挤出成型的主体，主体的截面呈日字型，主体的前端开设有U型槽，在主体的后端上设置有与U型槽相配合并在副车架在碰撞过程保证纵梁按型折弯模式的释放结构,在纵梁的前部设置有前横梁、车身安装支架以及吸能盒安装支架。本发明的优点在于通过纵梁后端底部的冲压折槽和纵梁后端顶部的圆形孔，可以诱导溃缩特征，使得副车架在碰撞过程中，通过前部的前横梁传递到纵梁上，使得纵梁的变形形式达到型折弯模式，可以有效保护动力总成以及前舱高压铸造零件，降低售后维修成本，提高车辆安全性。提高车辆安全性。提高车辆安全性。