一种铝合金副车架的制作方法

专利查询2022-5-24  105



1.本实用新型涉及一种汽车底盘零部件,具体是涉及一种铝合金副车架。


背景技术:

2.汽车所有能耗的60%来自汽车自重,整车每减重10%,可降低油耗10%~15%。铝合金的特性使它非常适合用于生产汽车零件。副车架做为汽车底盘重要零部件,欧系、美系和日系等高端车型上已成熟的使用铝合金代替钢铁副车架。中低端车型上使用的钢制副车架,通过弧焊技术将钢制冲压板件焊接在一起,通常一款钢制副车架的焊缝总长度会达到10米左右,这种钢制副车架的冲焊工艺复杂,容易受到冲床、模具、材料、板厚、焊接工序等因素的影响,造成尺寸质量不稳定,一些关键尺寸精度较低。并且钢制副车架整体重量较重,燃油经济性不太好。
3.中国专利申请号“cn201920892771.4”公开了一种用于新能源汽车的铝合金副车架,属于汽车零部件设计制造技术领域。提供一种制作难度明显降低,制作质量显著提高的用于新能源汽车的铝合金副车架。所述的铝合金副车架包括铸件本体、前横梁和后横梁,所述的铸件本体通过所述的前横梁和所述的后横梁围接成具有前倾结构的铝合金副车架本体,所述的铝合金副车架还包括电机后悬置组和电机前悬置支架,所述的电机前悬置支架为带有加强筋的一体式鞍形镂空挤压成型结构,一体式鞍形镂空挤压成型结构的所述电机前悬置支架焊连在所述铝合金副车架本体的前横梁上,所述的电机后悬置组布置在所述铝合金副车架本体的后端。
4.该铝合金副车架采用一体式结构组成,整体生产难度较高,针对特殊形状的连接位置设计较复杂的零件与之匹配安装连接更加大了生产的难度,不利于生产效率的提高,且该车架制成后整体重量依然较中,无法发挥铝合金材料的优势。


技术实现要素:

5.为解决上述技术问题,提供一种铝合金副车架。本技术方案解决了如何在降低车架整体重量的同时满足副车架的强度与刚度的需求的技术问题。
6.为达到以上目的,本实用新型采用的技术方案为:
7.一种铝合金副车架,包括,
8.前横梁;以及,
9.平行于前横梁设置的后横梁;以及,
10.分别设置在前横梁两端的上梁;以及,
11.彼此平行并且分别连接两个上梁与后横梁两端的下梁;
12.上梁通过低压铸造成型,前横梁、后横梁和下梁通过挤压成型,前横梁、后横梁、上梁和下梁之间通过焊接连接。
13.优选的,所述前横梁的上侧焊接安装有两组平行的前横梁支架,后横梁的两端焊接安装有后横梁套筒,下梁朝外的一侧焊接安装有纵梁支架,所述前横梁支架、后横梁套筒
和纵梁支架用于车架的固定安装。
14.优选的,所述前横梁支架、后横梁套筒和纵梁支架均通过挤压成型。
15.优选的,所述前横梁、后横梁和下梁截面厚度不同,前横梁后横梁和下梁的拐角处增加有圆柱。
16.优选的,后横梁与下梁的连接位置设置有连接块,连接块用于固定连接后横梁与下梁。
17.优选的,连接块通过挤压成型,连接块的中间镂空设置。
18.本技术与现有技术相比具有的有益效果是:
19.1.本技术通过将铸造和挤压成形的前横梁、后横梁、上梁和下梁焊接结合起来形成铝合金副车架,不但可以满足对副车架个别复杂部位结构设计的要求,同时可满足副车架对强度和刚度的要求。
20.2.本技术通过焊接在前横梁、后横梁和下梁上的前横梁支架、后横梁套筒和纵梁支架解决了铝合金副车架如何与其他零部件固定连接安装的技术问题。
21.3.本技术通过挤压成型的前横梁支架、后横梁套筒和纵梁支架解决了如何实现减轻车架自身重量的同时保证连接强度的技术问题。
22.4.本技术通过前横梁、后横梁和两侧的下梁采用不等厚度截面设计及四个拐角处增加圆柱可在增加少量重量前提下,模态及强度性能有很高的提升。
23.5.本技术通过连接块焊接安装在后横梁与下梁连接位置从而解决了如何提升下梁和后横梁焊接部位的稳定性的技术问题。
24.6.本技术通过连接块采用中间镂空挤压成型,在减轻自身重量的同时可以提高自身的受力强度。
附图说明
25.图1为本实用新型的立体图一;
26.图2为本实用新型的立体图二;
27.图3为本实用新型的立体图三;
28.图4为本实用新型的仰视图;
29.图5为本实用新型的侧视图;
30.图6为本实用新型的主视图;
31.图中标号为:
32.1-前横梁;2-后横梁;3-上梁;4-下梁;5-前横梁支架;6-后横梁套筒;7-纵梁支架;8-连接块。
具体实施方式
33.以下描述用于揭露本实用新型以使本领域技术人员能够实现本实用新型。以下描述中的优选实施例只作为举例,本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。
34.为了解决如何在降低车架整体重量的同时满足副车架的强度与刚度的需求的技术问题,如图1所示,提供以下优选技术方案:
35.一种铝合金副车架,包括,
36.前横梁1;以及,
37.平行于前横梁1设置的后横梁2;以及,
38.分别设置在前横梁两端的上梁3;以及,
39.彼此平行并且分别连接两个上梁3与后横梁2两端的下梁4;
40.上梁3通过低压铸造成型,前横梁1、后横梁2和下梁4通过挤压成型,前横梁1、后横梁2、上梁3和下梁4之间通过焊接连接。
41.具体的,本实施例中的车架梁部结构通过前横梁1、后横梁2、上梁3和下梁4拼接形成,前横梁1、后横梁2、和下梁4采用铸铝材料挤压成型,铸铝材料可成型复杂结构,生产效率高,质量轻,耐腐蚀性强,挤压成形可生产截面复杂、壁薄等特点的零件,使零件尺寸精度高、表面质量好、强度较高,上梁3通过低压铸造成型,低压铸造成型的上梁3有着较高的设计自由度,生产效率高,最薄壁厚为 4mm,作为一个比较,在满足设计要求、包络大小的情况下,本实施例中铝合金副车架只需18.6kg,钢制副车架约为24.7kg,大大减轻了车架自身的重量。
42.通过将铸造和挤压成形的前横梁1、后横梁2、上梁3和下梁4 通过mig焊接结合起来用于生产汽车副车架,不但可以满足对副车架个别复杂部位结构设计的要求,同时可满足副车架对强度和刚度的要求。同时,mig焊接连接工艺简单,省却电泳过程,减少对环境的污染,相比传统钢板冲焊成形副车架,在降低重量的同时,减少了零件数量、焊接和组装工序,焊接变形非常小,另外铝合金副车架装配面采用焊后机加的方式,机加精度0.前横梁1mm,装配面通过机加,大大提高了关键尺寸的精度。
43.进一步的,为了解决铝合金副车架如何与其他零部件固定连接安装的技术问题,如图1至图6所示,提供以下优选技术方案:所述前横梁1的上侧焊接安装有两组平行的前横梁支架5,后横梁2的两端焊接安装有后横梁套筒6,下梁4朝外的一侧焊接安装有纵梁支架7,所述前横梁支架5、后横梁套筒6和纵梁支架7用于车架的固定安装。
44.具体的,本实施例中前横梁1上设置有前横梁支架5,焊接在前横梁1上可以保证前横梁1与其他车体部件的固定安装,后横梁2的两端设置有后横梁套筒6,后横梁套筒6通过焊接在后横梁2的两端保证后横梁2与车架其他部件固定安装时的稳定性,下梁4上设置有纵梁支架7,纵梁支架7通过焊接在下梁4朝外的一侧可以保证本实施例中的铝合金副车架两侧均可与其他部件固定连接安装。
45.进一步的,为了解决前横梁支架5后横梁套筒6和纵梁支架7如何实现减轻车架自身重量的同时保证连接强度的技术问题,如图1至图6所示,提供以下优选技术方案:所述前横梁支架5、后横梁套筒 6和纵梁支架7均通过挤压成型。
46.具体的,前横梁支架5后横梁套筒6和纵梁支架7均通过挤压成型,前横梁支架5可以通过单独的零部件挤压成型焊接在前横梁1上也可以通过上梁3的低压铸造成型形成前横梁支架5或两者相配合组成前横梁支架5,挤压成型的前横梁支架5、后横梁套筒6和纵梁支架7材料利用率高,减轻副车架总体质量。
47.进一步的,为了解决如何提高前横梁1、后横梁2和下梁4自身的强度性能的技术问题,如图6所示,提供以下优选技术方案:
48.所述前横梁1、后横梁2和下梁4截面厚度不同,前横梁1后横梁2和下梁4的拐角处增加有圆柱。
49.具体的,前横梁1、后横梁2和两侧的下梁4这四个铝挤压零件采用不等厚度截面设计及四个拐角处增加圆柱可在增加少量重量前提下,模态及强度性能有很高的提升,挤压成型可以产生截面复杂的零部件,通过挤压成型的方式可以根据实际情况分析前横梁1、后横梁2和下梁4的受力模型,根据模型制作截面厚度不同的零件,实现最好的零件强度性。
50.进一步的,为了解决如何提升下梁4和后横梁2位置的稳定性的技术问题,如图1所示,提供以下优选技术方案:
51.后横梁2与下梁4的连接位置设置有连接块8,连接块8用于固定连接后横梁2与下梁4。
52.具体的,下梁4与后横梁2焊接完成后连接部位存在有较为明显焊缝,后横梁2与下梁4连接位置的稳定性相较与前横梁1通过上梁 3与下梁4焊接连接的稳定性较弱,在后横梁2的两端分别设置连接块8可以有效增强后横梁2与下梁4连接位置的受力强度,避免产生变形影响工件质量。
53.进一步的,为了解决如何提高连接块8的强度性能的技术问题,如图1所示,提供以下优选技术方案:
54.连接块8通过挤压成型,连接块8的中间镂空设置。
55.具体的,连接块8采用中间镂空挤压成型,在减轻自身重量的同时可以提高自身的受力强度,从而保证连接块8用于连接后横梁2和下梁4后可有效提高产品模态及强度性能。
56.以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解,本实用新型不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是本实用新型的原理,在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型的范围内。本实用新型要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

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