一种汽车后副车架总成的制作方法

本发明涉汽车底盘，具体涉及一种汽车后副车架总成。特别是涉及由一体冲压成型的井字形上板与井字形下板扣合焊接构成的副车架总成。

背景技术：

汽车后副车架总成，主要起到支撑悬架系统零部件，传递底盘受力，增加刚性以及控制臂安装及运动轨迹导向作用。为了满足多连杆悬架的布置及性能，“井”字型后副车架总成普遍被采用，即包含前横梁、后横梁，左纵梁、右纵梁，并将上下控制臂安装支架设置在副车架“井”字梁上，“井”字型梁的前后四角设置与车体连接的安装点。

现有的“井”字型后副车架总成的前横梁、后横梁，左纵梁、右纵梁普遍采用管材拼焊或者冲压钣金件拼焊成前横梁、后横梁、左纵梁、右纵梁后，再组焊成“井”字型副车架框架。如前后横梁，左右纵梁采用管材结构，较多的采用冷冲压或者内高压成型梁。而冷冲压成型梁精度较难保障，横梁管与纵梁管搭接焊缝短，强度往往较弱，需要补增加强件，重量增加导致成本较高；内高压成型梁所需模具工装成本较高。由冲压钣金件拼焊成前横梁、后横梁、左纵梁、右纵梁后再组焊成“井”字型副车架框架，焊缝设置较多，焊接变形大，尺寸精度较难保障，焊接工艺复杂，焊缝质量较难保障，工装成本高。如cn203623781u公开的“一种汽车后副车架”，它包括前横梁、后横梁和连接前、后横梁的两条纵梁，前、后横梁和纵梁经焊接形成井字形，其中，前横梁为液压成型的管件，后横梁经冲压成型，后横梁截面形状为u型，在u型开口端设有翻边。其前横梁为液压成型管件，产品疲劳寿命和材料利用率高，产品制造成本低；后横梁横截面为u型翻边结构，虽然能显著改善零件边缘受力，提高产品疲劳强度，避免因边缘制造缺陷引起应力集中而导致产品失效；纵梁的结构设计兼顾了整车行驶的稳定性、操控性及碰撞吸能，可有效保护乘员安全，提高了整车的碰撞安全性，但仍然没有解决现有的“井”字型后副车架总成存在的诸多不足。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种汽车后副车架总成，其能够提高整体强度和刚度，焊接变形较小，尺寸精度较高，应力分布均匀；并能提高材料利用率高，减轻重量，降低成本。

本发明所述的一种汽车后副车架总成，包括后副车架本体，在后副车架本体的四个角部分别设有用于连接车体的套管，其特征是：

所述后副车架本体由整体呈“井”字形局部断面呈倒“u”的上板和整体呈“井”字形局部断面呈“u”的下板扣合并通过焊缝固定连接构成，其整体呈“井”字形局部断面呈“口”字形的腔体结构；该腔体结构的前部为前横梁、后部为后横梁、左部为左纵梁、右部为右纵梁；

在所述前横梁左端部和右端部的上面分别设有呈倒“u”型的上摆臂安装支架；

在所述前横梁左端部和右端部的下面分别设有呈“u”型的横拉杆安装支架；

在所述后横梁中部偏左的部位和中部偏右的部位下面分别设有下摆臂安装支架。

进一步，所述上摆臂安装支架和横拉杆安装支架沿所述前横梁的横向设置，并和前横梁扣合焊接构成“目”字形的框架截面。

进一步，所述下摆臂安装支架沿所述后横梁的横向设置，并和后横梁扣合焊接构成“日”字形的截面。

进一步，在所述上板的下边设有上翻边，该上翻边上设置多个搭接缺口，在所述下板的上边设有下翻边，该下翻边上设有多个凸台，多个所述凸台和多个所述搭接缺口一一对应配合，构成多个扣合结构。

进一步，所述前横梁由前横梁左段、前横梁中段和前横梁右段依次相连构成；所述前横梁中段为等截面结构；所述前横梁左段为变截面结构且从右至左逐渐变大；所述前横梁右段也为变截面结构且从左至右逐渐变大；

所述后横梁由后横梁左段、后横梁中段和后横梁右段依次相连构成；所述后横梁中段为等截面结构；所述后横梁左段为变截面结构且从右至左逐渐变大；所述后横梁右段也为变截面结构且从左至右逐渐变大。

进一步，所述左纵梁由左纵梁上段和左纵梁下段相连构成；其截面由中部向上下两端逐渐变小；所述左纵梁上段与前横梁左段相连形成“t”型结构；所述左纵梁下段与后横梁左段相连形成“y”型结构；

所述右纵梁由右纵梁上段和右纵梁下段相连构成；其截面由中部向上下两端逐渐变小；所述右纵梁上段与前横梁右段相连形成“t”型结构；所述右纵梁下段与后横梁右段相连形成“y”型结构。

进一步，所述上板和下板均采用面积为s10的板材落料冲压成型。

本发明的有益效果：

（1）由于采用了一体冲压成型的“井”字形上板和下板焊接成型，减少了焊缝长度，减少了焊接变形，尺寸精度较高。

（2）由于一体冲压成型的“井”字形上板和下板扣合成“井”字形框架，应力均布，强度较高，重量较轻，成本较低。

（3）由于一体冲压成型的“井”字形上板和下板设置了扣合自定位凸台及侧切口，起到自定位及z向限位的作用，不仅能够简化焊接工装，节约成本；而且还能减小焊接变形，提升后副车架总成精度；另外，在油漆过程中，有利于排气及电泳液流动并附着，提升了耐腐蚀性能。

（4）由于采用一体冲压成型的“井”字形上板和下板扣合，横梁和纵梁搭接由冲压成型，无需焊接，减少了缺陷风险；搭接过渡段设置为变截面，提升了强度和刚性，无需搭接部加强件，可靠性提升的同时降低了重量，节约了成本。

（5）由于“井”字形上板和下板由一整块方型板材落料、并冲压成型，从而提高了材料利用率，降低了成本。

附图说明

图1是本发明的上板结构示意图；

图2是本发明的下板结构示意图；

图3是本发明的上板和下板扣合焊接的示意图；

图4是本发明的结构示意图；

图5是图4的俯视图；

图6是图5的a-a断面图；

图7是图5的b-b断面图；

图8是图5的c-断面图；

图9是发明的后副车架本体的结构示意图；

图10是发明的上板或下板落料示意图。

图中：100—上板，101—搭接缺口；

200—下板，201—凸台；

300—套管；

400—上摆臂安装支架；

500—横拉杆安装支架；

600—下摆臂安装支架；

110—前横梁，111—前横梁左段，112—前横梁中段，113—前横梁右段；

120—后横梁，121—后横梁左段，122—后横梁中段，123—后横梁右段；

130—左纵梁，131—左纵梁上段，132—左纵梁下段；

140—右纵梁，141—右纵梁上段，142—右纵梁下段；

150—焊缝；

160—扣合结构；

s10-落料片材面积，s11-成型片材面积，s12-废料面积。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

参见图1至图8所示的一种汽车后副车架总成，包括后副车架本体，在后副车架本体的四个角部分别设有用于连接车体的套管300，其突出的实质性特点是：

所述后副车架本体由整体呈“井”字形局部断面呈倒“u”的上板100和整体呈“井”字形局部断面呈“u”的下板200扣合并通过焊缝150固定连接构成，其整体呈“井”字形局部断面呈“口”字形的腔体结构；该腔体结构的前部为前横梁110、后部为后横梁120、左部为左纵梁130、右部为右纵梁140；

在所述前横梁110左端部和右端部的上面分别设有呈倒“u”型的上摆臂安装支架400；

在所述前横梁110左端部和右端部的下面分别设有呈“u”型的横拉杆安装支架500；

在所述后横梁120中部偏左的部位和中部偏右的部位下面分别设有下摆臂安装支架600。

所述上摆臂安装支架400和横拉杆安装支架500沿所述前横梁110的横向设置，并和前横梁扣合焊接构成“目”字形的框架截面。以提升后副车架本体的侧向刚性和可靠性；

所述下摆臂安装支架600沿所述后横梁120的横向设置，并和后横梁扣合焊接构成“日”字形的截面。以提升后副车架本体的侧向刚性和可靠性；

在所述上板100的下边设有上翻边，该上翻边上设置多个搭接缺口101，在所述下板200的上边设有下翻边，该下翻边上设有多个凸台201，多个所述凸台201和多个所述搭接缺口101一一对应配合，构成多个扣合结构160。这样设置起到自定位及z向（即上下方向）限位的作用，可以简化焊接工装，节约成本；减小焊接变形，提升后副车架总成精度；同时，在油漆过程中，利于排气及电泳液流动并附着，提升了耐腐蚀性能。

参见图9，所述前横梁110由前横梁左段111、前横梁中段112和前横梁右段113依次相连构成；所述前横梁中段112为等截面结构；所述前横梁左段111为变截面结构且从右至左逐渐变大；所述前横梁右段113也为变截面结构且从左至右逐渐变大；

所述后横梁120由后横梁左段121、后横梁中段122和后横梁右段123依次相连构成；所述后横梁中段122为等截面结构；所述后横梁左段121为变截面结构且从右至左逐渐变大；所述后横梁右段123也为变截面结构且从左至右逐渐变大。

所述左纵梁130由左纵梁上段131和左纵梁下段132相连构成；其截面由中部向上下两端逐渐变小；所述左纵梁上段131与前横梁左段111相连形成“t”型结构；所述左纵梁下段132与后横梁左段121相连形成“y”型结构；

所述右纵梁140由右纵梁上段141和右纵梁下段142相连构成；其截面由中部向上下两端逐渐变小；所述右纵梁上段141与前横梁右段113相连形成“t”型结构；所述右纵梁下段142与后横梁右段123相连形成“y”型结构。

通过左纵梁上段与前横梁左段相连形成“t”型结构、左纵梁下段与后横梁左段相连形成“y”型结构、右纵梁上段与前横梁右段相连形成“t”型结构、右纵梁下段与后横梁右段相连形成“y”型结构，以实现“井”字形的后副车架本体应力均布，提高强度，减轻重量，降低成本。

参见图10，所述上板100和下板200均采用面积为s10的板材落料冲压成型。

选择“井”字形的后副车架本体，落料所需落料片材面积s10设置得更小，原材料成本更低；除去废料面积s12，成型“井”字形上板和下板所需的成型片材面积s11设置得更大；材料利用率=s11/s10，有效的利用了原材料，降低了成。