一种客车用顶边纵梁的制作方法

本实用新型涉及客车技术领域，尤其是一种客车用顶边纵梁。

背景技术：

传统的客车车身结构一般为钢骨架结构，采用矩形钢管焊接而成。由于铝合金材料相比于矩形钢管具有比强度高、重量轻、耐腐蚀和便于加工制造等特点，近年来已逐步应用于客车车身结构领域，以实现整车车身结构的轻量化。

但是现有全铝客车车身结构大多存在结构设计复杂、适用性差、材料利用率低和轻量化水平不高等缺陷。具体来讲，现有全铝客车未充分考虑客车小批量、多品种的生产制造工艺特点，车身结构设计复杂，零部件使用针对性强，适用性差，无法实现批量式标准化生产，不能满足客车市场配置多样性的需求。同时，现有全铝客车车身结构材料利用率低，存在较多的设计冗余和结构缺陷，轻量化水平不高。

因此，我们提供一种能广泛应用于全铝客车车身结构的顶边纵梁。

技术实现要素：

本实用新型提供一种客车用顶边纵梁，其主要目的在于解决现有全铝客车车身结构存在的结构设计复杂、适用性差、材料利用率低和轻量化水平不高等的问题。

本实用新型采用如下技术方案：

一种客车用顶边纵梁，包括铝型材本体，上述铝型材本体的横截面近似为扇形，中部沿轴线方向设有空腔，左右两侧边设有一凹槽，且左右两侧边与弧形边的拐角处分别设有第一凹部和第二凹部。

进一步，上述凹槽的横截面呈等腰梯形。

进一步，上述第一凹部和第二凹部的横截面均呈l形。

更进一步，上述第一凹部的高度小于第二凹部的高度。

进一步，上述铝型材本体在上述凹槽两侧的拐角处均设有一通孔。

更进一步，上述通孔的横截面呈直角梯形。

进一步，上述铝型材本体在上述空腔内设有两个支撑壁。

进一步，上述铝型材本体的横截面的下边相互对称地设有两条加强筋。

更进一步，上述加强筋的横截面呈t形。

进一步，上述铝型材本体在空腔与凹槽之间的壁厚值设计为最大。

和现有技术相比，本实用新型产生的有益效果在于：

1、本实用新型可广泛应用于各种类客车的顶边纵梁，还可以拼接在一起，构成网状骨架结构，应用到客车的顶盖骨架、左侧围骨架和右侧围骨架等，符合客车小批量、多品种的生产制造工艺特点，而且能够满足客车市场配置多样性的需求。

2、本实用新型的一侧外表面设计为圆弧结构，在兼顾车辆造型美观的基础上，可有效防止侧翻变形，提高车辆的抗侧翻性能，保护车内乘员安全。

3、本实用新型将两凹槽分别设计为内沉式对称的等腰梯形结构，可增大铝型材本体与连接件的接触面积，保证两者之间受力均匀，从而增加结构的稳定性，改善车辆的抗弯、抗扭性能，提高车辆的可靠性和安全性。

4、本实用新型通过设置横截面呈l形的第一凹部和第二凹部，使铝型材本体外表面形成阶差，根据不同功能和用途，可以粘接不同的覆盖件，并且能保证粘贴完后的面与弧形面平顺过度，有利于提高车辆密封性和美观性。

5、本实用新型中各边的壁厚值根据各自受力情况的不同而设置，进一步优化铝型材本体结构，解决了同壁厚设计带来的材料利用率低、轻量化水平不高的问题。

综上可知，本实用新型可广泛应用于各种类客车的顶边纵梁，适用于全铝客车车身结构大规模的设计和制造，具有轻量化水平高、材料利用率高、结构稳定性强和技术状态适应性良好等优点。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的横截面示意图。

具体实施方式

下面参照附图说明本实用新型的具体实施方式。为了全面理解本实用新型，下面描述到许多细节，但对于本领域技术人员来说，无需这些细节也可实现本实用新型。

参照图1和图2，一种客车用顶边纵梁，包括铝型材本体11，铝型材本体11的横截面近似为扇形，中部沿轴线方向设有空腔12，左右两侧边设有一凹槽13，且左右两侧边与弧形边的拐角处分别设有第一凹部14和第二凹部15。铝型材本体11应用于客车顶边纵梁时，可在两侧凹槽13处设置铆钉或螺栓，形成可连接结构，与对应连接件连接在一起，而铝型材本体11的圆弧面主要位于车辆的外侧，设计为圆弧可有效防止侧翻变形，提高车辆的抗侧翻性能，保护车内乘员安全。此外，若干个铝型材本体11还可以拼接在一起，构成网状骨架结构，承担车辆载荷，应用到客车的顶盖骨架、左侧围骨架和右侧围骨架等。因此本实用新型本实用新型适用范围广，符合客车小批量、多品种的生产制造工艺特点，而且能够满足客车市场配置多样性的需求。

参照图1和图2，凹槽13的横截面呈等腰梯形，两凹槽13分别设计为内沉式对称的等腰梯形结构，可增大铝型材本体11与连接件的接触面积，保证两者之间受力均匀，从而增加结构的稳定性，改善车辆的抗弯、抗扭性能，提高车辆的可靠性和安全性。

参照图1和图2，第一凹部14和第二凹部15的横截面均呈l形，并且第一凹部14的高度小于第二凹部15的高度。铝型材本体11应用于客车车身结构时，根据不同功能和用途，需要在其上表面同时粘贴的蒙皮和玻璃等覆盖件，设置横截面呈l形的第一凹部14和第二凹部15，使铝型材本体外表面形成阶差，分别用来粘贴厚度不同的覆盖件，可保证粘贴完后的面与弧形面平顺过度，有利于提高车辆密封性和美观性。本实施例中，第一凹部14的高度优选为2mm，第二凹部15的高度优选为10mm。

参照图1和图2，铝型材本体11在凹槽13两侧的拐角处均设有一通孔16。通孔14的设置不仅可以节省材料，而且可以充分减轻铝型材本体11的自重，提高整车的轻量化水平。作为优选方案：通孔16的横截面呈直角梯形。

参照图1和图2，铝型材本体11横截面的多个外角均设计为直角，便于铝型材本体11通过机械加工的方式下料，也便于通过铆钉或螺栓与其他型材连接，有利于提高制作精度与制作效率。

参照图1和图2，铝型材本体11在空腔12内设有两个支撑壁17，支撑壁17可起到支撑弧形面的作用，能有效提高铝型材本体11的弧形面的抗形变能力。

参照图1和图2，铝型材本体11的横截面的下边（即第五外边115）相互对称地设有两条加强筋18。作为优选方案：加强筋18的横截面呈t形。根据不同客车使用状态的不同，加强筋18的可以作为固定边或固定滑轨。

参照图1和图2，铝型材本体11在空腔12与凹槽13之间的壁厚值设计为最大。具体来讲，铝型材本体11的第一外边111为铆钉或螺栓的固定边，起连接作用，壁厚值设计越大，连接越牢固，因此第一外边111的壁厚值设计为最大；铝型材本体11的第二外边112与对应的连接件接触，起辅助受力作用，壁厚值可设计得较小一点；铝型材本体11的内边110与第一外边111、第二外边112相连，可将第一外边111所受的力分别传递到第三外边113、第四外边114、第五外边115和第六外边116，主要起到分流力的作用，因此内边110的壁厚值也可设计得较小一点；而铝型材本体11的第三外边113、第四外边114、第五外边115和第六外边116均承受第二外边112与内边110传递来的剪切力的作用，因此其壁厚值均需设计得较大一点；此外，铝型材本体11的弧形边117为圆弧结构，考虑到提高车辆的抗侧翻性能，其壁厚也需设计得较大一点。综上可知，本实用新型各边的壁厚值根据各自受力情况的不同而设置，进一步优化铝型材本体11结构，解决了同壁厚设计带来的材料利用率低、轻量化水平不高的问题。

上述仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本实用新型进行非实质性的改动，均应属于侵犯本实用新型保护范围的行为。