一种车架、制备方法和具有其的车辆与流程

本发明属于车辆技术领域，具体涉及一种车架、制备方法和具有其的车辆。

背景技术：

现有的越野车车辆的底盘车架大都采用钢质车架，这些钢制车架通过冲压、焊接制造而成，存在质量较重，疲劳性能不高，耐腐蚀性差等问题。针对这些问题，现有一些厂商设计了全铝车架，车架主体仍然采用分段式焊接而成，虽然轻量化效果显著，但面临力学性能较差，焊接缺陷严重，车架整体抗疲劳性差等问题，因而目前难以大规模应用。

技术实现要素：

针对现有技术中钢制车架重量大，支架焊接强度不足；分段焊接式铝制车架强度不足，疲劳性能差的问题，本发明提供了一种车架、制备方法和具有其的车辆，所述车架既满足了车辆轻量化的需求，同时又避免了全铝车架抗疲劳性能差，强度不足的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明实施例提供了一种车架，所述车架包括：

主体结构，所述主体结构包括第一横杆、第二横杆、第一纵杆、第二纵杆，所述第一纵杆和所述第二纵杆平行间隔设置，所述第一横杆和所述第二横杆平行间隔设置，所述第一横杆的两端分别与所述第一纵杆和所述第二纵杆的上端相连，所述第二横杆的两端分别与所述第一纵杆和所述第二纵杆的下端相连；

所述第一横杆、所述第二横杆、所述第一纵杆和所述第二纵杆中分别包括钢丝，所述主体结构的外侧包覆有合金，所述主体结构一体成型。

进一步地，所述第一横杆、所述第二横杆、所述第一纵杆和所述第二纵杆均由多根钢丝组成，所述钢丝的强度为800～1000mpa，直径为5～10mm。

进一步地，相邻的所述钢丝之间通过连接支架连接。

进一步地，所述主体结构的外侧的合金为铝铜合金，所述合金的厚度为7～20mm；包覆有合金的第一横杆、第二横杆、第一纵杆和第二纵杆的截面均为u型。

进一步地，所述主体结构还包括：多个连接杆，多个所述连接杆沿所述第一纵杆和所述第二纵杆的长度方向平行间隔设置，且所述连接杆的两端分别与所述第一纵杆和所述第二纵杆相连。

进一步地，所述连接杆包括：圆钢管和方钢管，所述圆钢管的直径为45mm，所述圆钢管的壁厚为3mm；所述方管钢的壁厚为3mm。

进一步地，所述圆钢管和所述方钢管沿所述第一纵杆的长度方向平行间隔设置。

第二方面，本发明实施例提供了上述车架的制备方法，所述制备方法包括：

采用钢丝制成所述第一横杆、所述第二横杆、所述第一纵杆、所述第二纵杆，连接所述第一横杆、所述第二横杆、所述第一纵杆和所述第二纵杆形成主体结构；

将所述主体结构置于模具中，采用铝铜合金浇铸得到车架。

进一步地，应用于上述的车架，将所述连接杆的两端分别插入到所述第一纵杆和所述第二纵杆中的钢丝之间形成具有连接杆的主体结构，且所述连接杆沿所述第一纵杆和所述第二纵杆的长度方向平行间隔设置；

再将具有连接杆的主体结构置于模具中，采用铝铜合金浇铸得到车架。

第三方面，本发明实施例提供了一种车辆，所述车辆包含上述的车架。

本发明的上述技术方案至少具有如下有益效果之一：

根据本发明实施例的一种车架，所述车架包括：主体结构，所述主体结构包括第一横杆、第二横杆、第一纵杆、第二纵杆，所述第一纵杆和所述第二纵杆平行间隔设置，所述第一横杆和所述第二横杆平行间隔设置，所述第一横杆的两端分别与所述第一纵杆和所述第二纵杆的上端相连，所述第二横杆的两端分别与所述第一纵杆和所述第二纵杆的下端相连；所述第一横杆、所述第二横杆、所述第一纵杆和所述第二纵杆中分别包括钢丝，所述主体结构的外侧包覆有合金，所述主体结构一体成型。本发明中，第一横杆、第二横杆、第一纵杆、第二纵杆中包括的钢丝、主体结构外侧包覆的合金解决并克服单一材料的强度不足，抗疲劳性能差等问题，既满足了主体结构的强度需求，同时又解决了车辆轻量化的需求。通过此车架有效降低车辆整备质量，能够降低油耗。此外，一体式设计也避免了焊接接头引起的承载能力下降的问题。

附图说明

图1为车架的结构示意图；

图2为车架的主视图；

图3为车架的俯视图；

图4为图2中线a-a的一个剖视图；

图5为图4中b的局部放大图；

图6a为连接支架的一个结构示意图；

图6b为连接支架的一个结构示意图；

图6c为连接支架的一个结构示意图；

图6d为连接支架的一个结构示意图；

图7为车架的制造过程示意图。

附图标记

第一横杆11；

第二横杆12；

第一纵杆21；

第二纵杆22；

连接杆3。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图1至图7，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

下面首先结合附图具体描述根据本发明实施例的车架。

第一方面，如图1所示，本发明实施例提供了一种车架，所述车架包括：主体结构，所述主体结构包括第一横杆11、第二横杆12、第一纵杆21、第二纵杆22，所述第一纵杆21和所述第二纵杆22平行间隔设置，所述第一横杆11和所述第二横杆12平行间隔设置，所述第一横杆11的两端分别与所述第一纵杆21和所述第二纵杆22的上端相连，所述第二横杆12的两端分别与所述第一纵杆21和所述第二纵杆22的下端相连；所述第一横杆11、所述第二横杆12、所述第一纵杆21和所述第二纵杆22中分别包括钢丝，所述主体结构的外侧包覆有合金，所述主体结构一体成型。

具体来讲，本发明中提供了一种车架，所述车架由第一横杆11、第二横杆12、第一纵杆21、第二纵杆22四根杆相互连接组成了主体结构，所述第一横杆11、第二横杆12、第一纵杆21、第二纵杆22中分别包括钢丝，在主体结构外侧包覆有合金且所述主体结构通过合金的包覆一体成型。本发明中，第一横杆11、第二横杆12、第一纵杆21、第二纵杆22中包括的钢丝、主体结构外侧包覆的合金解决并克服单一材料的强度不足，抗疲劳性能差等问题，既满足了主体结构的强度需求，同时又解决了车辆轻量化的需求。通过此车架有效降低车辆整备质量，能够降低油耗。此外，一体式设计也避免了焊接接头引起的承载能力下降的问题。

根据本发明的一些实施例，所述第一横杆11、所述第二横杆12、所述第一纵杆21和所述第二纵杆22均由多根钢丝组成，所述钢丝的强度为800～1000mpa，直径为5～10mm。本发明中，采用多根钢丝按照尺寸加工成所述第一横杆11、所述第二横杆12、所述第一纵杆21和所述第二纵杆22。为了保证所述车架的强度，所述钢丝采用高强钢钢筋，所述钢丝的强度为800～1000mpa，直径为5～10mm。

根据本发明的一些实施例，相邻的所述钢丝之间通过连接支架连接。本发明中采用多根钢丝按照尺寸加工成所述第一横杆11、所述第二横杆12、所述第一纵杆21和所述第二纵杆22，所述钢丝与钢丝之间的固定关系通过连接支架来实现，所述连接支架包括二通和三通的连接支架，所述连接支架的结构示意图如图2所示，所述连接支架的类型根据所需连接的钢丝的数量来决定。

根据本发明的一些实施例，所述主体结构的外侧的合金为铝铜合金，所述合金的厚度为7～20mm；包覆有合金的第一横杆11、第二横杆12、第一纵杆21和第二纵杆22的截面均为u型。图2为车架的主视图，图4为图2中线a-a的一个剖视图；由剖视图可以看出，钢丝被铝铜合金包裹在车架内部，提高车架的拉伸性能，克服铝合金抗拉强度较弱的弊端。同时铝铜合金通过更大的截面尺寸与自身强度，提高车架整体刚性。具体的钢丝直径与铝铜合金的浇铸厚度可以根据承载要求进行调整。

根据本发明的一些实施例，所述主体结构还包括：多个连接杆3，多个所述连接杆3沿所述第一纵杆21和所述第二纵杆22的长度方向平行间隔设置，且所述连接杆3的两端分别与所述第一纵杆21和所述第二纵杆22相连。在本发明中，所述连接杆3位于所述第一横杆11与第二横杆12之间，平行间隔排列。在主体结构中增加连接杆3在力学角度讲，能够起到提高车架整体刚度、强度的作用。连接杆3的具体数量可以根据实际需求来确定。

根据本发明的一些实施例，所述连接杆3包括：圆钢管和方钢管，所述圆钢管的直径为45mm，所述圆钢管的壁厚为3mm；所述方管钢的壁厚为3mm。在本发明中，所述连接杆3包括若干根圆钢管和若干根方钢管，设置所述圆钢管和方钢管均能够起到提高车架整体刚度、强度的作用，同时方钢管还能够起到提供平面，提供定位的作用。具体地，为有效提高车架整体的刚度和强度，所述圆钢管和所述方钢管均可以选用510l材质，所述圆钢管和所述方钢管的壁厚均可设置为3mm，所述圆钢管的直径为45mm，所述方钢管的规格可以为30×50mm。

根据本发明的一些实施例，所述圆钢管和所述方钢管沿所述第一纵杆21的长度方向平行间隔设置。

第二方面，本发明实施例提供了上述车架的制备方法，所述制备方法包括：

采用钢丝制成所述第一横杆11、所述第二横杆12、所述第一纵杆21、所述第二纵杆22，连接所述第一横杆11、所述第二横杆12、所述第一纵杆21和所述第二纵杆22形成主体结构；将所述主体结构置于模具中，采用铝铜合金浇铸得到车架。

根据本发明的一些实施例，应用于上述的车架，将所述连接杆3的两端分别插入到所述第一纵杆21和所述第二纵杆22中的钢丝之间形成具有连接杆3的主体结构，且所述连接杆3沿所述第一纵杆21和所述第二纵杆22的长度方向平行间隔设置；再将具有连接杆3的主体结构置于模具中，采用铝铜合金浇铸得到车架。

具体地，图7为本发明车架的制造过程图，如图7所示，本发明首先采用高强钢丝按照尺寸加工所述第一横杆11、所述第二横杆12、所述第一纵杆21、所述第二纵杆22的形状，在通过连接支架将上述的横杆、纵杆相互连接，通过外力禁锢达到过盈配合。此后，将多根连接杆3平行间隔地插入所述第一纵杆21和所述第二纵杆22中，由于所述第一纵杆21和所述第二纵杆22是由钢丝组成的，因此将所述连接杆3插入钢丝与钢丝之间的缝隙中。最后将制作完成骨架至于钢制模具中，采用铝铜合金进行浇铸得到一体式车架。

本发明中，钢筋被铝铜合金包裹在车架内部，提高车架的拉伸性能，克服铝合金抗拉强度较弱的弊端，铝铜合金通过更大的截面尺寸与自身强度，提高车架整体刚性，钢丝直径与铝铜合金的浇铸厚度可以根据承载要求进行调整。如需装配支架可在浇铸前在钢丝骨架上制造其他支架骨架，再进行浇铸，取消了焊接接头，得到一体式的车架。该车架与钢质车架相比轻量化显著，避免了焊道，减少零部件数量，达到轻量化的同时具有明显的降本增效效果。

第三方面，本发明实施例提供了一种车辆，所述车辆包含上述的车架。相较传统的具有钢制车架的车辆，本发明中车辆的车架质量降低，同时力学性能好、无存在焊接缺陷，达到轻量化的同时具有明显的降本增效效果。

除非另作定义，本发明中使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也相应地改变。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。