一种全铝合金无焊接车架结构总成的制作方法

1.本实用新型涉及车辆制造领域领域，尤其涉及一种全铝合金无焊接车架结构总成。


背景技术：

2.传统车架的横梁与纵梁的连接是通过焊接形式，由横梁直接插设于纵梁的c型开口内进而焊接固定，大量采用人工焊接难以控制质量，制作耗时长；由于没有其他加强组件，整个横梁与纵梁之间的结构仅由焊接部分承担，导致横梁与纵梁的连接部位应力集中，减少车架的使用寿命；在车架与其他结构的配合处时，为了避免载荷过重影响车架结构，通常在对应车架处通过改变横梁的厚度来提高结构强度，而这样不仅增大车架自重，且需要在同一车架上使用多种横梁，不利于生产组装。


技术实现要素：

3.本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种结构轻量，有效减少应力集中的全铝合金无焊接车架结构总成。
4.为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种全铝合金无焊接车架结构总成，包括纵梁和横梁组件，所述横梁组件包括第一横梁和第二横梁，所述第一横梁包括第一横梁基体和横梁加强件，所述第一横梁基体与纵梁上的高载荷区域对应锁付；所述横梁加强件同时与第一横梁基体的侧面、纵梁锁付；所述第二横梁包括第二横梁基体，所述第二横梁基体与纵梁上的低载荷区域对应锁付。
5.本实用新型的有益效果在于：通过第一横梁和第二横梁的设计，针对性地在纵梁上采用承载能力不同的横梁结构，结构轻量化的同时提高车架的承载能力，提高车架使用寿命；通过设计在高载荷区域的第一横梁的横梁加强件，由横梁加强件的多点连接来提高横梁与纵梁的连接强度。
附图说明
6.图1为本实用新型实施例一的全铝合金无焊接车架结构总成的结构示意图；
7.图2为本实用新型实施例一的第一横梁的结构示意图；
8.图3为本实用新型实施例一的加强板、衬板和第一加强侧板配合时的结构示意图；
9.图4为本实用新型实施例一的第二横梁的结构示意图；
10.图5为本实用新型实施例一的第二横梁在纵梁长度方向上的示意图。
11.标号说明：
12.1、纵梁；2、第一横梁；21、第一横梁基体；22、横梁加强件；221、加强板；2211、竖直板；2212、水平板；2213、限位口；222、衬板；223、第一加强侧板；224、第二加强侧板；23、第一横梁封板；231、压板；232、连接板；3、第二横梁；31、第二横梁基体；32、第二横梁封板。
具体实施方式
13.为详细说明本实用新型的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
14.请参照图1至图5，一种全铝合金无焊接车架结构总成，包括纵梁1和横梁组件，所述横梁组件包括第一横梁2和第二横梁3，所述第一横梁2包括第一横梁基体21和横梁加强件22，所述第一横梁基体21与纵梁1上的高载荷区域对应锁付；所述横梁加强件22同时与第一横梁基体21的侧面、纵梁1锁付；所述第二横梁3包括第二横梁基体31，所述第二横梁基体31与纵梁1的低载荷区域对应锁付。
15.从上述描述可知，本实用新型的有益效果在于：通过第一横梁2和第二横梁3的设计，针对性地在纵梁1上采用承载能力不同的横梁结构，结构轻量化的同时提高车架的承载能力，提高车架使用寿命；通过设计在高载荷区域的第一横梁2的横梁加强件22，由横梁加强件22的多点连接来提高横梁与纵梁1的连接强度。
16.进一步地，所述纵梁1、第一横梁基体21和第二横梁基体31均为工字梁；所述第一横梁基体21的翼板、第二横梁基体31的翼板均与纵梁1的翼板锁付；所述横梁加强件22同时与第一横梁基体21的腹板、纵梁1的翼板锁付。
17.由上述描述可知，在安装时，第一横梁基体21和第二横梁基体31插设至纵梁1的翼板之间，在第一横梁基体21、第二横梁基体31的翼板与纵梁1翼板锁付的同时由横梁加强件22对第一横梁基体21的腹板以及纵梁1的翼板进行连接，以相错的连接面的设置提高横梁与纵梁1的连接强度。
18.进一步地，所述横梁加强件22包括加强板221，所述加强板221呈l型，所述加强板221包括竖直板2211和与竖直板2211垂直连接的水平板2212，所述水平板2212与纵梁1的一侧翼板锁付，所述竖直板2211与纵梁1的腹板锁付，所述竖直板2211的一端与远离水平板2212一侧的翼板抵接。
19.由上述描述可知，通过设置加强板221，由加强板221的竖直板2211作为纵梁1腹板的加强结构，同时承受纵梁1上下翼板的载荷；由加强板221的水平板2212作为纵梁1翼板的加强结构与第一横梁基体21，同时承受纵梁1腹板的横向冲击。
20.进一步地，所述横梁加强件22还包括衬板222，所述衬板222与加强板221连接，同一加强板221上设有两个衬板222，两个所述衬板222分别与第一横梁基体21的腹板两侧对应，两个所述衬板222之间具有与第一横梁基体21的腹板宽度相匹配的安装间隙；所述衬板222与第一横梁基体21的腹板锁付。
21.由上述描述可知，通过设置加强板221上连接的衬板222，由两个衬板222之间形成的安装间隙作为第一横梁基体21的腹板的安装空间，由此在安装时能够起到定位的作用；由衬板222与第一横梁基体21的腹板锁付以提高第一横梁基体21的结构强度，辅助承受第一横梁基体21的上下翼板的载荷；同时衬板222与加强板221连接，实现横梁加强件22对第一横梁基体21与纵梁1的连接。
22.进一步地，位于所述第一横梁基体21的腹板一侧的衬板222与第一横梁基体21的上下翼板相邻的两端弯折并平行抵接第一横梁基体21的上下翼板。
23.由上述描述可知，通过衬板222的两端弯折且平行抵接第一横梁基体21的上下翼板的设置，增大衬板222的承压面积，提高结构强度。
24.进一步地，所述水平板2212上设有开口朝向第一横梁基体21的限位口2213，所述限位口2213的开口宽度与第一横梁基体21的翼板宽度相匹配。
25.由上述描述可知，通过水平板2212上开设的限位口2213，辅助衬板222对第一横梁基体21的固定；在装配时，第一横梁基体21的腹板插设至两个衬板222之间，而第一横梁基体21的翼板则插设至限位口2213内。
26.进一步地，所述横梁加强件22还包括多个沿水平板2212长度方向间隔设置的第一加强侧板223，所述第一加强侧板223一侧与竖直板2211连接，另一侧与水平板2212连接。
27.由上述描述可知，通过设置第一加强侧板223，由第一加强侧板223与竖直板2211、水平板2212的连接，以提高加强板221的支撑强度。
28.进一步地，所述限位口2213的两侧均设有第一加强侧板223，所述第一加强侧板223与第一横梁基体21的翼板侧面相抵接；所述衬板222靠近水平板2212的一端与第一加强侧板223连接。
29.由上述描述可知，通过限位口2213处设置的第一加强侧板223，该第一加强侧板223可以辅助衬板222、限位口2213对第一横梁基体21的定位，与第一横梁基体21的翼板两侧抵接以加强第一横梁基体21的固定；而衬板222与第一加强侧板223的连接，使得衬板222上的竖直方向的受力能够被均匀分散至加强板221上。
30.进一步地，所述第一横梁2还包括第一横梁封板23，所述第一横梁封板23呈c型，所述第一横梁封板23包括两个平行的压板231和垂直连接在两个压板231之间的连接板232；所述压板231与纵梁1的翼板锁付，所述连接板232与纵梁1的腹板锁付；所述横梁加强件22和第一横梁基体21设于两个压板231之间，所述水平板2212与压板231锁付，所述竖直板2211与连接板232锁付，所述竖直板2211的一端与远离水平板2212一侧的压板231抵接；所述第一横梁基体21翼板与压板231锁付。
31.由上述描述可知，通过设置对应第一横梁封板23，由第一横梁封板23与纵梁1的锁付，增大第一横梁2与纵梁1的连接面积，提高连接强度；同时第一横梁封板23的设置能够对纵梁1的结构进行加强，由加强板221在第一横梁封板23内的布置对第一横梁封板23的结构进行加强，由第一加强侧板223的布置对加强板221的结构进行加强，由衬板222对第一横梁基体21的结构进行加强，多层加强结构的布置，大大减少承压时的应力集中，有效提高车架结构强度。
32.进一步地，所述横梁加强件22还包括第二加强侧板224，所述第二加强侧板224设于第一横梁基体21上；所述第二加强侧板224呈l型，所述第二加强侧板224的一侧与第一横梁基体21的腹板锁付，另一侧与第一横梁基体21的翼板锁付；所述第二加强侧板224沿其长度方向的两端与衬板222相抵。
33.由上述描述可知，通过设置第二加强侧板224，由第二加强侧板224对第一横梁基体21的腹板两侧及翼板进行加强；同时第二加强侧板224的两端与衬板222相抵，使其能够辅助第一横梁基体21、加强板221、衬板222，提高对纵梁1侧向的冲击的抗性。
34.参照图1至图5，本实用新型的实施例一为：
35.本实用新型的应用场景为：在传统车架的纵梁1和横梁的连接中，常见为焊接的形式且在连接过程中，是由横梁与纵梁1直接对接，整体应力相对集中；在应对高载荷区域，通常以增加横梁厚度为调整方案，使得车身整体质量偏大，且不利于同一车架上的横梁的统
一生产。
36.如图1至图5所示，本实施例的全铝合金无焊接车架结构总成，包括纵梁1和横梁组件，所述纵梁1和横梁组件均采用铝合金材质，所述横梁组件包括第一横梁2和第二横梁3，所述第一横梁2包括第一横梁基体21、横梁加强件22和第一横梁封板23，所述第二横梁3包括第二横梁基体31和第二横梁封板32。在通常的车架结构上，车架中部的载荷较小，车架的前段和后段由于连接悬挂系统，载荷较高，则要求有更强的抗冲击能力，更高强度的横梁与纵梁的配合结构。在本实施例中，所述第二横梁基体31与纵梁1中部锁付，所述第一横梁基体21在纵梁1长度方向上设于第二横梁基体31的两侧，即对应纵梁1的前段和后段。
37.具体为，所述第二横梁封板32呈c型，如图4和图5所示，其包括两个平行的压板231和垂直连接在两个压板231之间的连接板232；所述压板231与纵梁1的翼板锁付，所述连接板232与纵梁1的腹板锁付，而第二横梁基体31插设于第二横梁封板32内，第二横梁基体31的上下翼板分别与第二横梁封板32的两个压板231锁付。
38.如图1和图2所示，所述第一横梁基体21在纵梁1长度方向上设于第二横梁基体31的两侧，与纵梁1上的高载荷区域对应锁付；具体为，所述第一横梁封板23呈c型，其包括两个平行的压板231和垂直连接在两个压板231之间的连接板232；所述压板231与纵梁1的翼板锁付，所述连接板232与纵梁1的腹板锁付，而第一横梁基体21插设于第一横梁封板23内，第一横梁基体21的上下翼板分别与第一横梁封板23的两个压板231锁付；所述横梁加强件22锁付于第一横梁封板23内。
39.所述纵梁1、第一横梁基体21和第二横梁基体31均为工字梁；所述第一横梁基体21的翼板、第二横梁基体31的翼板均与纵梁1的翼板锁付。
40.具体地，所述第一横梁基体21和第二横梁基体31采用同一的横梁基体；在纵梁1长度上，第二横梁3位于纵梁1中部，设置有两个，而第一横梁2位于第二横梁3的两侧，一侧设置有两个，合理地依据车架载荷，在高载荷区域对应设置具有横梁加强件22的第一横梁基体21，保证车架的强度。
41.如图2和图3所示，所述横梁加强件22包括加强板221、衬板222、第一加强侧板223和第二加强侧板224。
42.所述加强板221呈l型，所述加强板221包括竖直板2211和与竖直板2211垂直连接的水平板2212，所述水平板2212与第一横梁封板23的一侧压板231锁付，所述竖直板2211与第一横梁封板23的连接板232锁付，所述竖直板2211的一端与远离水平板2212一侧的压板231抵接。
43.具体地，所述竖直板2211呈等腰三角结构，其顶角与压板231抵接的一端呈水平状，由竖直板2211的等腰三角设计，既保证竖直板2211的支撑强度，同时减少耗材，以降低车架自重。
44.由第一横梁封板23与纵梁1的锁付，增大第一横梁2与纵梁1的连接面积，提高连接强度；而第一横梁封板23的设置能够对纵梁1的结构进行加强，由加强板221在第一横梁封板23内的布置对第一横梁封板23的结构进行加强。
45.所述衬板222与加强板221连接，同一加强板221上设有两个衬板222，两个所述衬板222分别与第一横梁基体21的腹板两侧对应，两个所述衬板222之间具有与第一横梁基体21的腹板宽度相匹配的安装间隙；所述衬板222与第一横梁基体21的腹板锁付。
46.具体地，所述衬板222在第一横梁基体21的长度方向上朝向其对侧弯曲，使得衬板222与第一横梁基体21的腹板连接面积增大，同时在衬板222与第一横梁基体21的腹板的锁付孔的设置上，多个锁付孔沿衬板222的弯曲弧度间隔设置，多个锁付孔连线形成弧线，使得锁付更加均匀，锁付幅面增大，能够提高衬板222与第一横梁基体21的腹板相对的不同位置的锁付紧固性。
47.位于所述第一横梁基体21的腹板一侧的衬板222与第一横梁基体21的上下翼板相邻的两端弯折并平行抵接第一横梁基体21的上下翼板。
48.具体地，所述衬板222远离水平板2212一端的弯折结构呈直角三角形，两个所述衬板222远离水平板2212一端的弯折结构的竖直边相对，共同形成等腰三角形结构。在第一横梁基体21承受纵梁1侧向的水平冲击，即第一横梁基体21长度方向的冲击时，由衬板222与第一横梁基体21的腹板的锁付孔处作为第一承压部，由衬板222与竖直板2211的连接部分为第二承压部，其中包括两个衬板222远离水平板2212一端的弯折结构与竖直板2211的连接，两个弯折结构形成等腰三角形的底边与竖直板2211连接，两个弯折结构形成的等腰三角形的顶角与衬板222和第一横梁基体21的腹板的锁付孔处于同一竖直面上，由两个弯折结构形成的稳定的等腰三角形，有效抵御纵梁1侧向的水平冲击。
49.所述水平板2212上设有开口朝向第一横梁基体21的限位口2213，所述限位口2213的开口宽度与第一横梁基体21的翼板宽度相匹配。
50.多个所述第一加强侧板223沿水平板2212长度方向间隔设置，所述第一加强侧板223一侧与竖直板2211连接，另一侧与水平板2212连接。
51.所述限位口2213的两侧均设有第一加强侧板223，所述第一加强侧板223与第一横梁基体21的翼板侧面相抵接；所述衬板222靠近水平板2212的一端与第一加强侧板223连接。
52.所述第二加强侧板224设于第一横梁基体21上；所述第二加强侧板224呈l型，所述第二加强侧板224的一侧与第一横梁基体21的腹板锁付，另一侧与第一横梁基体21的翼板锁付；所述第二加强侧板224沿其长度方向的两端与衬板222相抵。
53.本实用新型的工作原理：根据车架载荷，合理布置具有横梁加强件22的第一横梁2与第二横梁3在纵梁1上的相对位置，实现结构轻量的同时提高车架强度。采用同一的横梁基体与作为加装配件的横梁加强件22的配合，实现同一车架上横梁的统一化，避免因加工不同横梁所带来的繁琐工艺、增加成本和过多设备的使用。
54.在第一横梁2的布置中，先将第一横梁封板23、横梁加强件22和第一横梁基体21进行装配；横梁加强件22的加强板221的竖直板2211与第一横梁封板23的连接板232锁付，水平板2212与第一横梁封板23的压板231锁付；而衬板222和第一加强侧板223则作为加强板221上的一体弯折成型的结构，第一加强侧板223用以加强加强板221的结构。由两个衬板222之间具有的间隙作为第一横梁基体21的腹板的定位锁付空间，由水平板2212上的限位口2213作为第一横梁基体21的翼板的定位锁付空间，将第一横梁基体21朝向加强板221插入，完成第一横梁基体21的快速定位组装；而后对应锁付衬板222与第一横梁基体21的腹板；以上的装配重复进行，使得第一横梁基体21的两端均与各自对应的第一横梁封板23、衬板222锁付；之后再将两个第二加强侧板224分别置于第一横梁基体21的腹板两侧，由l型的第二加强侧板224的两边分别与第一横梁基体21的腹板和翼板锁付，而第二加强侧板224的
两端同时与对应的衬板222抵接。由第一横梁封板23、加强板221、衬板222、第一加强侧板223和第二加强侧板224形成横梁和纵梁1连接时的强化结构。最后将第一横梁封板23对应纵梁1的腹板和翼板进行锁付，完成第一横梁2的装配。由第一横梁封板23作为纵梁1部分的强化结构，由加强板221作为第一横梁封板23的强化结构，由第一加强侧板223作为加强板221的强化结构，由衬板222和第二加强侧板224作为第一横梁基体21的强化结构，多层级的强化结构布置使得整体车架的抗冲击和高载荷的性能更为优异。
55.在第二横梁3的布置中，其第二横梁封板32、第二横梁基体31以及纵梁1的装配连接与第一横梁2的布置方式一致。
56.综上所述，本实用新型提供的一种全铝合金无焊接车架结构总成，通过第一横梁和第二横梁的设计，针对性地在纵梁上采用承载能力不同的横梁结构，结构轻量化的同时提高车架的承载能力，提高车架使用寿命；通过设计在高载荷区域的第一横梁的横梁加强件，由横梁加强件的多点连接来提高横梁与纵梁的连接强度。
57.以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。