扭转梁后桥的制作方法
【专利摘要】本实用新型的目的在于提供一种改进的扭转梁后桥，以降低其焊接缝发生疲劳失效的风险。为实现所述目的扭转梁后桥，具有横梁和纵梁，横梁为开口V形梁，其特点是，横梁两端的裙部相对于横梁的中部向外张开，横梁的两端相对横梁的中部向下伸展，并且横梁两端底部与纵梁焊接处设置缺口。
【专利说明】扭转梁后桥
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及汽车扭转梁后桥。
【背景技术】
[0002] 扭转梁后桥由于结构简单成本低而被广泛采用，但其致命缺点之一就是由于受到 扭转弯曲等复杂交变应力导致其焊缝容易发生疲劳失效，特别是横梁与两端纵梁的焊缝， 往往具有很高的疲劳应力，很难降低到正常范围内。 实用新型内容
[0003] 本实用新型的目的在于提供一种改进的扭转梁后桥及其降低焊接应力的方法，以 降低其焊接缝发生疲劳失效的风险。
[0004] 为实现所述目的的扭转梁后桥，具有横梁和纵梁，横梁为开口 V形梁，其特点是， 横梁两端的裙部相对于横梁的中部向外张开，横梁的两端相对横梁的中部向下伸展，并且 横梁两端底部与纵梁焊接处设置缺口。
[0005] 所述的扭转梁后桥，其进一步的特点是，所述张开的起点到横梁中心面即汽车的 左右中心面的距离为B，横梁和纵梁的前后焊缝到横梁中心面的最近点的距离为两倍B，横 梁的单边张开的角度不大于Γ。
[0006] 所述的扭转梁后桥，其进一步的特点是，横梁的两端的裙部向下伸展的起点到横 梁中心面为B，横梁和纵梁的前后焊缝到横梁中心面的最近点的距离为两倍B，并使裙部向 下伸展的角度β不小于6.3°。
[0007] 所述的扭转梁后桥，其进一步的特点是，该缺口在左右方向上的长度为该缺口对 应的V形梁展开的开度。
[0008] 本实用新型的降低扭转梁后桥焊接应力的方法，该扭转梁的横梁为开口 V形梁， 其特点是，将该横梁的两端的开口相对横梁的中部张开，以提高该横梁的刚度，该张开的量 兼顾横梁与纵梁焊缝上产生的应力，以使该应力在设计范围内；为提高该横梁的刚度，还将 该横梁的两端的相对横梁的中部向下延伸，该延伸的角度兼顾横梁与纵梁焊缝上产生的应 力，以使该应力在设计范围内，还在横梁的端部的与纵梁焊接的底部处设置缺口，通过控制 该缺口的长度、与纵梁焊接的下裙部料片的宽度来降低焊接应力。
[0009] 所述的方法，其进一步的特点是，所述张开的起点到横梁中心面也是汽车的左右 中心面的距离为Β，横梁和纵梁的前后焊缝到横梁中心面的最近点的距离为两倍Β，横梁的 单边张开的角度不大于Γ。
[0010] 所述的方法，其进一步的特点是，横梁的两端的裙部向下伸展的起点到横梁中心 面为Β，横梁和纵梁的前后焊缝到横梁中心面的最近点的距离为两倍Β，并使裙部向下伸展 的角度β不小于6.3°。
[0011] 所述的方法，其进一步的特点是，将该缺口的长度与所述开口张开的开度相关联， 以平衡刚度和强度的关系，使得该扭转梁既满足刚度需要，又使横梁和纵梁的焊缝应力降 低到可以接受的范围。
[0012] 本实用新型通过几何尺寸关系的设计，很好地协调平衡了刚度和强度的矛盾关 系，既可以满足刚度需要，也可以使关键焊缝应力降低到可以接受的范围。
【专利附图】
【附图说明】
[0013] 本实用新型的上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例 的描述而变得更加明显，其中：
[0014] 图1为本实用新型一个实施例的扭转梁后桥的俯视图。
[0015] 图2为沿图1的A - A线的剖面图。
[0016] 图3为沿图1的B - B线的剖面图。
[0017] 图4为本实用新型一个实施例的扭转梁后桥的后视图。
【具体实施方式】
[0018] 下面结合具体实施例和附图对本实用新型作进一步说明，在以下的描述中阐述了 更多的细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型显然能够以多种不同于此描述的 其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下根据实际应用情 况作类似推广、演绎，因此不应以此具体实施例的内容限制本实用新型的保护范围。
[0019] 图1至图4显示了改进后的扭转梁，该扭转梁的横梁1为开口 V形梁，即其截面实 质上为V形，上侧为开口，V形梁的开口内部可以设置加强筋板，以增加横梁1的刚度。图1 所示的扭转梁是处于安装到车身上的状态，图中的上侧为车辆的前侧，下侧为车辆的后侧， 左右侧分别为车辆的左右侧。
[0020] 根据本实用新型的方法一方面要降低扭转梁后桥焊接应力，另一方面是要增加扭 转梁的刚度，即平衡焊接应力和刚度这一对矛盾的性能。
[0021] 在图2中，左侧的纵梁2和右侧的纵梁3差不多是对称的，为了便于清楚显示与实 施例相关内容的目的，省略了弹簧盘、减振器支架等附加件，在后面的说明中，以左侧的纵 梁2和横梁1的焊接为例，这些说明，也同时适合于右侧的纵梁3与横梁1的右端的连接。
[0022] 本实用新型的降低扭转梁后桥焊接应力的方法在如图1所示的实施例中，其首先 是将横梁的端部的开口彼此向外张开。对于改进前的横梁，其开口的开度在整个长度方向 都是差不多的或者说是相同的，通过将端部的开口彼此向外张开，张开的量兼顾横梁与纵 梁焊缝上产生的应力，以使该应力在设计范围内。通过V形的横梁的两端的适度张开，可 以提高横梁的刚度，在提高横梁刚度的同时，兼顾横梁与纵梁前、后焊缝22、21上产生的应 力，特别是焊缝的头部和尾部的应力。
[0023] 本实用新型的降低扭转梁后桥焊接应力的方法在如图4所示的实施例中，其还将 横梁两端的前后裙部或者说整个端部适当向下弯曲伸展，横梁的裙部是指其两个侧壁，如 图2和图3所示，两个侧壁在底部连接在一起，形成大致成V形的截面形状。对于改进前的 横梁，横梁的背脊侧（V形的底部）大致在一个水平线上，根据本实用新型的方法，将两端的 背脊侧连同裙部一起向下伸展，伸展有的背脊线或裙部都是光滑的，从图4来看，背脊线的 两端稍微向下弯曲伸展。在使横梁的两个端部向下伸展的同时，也要兼顾横梁与纵梁的前 后焊缝22、21上产生的应力，以使该应力在设计范围内，这样在增加刚度的同时还是焊接 应力控制在设计范围内。
[0024] 本实用新型的降低扭转梁后桥焊接应力的方法在如图4所示的实施例中，还在横 梁的背脊侧连接纵梁的位置形成有缺口 12,通过缺口 12来控制与纵梁2焊接的下裙部的料 片宽度，这样可以有效地降低焊接应力，此外，还可以将缺口 12的左右方向长度与缺口对 应的横梁的V形截面的开口开度关联起来，以便于在降低焊接应力的同时确保刚度。
[0025] 通过以上几何尺寸关系的设计，很好地协调平衡了刚度和强度的矛盾关系，既可 以满足刚度需要，也可以使关键焊缝应力降低到可以接受的范围。
[0026] 根据前述的方法，本实用新型的扭转梁后桥的较佳实施例在图1至图4中示出，需 要注意的是，这些以及后续其他的附图均仅作为示例，其并非是按照等比例的条件绘制的， 并且不应该以此作为对本实用新型实际要求的保护范围构成限制。
[0027] 如图1所示，扭转梁后桥具有横梁1和纵梁2、3,横梁1为开口 V形梁，横梁1两 端的裙部相对于横梁1的中部向外张开，如图4所示，横梁1的两端相对横梁的中部向下伸 展，并且横梁1两端裙部与纵梁2、3焊接处设置缺口 12。
[0028] 较佳地，如图1所示，张开的起点到横梁中心面也是汽车的左右中心面的距离为 B，横梁1和纵梁2的前后焊缝22、21到横梁中心面的最近点的距离为两倍B，横梁的单边张 开的角度α不大于Γ，角度α是横梁1的中心切面与端部终点切面的夹角，一般而言中 心切面就是中部的裙部。
[0029] 如图4所示，横梁1的两端的裙部向下伸展的起点到横梁中心面为Β，横梁1和纵 梁2的前后焊缝到横梁中心面的最近点的距离为两倍Β，并使裙部向下伸展的角度β不小 于6. 3°，角度β是横梁1的中心的背脊侧的切线与横梁1的端部的背脊侧的切线的角度。
[0030] 如图4和图3所示，缺口 12在左右方向上的长度c大致与缺口 12对应的V形梁 展开的开度Η1相同。如图2和图3所示，HDH。
[0031] 如图4所示，缺口 12上方的与纵梁2焊接的下裙部的料片宽度b可以设置成10mm， 但不限于此，多一点或少一点都是可以的。
[0032] 通过以上几何尺寸的具体数值，以协调平衡刚度和强度的矛盾关系为目的，可以 根据材料本身的性能有一定的调整，以使横梁1既可以满足刚度需要，也可以使关键焊缝 应力降低到可以接受的范围。
[0033] 本实用新型虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本实用新型，任何 本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改。因 此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所 作的任何修改、等同变化及修饰，均落入本实用新型权利要求所界定的保护范围之内。
【权利要求】
1. 扭转梁后桥，具有横梁和纵梁，横梁为开口 V形梁，其特征在于，横梁两端的裙部相 对于横梁的中部向外张开，横梁的两端相对横梁的中部向下伸展，并且横梁两端底部与纵 梁焊接处设置缺口。
2. 如权利要求1所述的扭转梁后桥，其特征在于，所述张开的起点到横梁中心面即汽 车的左右中心面的距离为B，横梁和纵梁的前后焊缝到横梁中心面的最近点的距离为两倍 B，横梁的单边张开的角度不大于Γ。
3. 如权利要求1所述的扭转梁后桥，其特征在于，横梁的两端的裙部向下伸展的起点 到横梁中心面为B，横梁和纵梁的前后焊缝到横梁中心面的最近点的距离为两倍B，并使裙 部向下伸展的角度β不小于6.3°。
4. 如权利要求1所述的扭转梁后桥，其特征在于，该缺口在左右方向上的长度为该缺 口对应的V形梁展开的开度。
【文档编号】B60G21/05GK203844573SQ201420203808
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年4月24日 优先权日:2014年4月24日
【发明者】许光 申请人:上海汇众汽车制造有限公司