专利名称：一种阶梯式前纵梁的制作方法
技术领域：
本实用新型属于汽车车身结构领域，特别涉及轿车的纵梁结构。
背景技术：
随着中国新车安全评估标准C-NCAP的实施，人们对汽车安全性能的不断关注和 认知，对整车正面碰撞中乘员的保护提出了更高的要求。尤其在被动安全技术中，需要整合 车身设计、高强度钢材料应用和约束集成系统等多项内容。安全的车身结构是汽车安全设 计的基础，是约束系统匹配的前提条件。合理的车身结构和刚度能够确保碰撞试验中整车 能够具有合理的能量吸收和变形模式，使其它安全措施如气囊，气帘，安全带等能相配合才 能更好的保护乘员的安全。因而，前纵梁作为整车正面碰撞安全中的主要车身结构件，必须 同整车结构刚度形成最佳的匹配，才能保证在碰撞时最大限度的吸收冲击能量，减少乘员 舱的变形，为人们在享受驾驭的快乐时提供安全的保障。目前，轿车在设计中，有的前纵梁 采用弯曲吸能原理设计成S形，有的采用轴向压溃吸能原理设计成Y形，以上结构在高速碰 撞中变形模式较难以控制；现代激光焊接技术的应用，使得前纵梁可以设计成不同厚度，使 纵梁后端刚度高于前端，但激光拼焊技术成本过高，不利于普及。公告号为CN 101367410A的中国专利公开了一种车身前纵梁，包括与汽车前保险 杠相连的前纵梁前部和与汽车前档板连接的前纵梁后部，连接所述前纵梁前部和所述前纵 梁后部的连接件为三通槽状，其一端具有与前纵梁前部焊接的接口，另一端具有与前纵梁 后部焊接的接口及与前挡板中横梁的接口。采用这种结构，虽然改善了前纵梁为避让变速 器所造成的结构突变，减小了前纵梁中部弯曲的曲率，避免了此处有冲压引起的严重起皱 和由此引起的应力集中造成强度降低等问题。但是，在车辆剧烈撞击时，可能出现连接前纵 梁前后部的连接件断裂，这样在连接件所处位置的车身出现强度突变，呈跳跃性，造成在碰 撞时，此处车身强度不够，直接溃缩，来不及将能量分散而直接作用到车身，对车身的损坏 程度大，对乘员的安全造成一定危胁。实用新型的内容本实用新型的目的在于通过结构优化设计，采用阶梯式前纵梁结构，在保证低成 本和工艺性的基础上，合理分配前纵梁的刚度，使得前纵梁结构的刚度匹配难度大幅降低， 在整车高速碰撞中可以有效的吸收冲击能量，从而提高汽车正面碰撞性能。本实用新型的技术方案是一种阶梯式前纵梁，包括前纵梁本板和前纵梁外板焊 接成的封闭腔结构，所述的前纵梁整体呈阶梯状有渐变式截面，前纵梁的前端截面尺寸较 小，前纵梁的后端截面尺寸较大。通过使前纵梁整体呈阶梯状并有渐变截面，使前纵梁前软 后硬，强度逐渐增大，碰撞时，前纵梁从前端开始逐渐溃缩，消耗碰撞能量，使前纵梁成为汽 车碰撞的主要吸能件，最终降低传递到车身的能量，保证乘员的安全。作为优选，所述的前纵梁从前端截面到后端截面的中间部分为光滑过渡区域。设 置过渡区域，使前纵梁的前端截面和后端截面，在这一区域有明显的变化，使前纵梁整体结 构能保证不与发动机总成、减震器和轮胎包络干涉。而且，设置过渡区域，使前纵梁前部到后部能平顺过渡，使整个前纵梁在撞击时所受的冲击力呈递增式变化，而不是跳跃式突变， 可以更可靠的保障汽车车身在碰撞中不受太大的破坏，提高了车辆的安全性。作为优选，所述的前纵梁内部焊接有加强筋，加强筋的的间距由前纵梁前端向前 纵梁后端逐渐减小。加强筋的设置提高前纵梁碰撞吸能的能力，对加强筋之间的间距采用 了由大到小的优化设计，使得前纵梁在碰撞时，从前端到后端的吸能能力增加，变形逐渐变 小。这样不但能起到良好的吸能效果还降低了因碰撞造成的破坏，提高了车身安全性。作为优选，所述的前纵梁，有一面整体平直。当前纵梁一面整体平直时，其变形模 式比较稳定可控，同时前纵梁对高速碰撞能量吸收的效果也比较明显。本实用新型的有益效果是通过结构优化设计，采用阶梯式前纵梁结构，在保证低 成本和工艺性的基础上，合理分配前纵梁的刚度，使得前纵梁结构的刚度匹配难度大幅降 低，在整车高速碰撞中可以有效的吸收冲击能量，从而提高汽车正面碰撞性能，并且前纵梁 碰撞时其变形模式比较稳定可控。
图1是本实用新型的前纵梁立体图；图2是本实用新型的前纵梁俯视图；图3是本实用新型的前纵梁前视图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步的说明。如图1所示，一种阶梯式前纵梁包 括前纵梁本板和前纵梁外板焊接成的封闭腔结构，所述的前纵梁整体呈阶梯状有渐变式截 面，前纵梁的前端截面A尺寸较小，前纵梁的后端截面B尺寸较大，截面A和截面B之间有 光滑过渡的区域C，且前纵梁上有一个平直的面11。如图2所示，前纵梁在俯视方向形成 阶梯1 ；如图3所示，前纵梁在前视方面形成阶梯2。截面A尺寸较小，其强度比较小，截面 B尺寸较大，其强度比较大，之间通过光滑过渡的区域C，使前纵梁的强度逐渐增加，使撞击 时，车辆受到的冲击力递增式变化，不会产生突变，并且整个前纵梁的结构简单，制造容易。 前纵梁内部焊接有加强筋，加强筋焊接在前纵梁本板上，加强筋的的间距由前纵梁前端向 后端逐渐减小。使得前纵梁在碰撞时，从前端到后端的吸能能力增加，变形逐渐变小。前纵 梁上有一个面11平直，可以使前纵梁碰撞时其变形模式比较稳定可控，同时使前纵梁对高 速碰撞能量吸收的效果明显。
权利要求1.一种阶梯式前纵梁，包括前纵梁本板和前纵梁外板焊接成的封闭腔结构，其特征在 于，所述的前纵梁整体呈阶梯状有渐变式截面，前纵梁的前端截面(A)尺寸较小，前纵梁的 后端截面(B)尺寸较大。
2.根据权利要求1所述的一种阶梯式前纵梁，其特征在于所述的前端截面(A)和后端 截面(B)之间有光滑过渡的区域(C)。
3.根据权利要求1所述的一种阶梯式前纵梁，其特征在于所述的前纵梁内部焊接有 加强筋，加强筋的的间距从前纵梁前端向前纵梁后端逐渐减小。
4.根据权利要求1或2所述的一种阶梯式前纵梁，其特征在于所述的前纵梁上有一 面(11)整体平直。
专利摘要本实用新型涉及一种阶梯式前纵梁，包括前纵梁本板和前纵梁外板焊接成的封闭腔结构，所述的前纵梁整体呈阶梯状有渐变式截面，前纵梁的前端截面尺寸较小，前纵梁的后端截面尺寸较大，前纵梁从前端截面到后端截面的中间部分为光滑过渡区域。本实用新型的前纵梁通过结构优化设计，采用阶梯式前纵梁结构，在保证低成本和工艺性的基础上，合理分配前纵梁的刚度，使得前纵梁结构的刚度匹配难度大幅降低，在整车高速碰撞中可以有效的吸收冲击能量，从而提高汽车正面碰撞性能，并且前纵梁碰撞时其变形模式比较稳定可控。
文档编号B62D21/00GK201784680SQ20102023458
公开日2011年4月6日 申请日期2010年6月23日 优先权日2010年6月23日
发明者刘卫国, 吴成明, 李书福, 杨健, 肖海涛, 赵福全, 钱国强 申请人:浙江吉利控股集团有限公司, 浙江吉利汽车研究院有限公司