一种铝合金前碰撞横梁的制作方法
【专利摘要】一种铝合金前碰撞横梁，包括横梁本体、两个碰撞吸能盒和两个底面安装板。横梁本体呈弓形，为等截面结构，截面为目字状。碰撞吸能盒位于横梁本体两端，其为前后开口的方盒结构，前端焊接在横梁本体的内侧面，后端与底面安装板焊接，底面安装板上有与纵梁连接的安装过孔；所述碰撞吸能盒的上下左右四个面中，至少有两个面的中段是是呈梯形内凹的，形成台阶筋，本发明采用铝合金材料使得碰撞横梁的自重较轻、抗弯能力强，同时通过合理的结构设计，又保证了零件质量稳定性，提高了车身的前碰和偏置碰性能。
【专利说明】一种铝合金前碰撞横梁
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及汽车碰撞横梁。
【背景技术】
[0002]前碰横梁为汽车高低速碰撞时的主要吸能部件，传统结构采用钢制零件。分别由碰撞横梁外板、碰撞横梁内板、左右碰撞吸能盒构成。钢制零件的碰撞横梁内外板都身采用高强度钢板，零件在制作完成后回弹控制困难，焊接完成整体后零件回弹波动大，对后期的质量控制、碰撞性能都有很大的影响。另外，采用高强度钢零件，对于低速碰撞由于钢的强度强，溃缩困难，对行人保护不利。而碰撞又需要把前保险杠两端做得特别强，两者之间钢件结构权衡困难。同时，由于受到钢件密度的影响，前碰横梁一般很难做出工艺简单、自重较轻、性能卓越的产品。所以急需开发一种自重较轻、抗弯能力强、零件质量稳定的碰撞横梁结构。
【发明内容】
[0003]本发明公开了一种铝合金前碰撞横梁结构，其主要目的是通过材料和结构改变，使车身轻量化，同时提高车身的前碰和偏置碰性能。
[0004]本发明的技术方案如下:
一种铝合金前碰撞横梁，包括横梁本体、两个碰撞吸能盒和两个底面安装板。
[0005]所述横梁本体呈弓形，弓形的结构可以有效的增大碰溃缩距离，很好的保护机舱关键零部件，同时弓形的结构能随着碰撞变形力的大小来适应整个碰撞过程，提高了溃缩变形要求。
并且，横梁本体为等截面结构，截面为目字状，使截面呈上中下三个封闭的口字型，三个口字型结构，三个封闭的腔体，很好地保证了零件本身的抗弯曲能力。同时等截面的长方形结构，零件可以采用先挤压成型和弯曲成型工艺实现。
[0006]所述碰撞吸能盒位于横梁本体两端，其为前后开口的方盒结构，前端焊接在横梁本体的内侧面，后端与底面安装板焊接，底面安装板上有与纵梁连接的安装过孔；所述碰撞吸能盒的上下左右四个面中，至少有两个面的中段是是呈梯形内凹的，形成台阶筋，如梯形立柱结构，提高了整个碰撞吸能盒的性能。
[0007]所述碰撞吸能盒的左右两个面的前后方向宽度一个宽一窄，与横梁本体的弓形面的弧度吻合。即铝合金碰撞吸能侧向视图也身呈梯形，梯形的界面有效的保证了与平面的底面安装板的连接和与横梁本体的弧面的焊接，同时梯形截面无焊接翻边，与铝合金横梁本体和底面安装板都采用对接焊实现，减少了焊接翻边所需重量。
[0008]可见，本发明采用铝合金材料使得碰撞横梁的自重较轻、抗弯能力强，同时通过合理的结构设计，又保证了零件质量稳定性，提高了车身的前碰和偏置碰性能。
【专利附图】
【附图说明】[0009]图1为铝合金前碰撞横梁和车体装配总成结构示意图；
图2为铝合金前碰撞横梁总成爆炸图；
图3铝合金碰撞横梁本体的A-A断面图；
图4为铝合金吸能盒的B向视图。
【具体实施方式】
[0010]以下结合附图详细说明本发明的结构:
如图2所示，本铝合金前碰撞横梁由前碰撞横梁本体1、右碰撞吸能盒2、左碰撞吸能盒3，右底面安装板4，左底面安装板5通过保护焊接合而成。
[0011]前碰撞横梁本体I呈弓形，其截面如图3所示，由第一至第五型面1-1、1-2、1-3、1-4、1-5、1-6五个规则的平面组成，形成一个矩形的长方体结构，而第七和第八面1-7、1-8分别均匀的布置在长方形里面，把长方形直接阻隔成三个正方形，三个正方形竖直排列，犹如三个槽钢布置在车身前端，很好的保证了零件的抗弯曲能力，前碰撞横梁本体I整个截面呈等截面设计，在制作时先采用挤压成型技术，挤压出直线的前碰撞横梁本体I。前碰撞横梁本体I再通过弯曲成弓形结构。
[0012]碰撞吸能盒采用如图4所示结构，由上下左右四个面组成四方形的方盒结构，采用挤压工艺实现。四方盒的每个面分别由第一至第五面2-1、2-2、2-3、2-4、2-5五个面组成，第一面2-1和第二面2-2形成钝角、第二面2-2和第二面2-3形成钝角、第二面2_3和第四面2-4形成钝角、第四面2-4和第五面2-5形成钝角，依次为每个面与每个面形成钝角，而第三面2-3和第一、第五面2-1、2-5平行，形成一个台阶筋，碰撞吸能盒的四个面都有四个台阶筋，分别位于碰撞吸能盒的四个组成面的中间，并且布置与碰撞方向(X向平行)。在碰撞时如四个梯形立柱分布于零件的四周，对于整体的碰撞性能有很大的提高。同时零件在X向采用等截面结构，零件可以一次挤压成型，工艺简单。
[0013]底面安装板采用冷冲压成型，冲压完成后与零件碰撞吸能盒采用对焊连接成整体，再通过对焊与前碰撞横梁本体连接成整体结构。整体焊接都身采用对焊焊接，减少了翻边所需要重量，达到了轻量化目的。同时铝制的前碰撞横梁可以不通过电泳镀锌，减少了电泳成本。整个零件焊接完成后采用总装方式与车身连接成整体。在制造工艺上，相对冲压，辊压，焊接等工艺制造方式来说，该设计具有成形工序少，工艺简单，精度高，制造一致性好等优势。
[0014]参见图1，碰撞横梁总成焊接完成后通过右底面安装板4的安装过孔4-1、4-2、4_3和左底面安装板5的安装过孔5-1、5-2、5-3六个孔与车体左纵梁6、车体右纵梁7总装成龙门的框架结构。
[0015]总体上来说，通过采用铝合金代替原来的钢板，在重量上减轻了 40%_50%，改善了车身的碰撞安全性能和车身前端模态，提升了整车的舒适性，最重要的是降低了整车的油耗，达到了环保的目的。
【权利要求】
1.一种铝合金前碰撞横梁，包括横梁本体、两个碰撞吸能盒和两个底面安装板，其特征在于:所述前碰撞横梁采用铝合金材料；所述横梁本体呈弓形，为等截面结构，截面为目字状，使截面呈上中下三个封闭的口字型；所述碰撞吸能盒位于横梁本体两端，其为前后开口的方盒结构，前端焊接在横梁本体的内侧面，后端与底面安装板焊接，底面安装板上有与纵梁连接的安装过孔；所述碰撞吸能盒的上下左右四个面中，至少有两个面的中段是呈梯形内凹的，形成台阶筋。
2.根据权利要求1所述的铝合金前碰撞横梁，其特征在于，所述碰撞吸能盒的左右两个面的前后 方向宽度一个宽一窄，与横梁本体的弓形面的弧度吻合。
3.根据权利要求1或2所述的铝合金前碰撞横梁，其特征在于，所述碰撞吸能盒的上下左右四个面的中段都有呈梯形内凹的台阶筋。
4.根据权利要求1或2所述的铝合金前碰撞横梁，其特征在于，所述碰撞吸能盒与横梁本体和底面安装板均为对焊连接。
【文档编号】B62D21/15GK103600710SQ201310580036
【公开日】2014年2月26日 申请日期:2013年11月19日 优先权日:2013年11月19日
【发明者】柯留洋, 连海平 申请人:重庆长安汽车股份有限公司