一种轻量化载货汽车车架的制作方法

本实用新型属于载货汽车车架技术领域，特别涉及一种主要适用于油气混合用轻型载货卡车的轻量化车架结构。

背景技术：

作为有效的节能手段，汽车轻量化技术已经成为汽车工业发展的重要研究课题之一。汽车轻量化是国家节能减排战略的紧迫需要，更成为车企和全行业提高核心能力的现实需求。轻量化技术无论对传统汽车，还是新能源汽车，都是一项基础的共性技术。

汽车的燃油经济性、尾气排放量都与整车的总重量有着非常密切的关系。研究数据表明，若汽车整车重量降低10%，燃油效率可提高6%～8%，其油耗将减少10%，排放量降低5%～6%。由此可见，减轻汽车重量对减少油耗、提高燃油经济性及减少尾气排放是十分重要的。因而，无论是从石油资源的有效利用，还是从环保的需要来看，减轻汽车重量，以提高燃油使用效率和减少尾气排放量都是十分必要的。

汽车“轻量化”，就是在保证汽车的载重和安全性不变的情况下，减小整车自重，从而达到减少燃料消耗，降低排放污染。而车架总成在整车自重中占有很大的比例，减小车架总成的重量，对汽车轻量化的贡献非常显著。

技术实现要素：

本实用新型的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种能够使车架重量显著降低，从而降低整车重量，同时还能提高承载性的轻量化载货汽车车架。

本实用新型的技术方案是这样实现的：一种轻量化载货汽车车架，包括左纵梁、右纵梁及连接在两纵梁之间的第一横梁、第二横梁、变速箱吊架横梁、传动轴吊架横梁、后悬架前横梁、后悬架后横梁和尾横梁，其特征在于：所述第一横梁、第二横梁、变速箱吊架横梁、传动轴吊架横梁、后悬架前横梁、后悬架后横梁以及尾横梁的两端分别采用铆接的方式直接与左纵梁和右纵梁相连接。

本实用新型所述的轻量化载货汽车车架，其所述左纵梁和右纵梁截面采用槽形钢结构，且沿长度方向采用前低后高的变截面结构。

本实用新型所述的轻量化载货汽车车架，其在所述左纵梁和右纵梁外侧铆接有驾驶室前支撑、驾驶室后支撑和发动机前支撑，所述左纵梁和右纵梁的变截面过渡段位于发动机前支撑与驾驶室后支撑之间，所述驾驶室前支撑和驾驶室后支撑设置在左纵梁和右纵梁靠近前端的低段部分。

本实用新型所述的轻量化载货汽车车架，其所述左纵梁和右纵梁的材料均为高强度钢610-5 GB/T3273，所述左纵梁和右纵梁之间的间距为700mm，所述左纵梁和右纵梁的最大腹高为180mm，最低处腹高为100mm。

本实用新型所述的轻量化载货汽车车架，其在所述左纵梁和右纵梁外侧铆接有发动机前支撑，所述发动机前支撑由支撑件和发动机安装平板组焊而成，所述支撑件通过铆钉铆接在左纵梁和右纵梁的外侧及下翼面，所述发动机安装平板位于纵梁下方且呈一定安装角度布置。

本实用新型所述的轻量化载货汽车车架，其所述发动机前支撑安装在左纵梁和右纵梁的腹面外侧，所述支撑件整体呈鳄鱼形状，发动机安装位置对应的左纵梁和右纵梁之间的间距与左纵梁和右纵梁其他位置之间的间距一致，即所述左纵梁和右纵梁之间的间距始终保持等宽。

本实用新型所述的轻量化载货汽车车架，其变速箱吊架横梁由横梁A、吊架A以及安装支撑板组成，所述安装支撑板呈U字形，所述安装支撑板两端采用挖空结构，所述横梁A和吊架A焊接在一起，所述吊架A呈U字形，所述吊架A用于发动机的后支撑以及变速箱的吊装。

本实用新型所述的轻量化载货汽车车架，其所述传动轴吊架横梁由横梁B和吊架B组成，所述横梁B通过铆钉铆接在纵梁的上下翼面，所述横梁B与吊架B背对背通过螺栓连接，所述横梁B呈U形结构，在所述横梁B腹面设置有多个减重孔，所述吊架B呈L形，所述吊架B底面与传动轴中间支撑底座连接，在所述吊架B的底面设置有长条孔，在所述吊架B上设置有加强板。

本实用新型所述的轻量化载货汽车车架，其所述横梁B与第二横梁、后悬架前横梁、后悬架后横梁以及尾横梁的结构相同。

本实用新型所述的轻量化载货汽车车架，其所述横梁B、第二横梁、后悬架前横梁、后悬架后横梁以及尾横梁均由高强度钢板510-5 GB/T3273通过模具压弯成型，厚度为5mm。

本实用新型通过对纵横梁的连接结构设计，在保证汽车的载重和安全性不降低的情况下，使车架减重约15%，通过新材料、新结构的应用，使单台车架成本大大降低，对节能环保有着重要的意义。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型中左纵梁示意图。

图3是本实用新型中驾驶室前支撑结构示意图。

图4是本实用新型中驾驶室后支撑结构示意图。

图5和图6是本实用新型中发动机前支撑的结构示意图。

图7是本实用新型中变速箱吊架横梁的结构示意图。

图8是本实用新型中传动轴吊架横梁的结构示意图。

图中标记：1为第一横梁，2为驾驶室前支撑，3为第二横梁，4为发动机前支撑，4a为支撑件，4b为发动机安装平板，5为驾驶室后支撑，6为变速箱吊架横梁，6a为横梁A，6b为吊架A，6c为安装支撑板，7传动轴吊架横梁，7a为横梁B，7b为吊架B，7c为螺栓，8为后悬架前横梁，9为右纵梁，10后悬架后横梁，11为尾横梁，12为后簧后吊耳，13为后簧前吊耳，14为左纵梁，15为前簧后吊耳，16前簧前吊耳。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1所示，一种轻量化载货汽车车架，包括左纵梁14、右纵梁9及连接在两纵梁之间的第一横梁1、第二横梁3、变速箱吊架横梁6、传动轴吊架横梁7、后悬架前横梁8、后悬架后横梁10和尾横梁11，所述左纵梁14和右纵梁9外侧铆接有前簧前吊耳16、前簧后吊耳15、后簧前吊耳13、后簧后吊耳12、驾驶室前支撑2、驾驶室后支撑5以及发动机前支撑4等附件，所述第一横梁1、第二横梁3、变速箱吊架横梁6、传动轴吊架横梁7、后悬架前横梁8、后悬架后横梁10以及尾横梁11的两端分别采用铆接的方式直接与左纵梁14和右纵梁9相连接，取消了现有车架上通过连接板来连接纵梁与横梁，减轻了十件加强板的重量，也方便铆接操作。

如图2所示，所述左纵梁14和右纵梁9的材料均为高强度钢610-5 GB/T3273，所述左纵梁14和右纵梁9之间的间距为700mm，所述左纵梁14和右纵梁9截面采用槽形钢结构，翼面宽度为50mm，为减轻重量，所述左纵梁14和右纵梁9沿长度方向采用前低后高的变截面结构，所述左纵梁14和右纵梁9的最大腹高为180mm，在纵梁前段承载要求不大的部位，其腹高降低到100mm，保证了纵梁的刚度和柔度，且所述左纵梁14和右纵梁9的变截面过渡段位于发动机前支撑4与驾驶室后支撑5之间，避开了驾驶室和货箱之间受力最大的部位，同时，所述驾驶室前支撑2和驾驶室后支撑5设置在左纵梁14和右纵梁9靠近前端的低段部分，方便驾乘人员上下车。

其中，所述前簧前吊耳16、前簧后吊耳15、后簧前吊耳13、后簧后吊耳12均采用高强度钢板组焊，代替了之前用铸钢件吊耳，增加了疲劳强度，减少了由于铸造缺陷，导致前簧后吊耳15、后簧前吊耳13常有疲劳断裂事故的发生，也减轻了吊耳重量，由于钢板弹簧吊耳工况恶劣，受拉、压、弯、扭等交变载荷的影响，往往在使用过程中容易出现疲劳裂纹，采用高强钢组焊的钢板弹簧吊耳，经过大量路试，没有断裂事故发生。

如图3和4所示，所述驾驶室前支撑2是通过铆钉分别铆接在车架左纵梁14及右纵梁9的外侧，所述驾驶室后支撑5是通过铆钉分别铆接在车架左纵梁14及右纵梁9的外侧。所述驾驶室前支撑2和驾驶室后支撑5是经过大量的仿真优化得来，优化改进后的驾驶室支撑增加了强度和扭转刚度，由于载货汽车驾驶室重心位置较高，且在车架上的跨度大，而驾驶室在车架上的安装定位仅靠铆接在纵梁上的四个驾驶室支撑来联结，驾驶室的下面安装有发动机，汽车行驶时，来至于发动机运转时的振动与路面不平的激励振动均会通过驾驶室支撑传递到驾驶室，严重时还有可能发生共振，在发动机怠速时尤其振动严重，故在车辆行驶过程中，驾驶室前支撑2和驾驶室后支撑5所承受的振动和扭转刚度较大，优化后改进的驾驶室前支撑2和驾驶室后支撑5，增加了车架的固有频率，避开了发动机的振动与路面的激励振动频率波段，减少了共振现象的发生，增加了驾乘人员的乘坐舒适性，也避免了驾驶室后支撑5由于扭转过大导致断裂。

如图5和6所示，所述发动机前支撑4由支撑件4a和发动机安装平板4b组焊而成，所述支撑件4a通过铆钉铆接在左纵梁14和右纵梁9的外侧及下翼面，所述发动机安装平板4b位于纵梁下方且呈30°安装角度布置，所述支撑件4a整体呈鳄鱼形状，发动机安装位置对应的左纵梁14和右纵梁9之间的间距与左纵梁14和右纵梁9其他位置之间的间距一致，即所述左纵梁14和右纵梁9之间的间距始终保持等宽。由于发动机外形尺寸已经确定，属于标配，为适应发动机的安装，车架两纵梁之间的距离必须保证发动机的正常安装，且满足汽车的通过性，该车架为满足这种要求，所述发动机前支撑4安装在左纵梁14和右纵梁9的腹面外侧，这样既保证了发动机的安装位置，又使左纵梁14及右纵梁9之间的距离不增加，避免了车架为了安装发动机设计成前宽后窄的结构，避免了纵梁结构发生突变而出现应力集中，也减小了制造的难度，使车架的整体强度及扭转刚度增加，同时又使连接在左纵梁14及右纵梁9之间的横梁长度减小，并减轻了车架的重量。

如图7所示，所述发动机后支撑与变速箱吊架合二为一，所述变速箱吊架横梁6由横梁A6a、吊架A6b以及安装支撑板6c组成，考虑车架的轻量化，所述安装支撑板6c呈U字形，为方便铆接操作，所述安装支撑板6c两端采用挖空结构，这样也减轻了支撑板的重量，所述横梁A6a和吊架A6b焊接在一起，所述吊架A6b呈U字形，方便变速箱的安装，使发动机和变速器的安装更加可靠，增加了底盘的扭转刚度，所述吊架A6b用于发动机的后支撑以及变速箱的吊装。

如图8所示，所述传动轴吊架横梁7由横梁B7a和吊架B7b组成，所述横梁B7a通过铆钉铆接在纵梁的上下翼面，所述横梁B7a与吊架B7b背对背通过螺栓7c连接，所述横梁B7a呈U形结构，在所述横梁B7a腹面设置有多个减重孔，所述吊架B7b呈L形，所述吊架B7b底面与传动轴中间支撑底座连接，在所述吊架B7b的底面设置有长条孔，用于调节传动轴在车架上的安装位置，在所述吊架B7b上设置有加强板，方便传动轴的安装，也起到降重的作用。

其中，为减少车架零件的种类，所述横梁B7a与第二横梁3、后悬架前横梁8、后悬架后横梁10以及尾横梁11的结构相同，所述横梁B7a腹面两端设有安装孔，便于将铆接工具伸入U型梁槽内空间进行操作，也方便整车线束、转向管路等的通过，同时起到降重的作用；所述横梁B7a、第二横梁3、后悬架前横梁8、后悬架后横梁10以及尾横梁11均由高强度钢板510-5 GB/T3273通过模具压弯成型，厚度为5mm。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。