车身前部框架结构及汽车的制作方法

本发明涉及车身技术领域，特别涉及一种车身前部框架结构及汽车。

背景技术：

车身前部框架的两侧会设置前纵梁总成，前纵梁总成是车身承力的主要部件，在车辆碰撞时，前纵梁总成的前部会发生变形，以吸收碰撞时产生的能量。

图1是现有的车身前部框架的结构示意图。如图1所示，车身前部框架80包括前纵梁总成82、纵梁连接板83、机舱横梁84、地板门槛梁85和车门a柱86。机舱横梁84搭接在前纵梁总成82之上，纵梁连接板83的一端连接于前纵梁总成82，纵梁连接板83的另一端连接于车门a柱86的下部结构862，地板门槛梁85的一端连接于车门a柱86的下部结构862。

现有的前纵梁总成82采用钢材分别冲压形成多个零件，各零件相互拼接形成前纵梁总成82。具体地，前纵梁总成82包括纵梁底部加强板总成、纵梁外板结构和纵梁外板总成，其中纵梁底部加强板总成分别由纵梁底部加强板、前副车架后安装板、纵梁连接外板和纵梁连接内板拼接形成；纵梁外板总成分别由纵梁外板和前副车架安装拼接形成。因此，现有的前纵梁总成82零件数量多，重量大，结构复杂，在拼焊的过程中难以保证精度，造成整个车身前部框架80的结构强度低，不利于保证碰撞过程中乘员舱整体结构的保持。

技术实现要素：

本发明的目的在于，提供了一种车身前部框架结构，减重效果明显，提高了连接精度以及结构强度，同时降低了模夹检具数量和成本。

本发明解决其技术问题是采用以下的技术方案来实现的。

一种车身前部框架结构，包括前纵梁总成，前纵梁总成包括分别用铝材挤出成型的前段纵梁和铸造成型的后段纵梁，前段纵梁的一端连接于后段纵梁。

在本发明的较佳实施例中，上述前段纵梁包括第一纵梁侧板、第二纵梁侧板、第三纵梁侧板、第四纵梁侧板和多块加强板，第一纵梁侧板与第二纵梁侧板相对设置，第三纵梁侧板与第四纵梁侧板相对设置，并连接于第一纵梁侧板与第二纵梁侧板之间，各加强板相互间隔设置，各加强板的两侧分别连接于第一纵梁侧板和第二纵梁侧板。

在本发明的较佳实施例中，上述前段纵梁上设有第一翻边，第一翻边沿着前段纵梁的长度方向设置，后段纵梁上设有第二翻边，前纵梁总成还包括纵梁上盖板，纵梁上盖板设置在前段纵梁和后段纵梁上，纵梁上盖板连接于第一翻边和第二翻边。

在本发明的较佳实施例中，上述前纵梁总成还包括防撞梁安装板，防撞梁安装板设置于前段纵梁的端部，防撞梁安装板的一侧分别与第一纵梁侧板、第二纵梁侧板、第三纵梁侧板和第四纵梁侧板连接。

在本发明的较佳实施例中，上述后段纵梁包括底板以及连接在底板上的第一侧围板、第二侧围板、第三侧围板、第四侧围板和加强结构，第一侧围板、第二侧围板、第三侧围板和第四侧围板之间形成容置腔，加强结构连接在容置腔内。

在本发明的较佳实施例中，上述第一侧围板的一端与第二侧围板的一端相互间隔设置，并形成第一连接口，前段纵梁的一端连接于第一连接口。

在本发明的较佳实施例中，上述加强结构分别包括多块第一加强筋板、第二加强筋板和第三加强筋板，各第一加强筋板相互间隔设置，各第一加强筋板的一端连接于第四侧围板，各第二加强筋板相互间隔设置，各第二加强筋板与各第一加强筋板交叉连接，且第二加强筋板的两端分别连接于第一侧围板和第二侧围板，各第三加强筋板相互间隔设置，各第三加强筋板的一端连接于第三侧围板。

在本发明的较佳实施例中，上述第二侧围板的一端与第三侧围板的一端相互间隔设置，并形成第二连接口，车身前部框架结构还包括第一机舱横梁，第一机舱横梁沿着车身宽度方向设置，第一机舱横梁的一端连接于第二连接口。

在本发明的较佳实施例中，上述第四侧围板包括固定板、第一弯折板和第二弯折板，固定板分别与该底板、第一侧围板和第三侧围板连接，第一弯折板与第二弯折板相对设置地连接于固定板，固定板、第一弯折板和第二弯折板之间形成第三连接口，车身前部框架结构还包括车门柱和地板门槛梁，车门柱沿着车身高度方向设置，车门柱的一端连接于第三连接口，地板门槛梁沿着车身长度方向设置，地板门槛梁的一端连接于第三连接口，且地板门槛梁的端部连接于车门柱。

本发明的另一目的在于，提供了一种汽车，减重效果明显，提高了连接精度以及结构强度，同时降低了模夹检具数量和成本。

一种汽车，包括上述的车身前部框架结构。

本发明的车身前部框架结构的前纵梁总成包括分别用铝材挤出成型的前段纵梁和铸造成型的后段纵梁，前段纵梁的一端连接于后段纵梁。本发明的车身前部框架结构由于采用铝材挤出成型的前段纵梁和铸造成型的后段纵梁，将多个零件集成于一个零件，减重效果明显，提高了各零件的连接精度以及结构强度，同时降低了模夹检具数量和成本。而且，前段纵梁挤出形成的封闭型腔，有效改善了前段纵梁的碰撞变形压溃模式，提高了前段纵梁的结构强度以及吸能效率。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明。

附图说明

图1是现有的车身前部框架的结构示意图。

图2是本发明的车身前部框架结构的局部结构示意图。

图3是本发明的前纵梁总成的组装结构示意图。

图4是本发明的前纵梁总成的拆分结构示意图。

图5是本发明的后段纵梁载荷传递路径的示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的车身前部框架结构及汽车的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下:

有关本发明的前述及其它技术内容、特点及功效，在以下配合参考图式的较佳实施例的详细说明中将可清楚呈现。通过具体实施方式的说明，当可对本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效得以更加深入且具体的了解，然而所附图式仅是提供参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。

图2是本发明的车身前部框架结构的局部结构示意图。如图2所示，在本实施例中，车身前部框架结构100包括前纵梁总成10、第一机舱横梁20、第二机舱横梁30、车门柱40(a柱)和地板门槛梁50，其中、第一机舱横梁20、第二机舱横梁30、车门柱40和地板门槛梁50分别与前纵梁总成10连接。

图3是本发明的前纵梁总成的组装结构示意图。图4是本发明的前纵梁总成的拆分结构示意图。如图2、图3和图4所示，在本实施例中，前纵梁总成10包括前段纵梁12、后段纵梁13、防撞梁安装板14和纵梁上盖板15。前段纵梁12的一端与后段纵梁13连接，前段纵梁12的另一端与防撞梁安装板14连接，纵梁上盖板15设置于前段纵梁12与后段纵梁13的连接处，并分别与前段纵梁12和后段纵梁13连接。

具体地，前段纵梁12包括第一纵梁侧板122、第二纵梁侧板123、第三纵梁侧板124、第四纵梁侧板125和多块加强板126。第一纵梁侧板122与第二纵梁侧板123相对设置，第三纵梁侧板124与第四纵梁侧板125相对设置，并连接于第一纵梁侧板122与第二纵梁侧板123之间，各加强板126相互间隔设置，各加强板126的两侧分别连接于第一纵梁侧板122和第二纵梁侧板123。前段纵梁12为规则的矩形结构，即第一纵梁侧板122平行于第二纵梁侧板123，第三纵梁侧板124平行于第四纵梁侧板125，且平行于第三纵梁侧板124和第四纵梁侧板125垂直连接于第一纵梁侧板122与第二纵梁侧板123之间。在本实施例中，前段纵梁12由铝材挤出成型，使前段纵梁12的第一纵梁侧板122、第二纵梁侧板123、第三纵梁侧板124和第四纵梁侧板125之间形成封闭的型腔，提高了前段纵梁12的结构强度以及吸能效率，同时保证了前段纵梁12有序的压溃变形模式。由于前段纵梁12采用铝材挤出成型，不仅减少了零件数量，而且减轻了前纵梁总成10整体重量。

进一步地，前段纵梁12上设有第一翻边127，第一翻边127沿着前段纵梁12的长度方向设置。第一翻边127位于第一纵梁侧板122与第三纵梁侧板124的连接处，且第一翻边127平行于第一纵梁侧板122，第一翻边127垂直于第三纵梁侧板124。

图5是本发明的后段纵梁载荷传递路径的示意图。请参照图2至图5，在本实施例中，后段纵梁13包括底板131以及连接在底板131上的第一侧围板132、第二侧围板133、第三侧围板134、第四侧围板135和加强结构136。第一侧围板132、第二侧围板133、第三侧围板134和第四侧围板135之间形成容置腔101，加强结构136连接在容置腔101内。在本实施例中，后段纵梁13由铝材铸造成型，提高了前纵梁总成10的整体结构强度，有利于成员舱框架结构在碰撞过程中保持结构完整，简化了纵梁后部零件搭接结构，有效的改善了连接精度，提高了前纵梁总成10集成化程度。

进一步地，第一侧围板132的一端与第二侧围板133的一端相互间隔设置，并形成第一连接口102，前段纵梁12的一端连接于第一连接口102，其中第一纵梁侧板122与第一侧围板132连接，第二纵梁侧板123与第二侧围板133连接，第四纵梁侧板125与底板131连接。在本实施例中，前段纵梁12与后段纵梁13通过自锁铆接和热融自攻丝方式连接，但并不以此为限。

进一步地，第二侧围板133的一端与第三侧围板134的一端相互间隔设置，并形成第二连接口103。在本实施例中，第二侧围板133上设有第二翻边137，第二翻边137沿着第二侧围板133的长度方向设置。第二翻边137大致平行于底板131，第二翻边137的一侧垂直连接于第二侧围板133。

进一步地，第四侧围板135包括固定板135a、第一弯折板135b和第二弯折板135c。固定板135a分别与底板131、第一侧围板132和第三侧围板134连接，第一弯折板135b与第二弯折板135c相对设置地连接于固定板135a，固定板135a、第一弯折板135b和第二弯折板135c之间形成第三连接口104。在本实施例中，第一弯折板135b包括平板和立板，平板与第二弯折板135c相对设置，平板的一侧边垂直连接于固定板135a，平板的另一侧边垂直连接于立板，第三连接口104由固定板135a、平板和第二弯折板135c围成；立板沿着车身高度方向竖直设置。

进一步地，加强结构136分别包括多块第一加强筋板136a、第二加强筋板136b和第三加强筋板136c，多块第一加强筋板136a、多块第二加强筋板136b和多块第三加强筋板136c的一侧边垂直连接于底板131。各第一加强筋板136a沿着后段纵梁13的长度方向相互间隔设置，即各第一加强筋板136a的一端靠近第一连接口102设置，各第一加强筋板136a的另一端连接于第四侧围板135。各第二加强筋板136b相互间隔设置，各第二加强筋板136b与各第一加强筋板136a交叉连接，且第二加强筋板136b的两端分别连接于第一侧围板132和第二侧围板133。各第三加强筋板136c相互间隔设置，各第三加强筋板136c的一端连接于第三侧围板134，第一部分的第三加强筋板136c远离第三侧围板134的端部连接于第二加强筋板136b，第二部分的第三加强筋板136c远离第三侧围板134的端部连接于第四侧围板135,即第三加强筋板136c包括与第二加强筋板136b的第一部分和与第四侧围板135连接的第二部分。在本实施例中，后段纵梁13内部设置的第一加强筋板136a、第二加强筋板136b和第三加强筋板136c能极大的提高结构强度，且采用铸造的后段纵梁13较冲压零件在结构设计上相比自由度更大，能合理设置加强结构136，其中第一加强筋板136a贯穿整个后段纵梁13，大大提升了后段纵梁13在碰撞过程中的抗弯曲性能，良好的控制了后段纵梁13的变形模式，为正面碰撞载荷传递提供了通道，如图5所示。

如图3和图4所示，防撞梁安装板14设置于前段纵梁12的端部，防撞梁安装板14的一侧分别与第一纵梁侧板122、第二纵梁侧板123、第三纵梁侧板124和第四纵梁侧板125连接。在本实施例中，防撞梁安装板14用于安装防撞梁。

如图2和图3所示，纵梁上盖板15设置于前段纵梁12和后段纵梁13上，纵梁上盖板15的一侧连接于前段纵梁12的第一翻边127，纵梁上盖板15的另一侧连接于后段纵梁13的第二翻边137。

如图2所示，第一机舱横梁20沿着车身宽度方向设置，第一机舱横梁20的一端连接于第二连接口103。在本实施例中，第一机舱横梁20通过自锁铆接和热融自攻丝方式分别与底板131、第二侧围板133、第三侧围板134和部分第二加强筋板136b连接。

如图2所示，第二机舱横梁30沿着车身宽度方向设置，第二机舱横梁30连接在纵梁上盖板15上。在本实施例中，第一机舱横梁20和第二机舱横梁30与前纵梁总成10的连接方式简单，提高了车身结构的连接精度。

如图2所示，车门柱40沿着车身高度方向设置，车门柱40的一端连接于第三连接口104。车门柱40通过自锁铆接和热融自攻丝方式分别与第四侧围板135的固定板135a、第一弯折板135b和第二弯折板135c连接。在本实施例中，后段纵梁13至少集成了常规钢制车身的纵梁连接板以及部分车门柱40的下结构，减少了零件数量，将多个零件集成为一个铸造的后段纵梁13，优化了搭接几何结构，大大提高了结构精度。

如图2所示，地板门槛梁50沿着车身长度方向设置，地板门槛梁50的一端连接于第三连接口104，且地板门槛梁50与车门柱40连接。车门柱40通过自锁铆接和热融自攻丝方式分别与第四侧围板135的固定板135a、第一弯折板135b和第二弯折板135c以及车门柱40连接。

本发明的车身前部框架结构100的前纵梁总成10包括分别用铝材挤出成型的前段纵梁12和铸造成型的后段纵梁13，前段纵梁12的一端连接于后段纵梁13。本发明的车身前部框架结构100由于采用铝材挤出成型的前段纵梁12和铸造成型的后段纵梁13，将多个零件集成于一个零件，减重效果明显，提高了各零件的连接精度以及结构强度，同时降低了模夹检具数量和成本。而且，前段纵梁12挤出形成的封闭型腔，有效改善了前段纵梁12的碰撞变形压溃模式，提高了前段纵梁12的结构强度以及吸能效率。

本发明还涉及一种汽车，该汽车包括上述的车身前部框架结构100，关于汽车的结构请参照现有技术，此处不再赘述。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。