仪表板横梁总成的制作方法

本发明涉及汽车车身技术领域，尤其涉及一种仪表板横梁总成。

背景技术：

目前，布置在汽车驾驶舱内的仪表板横梁结构，在整车中作为承载部件，其功能除承载仪表板总成、电子电器模块、底盘零件及车身钣金外，还作为保护乘员被动安全的重量部件，其需要具备一定的吸能作用，在整车受车前碰撞时能有效缓解车身前舱变形避免伤害乘客，因此仪表板横梁需要具备高性能结构。

在当前越来越强调汽车轻量化和节能减排的发展趋势下，对汽车零部件轻量化设计要求日益增高。对于传统的钢材质汽车仪表板横梁要实现高性能的轻量化设计，往往通过更换性能好但价格高的材质，如铝镁合金，这种靠简单替换材料的方法带来的成本大幅度提升，不具备竞争优势。

因此，有必要设计一种仪表板横梁总成，在满足转向管柱模态和碰撞侵入量高性能要求基础上，有利于实现轻量化和驾驶舱布置空间要求，同时能最大化的实现成本节省。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种在满足转向管柱模态和碰撞侵入量高性能要求基础上，有利于实现轻量化和驾驶舱布置空间要求，同时能最大化的实现成本节省的仪表板横梁总成。

本发明的技术方案提供一种仪表板横梁总成，包括车身前围钣金、横梁主体、横梁左侧钣金和横梁右侧钣金；

所述车身前围钣金位于车身前端，所述横梁左侧钣金安装在所述车身前围钣金的左侧，所述横梁右侧钣金安装在所述车身前围钣金的右侧，所述横梁主体位于所述横梁左侧钣金与所述横梁右侧钣金之间，

所述仪表板横梁总成由钢制成；

所述仪表板横梁总成还包括中间连接支架，所述中间连接支架安装在所述车身前围钣金与所述横梁主体之间。

进一步地，所述横梁主体包括大管梁和小管梁，所述大管梁与所述横梁左侧钣金连接，所述小管梁与所述横梁右侧钣金连接，所述大管梁与所述小管梁之间过渡融合焊接。

进一步地，所述中间连接支架包括连接主架、左连接侧架和右连接侧架，所述左连接侧架和所述右连接侧架分别位于所述连接主架的左右侧并且与所述连接主架相互垂直。

进一步地，所述连接主架为矩形框架，所述左连接侧架和所述右连接侧架均为三角形框架。

进一步地，所述左连接侧架和所述右连接侧架的悬空侧臂上设有第一诱导变形点，所述连接主架与所述左连接侧架和所述右连接侧架的相邻臂上设有第二诱导变形点。

进一步地，所述仪表板横梁总成还包括横梁中部左侧支架和车身连接支架，所述横梁中部左侧支架的一端与所述大管梁连接，另一端与所述车身连接支架连接，所述车身连接支架用于与车身地板连接。

进一步地，所述仪表板横梁总成还包括横梁中部右侧支架和连接横架，所述横梁中部右侧支架的一端与所述大管梁连接，另一端通过所述连接横架与所述横梁右侧钣金连接。

进一步地，所述仪表板横梁总成还包括与所述车身前围板连接的车身左侧钣金和车身右侧钣金，所述车身左侧钣金位于所述横梁左侧钣金的左侧，所述车身右侧钣金位于所述横梁右侧钣金的右侧；

所述车身左侧钣金与所述横梁左侧钣金之间通过第一螺栓和第二螺栓连接，所述第一螺栓的中心线与所述横梁主体的中心线重合，所述第二螺栓的中心线与所述第一螺栓的中心线相互平行；

所述车身右侧钣金与所述横梁右侧钣金之间通过第三螺栓和第四螺栓连接，所述第三螺栓的中心线与所述横梁主体的中心线重合，所述第四螺栓的中心线与所述第三螺栓的中心线相互平行。

采用上述技术方案后，具有如下有益效果：

本发明中仪表板横梁总成由钢制成，重量轻、成本低；

本发明通过中间连接支架与车身前围钣金和横梁主体之间形成框架结构，提升仪表板横梁总成的整体刚度，能有效阻止发动机怠速工况下的振动传递，提高仪表板横梁总成的模态，避免仪表板横梁总成与其他零件发生共振现象；

另外，中间连接支架需要具备吸能作用，特别是在车辆受到车前方向碰撞时，中间连接支架能够通过自身的变形吸收车辆前方传递的瞬时巨大能量。

附图说明

参见附图，本发明的公开内容将变得更易理解。应当理解：这些附图仅仅用于说明的目的，而并非意在对本发明的保护范围构成限制。图中：

图1是本发明一实施例中仪表板横梁总成的结构示意图；

图2是本发明一实施例中仪表板横梁总成的中间连接支架的局部放大图；

图3是本发明一实施例中仪表板横梁总成的局部结构示意图；

图4是本发明一实施例中仪表板横梁总成的横梁左侧钣金的局部放大图。

附图标记对照表：

1-车身前围钣金2-横梁主体3-横梁左侧钣金

4-横梁右侧钣金5-中间连接支架6-横梁中部左侧支架

7-车身连接支架8-横梁中部右侧支架9-连接横架

10-车身左侧钣金11-车身右侧钣金21-大管梁

22-小管梁51-连接主架52-左连接侧架

53-右连接侧架a-第一诱导变形点b-第二诱导变形点

具体实施方式

下面结合附图来进一步说明本发明的具体实施方式。

容易理解，根据本发明的技术方案，在不变更本发明实质精神下，本领域的一般技术人员可相互替换的多种结构方式以及实现方式。因此，以下具体实施方式以及附图仅是对本发明的技术方案的示例性说明，而不应当视为本发明的全部或视为对发明技术方案的限定或限制。

在本说明书中提到或者可能提到的上、下、左、右、前、后、正面、背面、顶部、底部等方位用语是相对于各附图中所示的构造进行定义的，它们是相对的概念，因此有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化。所以，也不应当将这些或者其他的方位用语解释为限制性用语。

本发明中的“前”“后”“左”“右”均是以车身的方位为参考的。

本实施例中，如图1所示，仪表板横梁总成包括车身前围钣金1、横梁主体2、横梁左侧钣金3和横梁右侧钣金4；

车身前围钣金1位于车身前端，横梁左侧钣金3安装在车身前围钣金1的左侧，横梁右侧钣金4安装在车身前围钣金1的右侧，横梁主体2位于横梁左侧钣金3与横梁右侧钣金4之间，

仪表板横梁总成由钢制成；

仪表板横梁总成还包括中间连接支架5，中间连接支架5安装在车身前围钣金1与横梁主体2之间。

其中，车身前围钣金1沿横向方向，位于车头朝前方向，车身前围钣金1与横梁左侧钣金3与横梁右侧钣金4分别焊接；

横梁左侧钣金3布置在车身的左侧，横梁右侧钣金4布置在车身的右侧；

横梁主体2也沿横向方向与车身前围钣金1相互平行；

中间连接支架5沿车身的前后方向，与横梁左侧钣金3和横梁右侧钣金4相互平行，中间连接支架5前端与车身前围钣金1通过螺栓连接，后端与横梁主体2通过焊接固定。

本实施例中，中间连接支架5主要有两方面的作用：

一方面，中间连接支架5的前端与车身前围钣金1螺栓连接，与横梁主体2焊接固定，这样的设计能够使这三个零件之间形成框行结构布置，这种结构有利于提升仪表板横梁总成的整体刚度，能有效阻止发动机怠速工况下的振动传递，提高仪表板横梁总成模态，避免仪表板横梁总成与其他零件发生共振现象，这也是仪表板横梁总成设计的重要考核指标；

另一方面，中间连接支架5需要具备吸能作用，特别是在车辆受到车前方向碰撞时，中间连接支架5能够通过自身的变形吸收车辆前方传递的瞬时巨大能量，即车辆受车前方向碰撞时，车身前围钣金1受到车前方向的碰撞能量，此碰撞能量瞬间传递到中间连接之间5，如果其无法吸收碰撞能量，则此能量会传递到横梁主体2和方向盘(图未示)，从而迫使车辆前舱压向乘客，对乘客形成人身安全隐患。

此外，本实施例中由于仪表板横梁总成由钢制成，重量轻、成本低。

本实施例中仪表板横梁总成在满足转向管柱模态和碰撞侵入量高性能要求基础上，有利于实现仪表板横梁轻量化和驾驶舱布置空间要求，同时能最大化的实现成本节省。

进一步地，如图1和图3所示，横梁主体2包括大管梁21和小管梁22，大管梁21与横梁左侧钣金3连接，小管梁22与横梁右侧钣金4连接，大管梁21与小管梁22之间过渡融合焊接。

具体为，如图3所示，大管梁21和小管梁22的过渡处采用两圈焊缝连接固定，过渡处位置可根据设计需求调整，过渡融合长度l1可根据设计需求调整；大管梁21呈圆形设计，直径d1，小管梁22呈圆形设计，直径d2；因大管梁21为承担性能的主要部件，直径d1设计上应该大于d2，同时d1和d2可根据设计需求调整。

进一步地，如图2所示，中间连接支架5包括连接主架51、左连接侧架52和右连接侧架53，左连接侧架52和右连接侧架53分别位于连接主架51的左右侧并且与连接主架51相互垂直。

具体为，连接主架51为矩形框架，左连接侧架52和右连接侧架53均为三角形框架。左连接侧架52和右连接侧架53的悬空侧臂上设有第一诱导变形点a，连接主架51与左连接侧架52和右连接侧架53的相邻臂上设有第二诱导变形点b。

其中，左连接侧架52和右连接侧架53包括三个侧臂，其中一个与连接主架51邻接，其上设有第二诱导变形点b；第二个与大管梁21焊接，第三个则为悬空侧臂。

为使中间连接支架5能吸收车前碰撞能量，设计上使其具备诱导变形功能，图2中第一诱导变形点a和第二诱导变形点b，其对称设计在中间连接支架5上，其目的是中间连接支架5在受碰时，确保应力集中从而产生有效变形，确保此其先于大管梁21和方向盘变形，降低大管梁21和方向盘受到的碰撞能量，减少其压向车后方向的变形量，从而有效保护乘客安全。

进一步地，如图1所示，仪表板横梁总成还包括横梁中部左侧支架6和车身连接支架7，横梁中部左侧支架6的一端与大管梁21连接，另一端与车身连接支架7连接，车身连接支架7用于与车身地板连接。

其中，横梁中部左侧支架6大致沿车身的前后方向布置，其上端与大管梁21焊接，下端与车身连接支架7通过两个螺栓连接；车身连接支架7与车身地板螺栓连接。

进一步地，如图1和图3所示，仪表板横梁总成还包括横梁中部右侧支架8和连接横架9，横梁中部右侧支架8的一端与大管梁21连接，另一端通过连接横架9与横梁右侧钣金4连接。

其中，横梁中部右侧支架8大致沿车身的前后方向，其上端与大管梁21焊接固定，其下端无需与车身地板连接，横梁中部右侧支架8的下端通过连接横架9与横梁右侧钣金4焊接。

进一步地，如图1所示，仪表板横梁总成还包括与车身前围板1连接的车身左侧钣金10和车身右侧钣金11，车身左侧钣金10位于横梁左侧钣金3的左侧，车身右侧钣金11位于横梁右侧钣金4的右侧；

车身左侧钣金10与横梁左侧钣金3之间通过第一螺栓和第二螺栓连接，第一螺栓的中心线与横梁主体2的中心线重合，第二螺栓的中心线与第一螺栓的中心线相互平行；

车身右侧钣金11与横梁右侧钣金4之间通过第三螺栓(图未示)和第四螺栓(图未示)连接，第三螺栓的中心线与横梁主体2的中心线重合，第四螺栓的中心线与第三螺栓的中心线相互平行。

如图4所示，第一螺栓的连接位置为c点，第二螺栓的连接位置为d点；其中螺栓连接固定点c与大管梁21的中心线e重合，即布置在大管梁21的中心线位置处；螺栓连接固定点c与螺栓连接固定点d在车身上下方向的距离为l1，此距离可以根据设计需求调整。横梁右侧钣金4的设计方式与横梁左侧钣金3相似。以上这种设计方式，通过cae分析结果证明，能有效提高仪表板横梁总成的模态性能。

以上所述的仅是本发明的原理和较佳的实施例。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在本发明原理的基础上，还可以做出若干其它变型，也应视为本发明的保护范围。