一种汽车前纵梁结构的制作方法

本实用新型涉及汽车部件技术领域，尤其涉及一种汽车前纵梁结构。

背景技术：

汽车碰撞常分为正面碰撞、侧面碰撞、后面碰撞、滚翻和碰撞行人等。在所有交通事故中，汽车正面碰撞所发生的概率及其造成的死亡人数最高。汽车发生正面碰撞时，其前纵梁、防撞梁、翼子板、发动机罩等前部钣金件是吸收碰撞能量的主要部件，其中前纵梁的吸能最为突出，当汽车发生48km/h的正面碰撞时，其前纵梁吸收了约50％-70％的碰撞能量。因此汽车前纵梁的安全设计主要着眼于提高前纵梁的碰撞吸能量并限制其峰值碰撞力的大小。

传统的前纵梁采用的是金属薄壁梁式结构，在轴向碰撞载荷的作用下，薄壁梁构件破坏模式往往表现为渐进叠缩变形模式，轴向强度较高，能够提供较为稳定的轴向压缩力，通过塑性变形来耗散冲击动能，故其拥有良好的能量吸收。然而，薄壁梁结构受非轴向载荷的能力较弱，而且容易发生折弯屈服，导致吸能不充分，使前碰时前围板的侵入量变大，从而导致乘员舱变形增大，造成乘员生存空间变小，会导致对乘员的伤害增加。而且，在发生正面碰撞时，首先由吸能盒承受撞击力，超出的力将由与吸能盒相连的前纵梁承受，大部分吸能盒与前纵梁的拼焊处连接强度较小，当前纵梁受到非轴向载荷时，容易在吸能盒与前纵梁的结合处出现开裂，使吸能不充分，对乘员的生命安全有一定的威胁。

综上，设计出一种吸能效果好、耐撞性能强的前纵梁，来降低车身变形量，保护乘员的生命安全，是目前需要解决的问题。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种汽车前纵梁结构，解决了现有的前纵梁抗弯强度低、吸能效果差的问题，通过设计一种前纵梁结构，整体结构强度高，吸能效果好，可承受高速正面碰撞，可较小车身变形量，保护乘员的生命安全。

为实现上述目的，本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：所述汽车前纵梁结构，包括内板和外板连接形成的前纵梁总成，前纵梁总成的前端与吸能盒相连，后端与驾乘舱前围板相连，内板和外板之间形成腔体结构，其特征在于，所述内板设置为铸造铝合金板，内板内壁上设置有网格状加强筋，内板后端的网格状加强筋内填充有泡沫吸能材料。

进一步地，所述网格状加强筋的网格排列密度自内板的前端至后端逐渐增加。

进一步地，所述网格状加强筋的厚度自内板的前端至后端逐渐增加。

进一步地，所述网格状加强筋的高度自内板的前端至后端逐渐增加。

进一步地，所述泡沫吸能材料的厚度自内板的前端至后端逐渐增加，泡沫吸能材料的厚度设置为10mm～50mm，泡沫吸能材料的长度设置为50mm-100mm。

进一步地，所述内板设置为U形板，所述U形板的两端分别弯折形成第一翻边结构，所述外板的两端分别折弯形成第二翻边结构，所述第一翻边结构和第二翻边结构胶粘后铆接相连。

进一步地，所述外板设置为冲压铝合金板，外板的后部设置有避让凹槽，靠近避让凹槽的外板上沿其长度方向设置有条形加强筋。

进一步地，所述前纵梁总成的前端焊接固定有用于安装吸能盒的安装板，所述安装板与第一翻边结构和第二翻边结构焊接固定。

本实用新型的有益效果是：

1、前纵梁内板设置为吸能效果好的铸造铝合金板，内板内壁上设置有网格状加强筋，增加了前纵梁的整体强度，由于外板后端设置有与车体安装的避让凹槽，此处容易产生折弯变形，所以内板后端的网格状加强筋内填充有泡沫吸能材料，起到充分吸能的作用，满足了碰撞后车身变形量在安全适当的范围内，保护了乘员的生命安全。

2、网格状加强筋的排列密度、厚度和高度自内板的前端至后端逐渐增加，实现了强度由前到后逐渐增强，而且泡沫吸能材料的厚度自内板的前端至后端逐渐增加，实现了吸能性能由前到后逐渐增强，降低了前纵梁的变形量，进一步减小了碰撞后车身的变形量，降低了对乘员的伤害。

3、前纵梁总成的前端焊接固定有用于安装吸能盒的安装板，安装板与内板的第一翻边结构和外板的第二翻边结构焊接固定，进一步增加了前纵梁总成的整体连接强度，避免了前纵梁总成的拼接处产生开裂，而且使吸能盒与前纵梁总成的连接更稳定、连接强度更高，提高了吸能盒和前纵梁总成的吸能效果。综上，本实用新型的整体结构强度高，吸能效果好，抗弯性能强，可承受高速正面碰撞，减小了车身的变形量，保护了乘员的生命安全。

附图说明

下面对本实用新型说明书各幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的爆炸图；

图3为图1的A-A剖视图；

上述图中的标记均为：1.内板，11.第一翻边结构，2.外板，21.第二翻边结构，22.避让凹槽，23.条形加强筋，3.网格状加强筋，4.泡沫吸能材料，5.安装板。

具体实施方式

下面对照附图，通过对最优实施例的描述，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明。

本实用新型具体的实施方案为：如图1、图2所示，一种汽车前纵梁结构，包括内板1和外板2连接形成的前纵梁总成，前纵梁总成的前端与吸能盒相连，后端与驾乘舱前围板相连，内板1和外板2之间形成腔体结构，内板1设置为铸造铝合金板，内板1内壁上设置有网格状加强筋3，内板1后端的网格状加强筋3内填充有泡沫吸能材料4，由于外板2后端设置有与车体安装的避让凹槽22，此处容易产生折弯变形，所以内板1后端的网格状加强筋3内填充有泡沫吸能材料4，起到充分吸能的作用，满足了碰撞后车身变形量在安全适当的范围内，保护了乘员的生命安全。

进一步优化地，网格状加强筋3的网格排列密度自内板1的前端至后端逐渐增加，网格状加强筋3的厚度自内板1的前端至后端逐渐增加，网格状加强筋3的高度自内板1的前端至后端逐渐增加，实现了前纵梁总成的强度由前到后逐渐增强的效果，减少了碰撞后驾乘舱前围板的入侵量。

进一步优化地，泡沫吸能材料4的厚度自内板1的前端至后端逐渐增加，泡沫吸能材料4的厚度设置为10mm～50mm，泡沫吸能材料4的长度设置为50mm-100mm，实现了前纵梁总成的吸能性能由前到后逐渐增强的效果，进一步降低了前纵梁总成的变形量，减小了碰撞后车身的变形量，降低了对乘员的伤害。

具体地，内板1设置为U形板，U形板的两端分别弯折形成第一翻边结构11，外板2的两端分别折弯形成第二翻边结构21，第一翻边结构11和第二翻边结构21胶粘后铆接相连，使内板1和外板2之间的连接更加牢固，保证了前纵梁总成安装后的稳定性，进一步提高了吸能效果。

具体地，外板2设置为冲压铝合金板，外板2的后部设置有避让凹槽22，靠近避让凹槽22的外板2上沿其长度方向设置有条形加强筋23，条形加强筋23增加了避让凹槽22的承力薄弱环节的强度，进一步减小了外板2的弯曲变形程度，提高了吸能效果。

具体地，前纵梁总成的前端焊接固定有用于安装吸能盒的安装板5，安装板5与第一翻边结构11和第二翻边结构21焊接固定，此焊接过程可在安装板5设置多个焊片，通过焊片与前纵梁总成前端外壁贴合后焊接固定，进一步增加了前纵梁总成的整体连接强度，避免了前纵梁总成的拼接处产生开裂，而且使吸能盒与前纵梁总成的连接更稳定、连接强度更高，提高了吸能盒和前纵梁总成的吸能效果。

此汽车前纵梁结构的具体安装过程是：首先，使用设备在内板1后端的网格状加强筋3内填充泡沫吸能材料4；然后，在内板1的第一翻边结构11上涂抹胶黏剂，使第一翻边结构11和外板2的第二翻边结构21对齐后铆接相连；最后，在组装后的前纵梁总成的前端焊接安装板5，使安装板5与第一翻边结构11和第二翻边结构21焊接固定。

综上，本实用新型的整体结构强度高，吸能效果好，抗弯性能强，可承受高速正面碰撞，减小了车身的变形量，保护了乘员的生命安全。

以上所述，只是用图解说明本实用新型的一些原理，本说明书并非是要将本实用新型局限在所示所述的具体结构和适用范围内，故凡是所有可能被利用的相应修改以及等同物，均属于本实用新型所申请的专利范围。