横梁、车辆顶盖和车辆的制作方法

本实用新型涉及横梁领域、特别是车辆顶盖横梁领域，具体而言，涉及一种横梁、装设有该横梁的车辆顶盖以及装设有该车辆顶盖的车辆。

背景技术：

汽车顶盖横梁横向支撑于顶盖下部前沿，其通过左右连接板连接于车身左右侧围之间，起加强顶盖强度和固定内部零件如左/右遮阳板、后视镜的作用。顶盖横梁设计断面通常呈“W”型，其前端与顶盖焊接在一起，后端和顶盖采用膨胀胶连接，可以对顶盖局部刚度起到加强左右。顶盖横梁在车顶部受压和滚翻时也能起到一定的支撑作用，其对整车扭转刚度和模态都起着重要作用。为提高整车性能，通常会设计较强的汽车顶盖横梁，同时保证横梁两端和侧围之间的连接强度和刚性。

而同时随着汽车保有量的增加，环境问题为汽车厂商和汽车用户所关注，汽车轻量化是节能环保的有效措施，也是汽车技术发展的必然趋势。在汽车顶盖横梁上如何实现其结构轻量化，同时保证其在结构刚性及碰撞性能要求成为一大挑战。

目前传统的汽车设计中，顶盖横梁材料为采用厚度一致的铁板，其厚度约为0.7mm并且与周边件采用点焊连接，故零件重量重。依据顶盖横梁主要承受内部零件的重力、顶盖受载传递的压力以及侧翻时对接头位置的压力的承载特点，以及依据材料力学的理论，这种等厚度的梁结构在受力时，结构本体材料在受载过程中将会有相当部分的材料不会对机构的整体力学性能有贡献。

技术实现要素：

本实用新型通过使用铝材和变料厚来达到降低车身重量、提高轻量化系数的目的。

此外，本实用新型还旨在解决或者缓解现有技术中存在的其它技术问题。

本实用新型通过提供一种横梁、装设有该横梁的车辆顶盖以及装设有该车辆顶盖的车辆来解决上述问题，具体而言，根据本实用新型的一方面，提供了：

一种横梁，其中，所述横梁为板状并且由铝合金制成，所述横梁具有至少一组厚度变化区域，所述厚度变化区域具有较厚部、过渡部和较薄部，其中，所述较厚部至少分别设置在所述横梁的两端处并且其厚度大于所述较薄部的厚度，所述较薄部至少设置在所述横梁的中部，所述过渡部设置在所述较厚部与所述较薄部之间，所述过渡部的厚度大于所述较薄部的厚度且小于所述较厚部的厚度。

可选地，根据本实用新型的一种实施方式，所述较薄部的厚度为1.0mm到1.5mm。

可选地，根据本实用新型的一种实施方式，所述较厚部的厚度为1.2mm到1.8mm。

可选地，根据本实用新型的一种实施方式，所述过渡部的长度为20mm到40mm。

可选地，根据本实用新型的一种实施方式，所述过渡部的厚度线性地变化。

可选地，根据本实用新型的一种实施方式，所述横梁具有至少两组厚度变化区域。

可选地，根据本实用新型的一种实施方式，所述横梁为车辆顶盖的前横梁和/或中横梁和/或后横梁。

可选地，根据本实用新型的一种实施方式，所述横梁一体冲压成型。

根据本实用新型的另一方面，本实用新型提供了一种车辆顶盖，所述车辆顶盖具有前横梁、中横梁和后横梁，其中，所述前横梁和/或所述中横梁和/或所述后横梁为上述任一种横梁。

可选地，根据本实用新型的一种实施方式，所述横梁通过点焊装配在所述车辆顶盖上。

根据本实用新型的再一方面，本实用新型提供了一种车辆，其中，所述车辆具有上述任一种车辆顶盖。

所提供的横梁、装设有该横梁的车辆顶盖以及装设有该车辆顶盖的车辆的有益之处包括：顶盖横梁、尤其中横梁由铁材料改为铝材料；顶盖横梁、尤其中横梁厚度从例如约为0.7mm的单一厚度通过使用变料厚铝板材而改成例如使得两边厚度为1.5mm、中间厚度为1.2mm，并且中间有30mm过渡区域让厚度从1.5mm过渡到1.2mm，从而达到降低例如车身重量的目的，提高了轻量化系数。

附图说明

参考附图，本实用新型的上述以及其它的特征将变得显而易见，其中，

图1示出了根据本实用新型的横梁（以中横梁为例）的一种实施方式的示意图；

图2示出了根据本实用新型的车辆顶盖的一种实施方式的示意图。

具体实施方式

容易理解，根据本实用新型的技术方案，在不变更本实用新型实质精神下，本领域的一般技术人员可以提出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实用新型的技术方案的示例性说明，而不应当视为本实用新型的全部或者视为对本实用新型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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等或类似表述仅用于描述与区分目的，而不能理解为指示或暗示相应的构件的相对重要性。

参考图1，其示出了根据本实用新型的横梁1（以中横梁为例）的一种实施方式的示意图。所述横梁1为板状并且由铝合金制成，所述横梁1具有至少一组厚度变化区域，所述厚度变化区域具有较厚部11、12、过渡部13、14和较薄部15，其中，所述较厚部11、12至少分别设置在所述横梁1的两端处并且其厚度大于所述较薄部15的厚度，所述较薄部15至少设置在所述横梁1的中部，所述过渡部13、14设置在所述较厚部11、12与所述较薄部15之间，所述过渡部13、14的厚度大于所述较薄部15的厚度且小于所述较厚部11、12的厚度。其中，用双竖线分别示意性地标明了过渡部所在的位置。

应当理解，“板状”表示所述横梁1的厚度大小整体来看相对于其长宽的大小较小，这是相对而言的，也就是说不意味着所述横梁1的厚度本身一定是小的。同理，较厚与较薄也是相对于彼此而言的。所述过渡部13、14用于连接所属的较厚部11、12与较薄部15，从而在它们之间形成过渡。

在图中所示出的实施方式中，所述较厚部11、12位于所述横梁1的两端，并且所述较薄部15设置在所述横梁1的中部。然而应当理解，这种设置方式仅仅是示例性的并且能够根据实际情况进行改型。例如，所述横梁1具有至少两组厚度变化区域（所述厚度变化区域即包括较厚部、过渡部和较薄部），并且/或者每组厚度变化区域的较厚部、过渡部和较薄部的厚度、长度等尺寸能够相同或不同，并且/或者每组过渡部的过渡形态（例如线性过渡）也能够相同或不同。更具体地，例如从图中的左端开始，所述横梁1由左向右地先从第一较厚部经由第一过渡部逐渐变细为第一较薄部，进而所述第一较薄部经由具有不同过渡形态/过渡方式的第二过渡部逐渐变厚为具有与所述第一较厚部不同厚度的第二较厚部，并且所述第二较厚部越过所述横梁1的中线，最后所述第二较厚部经由第三过渡部继续逐渐变厚为位于所述横梁1右侧端部的第三较厚部。应当理解，所述厚度变化区域的形态能够根据实际情况进行改变，只要保证位于所述横梁1的两端处的部位厚度较厚，中间区域处具有较薄部位即可（当然还可以部分地具有较厚部位），这是因为两端厚、中间薄的设置能够减少中间的厚度，从而实现减轻重量、同时保持两端强度不变的技术效果。另外，所述较厚部、所述过渡部和/或所述较薄部也不必相对于所述中线对称布置，并且它们的尺寸和形态也不必相同。

另外，所述较薄部15的厚度可选地为1.0mm到1.5mm、图中为1.2mm；所述较厚部11、12的厚度为1.2mm到1.8mm、图中为1.5mm；所述过渡部13、14的长度为20mm到40mm、图中为30mm。应当理解，这些尺寸也是示例性的并且能够根据实际情况、例如所应用的顶盖尺寸、所需要的强度和重量要求等因素进行改变。

关于所述过渡部13、14的过渡形态方面，所述过渡部13、14的厚度可选地线性地变化，以便能够获得均匀的力传递和承载特性。当然，过渡方式也能够非线性地进行、例如以某函数的方式进行变化，甚至是先加厚再变薄到所属的较薄部，或者在其间反复改变厚度，只要其两端与所属的较厚部和较薄部的厚度相匹配即可，这也能够例如根据所应用的顶盖尺寸、所需要的强度和重量要求等因素进行改变。

关于所述横梁1的制造工艺方面，所述横梁1能够冲压成型、例如一体冲压成型，由此所述横梁1没有接缝，具有较高的强度并且能够承受较大的冲击力。将不等料后的板料一次性冲压成型成为零件，同时零件本身具备厚度不一致的特性，比单一冲压出等厚零件更加节省重量。另外，冲压成型具有的优点还在于：加工出来的零件质量稳定、一致性好；能够制造形状复杂、刚性好、表面质量高、质量轻的零件；材料利用率高、为少或无屑加工；效率高、操作方便；生产成本低。

关于所述横梁1的应用方面，所述横梁1能够为车辆顶盖2的前横梁和/或中横梁和/或后横梁，以便降低车身重量、提高了轻量化系数。参考图2，其示出了根据本实用新型的车辆顶盖2的一种实施方式的示意图。所述车辆顶盖2具有前横梁、中横梁和后横梁，其中，所述前横梁和/或所述中横梁和/或所述后横梁为根据本实用新型的横梁1。具体地，位于图2中左侧的是前横梁、中部的是中横梁、右侧的是后横梁。所述车辆顶盖2能够根据实际情况将其这些横梁中的全部、一个或两个采用根据本实用新型的横梁1，并且这些横梁1之间的厚度变化区域也能够彼此相同或部分相同或完全不同，如上所述那样，以便与各种强度和轻量化的要求相匹配。此外，若有必要，所述横梁1也能够装配于其它盖子处，包括但不限于与车辆领域相关的盖。

此外，所述横梁1通过点焊装配在所述车辆顶盖2上。也就是说，所述横梁1与周边件使用铝点焊进行连接从而装配在所述车辆顶盖2上。点焊是将焊件在接头处接触面上的个别点焊接起来，为一种高速、经济的连接方法。应当理解，其它焊接方式或者更一般地其它连接方式均是可行的。

应当理解的是，本实用新型的车辆顶盖2可装设在各种车辆上，包括汽油车、柴油车、轿车、货车、客车、电动汽车等等。因此，本实用新型的主题还旨在保护装设有本实用新型的车辆顶盖2的各种车辆。

综上所述，通过将顶盖横梁、尤其中横梁由铁材料改为铝材料；将顶盖横梁、尤其中横梁厚度从例如约为0.7mm的单一厚度通过使用变料厚铝板材而改成例如使得两边厚度为1.5mm、中间厚度为1.2mm，并且中间有30mm过渡区域让厚度从1.5mm过渡到1.2mm，从而达到降低例如车身重量的目的，提高了轻量化系数。

应当理解的是，所有以上的优选实施例都是示例性而非限制性的，本领域技术人员在本实用新型的构思下对以上描述的具体实施例做出的各种改型或变形都应在本实用新型的法律保护范围内。