一种车辆及用于形成车身骨架的铝合金型材的制作方法

本实用新型涉及车辆制造技术领域，具体涉及一种车辆及用于形成车身骨架的铝合金型材。

背景技术：

车辆的车身骨架一般是由薄壁杆件及冲压板件组成的空间高次超静定结构，其受力情况较为复杂，在车身骨架的外侧装配上蒙皮则形成了车辆的外壳。车辆在行驶过程中大约需要将70%的燃料消耗在带动车身运动上，而车辆自重降低10%的重量，燃油效率就可以提高7%-8%，所以，车身的轻量化对降低车辆能耗有着重要意义。

在现有技术中，具有轻金属之称的铝合金由于其质轻、比强度高、抗冲击性能好等优点而成为了制作车身骨架的首选材料。但是铝合金车身骨架对其结构强度、刚度、屈服强度和疲劳强度的要求都很高，尤其是铝合金车身骨架的结构及连接强度决定了整车的综合强度性能。目前对铝合金车身骨架进行连接的方式包括焊接和铆接，对于焊接来讲，构成铝合金车身骨架的铝合金型材较薄，焊接强度不够高，在焊接时容易变形，除了非主受力构件可以采用焊接外，主受力构件大都不允许直接采用焊接连接，并且铝合金型材在焊接时会降低连接处的机械性能，影响车身骨架的安全性，所以一般都采用铆接。

授权公告号为CN102211615B，授权公告日为2013.11.13的专利文件公开了一种轻量化客车车身结构及其型材，该型材为铝合金型材，可用于全承载式车身结构，能减轻车身重量。这种车身结构包括底盘桁架、四围骨架和顶拱骨架，四围骨架是由立柱与横梁铆接形成的格栅式铝合金骨架，而立柱与横梁之间是采用L形角码连接的，具体采用了将横梁的两端分别抵靠在两根立柱之间，并使用L形角码的两个边分别与立柱及横梁铆接，横梁的横截面为U形，L形角码的用于与横梁铆接的一边置于横梁的U形槽内，横梁的侧壁与立柱的翼部对齐并与车身内蒙皮铆接。

但是其中存在的问题是，作为连接横梁与立柱的连接件的L形角码，其一边是位于横梁的U形槽内，而另一边是直接贴设在立柱上，L形角码会在立柱的外表面凸出一部分，既不美观，也会影响后续在立柱上增加内饰或其他结构。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种用于形成车身骨架的铝合金型材，能够解决现有技术中连接铝合金型材的连接件外露而影响内饰件装配的问题，同时，本实用新型另外的目的在于提供一种使用该铝合金型材的车辆。

为实现上述目的，本实用新型中的车辆采用如下技术方案：

车辆，包括由铝合金型材及连接件组合形成的车身骨架和设置在车身骨架上的内饰，所述铝合金型材上设置有沿着铝合金型材轴向延伸布置的连接件容纳槽，所述连接件的插接端嵌入到所述连接件容纳槽内，所述连接件的插接端上开设有供螺栓穿入的穿孔；所述铝合金型材上还设置有沿着铝合金型材轴向延伸布置的紧固件容纳槽，所述连接件容纳槽与紧固件容纳槽之间设置有连通彼此的开口，所述紧固件容纳槽内设置有螺母，所述螺栓通过开口穿入到紧固件容纳槽内与螺母螺接配合实现连接件与铝合金型材的固定连接；或是所述紧固件容纳槽内设置有螺栓，所述螺栓的头部嵌入在紧固件容纳槽内，所述螺栓通过开口穿入到连接件容纳槽内与螺母螺接配合实现连接件与铝合金型材的固定连接。

其有益效果在于：在铝合金型材上设置有连接件容纳槽，能够实现将连接件的插接端嵌入到连接件容纳槽内，使装配完成后的车身骨架上不存在凸出铝合金型材端面的凸出结构，提高了车身骨架的平整程度，并且在后序中需要将内饰安装在铝合金型材上时，不用对铝合金型材的外表面进行垫平加工，便于车身骨架与内饰的贴合，内饰件在车身骨架上不容易产生变形及异响。另外使用螺栓与螺母配合来将铝合金型材装配成车身骨架，对装配工人的技术要求小，装配的成本低，只需要保证铝合金型材的精度就能够保证车身骨架的装配精度，工艺简单，生产成本低。

进一步的，所述铝合金型材内设有沿着铝合金型材的轴向成对布置的凸筋，所述凸筋之间的间隔形成所述开口。

进一步的，所述连接件的插接端上开设有用于避让螺栓的头部或螺母的凹槽，所述凹槽的深度不小于螺栓的头部或螺母的厚度。

其有益效果在于：凹槽的深度不小于螺栓的头部或螺母的厚度，能够使螺栓的头部或螺母在完成装配后不会凸出在连接件的上表面，从而使连接结构更加紧凑，并且在连接件的上表面上没有存在凸出的结构，不影响车身骨架后续的装配。

进一步的，所述连接件的插接端上设置有嵌入到所述开口内的凸台。

其有益效果在于：凸台嵌入到两凸筋之间的间隔中，能够使凸筋上方的连接件的插接端的厚度减小，使连接结构更加紧凑，提高了车身骨架的美观性。

进一步的，所述凸台的与所述开口的内壁配合的侧面呈V字形布置，所述凸筋具有与凸台的侧面适配的斜面，凸筋的斜面使所述开口形成缩口结构。

其有益效果在于：凸台的外周面具有斜度，而由凸筋的斜面形成的缩口结构能够与凸台在配合时具有越压越紧的效果，使凸台与凸筋之间保持紧密的配合关系，从而提高了连接件与铝合金型材的连接强度。

为实现上述目的，本实用新型中的用于形成车身骨架的铝合金型材采用如下技术方案：

用于形成车身骨架的铝合金型材，所述铝合金型材上设置有沿着铝合金型材轴向延伸布置的以供连接件嵌入的连接件容纳槽，所述铝合金型材上还设置有沿着铝合金型材轴向延伸布置的以供螺栓的头部或螺母嵌入的紧固件容纳槽，所述连接件容纳槽与紧固件容纳槽之间设有连通彼此的开口。

其有益效果在于：在铝合金型材上设置有连接件容纳槽，能够实现将连接件的插接端嵌入到连接件容纳槽内，使装配完成后的车身骨架上不存在凸出铝合金型材端面的凸出结构，提高了车身骨架的平整程度，并且在后序中需要将内饰安装在铝合金型材上时，不用对铝合金型材的外表面进行垫平加工，便于车身骨架与内饰的贴合，内饰件在车身骨架上不容易产生变形及异响。

进一步的，所述铝合金型材内设有沿着铝合金型材的轴向成对布置的凸筋，所述凸筋之间的间隔形成所述开口。

进一步的，所述凸筋具有由靠近连接件容纳槽的一侧朝向靠近紧固件容纳槽的一侧向铝合金型材内侧倾斜布置的斜面，所述斜面配合形成使所述开口形成缩口结构。

其有益效果在于：凸筋的斜面形成的缩口结构能够与用于与凸筋配合的凸台在装配时具有越压越紧的效果，使凸台与凸筋之间保持紧密的配合关系，从而提高了连接件与铝合金型材的连接强度。

附图说明

图1为本实用新型中车辆的车身骨架的连接结构示意图；

图2为本实用新型中车辆的车身骨架中横梁装配结构的剖视图；

图3为本实用新型中车辆的车身骨架中形成横梁的铝合金型材的结构示意图；

图4为本实用新型中车辆的车身骨架中连接件的横截面示意图。

图中：1.横梁；11.翅壁；12.凸筋；13.加强筋板；14.型腔；15.连接件容纳槽；16.紧固件容纳槽；2.立柱；3.连接件；31.凹槽；32.穿孔；33.凸台；34.斜面；4.内饰；5.螺栓；6.内连接部分。

具体实施方式

现结合附图来对本实用新型的具体实施方式进行说明。如图1至图4所示，为本实用新型中车辆的实施例：车辆包括车身骨架和设置在车身骨架上的内饰4，车身骨架包括了形成车身骨架主体的铝合金型材，铝合金型材在车身骨架中又被分为沿着竖向布置的立柱2，和沿着水平方向布置的以用于与立柱2垂直连接的横梁1。其中，立柱2与横梁1在对接后，在立柱2与横梁1形成连接的位置上设置有连接件3，通过连接件3分别与立柱2、横梁1连接来实现将立柱2与横梁1固定在一起。本例中所使用的连接件3为L型，包括两个分别与立柱2、横梁1对应连接的插接端，插接端与立柱2、横梁1是通过螺纹紧固件连接在一起的。

在立柱2、横梁1上开设有用于容纳连接件3的插接端的连接件容纳槽15，连接件3的插接端嵌入到容纳槽内能够避免连接件3的插接端在立柱2、横梁1上凸出，使车身骨架更加美观，并且也便于在车身骨架上布置内饰4。在本例中使用螺栓5来形成螺纹紧固件，在连接件3的插接端上开设有供螺栓5穿入的穿孔32，在连接件3的插接端上还开设有与穿孔32连通的、位于插接端的外端面上的凹槽31，这个凹槽31的深度大于螺栓5的头部的厚度，从而可以在螺栓5在穿入到连接件3中后，使螺栓5的头部没入到凹槽31内，从而使连接件3的上端面没有凸出的结构。并且连接件3的插接端是嵌入到容纳槽内的，所以在立柱2与横梁1完成螺接后，无需在立柱2或横梁1上使用其他零部件来将对应结构垫平，可以直接在立柱2或横梁1上固定内饰4，使内饰4的侧面能够紧贴型材表面，避免内饰4在车辆行驶过程中因其中部悬空而导致变形或异响。在立柱2、横梁1上还开设有用于容纳螺栓5的头部或形成内连接部分6的与螺栓5适配的螺母的紧固件容纳槽16，为了使螺栓5能够穿入到两个容纳槽内，将连接件的插接端与螺母进行螺接，在两个容纳槽之间设置有连通彼此的开口，供螺栓5的穿入和穿出。

以横梁1为例，横梁1的结构为铝合金型材，在横梁1内设置有矩形的型腔14，在横梁1的相对设置的两个端面上，开设有容纳槽，其中，横梁1的翅壁11的内侧形成容纳槽的槽壁，围成型腔14的加强筋板13形成容纳槽的槽底。在容纳槽的槽壁上还设置有沿着容纳槽延伸方向布置的凸筋12，凸筋12将容纳槽分成了连接件容纳槽15和紧固件容纳槽16，凸筋12之间的间隔形成了连通两个容纳槽的开口。凸筋12能够对嵌入到连接件容纳槽15内的连接件3的插接端进行支撑，在连接件3的插接端与横梁1相对固定时插接端的上端面受到螺栓5的头部的顶推具有向下的运动趋势，而凸筋12对插接端具有一个向上的支持力，通过这种配合关系，连接件3的插接端可以在连接件容纳槽15内保持稳定。

在紧固件容纳槽16内，设置有用于与螺栓5配合的内连接部分6，在本例中可以采用螺母形成与螺栓5螺接的内连接部分6。螺母的上端面与凸筋12的下端面形成挡止配合关系，在螺栓5与螺母配合时，螺栓5与螺母通过螺纹连接相向运动，能够将连接件3的插接端夹紧在螺栓5与螺母之间，从而实现将插接端压紧在凸筋12上。

连接件3的插接端的横截面为凸字形，在插接端的靠近凸筋12的一端设置有向两凸筋12之间的间隔凸设的凸台33，凸台33与插接端的本体形成了凸字形结构。插接端的凸台33嵌入到两凸筋12之间，减少了插接端的厚度。而连接件3具有相向布置的斜面34，斜面34是沿着靠近连接件容纳槽15的一侧朝向靠近紧固件容纳槽16的一侧的方向，朝向铝合金型材的内部倾斜设置的。连接件3的两斜面34配合形成了沿着靠近连接件容纳槽15的一侧朝向靠近紧固件容纳槽16的一侧的方向，凸筋12的两侧面是呈V字形布置以形成口径逐渐收缩的缩口结构。

在技术人员装配本实用新型中的车身骨架时，先将组成车身骨架的立柱2和横梁1放置到相应位置上，然后再将连接件3的两插接端分别对应嵌入到立柱2或横梁1的连接件容纳槽15内，使连接件容纳槽15底部的凸筋12能够对插接端进行支撑，并调整插接端上的穿孔32与紧固件容纳槽16内的内连接部分6对应，使螺栓5能够顺利穿入。内连接部分6即螺母与螺栓5旋紧配合，能够将插接端压紧在凸筋12上，使连接件3与立柱2或横梁1实现固定连接，立柱2与横梁1之间则是通过连接件3实现固定。

在连接件3的插接端上设置有凹槽31，凹槽31的深度不小于螺栓5的头部的厚度，能够使螺栓5的头部没入到凹槽31内，并且连接件3的插接端是嵌入到容纳槽内的，技术人员可以将内饰4直接固定在立柱2或横梁1的表面上，立柱2或横梁1的外表面上没有凸出的结构，不会对内饰4的安装起到干涉，能够提高车身骨架的美观性。

为了保证螺接的可靠性，在将螺栓5与内连接部分6进行螺接时，可以进行防松处理，在螺栓5的螺纹上涂抹防松胶，或是在内连接部分6的螺孔中涂抹防松胶，来实现螺栓5与内连接部分6的防松。

在其他实施例中，在紧固件容纳槽内还可以设置有螺栓，螺栓的头部嵌入到紧固件容纳槽内，螺栓的杆部从紧固件容纳槽内伸入到连接件容纳槽内，与螺母配合。

在其他实施例中，铝合金型材中紧固件容纳槽和连接件容纳槽还可以通过其他形式形成，例如通过一体成型形成的紧固件容纳槽和连接件容纳槽的宽度不一致，紧固件容纳槽的宽度较窄，能够满足嵌入螺母或螺栓的头部即可。

在其他实施例中，连接件上的凸台还可以不设置斜度，而是设置为平直面，对应地在铝合金型材的凸筋上不再设置斜面，而是设置为平直面，两凸筋之间的间隔不小于凸台的宽度即可。

在其他实施例中，连接件上不再设置有凹槽，螺栓的头部或螺母可以凸出连接件的表面，为了保证车身骨架的平整度，将连接件容纳槽的深度增加，使螺栓的头部或螺母能够嵌入到连接件容纳槽内，而不再凸出连接件容纳槽的上端面。

在其他实施例中，连接件还可以根据铝合金型材的连接位置调整为V形、T形、一字形或其他形状。

如图1至图4所示，本实用新型中用于形成车身骨架的铝合金型材的结构与上述车辆的实施例中的铝合金型材的结构相同，因此不再对铝合金型材的实施例进行说明。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的实用新型目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡是在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。