全框式前副车架及机动车辆的制作方法

本实用新型涉及汽车制造技术领域，特别是设于机动车辆车桥的前副车架。本实用新型还涉及设有所述前副车架的机动车辆。

背景技术：

副车架可以看成是前后车桥的骨架，是前后车桥的组成部分。副车架并非完整的车架，而是支承前后车桥、悬挂的支架，使车桥、悬挂通过它再与车身骨架(又称“正车架”)相连。

在实际生产中，前后悬挂在副车架上先组装，进而组成一个车桥总成，再将这个总成装配到车身上，悬挂部件和副车架直接连接，同等的振动经由副车架缓冲，传递到车身的时候，振动已经被大幅减少，进而整车的舒适性得到大大改善。此外，由于副车架的刚度大于车身刚度，经由副车架连接，悬挂连接刚度得到大大增强，不但提升了舒适性，同时，又在地板强度和操控性等方面，具有一定的优势。

对于传统的前副车架而言，一般主要由左臂、右臂、前横梁和后横梁等部件组成，其左臂、右臂、前横梁和后横梁一起围成口字型。这种在整体上呈全框式结构的前副车架，虽然能够在一定程度上满足使用要求，但由于左臂、右臂、前横梁和后横梁在具体结构、形状以及相互之间的连接方式等方面设计的不够合理，导致其连接刚度和支撑的稳固性能偏弱，有进一步提升的空间。

因此，如何改进前副车架的结构，以提升其使用性能，是本领域技术人员需要解决的技术问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种全框式前副车架。该前副车架具有更好的连接刚度，支撑性能更加稳固，从而可以更加有效地控制发动机下沉轨迹，吸收碰撞能量，提升车辆安全性。

本实用新型的另一目的是提供一种设有所述全框式前副车架的机动车辆。

为实现上述目的，本实用新型提供一种全框式前副车架，包括左纵臂、右纵臂、前横梁和后横梁，所述前横梁的左端连接所述左纵臂的前端，所述前横梁的右端连接所述右纵臂的前端，所述后横梁的左端连接所述左纵臂的后端，所述后横梁的右端连接所述右纵臂的后端；所述左纵臂、右纵臂和后横梁为上下片焊合件，所述前横梁为横向延伸的管件；所述左纵臂和右纵臂的前端设有开口相对的第一承插口和第二承插口，所述前横梁的左端和右端分别形成左平直段和右平直段，所述左平直段的外端为第一插接端，所述右平直段的外端为第二插接端；所述第一插接端与第一承插口相互插接并焊接连接，所述第二插接端与第二承插口相互插接并焊接连接。

优选地，所述后横梁的左端和右端分别形成左平直段和右平直段，所述左平直段的外端形成第三承插口，所述右平直段的外端形成第四承插口；所述左纵臂和右纵臂的后端设有相对的第三插接端和第四插接端，所述第三插接端与第三承插口相互插接并焊接连接，所述第四插接端与第四承插口相互插接并焊接连接。

优选地，所述左纵臂从前端向后端依次包括圆滑过渡的左弯弧段、左内收段、左内斜段、左横插段和左后斜段，所述左内斜段的宽度从前向后逐渐变大，所述左后斜段从所述左横插段的左后角部位斜向左后方延伸；所述右纵臂从前端向后端依次包括圆滑过渡的右弯弧段、右内收段、右内斜段、右横插段和右后斜段，所述右内斜段的宽度从前向后逐渐变大，所述右后斜段从所述右横插段的右后角部位斜向右后方延伸。

优选地，所述前横梁的中部在内侧设有发动机前悬置安装点；所述左弯弧段上设有位于左前角区域且高出其上表面的车身左前安装点，所述右弯弧段上设有位于右前角区域且高出其上表面的车身右前安装点；所述左内斜段的顶面设有向外弯曲呈弧形的左连接臂，所述左连接臂的末端设有车身左中安装点，所述右内斜段的顶面设有向外弯曲呈弧形的右连接臂，所述右连接臂的末端设有车身右中安装点；所述左后斜段的端部设有车身左后安装点，所述右后斜段的端部设有车身右后安装点；所述后横梁的中部设有发动机后悬置安装点。

优选地，所述左内斜段上设有位于所述车身左中安装点左前侧的左摆臂前点安装点和位于所述车身左中安装点右后侧的转向器左安装点；所述右内斜段上设有位于所述车身右中安装点右前侧的右摆臂前点安装点和位于所述车身右中安装点左后侧的转向器右安装点。

优选地，所述左内斜段上设有位于所述转向器左安装点左后侧的左摆臂后点与稳定杆安装点；所述右内斜段上设有位于所述转向器右安装点右后侧的右摆臂后点与稳定杆安装点。

优选地，所述左纵臂、右纵臂和后横梁均包括焊接连接的上片体和下片体，所述上片体具有上凹腔，所述下片体具有下凹腔，两者在边缘部位焊接连接形成内部具有腔体的中空结构

优选地，所述上片体与下片体的焊缝为具有若干间断区域的非连续焊缝。

优选地，所述前横梁包括位于中段的圆管、位于两端的方管以及位于所述圆筒和方管之间的过渡管。

为实现上述另一目的，本发明提供一种机动车辆，包括车身、装配于车身的前车桥，所述前车桥设有前副车架，所述前副车架为上述任一项所述的全框式前副车架。

本实用新型所提供的前副车架的左纵臂、右纵臂和后横梁为上下片焊合件，前横梁为横向延伸的管件，前横梁和后横梁的两端分别与左纵臂和右纵臂相互插接并焊接连接。这种结构配置和连接方式可提高前副车架的连接刚度，使其支撑性能更加稳固，从而可以更加有效地控制发动机下沉轨迹，吸收碰撞能量，提升车辆安全性。此外，由于前横梁和后横梁的两端与左纵臂和右纵臂是通过平直段相互插接，因此在适配同平台横向轮距不同的车型时，只需根据横向轮距变化更换前横梁和后横梁即可，不需要更换整个汽车全框式前副车架，实现了模块化和通用化；而且，由于前、后横梁均为插入搭接的焊接结构，前横梁只需调整切割尺寸改变长短，后横梁的上下片体也只需更改落料模具，成型模具则可以设计成共用的，大大的降低了成本。

本实用新型所提供的机动车辆设有所述全框式前副车架，由于所述全框式前副车架具有上述技术效果，则设有该全框式前副车架的机动车辆也应具有相应的技术效果。

附图说明

图1为本实用新型实施例公开的一种全框式前副车架的轴测图；

图2为图1所示全框式前副车架的俯视图。

图中：

1.左纵臂11.左弯弧段12.左内收段13.左内斜段14.左横插段15.左后斜段2.右纵臂21.右弯弧段22.右内收段23.右内斜段24.右横插段25.右后斜段3.前横梁4.后横梁5.加强筋6.第一承插口7.第二承插口8.第一插接端9.第二插接端10.第三承插口11.第四承插口12.第三插接端13.第四插接端14.发动机前悬置安装点15.车身左前安装点16.车身右前安装点17.左连接臂18.车身左中安装点19.右连接臂20.车身右中安装点21.车身左后安装点22.车身右后安装点23.发动机后悬置安装点24.左摆臂前点安装点25.转向器左安装点26.右摆臂前点安装点27.转向器右安装点28.左摆臂后点与稳定杆安装点29.右摆臂后点与稳定杆安装点

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

在本文中，“上、下、左、右”等用语是基于附图所示的位置关系而确立的，根据附图的不同，相应的位置关系也有可能随之发生变化，因此，并不能将其理解为对保护范围的绝对限定；而且，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个与另一个具有相同名称的部件区分开来，而不一定要求或者暗示这些部件之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

请参考图1，图1为本实用新型实施例公开的一种全框式前副车架的轴测图。

如图所示，在一种具体实施方式中，本实用新型所提供的前副车架主要由左纵臂1、右纵臂2、前横梁3和后横梁4构成，前横梁3的左端连接左纵臂1的前端，前横梁2的右端连接右纵臂2的前端，后横梁4的左端连接左纵臂1的后端，后横梁4的右端连接右纵臂2的后端，左纵臂1、右纵臂2、前横梁3和后横梁4经插接、焊接连接形成前端宽度大于后端宽度的“口”字形结构，为全框式前副车架，其在使用时安装于车辆的前车桥，用于安装发动机、摆臂、稳定杆以及转向器等其他部件。

左纵臂1、右纵臂2和后横梁4为上下片焊合件，左纵臂1和右纵臂2的结构左右对称，以左纵臂1为例，其包括焊接连接的上片体和下片体，上片体采用一整块板材冲压成型，具有上凹腔，下片体也采用一整块板材冲压成型，具有下凹腔，上片体和下片体在边缘部位焊接连接，形成内部具有腔体的中空结构，材料利用率较高，上片体与下片体的焊缝上设有若干缺口或孔位，这些缺口或孔位在焊缝上形成若干间断区域，使焊缝成为非连续的焊缝，以减少焊接变形。

左纵臂1从前端向后端呈非直线型的构造，依次包括圆滑过渡的左弯弧段11、左内收段12、左内斜段13、左横插段14和左后斜段15，左内斜段13的宽度从前向后逐渐变大，左后斜段15从左横插段14的左后角部位斜向左后方延伸；右纵臂2从前端向后端呈非直线型的构造，依次包括圆滑过渡的右弯弧段21、右内收段22、右内斜段23、右横插段24和右后斜段25，右内斜段23的宽度从前向后逐渐变大，右后斜段25从右横插段24的右后角部位斜向右后方延伸。

具体地，左纵臂1的上、下片体在左弯弧段11和左内收段12的外侧边缘设有外翻边，在左弯弧段11、左内收段12和左内斜段13的内侧边缘也设有外翻边，其上、下片体的外翻边上下贴合并焊接连接，同理，右纵臂2的上、下片体在右弯弧段21和右内收段22的外侧边缘设有外翻边，在右弯弧段21、右内收段22和右内斜段23的内侧边缘也设有外翻边，其上、下片体的外翻边上下贴合并焊接连接。

左纵臂1和右纵臂2其他部位的边缘不设置外翻边，其上、下片体的边缘以内外贴合的方式焊接连接在一起。

同理，后横梁4的边缘未设置外翻边，其上、下片体的边缘以内外贴合的方式焊接连接在一起，并在焊缝上设有圆形、长圆形的孔位，以使焊缝在局部间断，形成非连续焊缝。

后横梁4的上片体和下片体上均设有冲压成型的加强筋5，以提升副车架的模态与刚度，加强筋5的内表面为内凹部，外表面为外凸部，包括相连通的纵向部分和横向部分，图中所示的加强筋5具有一道纵向部分和两道与纵向部分垂直的横向部分。当然，纵向部分和横向部分的数量和角度可根据实际需要进行调整，还可以设计成其他形式。

前横梁3为横向延伸的钢质管件，分为位于中段的圆管、位于两端的方管以及位于圆筒和方管之间的过渡管，前横梁3的长度大于后横梁4的长度，后横梁4的横断面面积大于前横梁3。当然，前横梁3也可以通体为圆管或方管，若前横梁3为圆管，则其两端的第一插接端8和第二插接端9在截面上呈圆形，相应地，左纵臂1上的第一承插口6和右纵臂2上的第二承插口7在截面上也呈圆形。

左纵臂1和右纵臂2的前端设有开口相对的第一承插口6和第二承插口7，前横梁3的左端和右端分别形成左平直段和右平直段，左平直段的外端为第一插接端8，右平直段的外端为第二插接端9；第一插接端8与第一承插口6相互插接并焊接连接，第二插接端9与第二承插口7相互插接并焊接连接。

后横梁4呈较为扁平的形状，其纵截面呈矩形，具有较为平整且面积较大的上表面，左端和右端分别形成左平直段和右平直段，左平直段的外端形成第三承插口10，右平直段的外端形成第四承插口11；左纵臂1和右纵臂2的后端设有相对的第三插接端12和第四插接端13，第三插接端12与第三承插口10相互插接并焊接连接，第四插接端13与第四承插口11相互插接并焊接连接。

请参考图2，图2为图1所示全框式前副车架的俯视图。

如图所示，前横梁3的中部在内侧设有发动机前悬置安装点14，此安装点主要由两个左右背向安装的支座构成，支座上开设有相应的连接孔，两支座的横向投影大体呈顶角圆滑过渡的三角形，周边具有背向外翻边缘，且外翻边缘的宽度从支座顶部向底部逐渐变宽，支座的底部形状与前横梁3的局部外形相吻合，通过型面搭接并焊接连接。

左弯弧段11上设有位于左前角区域且高出其上表面的车身左前安装点15，右弯弧段21上设有位于右前角区域且高出其上表面的车身右前安装点16，车身左前安装点15和车身右前安装点16的结构相同，两者左右对称，以车身左前安装点15为例，其主要由前侧板、后侧板、内侧板以及顶板组焊而成，所形成的开口朝向左侧，由于未设置外侧板和底板，因此呈开放式结构，内部设有一道平行于顶板的加强板，顶板和加强板上分别开设有孔位，以安装前连接衬套。

左内斜段13的顶面设有向外弯曲呈弧形的左连接臂17，左连接臂17的末端设有车身左中安装点18，右内斜段23的顶面设有向外弯曲呈弧形的右连接臂19，右连接臂19的末端设有车身右中安装点20，左连接臂17、车身左中安装点18与右连接臂19、车身右中安装点20左右对称，以左连接臂17和车身左中安装点为例，左连接臂17为一段弧形圆管，此弧形圆管的下端从顶面插入左纵臂1，与左纵臂1焊接连接，上端向左侧弯曲，大约呈90度角，且弯曲后的末端焊接有中连接衬套。

左后斜段15的端部设有车身左后安装点21，右后斜段25的端部设有车身右后安装点22，车身左后安装点21和车身右后安装点22左右对称，以车身左后安装点21为例，左后斜段15的底面与左横插段14的底面位于同一平面，左后斜段15的顶面与底面的间距小于左横插段14的顶面与底面的间距，也就是说，左后斜段15的顶面低于左横插段14的顶面，从而使左后斜段15相对于左横插段14而言厚度变薄，左后斜段15的端部呈平行于横向方向的立面，此立面上加工有半圆形凹位，并在半圆形凹位中焊接有后连接衬套。

车身左后安装点21的高度低于车身左前安装点15和车身左中安装点18，车身右后安装点22的高度低于车身右前安装点16和车身右中安装点20，整个前副车架可以通过两个前连接衬套、两个中连接衬套、两个后连接衬套，共计六个连接衬套与车身通过螺栓进行连接。

后横梁4的中部设有一近似圆形的内凹区域，并在内凹区域的底面上加工有多个连接孔，以通过螺栓等连接件与发动机相连接，形成发动机后悬置安装点23。

左内斜段13上设有位于车身左中安装点18左前侧的一个连接孔，以形成左摆臂前点安装点24，并设有位于车身左中安装点18右后侧的两个纵向排列的连接孔，以形成转向器左安装点25；右内斜段23上设有位于车身右中安装点20右前侧的一个连接孔，以形成右摆臂前点安装点26，并设有位于车身右中安装点20左后侧的两个纵向排列的连接孔，以形成转向器右安装点27。

左内斜段13上设有位于转向器左安装点25左后侧的两个纵向排列的连接孔，以形成左摆臂后点与稳定杆安装点28；右内斜段23上设有位于转向器右安装点27右后侧的两个纵向排列的连接孔，以形成右摆臂后点与稳定杆安装点29。

上述实施例仅是本实用新型的优选方案，具体并不局限于此，在此基础上可根据实际需要作出具有针对性的调整，从而得到不同的实施方式。例如，在左纵臂1和右纵臂2上设置其他安装点，或者，在左纵臂1和右纵臂2上设计其他连接座、孔位、内凹部、凸起部等，以实现连接、定位、增加结构强度等目的，等等。由于可能实现的方式较多，这里就不再一一举例说明。

根据至少一种实施例，采用上述结构配置和连接方式，能够提高前副车架的连接刚度，使其支撑性能更加稳固，从而可以更加有效地控制发动机下沉轨迹，吸收碰撞能量，提升车辆安全性。

此外，由于前横梁3和后横梁4的两端与左纵臂1和右纵臂2是通过平直段相互插接，因此在适配同平台横向轮距不同的车型时，只需根据横向轮距变化更换前横梁3和后横梁4即可，左、右纵臂可以直接借用，不需要更换整个汽车全框式前副车架，实现了模块化和通用化。

而且，由于前、后横梁均为插入搭接的焊接结构，不论前、后横梁是变长还是变短，其中间部分并不会发生变化，前横梁3只需调整切割尺寸改变长短，后横梁4的上下片体也只需更改落料模具，成型模具可在一定轮距变化范围内设计成共用，大大的降低了成本。

除了上述全框式前副车架，本实用新型还提供一种机动车辆，包括车身、装配于车身的前车桥，所述前车桥设有前副车架，其中，所述前副车架为上文所述的全框式前副车架。

具体可以是采用内燃机作为发动机的汽车或由电机驱动的电动汽车，也可以是混合动力汽车，有关这些汽车的其他结构请参考现有技术，本文不再赘述。

以上对本实用新型所提供的全框式前副车架及机动车辆进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。