CN108819652B - 一种拥有低耗模块钣金成扭力梁及其制配方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及汽车部件领域的车架，具体为一种拥有低耗模块钣金成扭力梁及其制备方法。模块式制作，制作成本低、最大化减少剪切和涨型的模具费用以及压制过程，结构简单但是可调吸能性高，应力分化度大，同时拥有管形梁的优点和单片梁的优点。包括主梁、侧梁，主梁的两侧设置侧梁，其中：所述主梁为模块钣金主梁，包括顶片和顺顶片上侧和下侧向下笔直或斜向弯折的前侧片和后侧片，顶片、前侧片、后侧片三侧包围形成为解剖面为底部无密封的方形或梯形结构，并形成主梁敞腔，主梁敞腔的内部设置有扭转梁加强板。

Description

一种拥有低耗模块钣金成扭力梁及其制配方法

技术领域

本发明涉及汽车部件领域的车架，具体为一种拥有低耗模块钣金成扭力梁及其制配方法。

背景技术

扭力梁车架的主梁在制作的时候一般由涨型制作出来，在涨型工艺制作前是需要进行整块钢板的切割或裁剪的，这个工艺尽最大可能的需要在制作的时候节省成本大大最大化；

单片主梁，利用单片的钢板直接塑形成拥有一个顶壁和从顶壁两侧延伸弯折向下侧壁的的汽车主梁，对比是管形的主梁，单片主梁没有管形主梁的底壁。

发明内容

本发明设计的目的是提供一种拥有低耗模块钣金成扭力梁及其制配方法，模块式制作，制作成本低、最大化减少剪切和涨型的模具费用以及压制过程，结构简单但是可调吸能性高，应力分化度大，同时拥有管形梁的优点和单片梁的优点。

本发明是通过下述技术方案实现的：一种拥有低耗模块钣金成扭力梁，包括主梁、侧梁，主梁的两侧设置侧梁，主梁和侧梁的下侧内弯角中设置弹簧盘，侧梁尾端外侧设置制动器支架，侧梁尾端向内侧设置减振器支架，侧梁头端设置衬套，其中：所述主梁为模块钣金主梁，包括顶片和顺顶片上侧和下侧向下笔直或斜向弯折的前侧片和后侧片，顶片、前侧片、后侧片三侧包围形成为解剖面为底部无密封的方形或梯形结构，并形成主梁敞腔，在主梁的头尾和尾端，在前侧片、后侧片的最外沿切出裁切设置出弧形或U形或V形的侧梁套卡槽，通过侧梁套卡槽顶片裁切设置出顶贴板，前侧片、后侧片被裁切设置出底垫折页；

所述侧梁套卡槽的后方，主梁敞腔的内部设置有扭转梁加强板，扭转梁加强板的直径不大于主梁直径，由平面钢板一体塑形，包括头端的侧梁底贴板部、中间的上扬板部、尾端的叉形板部，整体侧面形状为侧梁底贴板部平直向后延伸到达上扬板部逐渐向上抬起，达到叉形板部又平直或弧形弯折，在叉形板部的最前端向下弧形弯折；所述叉形板部横向设置稳定杆套槽，稳定杆套槽将叉形板部一分为二形成两个叉舌；

所述扭转梁加强板的侧梁底贴板部横向与顶片平行设置在主梁敞腔的底部，上扬板部朝主梁敞腔内部朝顶片上扬设置，并最终由叉形板部贴合设置在顶片底部，使得主梁能形成前端敞口三角形的侧梁应力传导腔；

所述主梁敞腔内还设置应力传导稳定杆，应力传导稳定杆头尾从扭转梁加强板的稳定杆套槽中***，进入侧梁应力传导腔中，并延伸至主梁头端和尾端外侧。

作为优选所述应力传导稳定杆还设置有工字导套或8字导套，工字导套或8字导套套合在应力传导稳定杆***稳定杆套槽的接触处。工字导套或8字导套能够固定并卡合稳定杆，使得稳定杆在和扭转梁加强板进行贴合连接的时候能获得反作用力，使得这种上扬式结构能获得更高的支撑力，特别是在应力传导稳定杆头尾都固定在了侧梁上的时候，更是牢固可靠。

作为优选所述侧梁底贴板部上，横向下凸设置有若干条外延导力凸槽。

作为优选所述侧梁底贴板部的切边形状为S形状或J字形状或半圆弧形或L形状。主要是为了增强和侧梁底部的连接，并且依照不同的侧梁来进行上述的形状设计增强应力的传导，以及侧梁的直径进行适应。

作为优选所述侧梁包括外随动臂板、外随动臂板，两者塑形后镜像匹配拼合焊接成管形，且匹配应力传导稳定杆设置位置，设置稳定杆插接孔。拼合分别制作外板和内板，可以适应不同的外部件（各种支架）和内部件的连接、形状、承重、应力分散情况等制作要求，稳定杆插接孔可以让应力传导稳定杆***，使得侧梁的应力进一步进行传递，并且极大提高整个车架的稳定性。

作为优选所述前侧片、后侧片的底部向外平直或弧形上翘弯折设置。能增加底部的承重能力避免竖直设置造成不良变形。

作为优选所述后侧片中央从底部向上拱起设置，且后侧片沿中央还向弧形内凹0.5~12cm。

作为优选所述扭转梁加强板贴合后侧片形状相互匹配。

一种拥有低耗模块钣金成扭力梁的制备方法，包括以下步骤：1、将所有的钢板按照主梁最长的长度，再切割出顶片、前侧片、后侧片总长的宽度，得到相应的长和宽的钢板方片；

2、将平板钢板放置在钢板剪裁机中，在按照已经设置好的侧梁套卡槽的尺寸，在钢板方片的头尾两侧进行切割；

3、切割后的钢板方片放入涨型机器制作出顶片、前侧片、后侧片三侧包围形成为解剖面为底部无密封的方形或梯形结构，并形成主梁敞腔的主梁，并进一步加工出后侧片的弧形内凹；

4、制作出扭转梁加强板；

5、将应力传导稳定杆横向放入主梁的主梁敞腔，在将扭转梁加强板设置到主梁的头段和尾端，利用扭转梁加强板托起应力传导稳定杆；

6、将侧梁焊接到主梁上，利用顶贴板和前侧片、后侧片被裁切设置出底垫折页来夹合侧梁，侧梁已经设置好的应力传导稳定杆的连接插孔，侧梁固定好应力传导稳定杆；

7、利用工字导套或8字导套加固应力传导稳定杆在稳定杆套槽上；

8、焊接加固所有组件的连接处；

9、继续加装弹簧盘（3）、制动器支架（4）、衬套。

通过采用前述技术方案，本发明的有益效果是：首先方形并且容易切割的主梁制作难度低，切割制作和造型都容易，比平常的扭力梁制作更加节省材料，能达到材料利用额的95%~92%；设置有特殊的主梁头端和尾端结构侧梁套卡槽，再在匹配的位置设置扭转梁加强板，扭转梁加强板是斜上设置的形成三角结构，这种三角结构正好能形成管形主梁的传导应力的空腔结构，这样就能拥有管型主梁连接侧梁后的技术效果，但是在这个技术效果之前，扭转梁加强板还能利用自身的翘扬结构固定住应力传导稳定杆，然后应力传导稳定杆会会如现有技术一样固定到侧梁中，所以又拥有区别现有技术的结构，他造成的技术效果是扭转梁加强板能根据主梁和侧梁的形状、结构迅速的进行调节，而不是如管型梁需要整体重新制作，而且他能直接将应力传导稳定杆悬置，可以适应***侧梁，也可以更具要求直接悬置，还有用增加悬置强度的工字导套或8字导套。

附图说明

图1为整体***图。

图2为整体后视结构图。

图3为主梁后视结构图。

图4为主梁侧面结构图。

图5为主梁立体结构图。

图6为扭转梁加强板主视立体结构图。

图7为扭转梁加强板仰视结构图。

图8为工字导套结构图。

图9为8字导套结构图。

图10为主梁组装应力传导稳定杆实施结构图。

图11为主梁组装应力传导稳定杆仰视结构图。

图12为主梁组装应力传导稳定杆实施侧面视图。

具体实施方式

下面通过实施例，结合附图，对本发明的技术方案作作为优选具体的说明：

本发明中的连接以及连接方法主要指拉伸、弯折、焊接、卡扣和螺丝、螺栓的螺丝连接，以及铰接件的铰接连接，在现有技术中是本技术领域内的固定生产制造和工艺方法，在本发明中如没有直接阐述连接方法的结构部件，都可以采用上述连接方法的一种或多种，在现有本领域技术员已经知晓的情况下，实施例中不赘述；本实施例中提到的上下左右等方向词主要指说书附图中相匹配的方向；

实施例1，如图1-3所示， 一种拥有低耗模块钣金成扭力梁，包括主梁（1）、侧梁（2），主梁的两侧设置侧梁，主梁和侧梁的下侧内弯角中设置弹簧盘（3），侧梁尾端外侧设置制动器支架（4），侧梁尾端向内侧设置减振器支架（5），侧梁头端设置衬套（6），除了主梁，其他都按照现有技术和汽车制作的要求进行制作和采购，随后制作主梁，主梁制作方法为将所有的钢板按照主梁最长的长度，再切割出顶片、前侧片、后侧片总长的宽度，得到相应的长和宽的钢板方片；将平板钢板放置在钢板剪裁机中，在按照已经设置好的侧梁套卡槽的尺寸，在钢板方片的头尾两侧进行切割；切割后的钢板方片放入涨型机器制作出顶片、前侧片、后侧片三侧包围形成为解剖面为底部无密封的方形或梯形结构，并形成主梁敞腔的主梁，并进一步加工出后侧片的弧形内凹；也就是图1和2所示，其中：所述主梁为模块钣金主梁，包括顶片（7）和顺顶片上侧和下侧向下笔直或斜向弯折的前侧片（8）和后侧片（9），顶片、前侧片、后侧片三侧包围形成为解剖面为底部无密封的方形或梯形结构，并形成主梁敞腔（10），在主梁的头尾和尾端，在前侧片、后侧片的最外沿切出裁切设置出弧形或U形或V形的侧梁套卡槽（11），通过侧梁套卡槽顶片裁切设置出顶贴板（12），前侧片、后侧片被裁切设置出底垫折页（13）；顶贴板用于贴合在侧梁顶部、侧梁套卡槽用于侧梁的本体直接套入，出底垫折页用于卡在侧梁底部，将整个侧梁的顶、侧、底进行抱合；

所述侧梁套卡槽的后方，主梁敞腔的内部设置有扭转梁加强板（14），扭转梁加强板的直径不大于主梁直径，由平面钢板一体塑形，包括头端的侧梁底贴板部（15）、中间的上扬板部（16）、尾端的叉形板部（17），整体侧面形状为侧梁底贴板部平直向后延伸到达上扬板部逐渐向上抬起，达到叉形板部又平直或弧形弯折，在叉形板部的最前端向下弧形弯折；所述叉形板部横向设置稳定杆套槽（18），稳定杆套槽将叉形板部一分为二形成两个叉舌（19）；

如图6-7所示，扭转梁加强板是本发明的特殊结构，他可以扭转梁加强板是斜上设置的形成三角结构，这种三角结构正好能形成管形主梁的传导应力的空腔结构，这样就能拥有管型主梁连接侧梁后的技术效果，但是在这个技术效果之前，扭转梁加强板还能利用自身的翘扬结构固定住应力传导稳定杆，然后应力传导稳定杆会会如现有技术一样固定到侧梁中，所以又拥有区别现有技术的结构，他造成的技术效果是扭转梁加强板能根据主梁和侧梁的形状、结构迅速的进行调节，而不是如管型梁需要整体重新制作，而且他能直接将应力传导稳定杆悬置，可以适应***侧梁，也可以更具要求直接悬置；

所述扭转梁加强板的侧梁底贴板部横向与顶片平行设置在主梁敞腔的底部，上扬板部朝主梁敞腔内部朝顶片上扬设置，并最终由叉形板部贴合设置在顶片底部，使得主梁能形成前端敞口三角形的侧梁应力传导腔（20）；这样就形成了管式主梁的类似空腔结构；

如图10所示，所述主梁敞腔内还设置应力传导稳定杆（21），这里的应力传导稳定杆可以直接使用现有技术的传统稳定杆即可，并不需要另外独立开发设计就可以达到直接效果，应力传导稳定杆头尾从扭转梁加强板的稳定杆套槽中***，进入侧梁应力传导腔中，并延伸至主梁头端和尾端外侧。

作为优选所述应力传导稳定杆还设置有工字导套或8字导套（22），工字导套或8字导套套合在应力传导稳定杆***稳定杆套槽的接触处。结构如图8和9所示，工字导套主要会形成一种工字结构上方有月牙撑件，下方是半圆件用来在中间滑动和卡动，它的直径可以是稳定杆套槽的等距离长度，也可以更具自己所需要的应力和强度来进行制备，8字导套则是顶部会制作成1个环状，底部和工字套一样，整个工字导套或8字导套能够固定并卡合稳定杆，使得稳定杆在和扭转梁加强板进行贴合连接的时候能获得反作用力，使得这种上扬式结构能获得更高的支撑力，特别是在应力传导稳定杆头尾都固定在了侧梁上的时候，更是牢固可靠。

作为优选所述侧梁底贴板部上，横向下凸设置有若干条外延导力凸槽（23）。

作为优选所述侧梁底贴板部的切边（24）形状为S形状或J字形状或半圆弧形或L形状。主要是为了增强和侧梁底部的连接，并且依照不同的侧梁来进行上述的形状设计增强应力的传导，以及侧梁的直径进行适应。

作为优选所述侧梁包括外随动臂板（25）、外随动臂板（26），两者塑形后镜像匹配拼合焊接成管形，且匹配应力传导稳定杆设置位置，设置稳定杆插接孔（27）。拼合分别制作外板和内板，可以适应不同的外部件（各种支架）和内部件（主梁）的连接、形状、承重、应力分散情况等制作要求，稳定杆插接孔可以让应力传导稳定杆***，使得侧梁的应力进一步进行传递，并且极大提高整个车架的稳定性。

作为优选所述前侧片、后侧片的底部向外平直或弧形上翘弯折设置。能增加底部的承重能力避免竖直设置造成不良变形。

作为优选所述后侧片中央从底部向上拱起设置，且后侧片沿中央还向弧形内凹0.5~12cm。

作为优选所述扭转梁加强板贴合后侧片形状相互匹配。

一种拥有低耗模块钣金成扭力梁的制备方法，包括以下步骤：1、将所有的钢板按照主梁最长的长度，再切割出顶片、前侧片、后侧片总长的宽度，得到相应的长和宽的钢板方片；

2、将平板钢板放置在钢板剪裁机中，在按照已经设置好的侧梁套卡槽的尺寸，在钢板方片的头尾两侧进行切割；

3、切割后的钢板方片放入涨型机器制作出顶片、前侧片、后侧片三侧包围形成为解剖面为底部无密封的方形或梯形结构，并形成主梁敞腔的主梁，并进一步加工出后侧片的弧形内凹；

4、制作出扭转梁加强板；

5、将应力传导稳定杆横向放入主梁的主梁敞腔，在将扭转梁加强板设置到主梁的头段和尾端，利用扭转梁加强板托起应力传导稳定杆；

6、将侧梁焊接到主梁上，利用顶贴板和前侧片、后侧片被裁切设置出底垫折页来夹合侧梁，侧梁已经设置好的应力传导稳定杆的连接插孔，侧梁固定好应力传导稳定杆；

7、利用工字导套或8字导套加固应力传导稳定杆在稳定杆套槽上；

8、焊接加固所有组件的连接处；

9、继续加装弹簧盘（3）、制动器支架（4）、衬套。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (6)

1.一种拥有低耗模块钣金成扭力梁，包括主梁（1）、侧梁（2），主梁的两侧设置侧梁，主梁和侧梁的下侧内弯角中设置弹簧盘（3），侧梁尾端外侧设置制动器支架（4），侧梁尾端向内侧设置减振器支架（5），侧梁头端设置衬套（6），其特征是：所述主梁为模块钣金主梁，包括顶片（7）和顺顶片上侧和下侧向下笔直或斜向弯折的前侧片（8）和后侧片（9），顶片、前侧片、后侧片三侧包围形成为解剖面为底部无密封的方形或梯形结构，并形成主梁敞腔（10），在主梁的头尾和尾端，在前侧片、后侧片的最外沿切出裁切设置出弧形或U形或V形的侧梁套卡槽（11），通过侧梁套卡槽顶片裁切设置出顶贴板（12），前侧片、后侧片被裁切设置出底垫折页（13）；

所述侧梁套卡槽的后方，主梁敞腔的内部设置有扭转梁加强板（14），扭转梁加强板的直径不大于主梁直径，由平面钢板一体塑形，包括头端的侧梁底贴板部（15）、中间的上扬板部（16）、尾端的叉形板部（17），整体侧面形状为侧梁底贴板部平直向后延伸到达上扬板部逐渐向上抬起，达到叉形板部又平直或弧形弯折，在叉形板部的最前端向下弧形弯折；所述叉形板部横向设置稳定杆套槽（18），稳定杆套槽将叉形板部一分为二形成两个叉舌（19）；

所述扭转梁加强板的侧梁底贴板部横向与顶片平行设置在主梁敞腔的底部，上扬板部朝主梁敞腔内部朝顶片上扬设置，并最终由叉形板部贴合设置在顶片底部，使得主梁能形成前端敞口三角形的侧梁应力传导腔（20）；

所述主梁敞腔内还设置应力传导稳定杆（21），应力传导稳定杆头尾从扭转梁加强板的稳定杆套槽中***，进入侧梁应力传导腔中，并延伸至主梁头端和尾端外侧；

所述应力传导稳定杆还设置有工字导套或8字导套（22），工字导套或8字导套套合在应力传导稳定杆***稳定杆套槽的接触处，所述工字导套形成一种工字结构上方有月牙撑件，下方是半圆件用来在中间滑动和卡动，它的直径是稳定杆套槽的等距离长度，8字导套则是顶部会制作成1个环状，底部和工字套一样，整个工字导套或8字导套能够固定并卡合稳定杆；

所述侧梁包括外随动臂板（25）、外随动臂板（26），两者塑形后镜像匹配拼合焊接成管形，且匹配应力传导稳定杆设置位置，设置稳定杆插接孔（27）；所述扭转梁加强板贴合后侧片形状相互匹配。

2.根据权利要求1所述的一种拥有低耗模块钣金成扭力梁，其特征是：所述侧梁底贴板部上，横向下凸设置有若干条外延导力凸槽（23）。

3.根据权利要求1所述的一种拥有低耗模块钣金成扭力梁，其特征是：所述侧梁底贴板部的切边（24）形状为S形状或J字形状或半圆弧形或L形状。

4.根据权利要求1所述的一种拥有低耗模块钣金成扭力梁，其特征是：所述前侧片、后侧片的底部向外平直或弧形上翘弯折设置。

5.根据权利要求1所述的一种拥有低耗模块钣金成扭力梁，其特征是：所述后侧片中央从底部向上拱起设置，且后侧片沿中央还向弧形内凹0.5~12cm。

6.一种如权利要求1-5任意一项所述的拥有低耗模块钣金成扭力梁的制备方法，包括以下步骤：

1）将所有的钢板按照主梁最长的长度，再切割出顶片、前侧片、后侧片总长的宽度，得到相应的长和宽的钢板方片；

将平板钢板放置在钢板剪裁机中，在按照已经设置好的侧梁套卡槽的尺寸，在钢板方片的头尾两侧进行切割；

2）切割后的钢板方片放入涨型机器制作出顶片、前侧片、后侧片三侧包围形成为解剖面为底部无密封的方形或梯形结构，并形成主梁敞腔的主梁，并进一步加工出后侧片的弧形内凹；

3）制作出扭转梁加强板；

4）将应力传导稳定杆横向放入主梁的主梁敞腔，在将扭转梁加强板设置到主梁的头段和尾端，利用扭转梁加强板托起应力传导稳定杆；

5）将侧梁焊接到主梁上，利用顶贴板和前侧片、后侧片被裁切设置出底垫折页来夹合侧梁，侧梁已经设置好的应力传导稳定杆的连接插孔，侧梁固定好应力传导稳定杆；

6）利用工字导套或8字导套加固应力传导稳定杆在稳定杆套槽上；

7）焊接加固所有组件的连接处；

8）继续加装弹簧盘（3）、制动器支架（4）、衬套。