CN111845942A - 一种钢板拼焊的汽车横梁 - Google Patents
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Abstract
一种钢板拼焊的汽车横梁，由内侧横梁、外侧横梁和加强梁三部分组成，上述三部分均由钢板或钢带经成型加工再经过拼焊组成一体，内侧横梁、外侧横梁两者构成封闭腔体，加强梁焊合在所述封闭腔体内，加强梁在封闭腔体内沿汽车横梁的长向延伸，加强梁将封闭腔体分为两部分，加强梁的两侧同向弯折，弯折部位分别与内侧横梁、外侧横梁匹配贴合，弯折部位的端部分别与内侧横梁、外侧横梁焊合，内侧横梁上至少设置一处沿其长向延伸的加强凹槽或加强弯折。本发明可根据车型要求需要灵活选材、确定厚度尺寸及成型工艺，适用性广泛；加强梁的设置大大提高了防撞横梁的整体强度和抗弯性能，与传统的防撞横梁相比，在同等重量情况下，强度高抗弯性能优越。
Description
技术领域
本发明涉及一种汽车***件，特别是钢板拼焊的汽车横梁。
背景技术
为了提高传统燃油车的节能性和环保性、降低燃油消耗及减少排放，汽车轻量化的设计越来越受到重视。在关注汽车轻量化的同时不能忽视汽车是安全性，而发生汽车碰撞时最大限度保护乘员的安全是业内人士研发的重点课题。在汽车发生碰撞时，优良的横梁结构能够有效吸收冲击能量，减少乘员舱及车身结构的损坏，能够减少乘员受伤程度及减少汽车维修费用。横梁是汽车重要的***件，在发生碰撞时横梁的抗弯性能是汽车安全性能的重要衡量指标。在满足横梁的碰撞安全性能前提下，通过结构改进减轻横梁重量，降低开发成本是汽车产品工程师亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术的问题，提高一种通过结构改进，在同等重量的情况下有效提升强度和抗弯性能的钢板拼焊的汽车横梁。
本发明所述问题是以下述技术方案实现的：
一种钢板拼焊的汽车横梁，由内侧横梁、外侧横梁和加强梁三部分组成，上述三部分均由钢板或钢带经成型加工再经过拼焊组成一体，所述内侧横梁、外侧横梁两者构成封闭腔体，加强梁焊合在所述封闭腔体内，加强梁在封闭腔体内沿汽车横梁的长向延伸，加强梁将封闭腔体分为两部分，加强梁的两侧同向弯折，弯折部位分别与内侧横梁、外侧横梁匹配贴合，弯折部位的端部分别与内侧横梁、外侧横梁焊合，所述内侧横梁上至少设置一处沿其长向延伸的加强凹槽或加强弯折；所述内侧横梁上分布长圆形的塞焊孔。
上述钢板拼焊的汽车横梁，所述内侧横梁由上壁、后壁、下壁构成三面封闭一面开口的半封闭结构，内侧横梁开口部位焊合外侧横梁，在内侧横梁的上壁、下壁上分别设置加强弯折加强弯折部位将内侧横梁的高度尺寸增加。
上述钢板拼焊的汽车横梁，所述内侧横梁的后壁上设有两个加强凹槽，两个加强凹槽相对加强梁上下分布，内侧横梁的上壁、下部对称设置加强凹槽。
上述钢板拼焊的汽车横梁，所述封闭腔体由加强梁分隔为上下面积不等的两部分，内侧横梁的上壁和下壁分别设有加强凹槽，封闭腔体面积较大部分所对应的内侧横梁后壁上设有加强凹槽。
上述钢板拼焊的汽车横梁，加强梁采用两块，各加强梁两侧不等长弯折，两加强梁背部贴合焊接构成“工”字形，两加强梁的较长弯折部位与内侧横梁贴合焊接，两加强梁的较短弯折部位与外侧横梁贴合焊接。
上述钢板拼焊的汽车横梁，外侧横梁的中部向内凹，外侧横梁的上下端与内侧横梁搭接焊合。
上述钢板拼焊的汽车横梁，内侧横梁与外侧横梁为满焊或分段焊，加强梁与外侧横梁采用满焊或分段焊；加强梁与内侧横梁塞焊。
本发明所述防撞横梁由内侧横梁、外侧横梁和加强梁三部分经成型工艺后焊接组合为一体，各部分可以通过灵活的优化设计达到提高性能的目的，而且不同部分可以根据车型要求需要灵活选材、确定厚度尺寸及成型工艺，适用性广泛；加强梁的设置大大提高了防撞横梁的整体强度和抗弯性能，与传统的防撞横梁相比，在同等重量情况下，强度高抗弯性能优越；在抗弯性能相当的情况下，所述防撞横梁可以减少材料的使用量，减重效果明显。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1是本发明的第一实施方案的结构示意图；
图2是本发明第二实施方案截形的结构示意图；
图3是本发明第三实施方案截形的结构示意图；
图4是本发明第四实施方案截形的结构示意图；
图5是本发明第五实施方案截形的结构示意图；
图6是内侧横梁的结构示意图。
图中各标号清单为：1、内侧横梁，1-1、上壁，1-2、后壁，1-3、下壁，1-4、塞焊孔，2、外侧横梁，3、加强梁，4、加强凹槽，5、加强弯折。
具体实施方式
参看图1，本发明由内侧横梁1、外侧横梁2和加强梁3三部分组成(依使用方向，外侧横梁朝向车体的前部，内侧横梁朝向车体后部)，上述三部分选用同材质或不同材质的钢板或钢带为基材，先进行各部分的成型加工，再经过拼焊将三个部分组成一体。所述内侧横梁由上壁1-1、后壁1-2、下壁1-3构成三面封闭一面开口的半封闭结构，外侧横梁的中部向内凹，外侧横梁的上下端与内侧横梁搭接焊合，两者构成封闭腔体。加强梁焊合在所述封闭腔体内，加强梁在封闭腔体内沿汽车横梁的长向延伸，加强梁将封闭腔体分为两部分。加强梁的两侧同向弯折，两弯折部位等长或不等长，加强梁的弯折部位分别与内侧横梁、外侧横梁匹配贴合，弯折部位的端部分别与内侧横梁、外侧横梁焊合。为提高横梁的性能，在内侧横梁上至少设置一处沿其长向延伸的加强凹槽或加强弯折。图1所示第一实施方案，内侧横梁的后壁上设有两条加强沟槽4，内侧横梁的上壁、下壁各设置一条加强凹槽4。通过加强凹槽的设置可以在不增加材料的基础上提高横梁的强度和抗弯性能。
参看图2，所示第二实施方案的结构与第一实施方案的不同点在于，加强凹槽只设置后壁上，这种相对简单的结构适合小排量的汽车。
参看图3，所示第三实施方案是在内侧横梁的上壁、下壁上分别设置加强弯折5，经加强弯折使内侧横梁的高度尺寸增加。这种结构由内侧横梁和外侧横梁构成封闭腔体截形类似梯形，在提高内侧横梁性能的基础上使横梁整体受力状态更为合理。
参看图4，所示第四实施方案中由加强梁把由内侧横梁外侧横梁构成的封闭腔体分隔为上下面积不等的两部分，内侧横梁的上壁和下壁分别设有加强凹槽4，封闭腔体面积较大部分所对应的内侧横梁后壁上设有加强凹槽4。这种结构以一个加强凹槽和加强梁的一侧尺寸较长的弯折部位共同作用，提高内侧横梁后壁的性能，适合用于结构紧凑的小型汽车。
参看图5，所示第五实施方案加强梁采用两块，各加强梁两侧不等长弯折，两加强梁背部贴合焊接构成“工”字形，两加强梁的较长弯折部位与内侧横梁贴合焊接，两加强梁的较短弯折部位与外侧横梁贴合焊接。内侧横梁的上壁和下壁分别设置加强弯折5。这种结构充分发挥加强梁的加强作用，以两加强梁较长弯折部位来提高内侧横梁的强度和抗弯性能，配合内侧横梁上壁、下壁处加强弯折的设置，可以明显提高横梁的强度和抗弯性能，适合用于排量较大的车型上。
参看图6，内侧横梁上分布长圆形的塞焊孔1-4。本发明防撞横梁制作时内侧横梁与外侧横梁采用满焊或分段焊，加强梁与外侧横梁采用满焊或分段焊。内侧横梁、外侧横梁焊接闭合后，加强梁经塞焊孔与内侧横梁塞焊。若内侧横梁与外侧横梁分段焊或加强梁与外侧横梁采用分段焊时，加强梁与内侧横梁塞焊的位置需与分段焊接的位置交错分布。
本发明采用分部选材、分部成型加工再拼焊的结构，可以灵活设计各部分的结构，通过不同部分的结构改进达到与车型最为适配的目的。需说明，在上述实施例的基础上，对于不同组成部分的结构改进同样属于本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种钢板拼焊的汽车横梁，其特征在于：由内侧横梁(1)、外侧横梁(2)和加强梁(3)三部分组成，上述三部分均由钢板或钢带经成型加工再经过拼焊组成一体，所述内侧横梁、外侧横梁两者构成封闭腔体，加强梁焊合在所述封闭腔体内，加强梁在封闭腔体内沿汽车横梁的长向延伸，加强梁将封闭腔体分为两部分，加强梁的两侧同向弯折，弯折部位分别与内侧横梁、外侧横梁匹配贴合，弯折部位的端部分别与内侧横梁、外侧横梁焊合，所述内侧横梁上至少设置一处沿其长向延伸的加强凹槽(4)或加强弯折(5)；所述内侧横梁上分布长圆形的塞焊孔(1-4)。
2.根据权利要求1所述的钢板拼焊的汽车横梁，其特征在于：所述内侧横梁由上壁(1-1)、后壁(1-2)、下壁(1-3)构成三面封闭一面开口的半封闭结构，内侧横梁开口部位焊合外侧横梁，在内侧横梁的上壁、下壁上分别设置加强弯折(5)加强弯折部位将内侧横梁的高度尺寸增加。
3.根据权利要求1所述的钢板拼焊的汽车横梁，其特征在于：所述内侧横梁的后壁上设有两个加强凹槽(4)，两个加强凹槽相对加强梁上下分布，内侧横梁的上壁、下部对称设置加强凹槽(4)。
4.根据权利要求1所述的钢板拼焊的汽车横梁，其特征在于：所述封闭腔体由加强梁分隔为上下面积不等的两部分，内侧横梁的上壁和下壁分别设有加强凹槽(4)，封闭腔体面积较大部分所对应的内侧横梁后壁上设有加强凹槽(4)。
5.根据权利要求1所述的钢板拼焊的汽车横梁，其特征在于：加强梁采用两块，各加强梁两侧不等长弯折，两加强梁背部贴合焊接构成“工”字形，两加强梁的较长弯折部位与内侧横梁贴合焊接，两加强梁的较短弯折部位与外侧横梁贴合焊接。
6.根据权利要求1、2、3、4或5所述的钢板拼焊的汽车横梁，其特征在于：外侧横梁的中部向内凹，外侧横梁的上下端与内侧横梁搭接焊合。
7.根据权利要求6所述的钢板拼焊的汽车横梁，其特征在于：内侧横梁与外侧横梁为满焊或分段焊，加强梁与外侧横梁采用满焊或分段焊；加强梁与内侧横梁塞焊。
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