CN114655310A - 电动suv的专用铝合金后副车架 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电动SUV的专用铝合金后副车架，左纵梁上分别设置有车体左前安装衬套以及车体后衬套，右纵梁分别设置有车体右前安装衬套以及车体后衬套，后横梁上设置有后悬置套管，所述左纵梁以及右纵梁通过铸造成型，前横梁以及后横梁通过挤压成型，左纵梁、前横梁、右纵梁、后横梁的材质均为铝；左纵梁和右纵梁经切削形成有用于安装多连杆悬架的第一安装部；左纵梁和右纵梁经切削形成有用于安装调节杆的第二安装部；左纵梁的一端与前横梁的一端焊接，右纵梁的一端与前横梁的另一端焊接，左纵梁的另一端与后横梁的一端焊接，右纵梁的另一端与后横梁的另一端焊接。本发明能在保证使用性能的前提下，降低整车簧下质量。

Description

电动SUV的专用铝合金后副车架

技术领域

本发明涉及汽车零部件领域，具体涉及一种电动SUV的专用铝合金后副车架。

背景技术

后副车架作为一种中大型电动SUV的多连杆悬架专用承载结构，由于车体重量大，轮距宽，所以对副车架的轮廓和使用性能要求更高；从整车考虑，如果选用传统钢制副车架，虽然单件成本低廉，但对于整车的使用目标并不兼容， 且重量重，无法达到整车使用需求。

另外，因为副车架整体轮廓的尺寸为1.2米×1米×0.35米，如果使用整体式的结构，那么模具费的开发费用和维护成本都会较高，对制造设备的要求也相应提高，整体式浇铸工艺的控制参数会更苛刻。

发明内容

本发明提供一种电动SUV的专用铝合金后副车架，本发明能在保证使用性能的前提下，降低整车簧下质量。

解决上述问题的技术方案如下：

电动SUV的专用铝合金后副车架，包括车体左前安装衬套、左纵梁、前横梁、右纵梁、车体右前安装衬套、后衬套、后横梁、后悬置套管，左纵梁上分别设置有车体左前安装衬套以及车体后衬套，右纵梁分别设置有车体右前安装衬套以及车体后衬套，后横梁上设置有后悬置套管，所述左纵梁以及右纵梁通过铸造成型，前横梁以及后横梁通过挤压成型，左纵梁、前横梁、右纵梁、后横梁的材质均为铝；

左纵梁和右纵梁经切削形成有用于安装多连杆悬架的第一安装部；

左纵梁和右纵梁经切削形成有用于安装调节杆的第二安装部；

左纵梁的一端与前横梁的一端焊接，右纵梁的一端与前横梁的另一端焊接，左纵梁的另一端与后横梁的一端焊接，右纵梁的另一端与后横梁的另一端焊接。

优选地，前横梁以及后横梁均呈平直状，前横梁和后横梁的壁厚为3-4mm。

优选地，左纵梁以及右纵梁均为空心结构。

优选地，电动SUV的专用铝合金后副车架采用以下方法制备：S1，根据左纵梁和右纵梁的外部形状以及内部的空心结构，设计贴合左纵梁和右纵梁形状的上下金属模具，以及设计空心特征的砂模，以此制作出砂芯，将砂芯放入金属模具内，再合模进行低压浇铸，充型完成后开模取出铝合金铸件，即左纵梁和右纵梁铸件；

S2，将左纵梁和右纵梁铸件内的砂芯通过振动设备，将砂完全振出；

S3，将左纵梁和右纵梁铸件上不需要的浇口、冒口等去除，将飞边打磨；

S4，透过X光检查左纵梁和右纵梁铸件内部缺陷；

S5，将左纵梁和右纵梁铸件进行热处理；

S6，使用荧光检测左纵梁和右纵梁铸件表面的裂纹状态；

S7，对左纵梁和右纵梁铸件进行切削加工，在左纵梁和右纵梁铸件上分别形成第一安装部和第二安装部；

S8，将左纵梁和右纵梁分别与前横梁和后横梁焊接；

S9，在左纵梁上分别压装车体左前安装衬套和后衬套，在右纵梁上分别压装车体右前安装衬套以及车体后衬套，压装过程中，监控压入力和位移关系。

本发明的电动SUV的专用铝合金后副车架的结构采用分段式，通过铸件和挤压件焊接成整体，再进行机械加工，去除多余材料，保证各安装点的尺寸精度；各主要安装点均布置到铸件上，因为铸件为一体铸造成型，所以各安装点的布置和机加均比较方便；且铸件内部为腔体结构，可以有效提高整体强度；挤压型材因为自身性能比铸件高25%以上，所以考虑在过渡平缓、结构特征单一的地方使用，可以有效节省模具开发费用90%以上，重量有效降低15%以上；车体安装处布置衬套，起到缓冲隔振的作用，缓冲路面高低起伏带来的颠簸体验和降低车辆行驶过程中噪音的产生。

附图说明

图1为本发明的电动SUV的专用铝合金后副车架的立体图；

图2为本发明的电动SUV的专用铝合金后副车架的仰视图；

车体左前安装衬套1，左纵梁2，前横梁3，右纵梁4，车体右前安装衬套5，后衬套6，后横梁7，后悬置套管8，第一安装部9、10、11，第二安装部12、13，第三安装部14。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1和2，本发明的电动SUV的专用铝合金后副车架，包括车体左前安装衬套1、左纵梁2、前横梁3、右纵梁4、车体右前安装衬套5、后衬套6、后横梁7、后悬置套管8，左纵梁2上分别设置有车体左前安装衬套1以及车体后衬套6，右纵梁4分别设置有车体右前安装衬套5以及车体后衬套6，后横梁7上设置有后悬置套管8。

所述左纵梁2以及右纵梁4通过铸造成型，前横梁3以及后横梁7通过挤压成型，左纵梁2、前横梁3、右纵梁4、后横梁7的材质均为铝；左纵梁2以及右纵梁4均为空心结构。

在左纵梁2和右纵梁4两端布置衬套安装孔，以便于安装左前安装衬套1、车体右前安装衬套5、后衬套6，这些衬套和左纵梁2和右纵梁4上的安装孔均采用过盈配合，根据使用需求，需保证衬套最小脱出力≥15KN；左纵梁2和右纵梁4的铸件基础壁厚≥4.5mm，根据铸造充型工艺分析，在此壁厚下为最优的充型设置，壁厚偏薄虽然会减少材料使用，但会造成铝液填充补足，铝液溶解痕迹明显，壁厚偏厚则导致材料使用增加，强度过强导致过设计原则。

安装衬套1、车体右前安装衬套5、后衬套6均为硅胶衬套。车体左前安装衬套1、车体右前安装衬套5、后衬套6能有效过滤轮胎输入的振动；并安装连接前控制臂、外倾控制臂、上控制臂、前束控制臂和下控制臂，承载并传递轮胎输入振动，承载车体；通过前后悬置点安装电驱装置，确保承载动力结构的稳定性；安装稳定杆，提高整车侧倾角刚度。

左纵梁2和右纵梁4经切削形成有用于安装多连杆悬架的第一安装部9、10、11；在保证强度和刚度的同时，使用机加去除材料的方式，保证尺寸精度，机加后，必须在机加根部设置圆角过渡，避免直角效应导致应力集中，使整车使用中，由于非使用因素导致的产品断裂。

左纵梁2和右纵梁4经切削形成有用于安装调节杆的第二安装部12、13，安装区域同样机加去除材料，保证安装精度，安装点位置机加腰型孔，在装车过程中，便于四轮定位参数的调整。在左纵梁2和右纵梁4还焊接有用于安装稳定杆的第三安装部14，由于稳定杆输入的载荷不大，所以第三安装部14的满足稳定杆的使用需求即可。

左纵梁2的一端与前横梁3的一端焊接，右纵梁4的一端与前横梁3的另一端焊接，左纵梁2的另一端与后横梁7的一端焊接，右纵梁4的另一端与后横梁7的另一端焊接。前横梁3以及后横梁7均呈平直状，前横梁3和后横梁7的壁厚为3-4mm。对于电动SUV的专用铝合金后副车架而言，平直的部分采用前横梁3以及后横梁7，前横梁3以及后横梁7通过挤压成型获得。

后横梁7为挤压铝的后横梁，后横梁7中部焊接悬置套管8，此处结构不仅同时承载副车架的扭转效应，同时也承载电驱后点的支撑，所以此处结构截面需求更大，后横梁7的壁厚优先采用4mm，即可满足副车架强度要求。

本发明使用分体式的结构，虽然增加组件的焊接工序，但是铸件的浇铸成品率却能比一体式结构提高25%以上，制造设备的投入较整体式的投入会降低很多；反应到生产流程就是铸造工序效率提高，生产节拍加快，不良品返修率降低。

本发明的电动SUV的专用铝合金后副车架采用以下方法制备：

S1，根据左纵梁2和右纵梁4的外部形状以及内部的空心结构，设计贴合左纵梁2和右纵梁4形状的上下金属模具，以及设计空心特征的砂模，以此制作出砂芯，将砂芯放入金属模具内，再合模进行低压浇铸，低压铸造整个过程压力是变化的，因此低压铸造的压力范围为220～550Mpa，充型完成后开模取出铝合金铸件，即左纵梁2和右纵梁4铸件。左纵梁2和右纵梁4铸件的材料优先采用A356。

电动SUV的专用铝合金后副车架中的左纵梁2和右纵梁4使用空心低压铸造结构，为了保证铝液的充分填充，基础壁厚≥4.5mm，空心特征的实现，需要在铸造时在铸造模具内放入砂芯结构，且砂芯需在喷砂设备和模具下完成；砂芯在铸造模具上需设置定位安装孔，以保证砂芯放入铸造模具时位置准确，合模浇铸后，零件壁厚合格；本结构的布置方法，将各安装点均匀且流畅的用空心结构衔接起来，由于需保证与其余相关零件的间隙，空心结构在不同的位置，不同区域内，内腔截面尺寸是变化的；

电动SUV的专用铝合金后副车架中的在结构过渡平缓区域（采用平直状的前横梁3以及后横梁7），使用挤压铝型材进行连接，在减轻重量的同时，对提高副车架的整体强度和刚度也是有利的，因为挤压铝型材，相较于铸件，其制作工艺和模具需求均更低廉，所以对副车架的制作成本也是更有利的。

S2，将左纵梁2和右纵梁4铸件内的砂芯通过振动设备，将砂完全振出。

S3，将左纵梁2和右纵梁4铸件上不需要的浇口、冒口等去除，将飞边打磨。

S4，透过X光检查左纵梁2和右纵梁4铸件内部缺陷；因为左纵梁2和右纵梁4铸件为功能性构建，所以必须确保结构内部的缺陷在允许范围内，所以需要透过X光检查内部缺陷；

S5，将左纵梁2和右纵梁4铸件进行热处理；本实施例中，采用T6（固溶+时效）对左纵梁2和右纵梁4热处理；

S6，因为左纵梁2和右纵梁4如果表面出现缺陷或裂纹，会导致强度或使用寿命大幅度削减，因此使用荧光检测左纵梁2和右纵梁4铸件表面的裂纹状态；

S7，对左纵梁2和右纵梁4铸件进行切削加工，在左纵梁2和右纵梁4铸件上分别形成第一安装部9、10、11和第二安装部12、13；即切除铸件相应位置的材料，达到使用所需的表面粗糙度和尺寸精度等。这种方式分别获得了与左纵梁2和右纵梁4一体成型的第一安装部9、10、11和第二安装部12、13，使第一安装部9、10、11和第二安装部12、13的更加牢固和稳定。

S8，将左纵梁2和右纵梁4分别与前横梁3和后横梁7焊接；

S9，在左纵梁2上分别压装车体左前安装衬套1和后衬套6，在右纵梁4上分别压装车体右前安装衬套5以及车体后衬套6，压装过程中，监控压入力和位移关系，保证每个衬套都满足使用要求。

最后应说明的是：以上各实施例仅仅为本发明的较优实施例用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，更不是限制本发明的保护范围；尽管参照前述各实施例对发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离权利要求的保护范围。

Claims (4)

1.电动SUV的专用铝合金后副车架，包括车体左前安装衬套（1）、左纵梁（2）、前横梁（3）、右纵梁（4）、车体右前安装衬套（5）、后衬套（6）、后横梁（7）、后悬置套管（8），左纵梁（2）上分别设置有车体左前安装衬套（1）以及车体后衬套（6），右纵梁（4）上分别设置有车体右前安装衬套（5）以及车体后衬套（6），后横梁（7）上设置有后悬置套管（8），其特征在于，所述左纵梁（2）以及右纵梁（4）通过铸造成型，前横梁（3）以及后横梁（7）通过挤压成型，左纵梁（2）、前横梁（3）、右纵梁（4）、后横梁（7）的材质均为铝；

左纵梁（2）和右纵梁（4）经切削形成有用于安装多连杆悬架的第一安装部（9，10，11）；

左纵梁（2）和右纵梁（4）经切削形成有用于安装调节杆的第二安装部（12，13）；

左纵梁（2）的一端与前横梁（3）的一端焊接，右纵梁（4）的一端与前横梁（3）的另一端焊接，左纵梁（2）的另一端与后横梁（7）的一端焊接，右纵梁（4）的另一端与后横梁（7）的另一端焊接。

2.根据权利要求1所述的电动SUV的专用铝合金后副车架，其特征在于，前横梁（3）以及后横梁（7）均呈平直状，前横梁（3）和后横梁（7）的壁厚为3-4mm。

3.根据权利要求1所述的电动SUV的专用铝合金后副车架，其特征在于，左纵梁（2）以及右纵梁（4）均为空心结构。

4.根据权利要求1所述的电动SUV的专用铝合金后副车架，其特征在于，采用以下方法制备：S1，根据左纵梁（2）和右纵梁（4）的外部形状以及内部的空心结构，设计贴合左纵梁（2）和右纵梁（4）形状的上下金属模具，以及设计砂模，以此制作出砂芯，将砂芯放入金属模具内，再合模进行低压浇铸，充型完成后开模取出铝合金铸件，即左纵梁（2）和右纵梁（4）铸件；

S2，将左纵梁（2）和右纵梁（4）铸件内的砂芯通过振动设备，将砂完全振出；

S3，将左纵梁（2）和右纵梁（4）铸件上不需要的浇口、冒口等去除，将飞边打磨；

S4，透过X光检查左纵梁（2）和右纵梁（4）铸件内部缺陷；

S5，将左纵梁（2）和右纵梁（4）铸件进行热处理；

S6，使用荧光检测左纵梁（2）和右纵梁（4）铸件表面的裂纹状态；

S7，对左纵梁（2）和右纵梁（4）铸件进行切削加工，在左纵梁（2）和右纵梁（4）铸件上分别形成第一安装部（9，10，11）和第二安装部（12，13）；

S8，将左纵梁（2）和右纵梁（4）分别与前横梁（3）和后横梁（7）焊接；

S9，在左纵梁（2）上分别压装车体左前安装衬套（1）和后衬套（6），在右纵梁（4）上分别压装车体右前安装衬套（5）以及车体后衬套（6），压装过程中，监控压入力和位移关系。

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