一種高強度防水車廂的制作方法

本實用新型屬于汽車配件領域，具體涉及一種高強度防水車廂。

背景技術：

汽車車廂是設于汽車后側用于盛裝貨物的箱體，汽車車廂包括底板、框架和五塊箱板，三者共同形成一個容納貨物的長方體狀密閉空腔，其中底板位于框架的底端，五塊箱板本別位于框架的四個側面和頂端。

現有汽車車廂中，底板、框架和箱板通常都是實心的鋼質板或鋼質架，框架的組裝、底板與框架的連接、箱板與框架的連接方式都采用鉚接，整個車廂組裝完成后，再于底板下端鉚接鋼質的承重梁，用于支撐整個車廂。然而，上述的現有車廂結構存在以下不足：

1、鋼質板或鋼質架太重，增加了汽車的負擔，滿足不了現在對汽車輕量化的需求，而如果要減輕整個車廂的重量，只有減小其尺寸，但這樣整個車廂的強度又達不到要求，尤其是起著承重、支撐作用的底板和框架。

2、承重梁與底板采用鉚接的方式連接，在汽車受到較大的振動時，底板與承重梁之間容易發生位移，導致底板與承重梁之間連接不穩，即整個車廂連接不穩；

3、位于上方的箱板對于整個車廂起到遮風擋雨的作用，避免車廂內部的貨物因為日曬或雨淋而損壞，然而，整個車廂在組裝時，所有的連接方式都采用鉚接，鉚接會形成縫隙，對于位于上方的箱板與框架之間的連接而言，在下雨天時，雨水容易通過其鉚接縫隙進入至車廂內部，雖然速度相對直接雨淋較為緩慢，但時間長久后還是會將其中的貨物完全浸濕，導致貨物損壞。為了解決該問題，一些技術人員會于鉚接縫隙中涂抹一些膠水，以起到防水的作用，但經過雨水的沖刷后，膠水容易脫落，仍然起不到防水的作用。

技術實現要素：

本實用新型意在提供一種高強度防水車廂，該車廂質量輕、強度高、防水效果好。

本實用新型提供如下基礎方案：一種高強度防水車廂，包括底板、框架和五塊箱板，所述底板包括多塊呈一字形分布的分板，所述分板為鋁合金板，分板的下端設有鋁合金材質的承重梁，分板及承重梁一體擠壓成型，相鄰的分板之間摩擦焊連接；所述框架包括共同形成一個長方體狀框架的四根豎梁和八根橫梁，四根豎梁和八根橫梁均為鋁合金梁，框架中位于上方的四根橫梁中相鄰的兩根橫梁之間摩擦焊連接；每塊箱板均包括多塊單元板，單元板為鋁合金板，位于上端的箱板與相鄰的橫梁通過摩擦焊連接，該箱板中相鄰的單元板之間亦通過摩擦焊連接；所述分板的內部、鋁合金梁的內部以及單元板的內部均為一體擠壓成型的蜂窩狀結構。

本實用新型一種高強度防水車廂的技術原理及技術效果為：

1、底板、框架和箱板均為鋁合金材質，相較于鋼質的車廂而言，本方案的車廂更輕便，能滿足現在對汽車輕量化的需求。

2、底板、框架、箱板均為蜂窩狀結構，蜂窩狀結構是指密集的多孔結構，類似于蜂巢的結構；同等情況下，相較于普通的實心板或實心架而言，內部為蜂窩狀結構的板或架強度更高，因此，在滿足輕量化的情況下，本方案中的車廂還能滿足強度高的要求。

3、所有的蜂窩狀結構均為一體擠壓成型，同等情況下，相較于現有技術中一些通過粘接方式形成的蜂窩狀結構而言，強度更高。

4、位于上端的箱板與相鄰的橫梁通過摩擦焊連接，該箱板中相鄰的單元板之間亦通過摩擦焊連接，相較于鉚接而言，焊接形成的焊縫不易導致雨水浸入，防水效果好；而摩擦焊相較于普通的熱熔焊、弧焊而言，其強度損失小，焊縫里無氣泡針孔等缺陷，焊接強度好，防水效果進一步加強。

以下是基于上述基礎方案的優選方案：

優選方案一：基于基礎方案，所述四根豎梁和八根橫梁的橫截面均為L形，L形的直角朝向長方體的內側，箱板與和其靠近的橫梁或豎梁的側邊的內側相抵。八根橫梁的橫截面為L形，便于與車廂上端的箱板以及車廂下端的底板進行摩擦焊連接，該連接方式一方面可以增強車廂上端的防水效果，另一方面可以增強底板的連接強度，從而增強其承載能力。四根豎梁的橫截面呈L形，可配合橫截面為L形的橫梁一起對車廂側面的箱板起到阻擋的作用，即箱板與和其靠近的橫梁或豎梁的側邊的內側相抵，便于該箱板與各根梁之間的連接。

優選方案二：基于基礎方案或優選方案一，所述豎梁和橫梁之間鉚接，框架中位于下方的四根橫梁中相鄰的兩根橫梁之間鉚接，箱板與相鄰的橫梁和豎梁之間鉚接。在保證了車廂頂部較好的防水效果的情況下，車廂頂端以下采用鉚接的方式即可，組裝方便，且成本低。

優選方案三：基于優選方案二，所述分板沿一字形長度方向的寬度為180mm，承重梁的寬度為80mm。如此的寬度比例比較適合。

優選方案四：基于基礎方案、優選方案一或三，相鄰的橫梁與豎梁之間設有傾斜的加強梁。加強梁可以增加框架的強度，進一步增加車廂的強度。

優選方案五：基于優選方案四，位于所述長方體同一側面的兩根橫梁之間設有多根相互平行的T形的支撐梁，所述T形的豎桿朝向所述長方體的內側。T形的支撐梁包括橫桿和豎桿，橫桿和豎桿相互垂直，且橫桿和豎桿的相交點位于橫桿的中心處。T形的支撐梁可以對單元板形成支撐，便于單元板的連接、組裝。

優選方案六：基于優選方案五，所述蜂窩狀結構中的蜂窩孔為圓形。結構簡單，強度高，承載能力強。

優選方案七：基于優選方案五，所述蜂窩狀結構中的蜂窩孔為橢圓形。結構簡單，強度高，承載能力強。

優選方案八：基于優選方案五，所述蜂窩狀結構中的蜂窩孔為三角形。結構簡單，強度高，承載能力強。

優選方案九：基于優選方案五，所述蜂窩狀結構中的蜂窩孔為正六邊形。結構簡單，強度高，承載能力強。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例一種高強度防水車廂的結構示意圖；

圖2為底板的結構示意圖；

圖3為分板的結構示意圖；

圖4為框架的結構示意圖；

圖5為鋁合金梁的結構示意圖。

具體實施方式

下面通過具體實施方式對本實用新型作進一步詳細的說明：

實施例一：

說明書附圖中的附圖標記包括：框架1、箱板2、加強梁3、底板4、承重梁5、上板6、第一筋板7、下板8、板框9、第二筋板10、橫梁11、豎梁12。

如圖1所示，一種高強度防水車廂，包括底板4、框架1和五塊箱板2，三者共同形成一個容納貨物的長方體狀密閉空腔，其中底板4位于框架1的底端，五塊箱板2分別位于框架1的四個側面和頂端。

如圖2所示，底板4包括二十塊分板，二十塊分板均為鋁合金板，二十塊分板均為長方體形狀，分板的寬度為180mm，二十塊分板沿其寬度方向呈一字形分布。如圖3所示，每一塊分板均包括上板6和下板8，上板6和下板8之間設有多塊連接上板6和下板8的第一筋板7，多塊第一筋板7與上板6和下板8共同形成蜂窩狀結構，蜂窩狀結構中的蜂窩孔為正六邊形，上板6和下板8之間的距離為15mm，上板6的厚度和下板8的厚度均為2mm。下板8的下端還設有實心的承重梁5，承重梁5為鋁合金承重梁5，承重梁5的兩端均延伸至底板4的邊緣，避免承重梁5的端部位于底板4的中部而懸空，從而無法起到支撐底板4的作用，在本實施例中，承重梁5的中軸線與前述一字形的長度方向垂直，承重梁5的高度為3mm。同一塊分板中上板6、下板8、承重梁5和所有第一筋板7一體擠壓成型。

對于整塊底板4而言，相鄰的分板之間均設有一塊鋁合金的第一連接塊，第一連接塊的厚度為6mm，第一連接塊的兩側均設有多個凸起，凸起的長度為11mm，凸起與和其相鄰的分板的蜂窩孔配合，即凸起插入至蜂窩孔中，且凸起與蜂窩孔之間的間隙為0.1mm，朝向連接板的每一個蜂窩孔均有一個凸起與其配合，相鄰的兩塊分板通過前述第一連接塊結構摩擦焊連接。

如圖4所示，框架1包括四根豎梁12和八根橫梁11，四根豎梁12和八根橫梁11共同形成一個長方體狀的框架1，其中八根橫梁11分為兩組，每組四根，一組位于四根豎梁12的上方，另一組位于四根豎梁12的下方。相鄰的橫梁11與豎梁12之間設有傾斜的加強梁3。

四根豎梁12和八根橫梁11的橫截面均為L形，L形的直角朝向長方體的內側。四根豎梁12和八根橫梁11均為鋁合金梁，如圖5所示，每一根鋁合金梁均包括內部為中空結構的框板，以及設于該中空結構內的多塊第二筋板10，框板和多塊第二筋板10共同形成蜂窩狀結構，該蜂窩狀結構中的蜂窩孔為正六邊形，框板和多塊第二筋板10一體擠壓成型。

框架1中位于上方的四根橫梁11中相鄰的兩根橫梁11之間均設有一塊鋁合金的第二連接塊，第二連接塊的厚度為4mm，第二連接塊的一側設有多個凸起，凸起的長度為10mm，第二連接塊遠離凸起一側的平整端面與其中一根橫梁11的側面緊密貼合，凸起與相鄰的另一根橫梁11的端部的蜂窩孔配合，即凸起插入至蜂窩孔中，凸起與蜂窩孔之間的間隙為0.1mm，第二連接塊凸起一側的端面與靠近該端面的橫梁11的端部相抵，相鄰的兩根橫梁11通過前述第二連接塊結構摩擦焊連接。另外，所有相鄰的豎梁12和橫梁11之間鉚接，框架1中位于下方的四根橫梁11中相鄰的兩根橫梁11之間鉚接。

每塊箱板2均包括多塊單元板，單元板為鋁合金板，單元板的結構與分板結構的不同之處在于：單元板上未設有承重梁5。同一塊箱板2中相鄰的單元板之間通過摩擦焊連接，其連接方式類似于底板4中相鄰的兩塊分板之間的連接；位于上端的箱板2與相鄰的橫梁11通過摩擦焊連接，其連接方式類似于位于上方的四根橫梁11中相鄰的兩根橫梁11之間的連接。

本實用新型高強度防水車廂的制作方法如下：

1、采用擠壓的方式制作上述含有蜂窩狀結構的分板、單元板、橫梁11、豎梁12；

2、采用擠壓的方式制作上述第一連接塊和第二連接塊；

3、將所有分板沿其寬度方向呈一字形排列，將第一連接塊側立，放置于兩塊相鄰的分板之間，并使其凸起與相應的蜂窩孔相配合，且第一連接塊與兩側的分板均緊密貼合；將攪拌摩擦焊機的攪拌針從上端插入第一連接塊與分板的連接縫中進行攪拌摩擦焊接，即實現相鄰的兩塊分板之間的連接，由此形成底板4；

4、將所有橫梁11和豎梁12按照上述結構排列組合，初步形成一個長方體狀的框架1，將位于下方的四根橫梁11中相鄰的兩根橫梁11之間進行鉚接，將相鄰的豎梁12和橫梁11之間進行鉚接；取四塊第二連接塊，均將其側立，并分別放置于位于上方的兩塊相鄰的橫梁11之間，使第二連接塊遠離凸起一側的平整端面與其中一根橫梁11的側面緊密貼合，凸起插入至相鄰的另一根橫梁11端面的蜂窩孔中，且第二連接塊凸起一側的端面與該橫梁11端部緊密貼合；將攪拌摩擦焊機的攪拌針從上端分別插入第二連接塊與兩側橫梁11的連接縫中進行攪拌摩擦焊接，即實現相鄰的兩根橫梁11之間的連接，再在相應的位置處鉚接上加強梁3，由此即形成結構穩定的車廂框架1；

5、采用如步驟3的方式形成五塊箱板2；

6、將其中的四塊箱板2與框架1中的鋁合金梁鉚接，形成車廂的四個側面；

7、采用如步驟4的摩擦焊接方式分別將底板4和剩下的一塊箱板2與框架1摩擦焊接，形成最終的高強度防水車廂。

實施例二：

本實施例與實施例一的不同之處在于：還包括多根支撐梁，支撐梁位于所述長方體同一側面的兩根橫梁之間，支撐梁之間相互平行，支撐梁的橫截面為T形，T形的豎桿朝向所述長方體的內側。

實施例三：

本實施例與實施例一的不同之處在于：蜂窩狀結構中的蜂窩孔為圓形。

實施例四：

本實施例與實施例一的不同之處在于：蜂窩狀結構中的蜂窩孔為橢圓形。

實施例五：

本實施例與實施例一的不同之處在于：蜂窩狀結構中的蜂窩孔為三角形。

對于本領域的技術人員來說，在不脫離本實用新型結構的前提下，還可以作出若干變形和改進，這些也應該視為本實用新型的保護范圍，這些都不會影響本實用新型實施的效果和專利的實用性。