一種車架及汽車的制作方法

本實用新型涉及汽車車架領域，尤其是一種車架及汽車。
背景技術：
：現有行業內梯形車架的開發方案是根據整車定義的性能目標來設計車架的結構方案，針對性比較強，每個車型都有獨自的車架技術方案，前懸模塊各個支架單獨的焊接在縱梁總成上，后懸模塊各個支架分別焊接在縱梁和橫梁上，變速器支撐梁與縱梁焊接而成，縱梁由前后兩段加內補強板拼接而成。每個系統及零部件擁有自己獨立的沖壓模具及焊接工裝，各個零部件的沒有集成為模塊單元。在制造過程中由于零部件無法借用而造成的專用沖壓模具、焊接工裝、檢具等設備太多增加開發費用、增加開發周期，投入較多的人力資源。這種開發模式也不利于車架的管理與平臺擴展。車架的目前方案無法通過本身零部件的搭接改變實現輪距、軸距、性能的變化，去適應同一平臺不同車型的使用。參照圖1，在圖1的車架基礎上對車架的軸距或者輪距進行增加，會出現以下問題：1、制作完成的車架不能滿足路試可靠性要求，在路試過程中，容易出現開裂、開焊等問題；2、經過制作完成后的車架，在施加載荷時，所受到的最大壓力大于了車架材料的許用屈服強度，會引起車架在路試以及試驗中開裂開焊，并且，不滿足最大應力應當小于1％的要求；3、現有的車架的橫梁種類為8種(包括：橫梁B、橫梁C、橫梁D、橫梁E、橫梁F、橫梁G、橫梁H、橫梁I)，在生產時，由于8種橫梁的結構不相同，在增加橫梁的長度時，需要對8套模具進行同時調整，會大大增加生產成本；4、現有技術的車架的縱梁A和橫梁(B、C、D、E、F、G、H、I)的截面尺寸均較窄，無法滿足車架加長加寬后的整車性能的要求；5、原有車架的縱梁是由4個板在不同位置搭接完成的，若要通過更改零部件的長度增加軸距至少需要調整左側縱梁的后板的四套模具以及右側縱梁的后板的四套模具。并且，由于現有的車架平臺的限制，一個車架平臺不能同時對8種結構不同的橫梁進行生產。以上這些條件綜合起來，導致無法對現有的車架結構的軸距或輪距進行改變而實現生產出符合性能要求的不同型號的車架，并且，還無法通過一種車架平臺對結構相同、型號不同的多種車架進行生產。技術實現要素：本實用新型實施例要解決的技術問題是提供一種車架及汽車，用以實現在一個車架平臺上通過一種車架結構生產出滿足車架性能要求的多種型號的車架。為解決上述技術問題，本實用新型實施例提供的車架，包括：相對設置的第一縱梁和第二縱梁；固定于所述第一縱梁和所述第一縱梁之間、相互平行設置的第一橫梁、第二橫梁、第三橫梁和第四橫梁，且所述第四橫梁設置于所述第一縱梁和所述第二縱梁的中部位置處；其中，所述第一縱梁和所述第二縱梁均包括：第一分縱梁；與所述第一分縱梁連接的第二分縱梁，且所述第二分縱梁上設有貫通所述第二分縱梁的相對兩個端面的開槽；與所述第二分縱梁遠離所述第一分縱梁的一端連接的第三分縱梁。優選地，所述第二分縱梁的與所述第一分縱梁相對的截面形成為U型，所述第二分縱梁與所述第一橫梁、所述第二橫梁、所述第三橫梁和所述第四橫梁相平行的一側方向的長度為一第一預設值。優選地，所述第一橫梁包括：第一橫梁本體；依次焊接于所述第一橫梁本體上的前保橫梁補板和前保橫梁后板，所述第一縱梁與所述前保橫梁補板相焊接，所述第二縱梁與所述前保橫梁后板焊接。優選地，所述第一橫梁與所述第一縱梁相平行的一側方向的長度為一第二預設值。優選地，所述第二橫梁包括：相對設置的第一轉向器橫梁下補板和第二轉向器橫梁下補板；設置于所述第一轉向器橫梁下補板和所述第二轉向器橫梁下補板之間的轉向器固定橫梁；焊接于所述轉向器固定橫梁上的至少一個轉向器橫梁上補板，且所述轉向器橫梁上補板上設有轉向器安裝點；所述第一轉向器橫梁下補板與所述第一縱梁相焊接；所述第二轉向器橫梁下補板與所述第二縱梁相焊接。優選地，所述第三橫梁包括：相對設置的油氣彈簧橫梁上板和油氣彈簧橫梁下板，所述油氣彈簧橫梁上板與所述油氣彈簧橫梁下板之間形成一密封腔體；設置于所述油氣彈簧橫梁上板和所述油氣彈簧橫梁下板之間的支撐板和至少一個安裝套筒，且所述安裝套筒部分外露于所述油氣彈簧橫梁下板遠離所述油氣彈簧橫梁上板的端面。優選地，所述油氣彈簧橫梁上板和所述油氣彈簧橫梁下板均包括：油氣彈簧橫梁本體；第一彎折部，突出設置于所述油氣彈簧橫梁本體第一端；第二彎折部，突出設置于所述油氣彈簧橫梁本體第二端，其中，所述油氣彈簧橫梁上板的第一彎折部與所述油氣彈簧橫梁下板的第一彎折部相焊接，所述油氣彈簧橫梁上板的第二彎折部與所述油氣彈簧橫梁下板的第二彎折部相焊接。優選地，所述油氣彈簧橫梁上板和所述油氣彈簧橫梁下板的截面均形成為幾字型，且所述油氣彈簧橫梁上板和所述油氣彈簧橫梁下板均相同厚度的型材制成。優選地，所述第四橫梁包括：第四橫梁本體，所述第四橫梁本體呈弧形狀；設置于所述第四橫梁本體的第一端的上補強板，以及設置于所述第四橫梁本體的第二端的下補強板，所述上補強板與所述第一縱梁焊接，所述下補強板與所述第二縱梁焊接。優選地，所述第四橫梁的截面形成為內部中空的矩形結構。優選地，所述第一橫梁、所述第三橫梁和所述第四橫梁均為2個；所述第二橫梁設置在所述第一縱梁和所述第二縱梁的第一側，且設置與所述第一橫梁和所述第三橫梁之間。優選地，所述車架還包括：與所述第一縱梁焊接的第一散件、第二散件、第三散件和第四散件；與所述第二縱梁焊接的第五散件、第六散件、第七散件和第八散件；所述第一散件與所述第五散件相對，所述第二散件與所述第六散件相對，所述第三散件與所述第七散件相對，所述第四散件與第八散件相對。根據本實用新型實施例的另一方面，本實用新型實施例還提供了一種汽車，包括上述的車架。與現有技術相比，本實用新型實施例提供的車架及汽車，至少具有以下有益效果：本實用新型提供的車架，能夠以一種車架結構生產出多種符合車架性能要求的實際產品出來，并且，是通過一個車架生產平臺制作完成的。該車架，大大降低了生產成本和研發成本。附圖說明圖1為現有技術的車架的結構示意圖；圖2為本實用新型實施例所述的車架的結構示意圖；圖3為本實用新型實施例所述的車架的分解示意圖；圖4為本實用新型實施例所述的第一縱梁的結構示意圖；圖5為本實用新型實施例所述的第一橫梁的結構示意圖；圖6為本實用新型實施例所述的第二橫梁的結構示意圖；圖7為本實用新型實施例所述的第三橫梁的結構示意圖；圖8為本實用新型實施例所述的第三橫梁的截面示意圖；圖9為本實用新型實施例所述的第四橫梁的結構示意圖；附圖標記說明：1、第一縱梁；2、第二縱梁；3、第一橫梁；4、第二橫梁；5、第三橫梁；6、第四橫梁；101、第一分縱梁；102、第二分縱梁；103、第三分縱梁；31、第一橫梁本體；32、前保橫梁補板；33、前保橫梁后板；41、第一轉向器橫梁下補板；42、第二轉向器橫梁下補板；43、轉向器固定橫梁；44、轉向器橫梁上補板；441、轉向器安裝點；51、油氣彈簧橫梁上板；52、油氣彈簧橫梁下板；53、支撐板；54、安裝套筒；511、油氣彈簧橫梁本體；512、第一彎折部；513、第二彎折部；61、第四橫梁本體；62、上補強板；62、下補強板；7、第一散件；8、第二散件；9、第三散件；10、第四散件；11、第五散件；12、第六散件；13、第七散件；14、第八散件。具體實施方式為使本實用新型要解決的技術問題、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖及具體實施例進行詳細描述。在下面的描述中，提供諸如具體的配置和組件的特定細節僅僅是為了幫助全面理解本實用新型的實施例。因此，本領域技術人員應該清楚，可以對這里描述的實施例進行各種改變和修改而不脫離本實用新型的范圍和精神。另外，為了清楚和簡潔，省略了對已知功能和構造的描述。參照圖2至圖9，本實用新型實施例提供的車架，包括：相對設置的第一縱梁1和第二縱梁2；固定于所述第一縱梁1和所述第一縱梁1之間、相互平行設置的第一橫梁3、第二橫梁4、第三橫梁5和第四橫梁6，且所述第四橫梁6設置于所述第一縱梁1和所述第二縱梁2的中部位置處；其中，所述第一縱梁1和所述第二縱梁2均包括：第一分縱梁101；與所述第一分縱梁101連接的第二分縱梁102，且所述第二分縱梁102上設有貫通所述第二分縱梁102的相對兩個端面的開槽；與所述第二分縱梁102遠離所述第一分縱梁101的一端連接的第三分縱梁103。此處，在本實用新型實施例中，橫梁的型號由原有的8種減少至4種，在對車架進行生產時，只需要對四種橫梁的模具進行更改即可，減少了制造成本，同時，可以通過一種車架平臺對該車架結構的多種型號進行生產。具體的，在本實用新型實施例中，第一橫梁3、第三橫梁5和第四橫梁6均為兩組，兩組第一橫梁3分別設置在第一縱梁1和第二縱梁2的兩端，第二橫梁4為一組，且該第二橫梁4位于其中一組第一橫梁3和第三橫梁5之間。第一縱梁1和第二縱梁2均采用厚度為6mm的板材制成，且具體的是采用的B510L型號的板材。由于B510L型號的板材本身的屈服強度是355Mpa，強于原有車架的材料屈服強度。第一分縱梁101和第三分縱梁103的高度為350mm，第二分縱梁102的高度為310mm，第一分縱梁101和第三分縱梁103與多個橫梁相平行的一側的長度為106mm，第二分縱梁102與多個橫梁相平行的一側的長度為124mm。在本實用新型實施例中，第二分縱梁102為直線形，將第二分縱梁102設置成為直線形的目的是為了便于對車架的縱梁的長度的調整，對縱梁長度的調整是通過對第二分縱梁102的長度進行調整而實現的。在第一分縱梁101和第三分縱梁103的長度不變的情況下，通過加長第二分縱梁102的長度就能滿足將車架的型號由短軸距型號調整為長軸距型號尺寸要求。由于本實用新型實施例中的第一分縱梁101、第二分縱梁102和第三分縱梁103的截面尺寸均大于原有縱梁的截面尺寸，在車架處于彎曲工況以及前后軸同時沖擊時，縱梁提供了足夠的抵抗變形能力，并且滿足車架平臺要求的機械性能。通過將縱梁的結構進行優化，對縱梁制作材料的厚度的增加(由原有的3mm增加至6mm)，制造材料的更改，以及增加縱梁的截面尺寸，來實現平臺對同一種車架結構生產出三種不同型號的車架的性能要求。在本實用新型實施例中，該車架結構可以制作出三種型號的車架，包括：標準軸距車架、長軸距車架、寬體輪距車架，長軸距車架的軸距大于標準軸距的車架，寬體輪距車架的輪距大于標準軸距車架，三種型號的車架通過一個車架平臺進行生產制造，由于不同型號的車架性能要求不同，在通過這一種車架平臺生產時，首先統計出三種型號的車架各自的性能要求，以三種型號的車架的最高性能要求為目標進行生產，進而使得生產完的各種型號的車架均能夠滿足要求。參照圖4，本實用新型實施例中，所述第二分縱梁102的與所述第一分縱梁101相對的截面形成為U型，所述第二分縱梁102與所述第一橫梁3、所述第二橫梁4、所述第三橫梁5和所述第四橫梁6相平行的一側方向的長度為一第一預設值。此處，該第一預設值為124mm。參照圖5，本實用新型實施例中，所述第一橫梁3包括：第一橫梁本體31；依次焊接于所述第一橫梁本體31上的前保橫梁補板32和前保橫梁后板33，所述第一縱梁1與所述前保橫梁補板32相焊接，所述第二縱梁2與所述前保橫梁后板33焊接。兩組第一橫梁3分別設置在第一縱梁1和第二縱梁2的兩端位置處。結合附圖2，可以看出，第一橫梁3是通過前保橫梁補板32和前板橫梁后板實現與第一縱梁1和第二縱梁2之間的連接，在需要生產出寬體輪距車架時，通過對第一橫梁本體31的長度進行增加以及調整前保橫梁補板32和前保橫梁后板33的焊接位置即可。可以直接對第一橫梁本體31的長度進行增加的原因在于，第一橫梁本體31的結構未進行改變。本實用新型實施例中，所述第一橫梁3與所述第一縱梁1第一橫梁3相平行的一側方向的長度為一第二預設值。此處，該第二預設值為159mm，第一橫梁3的高度為229mm，并且，本實用新型實施例中，第一橫梁3是采用厚度為6mm的B510L型號的型材制成，該種型號的型材制成的第一橫梁3的屈服強度大于原有車架的橫梁的屈服強度。本實用新型實施例提供的第一橫梁3截面尺寸大于原有橫梁的截面尺寸，在車架受到沖擊時，第一橫梁3提供的抵抗扭轉變形的能力得到增強，并且，本實用新型實施例中的第一橫梁3能夠滿足平臺的所有車架的機械性能要求。參照圖6，本實用新型實施例中，所述第二橫梁4包括：相對設置的第一轉向器橫梁下補板41和第二轉向器橫梁下補板42；設置于所述第一轉向器橫梁下補板41和所述第二轉向器橫梁下補板42之間的轉向器固定橫梁43；焊接于所述轉向器固定橫梁43上的至少一個轉向器橫梁上補板44，且所述轉向器橫梁上補板44上設有轉向器安裝點441；所述第一轉向器橫梁下補板41與所述第一縱梁1相焊接；所述第二轉向器橫梁下補板42與所述第二縱梁2相焊接。具體的，轉向器橫梁上補板44為2個，轉向器安裝點441用于安裝轉向器，轉向器安裝點441為1個。在需要生產寬體輪距車架時，對第二橫梁4的處理是通過對轉向器固定橫梁43的長度進行增加實現的，同時需要對轉向器橫梁上補板44、第一轉向器橫梁下補板41和第二轉向器橫梁下補板42的焊接位置進行調整。本實用新型實施例中，第二橫梁4同樣也是采用厚度為6mm的B510L型號的型材制成的，提高了第二橫梁4的屈服強度。轉向器橫梁上補板44和轉向器橫梁下補板的設置是為了增大第二橫梁4與第一縱梁1和第二縱梁2之間的接觸面積，降低搭接區域的應力。在本實用新型實施例中，該第二橫梁4的應變小于1％，為轉向器提供了有力支撐，保證了整車轉向系統的正常工作。參照圖7，本實用新型實施例中，所述第三橫梁5包括：相對設置的油氣彈簧橫梁上板51和油氣彈簧橫梁下板52，所述油氣彈簧橫梁上板51與所述油氣彈簧橫梁下板52之間形成一密封腔體；設置于所述油氣彈簧橫梁上板51和所述油氣彈簧橫梁下板52之間的支撐板53和至少一個安裝套筒54，且所述安裝套筒54部分外露于所述油氣彈簧橫梁下板52遠離所述油氣彈簧橫梁上板51的端面。上述的安裝套筒54為10個，且10個安裝套筒54均設置有內螺紋，其采用45#材質的鋼制成，通過10個安裝套筒54的設置，使得油氣彈簧的沖擊力被安裝套筒54分擔，降低了第二橫梁4的局部應力。參照圖8，本實用新型實施例中，所述油氣彈簧橫梁上板51和所述油氣彈簧橫梁下板52均包括：油氣彈簧橫梁本體511；第一彎折部512，突出設置于所述油氣彈簧橫梁本體511第一端；第二彎折部513，突出設置于所述油氣彈簧橫梁本體511第二端，其中，所述油氣彈簧橫梁上板51的第一彎折部與所述油氣彈簧橫梁下板52的第一彎折部512相焊接，所述油氣彈簧橫梁上板51的第二彎折部與所述油氣彈簧橫梁下板52的第二彎折部513相焊接。參照圖8，本實用新型實施例中，所述油氣彈簧橫梁上板51和所述油氣彈簧橫梁下板52的截面均形成為幾字型，且所述油氣彈簧橫梁上板51和所述油氣彈簧橫梁下板52均相同厚度的型材制成。自與第一縱梁1或第二縱梁2相垂直的一側來看，油氣彈簧橫梁上板51和油氣彈簧橫梁下板52構成了一長度為294mm，高度為86mm的封閉腔體。油氣彈簧橫梁上板51的油氣彈簧橫梁本體511和油氣彈簧橫梁下板52的油氣彈簧橫梁本體511為相互平行的矩形結構，在需要生產寬體輪距車架時，對油氣彈簧橫梁上板51和油氣彈簧橫梁下板52的油氣彈簧橫梁本體511進行增長，而對于支撐板53則不需要進行加工。本實用新型實施例中，油氣彈簧橫梁本體511、第一彎折部512和第二彎折部513均是采用厚度為6mm的板材制成的。參照圖9，本實用新型實施例中，所述第四橫梁6包括：第四橫梁本體61，所述第四橫梁本體61呈弧形狀；設置于所述第四橫梁本體61的第一端的上補強板62，以及設置于所述第四橫梁本體61的第二端的下補強板63，所述上補強板62與所述第一縱梁1焊接，所述下補強板63與所述第二縱梁2焊接。優選地，所述第四橫梁6的截面形成為內部中空的矩形結構。此處，第四橫梁6的截面是至于第一縱梁1和第二縱梁2相對的一側截面。在需要生產寬體輪距車架時，需要對第四橫梁本體61進行加長。第四橫梁本體61是采用矩形型材進行折彎制造而成的，不需要傳統的沖壓成型模具，并且在加長第四橫梁本體61時通過切割母材就能實現，降低了制造難度，降低了零部件數量，節省了開發成本。上補強板62和下補強板63的設置，是為了增大與第一縱梁1和第二縱梁2的接觸面積，并且，保證了車架的扭轉和彎曲剛度，為車身提供有力支撐，是車輛正常行駛。參照圖2，本實用新型實施例中，所述第一橫梁3、所述第三橫梁5和所述第四橫梁6均為2個；所述第二橫梁4設置在所述第一縱梁1和所述第二縱梁2的第一側，且設置與所述第一橫梁3和所述第三橫梁5之間。參照圖2所示，在2個第四橫梁6的中間還設置有一第五橫梁，該第五橫梁位于第一縱梁1和第二縱梁2的正中位置處，該第五橫梁的設置是為了對燃油管路和制動管路的固定。參照圖2，本實用新型實施例中，所述車架還包括：與所述第一縱梁1焊接的第一散件7、第二散件8、第三散件9和第四散件10；與所述第二縱梁2焊接的第五散件11、第六散件12、第七散件13和第八散件14；所述第一散件7與所述第五散件11相對，所述第二散件8與所述第六散件12相對，所述第三散件9與所述第七散件13相對，所述第四散件10與第八散件14相對。通過對本實用新型的車架的仿真分析，可以得到如下表格：序號參數設計值目標值結論1滿足12個工況強度要求，塑性變形量0.5％～0.95％小于1％滿足2一階扭轉模態30.56HZ大于28HZ滿足3一階彎曲模態36.42HZ大于30HZ滿足4彎曲剛度5623N/mm大于2800N/mm滿足5扭轉剛度4876N·m/°大于3000N·m/°滿足6動剛度主方向見計算報告大于7000N/mm滿足7動剛度其它方向見計算報告大于1000N/mm滿足從上表中可以看出，本實用新型的車架結構，滿足了一個車架平臺對三種型號的車架結構的性能要求。對于通過一種車架平臺生產出本實用新型的三種型號的車架，主要有以下步驟，首先標準軸距車架作為常用的車架型號。當需要生產長軸距車架時，只需要對車架平臺上生產第二分縱梁102的模具進行更換，便可將車架的縱梁尺寸進行增長，而對于多種橫梁的尺寸結構，則不需要進行改變；當需要生產出長軸距車架時，對縱梁的結構無需更改，而需要對第一橫梁本體31、轉向器固定橫梁43、油氣彈簧橫梁本體511和第四橫梁本體61的模具進行更改。根據本實用新型實施例的另一方面，本實用新型實施例還提供了一種汽車，包括上述的車架。并且，本實用新型實施例中提供的車架，優先適用于越野車型。以上所述是本實用新型的優選實施方式，應當指出，對于本
技術領域：
的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型所述原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護范圍。當前第1頁1 2 3