一種汽車大梁的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種汽車大梁。
【背景技術】
[0002]對傳統轎車而言，為了實現低成本、規模化生產，通常采用承載式車身結構，即用高強度鋼材沖壓件充當車體大梁應力承受部件。大梁的結構單一，不能很好地分散撞擊時的應力，對于高性能轎車、跑車，車體在激烈運動中會發生較大的形變，從而影響整車的操縱性和安全性。同時鋼制車身結構重量也沒有優勢。
【發明內容】
[0003]為克服現有技術的不足，本發明提供一種能夠分散應力的汽車大梁。
[0004]本發明提供的技術方案為:
一種汽車大梁，包括前部大梁和后部大梁，所述前部大梁和后部大梁由縱梁和橫梁組成，所述前部大梁通過八字形/人字形結構與后部大梁固定連接，所述八字形/人字形結構的前部窄端與前部大梁固定連接，八字形/人字形結構后部的兩個端部與后部大梁的縱梁固定連接；
所述后部大梁的尾部兩端向內收攏形成梯形結構，其中所述梯形結構的兩條底中，長度大的底為第一底，另一個底為第二底;第二底與梯形的腰部的兩個交點和梯形結構的第一底之間分別固定連接有兩個加強梁，其中一個加強梁、梯形結構位于加強梁側的腰部和梯形結構的第一底部分構成三角形結構。
[0005]優選的是，所述后部大梁包括三根平面上等距平行排列的縱梁，后部大梁的三根縱梁與前部大梁通過兩個八字形/人字形結構固定連接，兩個八字形/人字形結構位于三根縱梁的間隙之間，兩個八字形/人字形結構的后部的一個端部分別與三根縱梁中位于中間的縱梁固定連接，兩個八字形/人字形結構的另外兩個端部與另外兩根縱梁固定連接。
[0006]優選的是，所述位于中間的縱梁還與前部大梁的一條橫梁固定連接。
[0007]優選的是，所述位于中間的縱梁與梯形結構的第一底的中部固定連接，另外兩根縱梁向內收攏形成梯形結構的腰部。
[0008]優選的是，所述后部大梁的尾部向內收攏形成梯形結構，其中所述梯形結構至少有兩個，其中梯形結構的內部均包括加強梁。
[0009]優選的是，所述一個加強梁、梯形結構位于加強梁側的腰部和梯形結構的第一底部分構成的三角形結構為等腰三角形，等腰三角形的兩個腰分為別梯形的一個腰部和相應側的加強梁。
[0010]優選的是，所述前部大梁為長方形結構，其中長方形結構用于與后部大梁固定連接的橫梁和長方形結構的兩縱梁之間包括兩加強梁。
[0011]優選的是，所述縱梁和橫梁為鈦合金材質的空心管材料。
[0012]優選的是，所述縱梁、橫梁和加強梁通過焊接工藝固定連接。
[0013]本發明的有益效果:
本發明的汽車大梁可應用于汽車、電動汽車或混合動力汽車中，是一種非承載式車身底面結構，包括前部大梁和后部大梁，前部大梁和后部大梁之間通過八字形/人字形結構固定連接，使得前部大梁的應力均勻地傳遞給后部大梁；同時后部大梁采用梯形結構，梯形結構的內部包括加強梁，如此形成若干三角形結構，前部大梁向后部傳遞的應力均勻地分布在各個縱梁和橫梁上，保障了高性能轎車底盤運動中所需要的各向剛性，對運動汽車的操縱性、安全性有了質的提升。
【附圖說明】
[0014]圖1為本發明的汽車大梁的結構示意圖；
圖2為本發明的汽車大梁的受力示意圖；
圖3為本發明的汽車大梁的空心管結構示意圖。
【具體實施方式】
[0015]下面結合附圖對本發明作進一步說明:
如圖1、圖2和圖3所示，一種汽車大梁，包括前部大梁(主要包括圖1中的6和7)和后部大梁，所述前部大梁和后部大梁由縱梁和橫梁組成，所述前部大梁通過八字形/人字形結構I與后部大梁固定連接，所述八字形/人字形結構I的前部窄端與前部大梁固定連接，八字形/人字形結構I后部的兩個端部與后部大梁的縱梁固定連接。如此設置八字形/人字形結構I主要是由于前部大梁對應的是汽車的前輪部分，這部分比后部大梁更寬一些，因此采用等長度的八字形/人字形結構I保證前部大梁向后的應力能夠均勻地分配給后部大梁。本發明的后部大梁包括三根平面上等距平行排列的縱梁2，后部大梁的三根縱梁2與前部大梁通過兩個八字形/人字形結構I固定連接，兩個八字形/人字形結構I位于三根縱梁2的間隙之間，兩個八字形/人字形結構I的后部的一個端部分別與三根縱梁2中位于中間的縱梁固定連接，兩個八字形/人字形結構的另外兩個端部與另外兩根縱梁固定連接。采用三根縱梁2和兩個八字形/人字形結構I是結構最堅固最省料的實施方式，對于不同的車型也可采用更多的縱梁和八字形/人字形結構。
[0016]所述后部大梁的尾部兩端向內收攏形成梯形結構，所述位于中間的縱梁2與梯形結構的第一底3的中部固定連接，另外兩根縱梁向內收攏形成梯形結構的腰部。其中所述梯形結構的兩條底中，長度大的底為第一底3，另一個底為第二底4;第二底4與梯形的腰部的兩個交點和梯形結構的第一底3之間分別固定連接有兩個加強梁5，其中一個加強梁5、梯形結構位于加強梁側的腰部和梯形結構的第一底3部分構成三角形結構。所述一個加強梁5、梯形結構位于加強梁側的腰部和梯形結構的第一底3的部分構成的三角形結構為等腰三角形，等腰三角形的兩個腰分為別梯形的一個腰部和相應側的加強梁5。如此設置，在一個梯形的內部形成兩個或三個三角形的結構(如果兩個加強梁5交于第一底3上的同一點則為三個三角形結構，如果交于第一底3上的部同點，則可形成兩個相同的三角形結構)，這樣的結構使得縱梁2傳遞的應力均勻地分布在三角形的結構之間，使得整個汽車大梁的受力均衡，這樣不會出現金屬疲勞或者在撞擊時能夠更均勻地受力，避免受到更大的損傷。
[0017]出于結構的整體形和制作過程的考慮，所述位于中間的縱梁還與前部大梁的一條橫梁固定連接，如此使得汽車大梁的結構更完整。
[0018]所述后部大梁的尾部向內收攏形成梯形結構，其中所述梯形結構有兩個，兩個梯形結構由三根橫梁構成，其中兩個梯形結構的內部均包括加強梁。即根據不同型號的汽車長度和實際應用，后部大梁可包括多個梯形結構。
[0019]所述前部大梁為長方形結構6，其中長方形結構6的與后部大梁固定連接的橫梁和長方形結構的兩縱梁之間包括兩加強梁7。前部大梁采用長方形結構6，兩加強梁7—端分別位于前部大梁的兩縱梁上，另一端位于前部大梁的橫梁上，這樣有效地將汽車前部的另一分散于整個橫梁上。
[0020]如圖3所示，所述縱梁和橫梁為鈦合金材質的空心管材料。所述縱梁、橫梁和加強梁通過焊接工藝固定連接。
[0021]如圖2所示，由應力傳遞分析可知，在結構前端遭受外力碰撞時，應力能夠通過車身諸多人字形結構分解、融合，區別于傳統承載式車身結構碰撞應力基本由前防撞梁承擔。由于所有大梁均為鈦金屬方管結構且碰撞應力傳遞到所有金屬大梁，結構強度及剛性將大幅超越傳統承載式金屬車身結構。在結構橫向受力時，由于人字形的縱梁與橫梁大量三角形結構，橫向的抗扭能力同樣遠超傳統承載式金屬車身結構。懸掛安裝點8為通孔，由于本結構橫向、縱向均擁有遠超傳統承載式金屬車身結構的強度及剛性，懸掛擺臂可通過橡膠襯套、金屬萬向節直接連接到安裝點8，從而省掉了傳統副車架。本發明的結構使得懸掛及車身響應能力將有本質的提升，這對運動轎車而言是非常關鍵的。相對傳統鈑金沖壓式承載車身結構而言，本發明用鈦金屬方管構建人字形或三角形獨立大梁平面結構，大幅增強了車底橫向、縱向的強度及剛性，在操縱精度、碰撞保護方面性能優異，同時高強度重量比的鈦金屬保障了輕量化的需求。
【主權項】
1.一種汽車大梁，包括前部大梁和后部大梁，所述前部大梁和后部大梁由縱梁和橫梁組成，其特征在于: 所述前部大梁通過八字形/人字形結構與后部大梁固定連接，所述八字形/人字形結構的前部窄端與前部大梁固定連接，八字形/人字形結構后部的兩個端部與后部大梁的縱梁固定連接； 所述后部大梁的尾部兩端向內收攏形成梯形結構，其中所述梯形結構的兩條底中，長度大的底為第一底，另一個底為第二底;第二底與梯形的腰部的兩個交點和梯形結構的第一底之間分別固定連接有兩個加強梁，其中一個加強梁、梯形結構位于加強梁側的腰部和梯形結構的第一底部分構成三角形結構。2.根據權利要求1所述的汽車大梁，其特征在于: 所述后部大梁包括三根平面上等距平行排列的縱梁，后部大梁的三根縱梁與前部大梁通過兩個八字形/人字形結構固定連接，兩個八字形/人字形結構位于三根縱梁的間隙之間，兩個八字形/人字形結構的后部的一個端部分別與三根縱梁中位于中間的縱梁固定連接，兩個八字形/人字形結構的另外兩個端部與另外兩根縱梁固定連接。3.根據權利要求2所述的汽車大梁，其特征在于: 所述位于中間的縱梁還與前部大梁的一條橫梁固定連接。4.根據權利要求2所述的汽車大梁，其特征在于: 所述位于中間的縱梁與梯形結構的第一底的中部固定連接，另外兩根縱梁向內收攏形成梯形結構的腰部。5.根據權利要求1所述的汽車大梁，其特征在于: 所述后部大梁的尾部向內收攏形成梯形結構，其中所述梯形結構至少有兩個，其中梯形結構的內部均包括加強梁。6.根據權利要求1所述的汽車大梁，其特征在于: 所述一個加強梁、梯形結構位于加強梁側的腰部和梯形結構的第一底部分構成的三角形結構為等腰三角形，等腰三角形的兩個腰分為別梯形的一個腰部和相應側的加強梁。7.根據權利要求1所述的汽車大梁，其特征在于: 所述前部大梁為長方形結構，其中長方形結構用于與后部大梁固定連接的橫梁和長方形結構的兩縱梁之間包括兩加強梁。8.根據權利要求1所述的汽車大梁，其特征在于: 所述縱梁和橫梁為鈦合金材質的空心管材料。9.根據權利要求1至8中任意一項所述所述的汽車大梁，其特征在于: 所述縱梁、橫梁和加強梁通過焊接工藝固定連接。
【專利摘要】一種汽車大梁，包括前部大梁和后部大梁，所述前部大梁和后部大梁由縱梁和橫梁組成，所述前部大梁通過八字形/人字形結構與后部大梁固定連接，所述八字形/人字形結構的前部窄端與前部大梁固定連接，八字形/人字形結構后部的兩個端部與后部大梁的縱梁固定連接；所述后部大梁的尾部兩端向內收攏形成梯形結構，其中所述梯形結構的兩條底中，長度大的底為第一底，另一個底為第二底；第二底與梯形的腰部的兩個交點和梯形結構的第一底之間分別固定連接有兩個加強梁，其中一個加強梁、梯形結構位于加強梁側的腰部和梯形結構的第一底部分構成三角形結構。
【IPC分類】B62D21/05
【公開號】CN105644624
【申請號】
【發明人】胡建
【申請人】胡建
【公開日】2016年6月8日
【申請日】2016年3月24日