本发明涉及一种横梁;尤其涉及一种前碰撞横梁。
背景技术:
为了更加充分吸收碰撞时的能量,越来越多的量产车型采用铝合金前碰撞横梁本体1,不仅能满足碰撞吸收能量的要求,而且密度较钢制前碰撞横梁更轻。
参见图1、图2,前碰撞横梁本体1通过左右两侧的安装支架2固定在车身上。其中部分车型的拖钩管3固接在前碰撞横梁本体1上。常见的其固定方式是:拖钩管3穿过前碰撞横梁本体1的前壁111和后壁112,在拖钩管3与前壁111和后壁112的接缝处通过焊接的固接方式将拖钩管3固接在前碰撞横梁本体1上。用于牵引车车辆的拖钩与拖钩管3螺纹连接。
在牵引车辆前行的过程中,拖钩管3与前碰撞横梁本体1的固接处,会因为应力集中而出现局部强度不足。为了改善前碰撞横梁局部强度的问题,目前有两种方案。
方案一:在拖钩管3与前碰撞横梁本体1的固接处焊接加强板4。通过加强板4的变型来改善前碰撞横梁本体1的局部受力。加强板4的安装数量和安装位置有三种。其中一种参见图2,加强板4焊接在前碰撞横梁本体1前壁111上。第二种是将加强板4焊接在前碰撞横梁本体1的后壁112上。第三种是在前碰撞横梁本体1的前、后壁上均焊接加强板4。
方案二:参见图3,增加前壁111的厚度A1、后壁112的厚度A2、以及内撑筋12的厚度A3的方式,来改善前碰撞横梁本体1的强度。
在上述方案一中,加强板4的焊接增加了前碰撞横梁本体1的加工工序。在方案二中,截面增厚的方式导致前碰撞横梁整体的质量增加,如此从对成本、行人保护上来看是十分不利的。
因此,在保证前碰撞横梁性能要的条件下,如何降低其生产本成了一个亟待解决的问题。
技术实现要素:
本发明的目的是,在保证前碰撞横梁性能的条件下,降低其生产成本。
为了达到上效果,本发明提出一种前碰撞横梁,包括碰撞横梁本体,所述碰撞横梁本体包括外框架和内撑筋,所述内撑筋支撑在外框架的前、后壁之间,从所述前壁到后壁,所述内撑筋的截面厚度逐渐变厚。
进一步,所述内撑筋截面厚度呈直线渐变或者内凹曲线渐变。
进一步,所述碰撞横梁本体采用铝合金制成。
进一步,所述碰撞横梁本体采用挤出工艺成型。挤出工艺的制造成本低廉,工艺性好。
进一步,所述内撑筋的最厚处的厚度不大于最薄处的厚度的2倍。2倍厚度的要求保证了时效处理后,内撑筋时效变形处于可控范围,如此,提高的产品的合格率。
进一步,所述外框架和所述内撑筋的最薄处厚不小于1.8mm。1.8mm厚度的要求能保证挤出零件抗变形的能力,保证了零件的成品率。
进一步,所述厚处的厚度是薄处厚度的1.2倍。1.2倍的厚度设计是在强度满足的情况下,质量最轻。
进一步,所述碰撞横梁本体无尖点。无尖点的设计提高了碰撞横梁本体的性能,避免了结构强度突变的问题。
进一步,所述前壁厚度小于后壁厚度。
进一步,所述外框架内设置有两条所述内撑筋,所述碰撞横梁本体的延伸截面呈“目”字形。
本发明的有益效果为:
在通过拖钩牵引碰撞横梁本体时,应力集中于碰撞横梁本体的后壁。以厚侧内撑筋的变形来卸掉后壁的集中的应力。薄侧内撑筋与前壁的配合降低了前壁的强度和刚度,提高了对行人的腿部的保护。内撑筋截面厚度渐变渐的结构,既满足车辆牵引中需要的结构强度,也同时提高了行人腿部的保护。此种结构的改变节省了材料,降低了成本。挤出成型的工艺,解决了钣金焊接组装所带来的高成本问题。同时,本申请中的碰撞横梁能相对现有技术有效降低1.3%的质量。
附图说明
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:
图1为碰撞横梁的安装结构图;
图2为背景技术方案一的视图;
图3为背景技术方案二的截面图;
图4为带有直线型内撑筋的截面图;
图5为具有内凹曲线型内撑筋的截面图;
图中:1-碰撞横梁本体,11-外框架,111-前壁,112-后壁,12-内撑筋,2-安装支架,3-拖钩管,4-加强板。
具体实施方式
本发明前碰撞横梁,主要是通过对碰撞横梁本体1的截面结构进行优化,以保证通过拖钩处的强度。
参见图1、图4,本发明前碰撞横梁包括碰撞横梁本体1。所述碰撞横梁本体1包括外框架11和内撑筋12。截面呈框型的外框架11由上、下、前、后壁围成。内撑筋12垂直支撑在前壁111和后壁112之间。安装支架2通过后壁112将碰撞横梁本体1固定在车身上。
内撑筋12为两条,两条内撑筋12支撑连接在前壁111和后壁112之间。内撑筋12与外框架11的延伸截面呈“目”字形。两条内撑筋12的结构相同,从前壁111到后壁112,内撑筋12的截面厚度是渐变的,其厚处于后壁112连接,其薄处与前壁111连接。且内撑筋12厚处的厚度不大于薄处厚度的2倍。
当然,在本实施例中内撑筋12是两条,当然也可以根据需要修改调整内撑筋12的数量。比如一条、三条,甚至更多。
在图4中只示出了截面厚度直线型渐变的结构,当然还可以是参见图5中的内凹曲线型渐变结构。且厚处厚度是薄处厚度的1.2倍时最佳。
碰撞横梁本体1采用铝合金挤出工艺成型,成型的碰撞横梁本体1整体无尖点,光滑过渡。外框架11和内撑筋12上任意处的厚度均不小于1.8mm。
经过分析,发现牵引中,碰撞横梁本体1的前壁111和后壁112受力变形量不同。其变形应力主要集中在后壁112上,针对这一受力分析结果,在生产中调整了后壁112的厚度T1,通过增加T1的厚度,弥补了后壁112强度不足的问题。同时,为了提高行人腿部的安全保护,在生产中调整了前壁111的厚度T2,通过减小T2厚度,来削弱了前壁111的强度和刚度。