一种具有特制钢-铝型材连接件的汽车的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种具有特制钢-铝型材连接件的汽车，特别为其车架与车身的连接件。本发明的连接件为铝型材，一端与同样为铝型材的车架结构采用焊接方式连接，另一端与钢型材的车身采用螺栓来固定连接。本发明的有益效果体现在工艺原理具有普遍性，可应用于多种异种材料的连接，适用范围广；而且为开放式设计，在不影响产品加工前提下，对连接件的形状可以进行最优化方案；同时连接方式简单，强度高，成本低。
【专利说明】一种具有特制钢-铝型材连接件的汽车
【技术领域】
[0001]本发明涉及汽车【技术领域】，特别是涉及一种新能源汽车的骨架结构的连接结构。
【背景技术】
[0002]随着工业的发展，科技的进步，为了满足产品结构的高强度、轻量化、耐腐蚀等需求，铝钢异种材料连接已广泛的应用于汽车制造、机械零部件、建筑结构材料、航天航空等领域当中。这种工艺尤其应用于新能源电动汽车技术中。一般情况下，新能源电动汽车骨架结构主要由钢型材和钢钣金件组成，如图1所示，其中顶盖侧边梁和前风窗下横梁为铝型材，其他结构为钢型材。
[0003]然而，而异种材料连接往往难以实现，异种材料连接由于其高成本和低强度一直是困扰产品开发者的疑难问题。主要问题有:当铝-钢材料进行焊接时，在界面处极易生成脆性的金属间化合物，会极大的降低接头的连接强度；液态铝在钢侧的润湿性不好，会影响铝在钢层表面的铺展，降低了焊接过程的稳定性，使得焊缝成形不良；此外，铝钢热涨系数等物化性质的差异，也会使得焊接接头在极端工作条件下发生失效。
[0004]目前实现铝钢连接的主要途径主要有以下几种，其一是通过添加钎剂、钎料或合金成分等，使得焊接时在铝钢界面间产生过渡层，减少铝钢脆性化合物的生成，从而实现铝钢接头的焊接，如MIG熔钎焊，钎焊，药芯焊丝焊，电阻点焊、激光填粉熔钎焊等，但是此类方法存在焊接成本较高，接头性能不稳定等问题；其二是依靠热轧，冷压等方法，使得铝钢在热、力作用下在界面处实现结合，如热轧焊等，该方法生产成本低，但铝钢界面处容易有夹杂物存在，降低铝钢界面的结合，寿命较短。
[0005]因此有必要提出一种新的技术方案以解决上述技术问题。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是:提供一种汽车车架与车身的连接件，以解决钢铝异种材料连接高成本和低强度的问题。
[0007]本发明的另一个目的是:提供使用所述一种汽车车架与车身的连接件的汽车。
[0008]为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为:
所述顶盖侧边梁与所述前梁之间设有第一连接件；所述第一连接件与所述顶盖侧边梁之间为焊接连接，所述第一连接件另一端设有螺孔，与前梁之间为螺栓连接；所述顶盖侧边梁与所述A柱之间设有第二连接件；所述第二连接件与所述顶盖侧边梁之间为焊接连接，所述第二连接件另一端设有螺孔，与所述A柱之间为螺栓连接；所述顶盖侧边梁与所述B柱之间设有第三连接件；所述第三连接件与所述顶盖侧边梁之间为焊接连接，所述第三连接件另一端设有螺孔，与所述B柱之间为螺栓连接；所述顶盖侧边梁与所述C柱之间设有第四连接件；所述第四连接件与所述顶盖侧边梁之间为焊接连接，所述第四连接件另一端设有螺孔，与所述C柱之间为螺栓连接；所述顶盖侧边梁与所述前梁之间设有第五连接件；所述第五连接件与所述顶盖侧边梁之间为焊接连接，所述第五连接件与另一端设有螺孔，所述前梁之间为螺栓连接；所述顶盖侧边梁与所述中梁之间设有第六连接件；所述第六连接件与所述顶盖侧边梁之间为焊接连接，所述第六连接件另一端设有螺孔，与所述中梁之间为螺栓连接；所述顶盖侧边梁与所述后梁之间设有第七连接件；所述第七连接件与所述顶盖侧边梁之间为焊接连接，所述第七连接件与另一端设有螺孔，所述后梁之间为螺栓连接。所述第一连接件、第二连接件、第三连接件、第四连接件、第五连接件、第六连接件、第七连接件均为招材件。
[0009]优选的，所述第一连接件包括与所述顶盖侧边梁形状相匹配的弯折板，所述弯折板的一侧垂直设有相连的立板，具有与所述前梁相配的形状，所述用于与前梁螺栓连接的螺孔设置在所述立板上。
[0010]优选的，所述第二连接件包括与所述顶盖侧边梁形状相匹配的弯折板，所述弯折板的一侧垂直设有相连的立板，具有与所述A柱相配的形状，所述用于与A柱螺栓连接的螺孔设置在所述立板上。
[0011]优选的，所述第三连接件包括与所述顶盖侧边梁形状相匹配的弯折板，所述弯折板的一侧垂直围设有相连的四块立板，分别为相对称的两块长立板和两块短立板，其中一个长立板上开有一个开口，所述用于与B柱螺栓连接的螺孔设置在所述四块立板上。
[0012]优选的，所述第四连接件包括与所述顶盖侧边梁形状相匹配的弯折板，所述弯折板的其中三边上垂直围设有相连的三块立板，其中相对的两块立板具有高度差，起连接作用的立板为梯形用于使具有高度差的两块立板平滑过渡，所述用于与C柱螺栓连接的螺孔设置在所述三块立板上。
[0013]优选的，所述第五连接件包括与所述顶盖侧边梁形状相匹配的弯折板，所述弯折板的一侧垂直设有两块立板，具有与所述前梁相配的形状，所述用于与前梁螺栓连接的螺孔设置在所述立板上。
[0014]优选的，所述第六连接件包括与所述顶盖侧边梁形状相匹配的弯折板，所述弯折板的一侧垂直设有立板，具有与所述中梁相配的形状，所述用于与中梁螺栓连接的螺孔设置在所述立板上。
[0015]优选的，所述第七连接件包括与所述顶盖侧边梁形状相匹配的弯折板，所述弯折板的一侧垂直设有相连的立板，具有与所述后梁相配的形状，所述用于与后梁螺栓连接的螺孔设置在所述立板上。
[0016]本发明的有益效果体现在:工艺原理具有普遍性，可应用于多种异种材料的连接，适用范围广；而且为开放式设计，在不影响产品加工前提下，对连接件的形状可以进行最优化方案；同时连接方式简单，强度高，成本低。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1为汽车车身车架的俯视结构示意图；
图2为汽车车身车架的侧视结构示意图；
图3为汽车车身车架的主视结构示意图；
图4为图3中A部结构局部放大意图；
图5为图1中B部结构局部放大意图；
图6为图1中C部结构局部放大意图； 图7为图1中D部结构局部放大意图；
图8为图2中E部结构局部放大意图；
图9为图2中F部结构局部放大意图；
图10为图2中G部结构局部放大意图；
图11为本发明第三连接件的一种实施方式的立体示意图(仅显示左侧的连接件);
图12为本发明第四连接件的一种实施方式的立体示意图(仅显示左侧的连接件)；
图13为本发明第五连接件的一种实施方式的立体示意图(仅显示左侧的连接件)；
图14为本发明第六连接件的一种实施方式的侧视示意图；
图15为图14中沿A-A向的示意图；
图16为本发明第六连接件的一种实施方式的主视示意图；
图17为图16中沿B-B向的示意图；
图18为本发明第七连接件的一种实施方式的立体示意图(仅显示左侧的连接件)。
[0018]其中:1、顶盖侧边梁，2、前风窗下横梁，3、A柱，4、B柱，5、C柱，6、前梁，7、中梁，
8、后梁。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述，本发明揭示的一种具有特制钢-铝型材连接件的汽车，包括车架、车身；所述车架包括:铝型材制备的顶盖侧边梁1、前风窗下横梁2，所述顶盖侧边梁1、前风窗下横梁2 ;所述车身包括:钢型材制备的A柱3、B柱4、C柱5、前梁6、中梁7、后梁8 ;其特征在于:所述顶盖侧边梁I与所述前梁6之间设有第一连接件；所述第一连接件与所述顶盖侧边梁I之间为焊接连接，所述第一连接件另一端设有螺孔，与前梁6之间为螺栓连接；所述顶盖侧边梁I与所述A柱3之间设有第二连接件；所述第二连接件与所述顶盖侧边梁I之间为焊接连接，所述第二连接件另一端设有螺孔，与所述A柱3之间为螺栓连接；所述顶盖侧边梁I与所述B柱4之间设有第三连接件；所述第三连接件与所述顶盖侧边梁I之间为焊接连接，所述第三连接件另一端设有螺孔，与所述B柱)之间为螺栓连接；所述顶盖侧边梁I与所述C柱5之间设有第四连接件；所述第四连接件与所述顶盖侧边梁I之间为焊接连接，所述第四连接件另一端设有螺孔，与所述C柱5之间为螺栓连接；所述顶盖侧边梁I与所述前梁6之间设有第五连接件；所述第五连接件与所述顶盖侧边梁I之间为焊接连接，所述第五连接件与另一端设有螺孔，所述前梁6之间为螺栓连接；所述顶盖侧边梁I与所述中梁7之间设有第六连接件；所述第六连接件与所述顶盖侧边梁I之间为焊接连接，所述第六连接件另一端设有螺孔，与所述中梁7之间为螺栓连接；所述顶盖侧边梁I与所述后梁8之间设有第七连接件；所述第七连接件与所述顶盖侧边梁I之间为焊接连接，所述第七连接件与另一端设有螺孔，所述后梁8之间为螺栓连接。所述第一连接件、第二连接件、第三连接件、第四连接件、第五连接件、第六连接件、第七连接件均为铝材件。本发明的优选实施方式中，所述第一连接件、第二连接件、第三连接件、第四连接件、第五连接件、第六连接件、第七连接件的外形形状不做限定，也没有固定的要求，我们可以参考各方面因素进行最优化设计。具体地，所述第一连接件、第二连接件、第三连接件、第四连接件、第五连接件、第六连接件、第七连接件分别各自具有与所述顶盖侧边梁I形状相匹配的弯折板，且所述弯折板的一侧垂直设有立板，所述立板分别具有与所述钢型材制备的A柱3、B柱4、C柱5、前梁6、中梁7、后梁8相配合的形状，且所述立板上设有螺孔用于与所述钢结构的A柱3、B柱4、C柱5、前梁6、中梁7、后梁8固定连接。
[0020]如图1至图3所示的现有汽车车身与车架的连接的示意图中，车身与车架使用连接件连接后的具体详情，如图4至图10所示。图中只显示了车身与车架的一侧的连接，由于汽车车身与车架左右对称的，另一部分图未示。如图11至图18所示，提供了本发明所述连接件的一种实施方式的形状。优选的，所述第一连接件包括与所述顶盖侧边梁形状相匹配的弯折板，所述弯折板的一侧垂直设有相连的立板，具有与所述前梁相配的形状，所述用于与前梁螺栓连接的螺孔设置在所述立板上。所述第二连接件包括与所述顶盖侧边梁形状相匹配的弯折板，所述弯折板的一侧垂直设有相连的立板，具有与所述A柱相配的形状，所述用于与A柱螺栓连接的螺孔设置在所述立板上。所述第三连接件包括与所述顶盖侧边梁形状相匹配的弯折板，所述弯折板的一侧垂直围设有相连的四块立板，分别为相对称的两块长立板和两块短立板，其中一个长立板上开有一个开口，所述用于与B柱螺栓连接的螺孔设置在所述四块立板上。所述第四连接件包括与所述顶盖侧边梁形状相匹配的弯折板，所述弯折板的其中三边上垂直围设有相连的三块立板，其中相对的两块立板具有高度差，起连接作用的立板为梯形用于使具有高度差的两块立板平滑过渡，所述用于与C柱螺栓连接的螺孔设置在所述三块立板上。所述第五连接件包括与所述顶盖侧边梁形状相匹配的弯折板，所述弯折板的一侧垂直设有两块立板，具有与所述前梁相配的形状，所述用于与前梁螺栓连接的螺孔设置在所述立板上。所述第六连接件包括与所述顶盖侧边梁形状相匹配的弯折板，所述弯折板的一侧垂直设有立板，具有与所述中梁相配的形状，所述用于与中梁螺栓连接的螺孔设置在所述立板上。所述第七连接件包括与所述顶盖侧边梁形状相匹配的弯折板，所述弯折板的一侧垂直设有相连的立板，具有与所述后梁相配的形状，所述用于与后梁螺栓连接的螺孔设置在所述立板上。
[0021]但这些实施方式并不限于本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。我们还可以利用同种原理根据不同需求，稍加改动而广泛应用于机械零部件、建筑结构材料、航天航空等众多领域。
[0022]本发明中，所述采用钢铝异型材的汽车的车架、车身结构现有技术已经披露，由于所述连接件采用铝制材，与所述顶盖侧边梁I和所述前风窗下横梁2为相同材料，因此在焊接时，采用现有技术的焊接方式进行焊接，另一端与车身钢型材结构的连接，除采用螺栓连接外，还可以采用其他的固定连接方式，现有技术中已有详细的说明，在此不再赘述。
[0023]应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
[0024]上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种具有特制钢-铝型材连接件的汽车，包括车架、车身； 所述车架包括:铝型材制备的顶盖侧边梁(I)、前风窗下横梁(2)，所述顶盖侧边梁(I)、前风窗下横梁(2)； 所述车身包括:钢型材制备的A柱(3)、B柱(4)、C柱(5)、前梁(6)、中梁(7)、后梁(8); 其特征在于: 所述顶盖侧边梁(I)与所述前梁(6)之间设有第一连接件；所述第一连接件与所述顶盖侧边梁(I)之间为焊接连接，所述第一连接件另一端设有螺孔，与前梁(6)之间为螺栓连接； 所述顶盖侧边梁(I)与所述A柱(3)之间设有第二连接件；所述第二连接件与所述顶盖侧边梁(I)之间为焊接连接，所述第二连接件另一端设有螺孔，与所述A柱(3)之间为螺栓连接； 所述顶盖侧边梁(I)与所述B柱(4)之间设有第三连接件；所述第三连接件与所述顶盖侧边梁(I)之间为焊接连接，所述第三连接件另一端设有螺孔，与所述B柱(4)之间为螺栓连接； 所述顶盖侧边梁(I)与所述C柱(5)之间设有第四连接件；所述第四连接件与所述顶盖侧边梁(I)之间为焊接连接，所述第四连接件另一端设有螺孔，与所述C柱(5)之间为螺栓连接； 所述顶盖侧边梁(I)与所述前梁(6)之间设有第五连接件；所述第五连接件与所述顶盖侧边梁(I)之间为焊接连接，所述第五连接件与另一端设有螺孔，所述前梁(6)之间为螺栓连接； 所述顶盖侧边梁(I)与所述中梁(7)之间设有第六连接件；所述第六连接件与所述顶盖侧边梁(I)之间为焊接连接，所述第六连接件另一端设有螺孔，与所述中梁(7)之间为螺栓连接； 所述顶盖侧边梁(I)与所述后梁(8)之间设有第七连接件；所述第七连接件与所述顶盖侧边梁(I)之间为焊接连接，所述第七连接件与另一端设有螺孔，所述后梁(8)之间为螺栓连接； 所述第一连接件、第二连接件、第三连接件、第四连接件、第五连接件、第六连接件、第七连接件均为铝材件。
2.根据权利要求1所述的一种具有特制钢-铝型材连接件的汽车，其特征在于:所述第一连接件包括与所述顶盖侧边梁(I)形状相匹配的弯折板，所述弯折板的一侧垂直设有相连的立板，具有与所述前梁(6)相配的形状，所述用于与前梁(6)螺栓连接的螺孔设置在所述立板上。
3.根据权利要求1所述的一种具有特制钢-铝型材连接件的汽车，其特征在于:所述第二连接件包括与所述顶盖侧边梁(I)形状相匹配的弯折板，所述弯折板的一侧垂直设有相连的立板，具有与所述A柱(3)相配的形状，所述用于与A柱(3)螺栓连接的螺孔设置在所述立板上。
4.根据权利要求1所述的一种具有特制钢-铝型材连接件的汽车，其特征在于:所述第三连接件包括与所述顶盖侧边梁(I)形状相匹配的弯折板，所述弯折板的一侧垂直围设有相连的四块立板，分别为相对称的两块长立板和两块短立板，其中一个长立板上开有一个开口，所述用于与B柱(4)螺栓连接的螺孔设置在所述四块立板上。
5.根据权利要求1所述的一种具有特制钢-铝型材连接件的汽车，其特征在于:所述第四连接件包括与所述顶盖侧边梁(I)形状相匹配的弯折板，所述弯折板的其中三边上垂直围设有相连的三块立板，其中相对的两块立板具有高度差，起连接作用的立板为梯形用于使具有高度差的两块立板平滑过渡，所述用于与C柱(5)螺栓连接的螺孔设置在所述三块立板上。
6.根据权利要求1所述的一种具有特制钢-铝型材连接件的汽车，其特征在于:所述第五连接件包括与所述顶盖侧边梁(I)形状相匹配的弯折板，所述弯折板的一侧垂直设有相连的两块立板，具有与所述前梁(6)相配的形状，所述用于与前梁(6)螺栓连接的螺孔设置在所述立板上。
7.根据权利要求1所述的一种具有特制钢-铝型材连接件的汽车，其特征在于:所述第六连接件包括与所述顶盖侧边梁(I)形状相匹配的弯折板，所述弯折板的一侧垂直设有相连的立板，具有与所述中梁(7)相配的形状，所述用于与中梁(7)螺栓连接的螺孔设置在所述立板上。
8.根据权利要求1所述的一种具有特制钢-铝型材连接件的汽车，其特征在于:所述第七连接件包括与所述顶盖侧边梁(I)形状相匹配的弯折板，所述弯折板的一侧垂直设有相连的立板，具有与所述后梁(8)相配的形状，所述用于与后梁(8)螺栓连接的螺孔设置在所述立板上。
【文档编号】B62D27/02GK104228975SQ201410457079
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年9月10日 优先权日:2014年9月10日
【发明者】宿佳敏, 顾宏宇, 吴頔, 赵福建, 万凌云, 马以祥 申请人:苏州奥杰汽车工业有限公司