分段式组合车身框架的制作方法

本实用新型涉及车身设计系统，特别涉及一种模块化高强度全承载分段式全车身组合框架系统。

背景技术：

现有汽车车身主要分为非承载式、半承载式和全承载式这三种。

非承载式车身多数是卡车、专业越野车之类。非承载式车身的汽车有底盘大梁架，一般都是矩形或者梯形的，布置在车身的最底部。车身本体悬置于车架上，用弹元件联接。非承载式车身具有强度高，安全性好，隔振效果好，运行平稳舒适的优点，但其质量大，生产成本高，车辆重心较高，非承载式车身结构的车辆，由于底板较高，车辆内部空间较小。

半承载式车身的特点是车身与车架用螺钉连接、铆接或焊接等方法刚性地连接。在此种情况下，汽车车身除了承受上述各项载荷外，还在一定程度上有助于加固车架，分担车架的部分载荷。

全承载式车身结构，可以形象地被称为“鸟笼结构”，以前一直应用于飞机制造业的整体化框架结构，目前被轿车和一些高端客车应用，轿车大多采用冲压、焊接、涂装、总成来完成四大工艺。由于全承载车身的无底盘结构，使其在受力时能将力迅速分解到全身各处，所以使行车更加具有敏捷性、平稳性、舒适性和安全性。

全承载式车身由于重量轻，而且重心较低，车内空间利用率也比非承载式车身结构更高，所以在家用轿车领域已经取代了非承载式车身结构。但承载式车身的抗扭刚性和承载能力相对较弱，所以在越野车和载重货车领域还是非承载式车身的天下。

随着社会的发展、人们对汽车的性能要求也越来越高，改变生产工艺，如何实现汽车轻量化、模块化，从而为个性化的分散、集成减少工艺投入成本，如何在减轻车身质量的同时提高车身刚度，设计具有承载式车身和非承载式车身共同优点的车身结构成为各大汽车厂商研发的方向。

经专利查询：2014年1月29日公开的公开号为CN 103538632A的《一种高强度承载式车身系统》的专利；2014年4月30日公开的公开号为CN 103754265A，申请号为201410020392.8的《全承载车身和其制造方法及包括其的客车》的专利。其整体车身都属于整体式全承载结构，局部改进，均未实现组装式模块化结构，未能很好的实现模块化、轻量化、智能化功能要求。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种分段式全车身组合框架，本实用新型能够在保证承载式车身重心低、质量小、空间利用率高的前提下提升车身刚度，实现车身模块化，在满足不同车辆性能要求的前提下大幅缩小研发成本和周期。本实用新型适应性广，适合包括轿车、跑车、越野车、商务车、中巴车等多种车型。

本实用新型按照力学结构原理，注重力与力矩的合理布局，克服以上车身结构的缺点并吸收了其各自优点而优化设计的一种新型车身框架系统，在全承载式车身的基础上，使用模块化组合设计，各部分采用标准整体统一连接方式，也可以拆解、整合、变换成多种车型。

本实用新型是由前框架、中间框架和后框架组成，前框架、中间框架和后框架可以形成三段式组合车身框架，也可以将其中的两段合并在一起与另一段形成两段式组合车身框架；组合方式是以插接方式过盈配合插接在一起，具有足够的强度。

所述的前框架安装在分段式全车身组合框架的最前端，是汽车的前悬架安装区，用于安装汽车的前悬挂系统和车轮组件以及前置发动机、变速箱及前部保险杠，前框架是汽车底盘车架的主要支撑部分之一。前框架采用轮梁式结构，能够安装各种独立悬挂，包括主动悬挂和被动悬挂，具有完全互换性和通用性。

所述的中间框架是分段式全车身组合框架的中间部分，安装在前框架和后框架中间，是汽车的主要乘用空间，也用于安装汽车驾驶操作系统等。由多根纵梁、横梁和边梁组成，可以根据需要任意调整长度，以适合不同轮距的要求。与前框架和后框架的连接也都是采用标准的插接方式，适合各种规格的车型。

所述的后框架安装在分段式全车身组合框架的最后端，是汽车的后悬架安装区，用于安装汽车的后悬挂系统和车轮组件以及后备箱和后部保险杠等配套设施，也可用于安装后置发动机。是汽车底盘车架的主要支撑部分之一。后框架也采用轮梁式结构，能够安装各种独立悬挂，包括主动悬挂和被动悬挂，具有完全互换性和通用性。

本实用新型使用分段式车架是全承载式底架。受力分析表明，在实际工况中，对于分段式车架，几乎每一根梁都要承受弯矩和扭矩的联合作用，车架纵梁承受弯矩和扭矩均较大，而格栅结构则主要承受弯矩，所以车架时应尽可能提高其抗弯和抗扭刚度，以减少整车变形。

本实用新型的有益效果：

1.全部采用模块化组合结构，相互连接、各自独立，可随意装配组装及调整，并具有足够的强度和刚度，具有完全独立互换性。

2.车身采用封闭环结构，整个车身参与载荷，上下部结构形成一整体，在承受载荷时，使整个车身壳体达到稳定平衡状态。

3.适应性广，适合包括轿车、跑车、越野车、商务车、中巴车等多种车型。

4.适度调控可提高汽车性能，适合四轮、多轮驱动并全部采用独立悬挂，轿车调整配件适应双横臂、麦弗逊、烛式、多连杆等各式悬挂，增加行驶舒适性。

5.便于汽车整体性能开发利用，调整变化车身、通过能力、轴距、转弯半径，提高整车舒适性、平稳性。是搭建新型汽车设计制造的平台方式。

附图说明

图1为本实用新型的主视图。

图2为本实用新型三段分体的主视图。

图3为本实用新型的轴测图。

图4为本实用新型三段分体的轴测图。

具体实施方式

请参阅图1、图2、图3和图4所示，本实用新型是由前框架1、中间框架2和后框架3组成，前框架1、中间框架2和后框架3可以形成三段式组合车身框架，也可以将其中的两段合并在一起与另一段形成两段式组合车身框架；组合方式是以插接方式过盈配合插接在一起，具有足够的强度。

所述的前框架1安装在分段式全车身组合框架的最前端，是汽车的前悬架安装区，用于安装汽车的前悬挂系统和车轮组件以及前置发动机、变速箱及前部保险杠，前框架1是汽车底盘车架的主要支撑部分之一。前框架1采用轮梁式结构，能够安装各种独立悬挂，包括主动悬挂和被动悬挂，具有完全互换性和通用性。

所述的中间框架2是分段式全车身组合框架的中间部分，安装在前框架1和后框架3中间，是汽车的主要乘用空间，也用于安装汽车驾驶操作系统等。由多根纵梁、横梁和边梁组成，可以根据需要任意调整长度，以适合不同轮距的要求。与前框架和后框架的连接也都是采用标准的插接方式，适合各种规格的车型。

所述的后框架3安装在分段式全车身组合框架的最后端，是汽车的后悬架安装区，用于安装汽车的后悬挂系统和车轮组件以及后备箱和后部保险杠等配套设施，也可用于安装后置发动机。是汽车底盘车架的主要支撑部分之一。后框架3也采用轮梁式结构，能够安装各种独立悬挂，包括主动悬挂和被动悬挂，具有完全互换性和通用性。

本实用新型使用分段式车架是全承载式底架。受力分析表明，在实际工况中，对于分段式车架，几乎每一根梁都要承受弯矩和扭矩的联合作用，车架纵梁承受弯矩和扭矩均较大，而格栅结构则主要承受弯矩，所以车架时应尽可能提高其抗弯和抗扭刚度，以减少整车变形。