汽车扭力梁的截面非对称式横梁的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种汽车扭力梁截面非对称式横梁，横梁由管材冲压而成，轴向包括端头直段、过渡段和中间直段，其中中间直段两侧对称为过渡段和端头直段，端头直段截面Ⅰ-Ⅰ为一非对称式圆角梯形，不同于设计常见的对称式圆角矩形，中间直段截面Ⅲ-Ⅲ为V型对称截面，过渡段通过非对称式变截面Ⅱ-Ⅱ连接两者，三段截面中，仅截面Ⅲ-Ⅲ是对称性截面。本实用新型的横梁端头直段截面和过渡段截面采用非对称式设计，设计巧妙，结构紧凑，改造容易且成本低，适用于多种类型的扭力梁。
【专利说明】汽车扭力梁的截面非对称式横梁
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种汽车配件，尤其涉及一种汽车扭力梁的截面非对称式横梁。【背景技术】
[0002]汽车扭力梁属于半独立悬架，通过横梁连接左右纵臂，在汽车行驶过程中车辆侧倾时，横梁随之发生扭转变形，从而提供扭转刚度而提高汽车的操纵稳定性，与稳定杆有相同的效果，目前这种扭力梁式悬架是市场上经济型轿车的首选。
[0003]目前，扭力梁横梁有2种形式，一种是V型板梁，利用板料冲压成型，这种结构一般情况下要加扭力杆或者加强板，这样部件的重量势必增加，另外一种便是管材冲压式，利用圆管冲压成型，其截面也是V型，相对于V型板梁冲压式横梁，这种结构具有结构简单重量轻的特点，可大幅减少簧下质量，提高车辆的舒适性。
[0004]管材冲压式横梁结构一般分三段，中间直段、过渡段、以及端头直段。而在现有技术中，这三段截面通常都是对称设计的，并且在侧向投影上有同一个对称轴，中间直段截面是V型的对称截面，端头直段是圆角矩形的对称截面，而连接两者的过渡段虽然是变截面的，但其每一个截面也是对称的，现有技术中并无非对称的横梁，能够满足使用强度的设计。
[0005]现有汽车扭力梁连接形式，通常横梁位于两边的纵臂之间，横梁端头直段与纵臂搭接。而弹簧座一种连接形式是单独连接在纵臂上，另外一种是同时连接纵臂和横梁，后者的连接目前较常用，可有效提升扭力梁侧纵向刚度和强度，但与横梁搭接的地方通常是过渡段曲面，对焊接间隙不好控制。
实用新型内容
[0006]针对上述现有技术中的不足，本实用新型提供了一种有效提高刚度的汽车扭力梁的截面非对称式横梁。
[0007]本实用新型的技术方案如下:一种汽车扭力梁截面非对称式横梁，横梁由管材冲压而成，轴向包括端头直段、过渡段和中间直段，中间直段沿轴向两侧对称依次为过渡段和端头直段，端头直段截面1-1为非对称式圆角梯形，中间直段为V型对称截面II1-1II，端头直段和中间直段通过过渡段过渡连接。本实用新型的横梁端头直段截面为一个非对称设计，能有效改善扭力梁弯曲刚度、纵向刚度和侧向刚度。
[0008]作为优选，所述横梁外表面顺时针分布外表面a、外表面b、外表面c和外表面d四个面，所述外表面c在横梁一侧为一倾斜平面，与水平面呈60°夹角。横梁的外表面c在一侧形成平面，有利于与弹簧座与横梁外表面c面面线性搭接，零件搭接处公差容易控制，利于焊接保证，而且连接的牢固性和可靠性好。
[0009]作为优选，所述端头直段截面1-1为一非对称式圆角梯形，对应的外表面a、外表面b、外表面c和外表面d四个面中相邻面通过圆角面连接。圆角的设置避免了角度位置会产生的应力集中，增加了横梁的强度和使用寿命。[0010]作为优选，所述端头直段截面1-1为一非对称式圆角梯形，其对应的外表面a和外表面b近直角设计,外表面b和外表面c夹角120度,外表面b和外表面d互相平行。
[0011]作为优选，所述过渡段为非对称式变截面I1-1I，随轴向从端头往横梁中间直段变化，过渡连接端头直段和中间直段。加工时，对所述的外表面d进行冲压，使得外表面d逐渐往外表面b变形靠近，外表面a和外表面c分别与外表面b的分界圆角逐渐趋于平滑。
[0012]作为优选,所述中间直段的对称V型截面1-1对应的外表面a和外表面c呈60度设计。横梁中间直段V型截面夹角60度，为优化值，此数值可有效的降低扭力梁横梁扭转应力，提高横梁疲劳耐久性。
[0013]本实用新型的有益效果是:
[0014]通过本实用新型的横梁截面采用非对称的设计，能有效改善扭力梁弯曲刚度、纵向刚度和侧向刚度；有效的降低扭力梁横梁扭转应力，提高横梁疲劳耐久性。横梁的外表面c在一侧形成的平面，使得零件搭接处公差容易控制，利于焊接保证，而且连接的牢固性和可靠性好。本实用新型的横梁，设计巧妙，结构紧凑，改造容易且成本低，适用于多种类型的扭力梁。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1是本实用新型的横梁的主视图。
[0016]图2是本实用新型的横梁的俯视图。
[0017]图3是图2中1-1的截面视图。
[0018]图4是图2中I1-1I的截面视图。
[0019]图5是图2中II1-1II的截面视图。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明:
[0021]如图1、2所示，一种汽车扭力梁截面非对称式横梁，由管材冲压而成，由端头直段
1、过渡段2、中间直段3构成，中间直段3沿轴向两侧对称设有过渡段2和端头直段I。其中，端头直段I截面1-1为一非对称式圆角梯形，中间直段3截面II1-1II为V型对称式截面，过渡段2通过非对称式变截面I1-1I连接两者。
[0022]如图3、4、5所75，横梁外表面顺时针包括外表面a、外表面b、外表面c和外表面d四个面。外表面c在横梁一侧为一倾斜平面，与水平面呈60°夹角。
[0023]如图3所不,端头直段I截面1-1为一非对称式圆角梯形,对应的外表面a、外表面b、外表面c和外表面d四个面中相邻面通过圆角面连接。
[0024]如图3所不,端头直段I截面1-1为一非对称式圆角梯形,其对应的外表面a和b近直角设计,外表面b和c夹角120度,外表面b和d互相平行。
[0025]如图4所示，过渡段2的非对称式变截面I1-1I，随轴向从端头往横梁中间直段变化，过渡连接端头直段和中间直段。
[0026]如图5所示,所述中间直段3的对称V型截面1-1对应的外表面a和c呈60度设计。
[0027]以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本【技术领域】中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
【权利要求】
1.汽车扭力梁截面非对称式横梁，横梁由管材冲压而成，轴向包括端头直段(I)、过渡段(2)和中间直段(3)，所述中间直段(3)沿轴向两侧对称依次为过渡段(2)和端头直段(1)，其特征在于:所述端头直段(I)的截面1-1为非对称式圆角梯，中间直段(3)的截面II1-1II为对称式V型截面，端头直段(I)和中间直段(3)通过过渡段(2)过渡连接。
2.根据权利要求1所述的汽车扭力梁截面非对称式横梁，其特征在于:所述横梁外表面顺时针分布外表面a、外表面b、外表面c和外表面d四个面，所述外表面c在横梁一侧为倾斜平面，与水平面呈60°夹角。
3.根据权利要求1或2所述的汽车扭力梁的截面非对称式横梁，其特征在于:所述端头直段(I)截面1-1为一非对称式圆角梯形，对应的外表面a、外表面b、外表面c和外表面d四个面中相邻面通过圆角面过渡连接，
4.根据权利要求3所述的汽车扭力梁的截面非对称式横梁，其特征在于:所述端头直段(I)截面1-1对应的外表面a和外表面b近直角设计，外表面b和外表面C夹角120度，夕卜表面b和外表面d互相平行。
5.根据权利要求1或2所述的汽车扭力梁的截面非对称式横梁，其特征在于:所述过渡段(2)为非对称式变截面I1-1I，随轴向从端头往横梁中间直段变化，过渡连接端头直段和中间直段。
6.根据权利要求1或2所述的汽车扭力梁的截面非对称式横梁，其特征在于:所述中间直段(3)的对称V型截面1-1对应的外表面a和外表面c呈60度设计。
【文档编号】B60G21/05GK203793068SQ201420113949
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2014年3月13日 优先权日:2014年3月13日
【发明者】邹新远, 黄欣, 万川楠, 张旭, 陈松, 吴冬, 周东毅 申请人:重庆天人汽车车身制造有限公司