一种汽车框架结构及汽车的制作方法

1.本发明涉及车身结构技术领域，具体是一种汽车框架结构及汽车。


背景技术：

2.随着人们生活水平的提高，人们对汽车的品质要求也越来越高。在汽车的行驶过程中，整车的操稳性与nhv(noise and vibration and harshness，噪音、震荡与平稳性)问题也逐渐被人们所重视。从汽车性能来说，汽车的扭转刚度性能与这些问题有着最直接的关系。而要提升汽车的扭转刚度性能，汽车后部的c环结构是非常重要的一个结构。
3.在现有技术中，提升整车扭转性能的主要策略是针对车身后部c环结构增加底部结构的腔体和钣金厚度，天窗整体加强板和侧围的结构刚度，以及后门洞上下结构腔体和板厚。这些措施成本较高，但提升程度有限，且存在装配工艺复杂的问题。因此，如何针对c环结构设计出装配便利、扭转刚度性能提升程度高的加强结构亟待解决。


技术实现要素：

4.本发明公开了一种汽车框架结构及汽车，能够提升汽车的扭转刚度性能，缓解汽车的nhv问题。
5.为达到上述目的，本发明提供以下技术方案：
6.一种汽车框架结构，包括c环结构以及v型支撑结构；
7.所述c环结构包括两个相对设置的侧板支撑板、连接于两个所述侧板支撑板顶部的顶部横梁以及连接于之间两个所述侧板支撑板底部之间的底部横梁；
8.所述v型支撑结构的两个端部分别固定于两个所述侧板支撑板或同时固定于顶部横梁上，所述v型支撑结构的折角部固定于所述底部横梁。
9.由于c环结构为四边形结构，不具有稳定性，因此在c环结构区域增加v型支撑结构。v型支撑结构呈v字形，安装在四边形范围内，将c环结构分割为三个三角形结构，利用三角形稳定特性提高汽车的扭转刚度性能，进而缓解汽车的nhv问题。这样的结构设计，还能间接抵挡装载于汽车的行李的冲击，且具有结构简单、安装便利的优势，有利于推广使用。
10.可选地，沿所述v型支撑结构的延伸方向，所述v型支撑结构的横截面呈瓦楞形。
11.可选地，还包括加强板，所述加强板设置于所述折角部背离所述底部横梁的一侧；所述加强板、所述折角部通过第一连接件固定于所述底部横梁。
12.可选地，所述第一连接件为第一螺栓，所述加强板上设置有第一安装孔，所述折角部设置有第二安装孔，所述底部横梁设置有第三安装孔；所述第一螺栓依次穿过所述第一安装孔、所述第二安装孔与所述第三安装孔螺纹配合。
13.可选地，所述第一连接件的数量为两个。
14.可选地，所述v型支撑结构的端部通过第二连接件固定于对应的侧板支撑板；或，所述v型支撑结构的端部通过第二连接件固定于所述顶部横梁。
15.可选地，所述第二连接件为第二螺栓，所述v型支撑结构的端部上设置有第四安装
孔；
16.当所述v型支撑结构的端部通过第二连接件固定于对应的所述侧板支撑板，所述侧板支撑板上设置有第五安装孔；所述第二螺栓依次穿过所述第四安装孔与所述第五安装孔螺纹配合；
17.当所述v型支撑结构的端部通过第二连接件固定于所述顶部横梁，所述顶部横梁上设置有第五安装孔；所述第二螺栓依次穿过所述第四安装孔与所述第五安装孔螺纹配合。
18.可选地，每组相互对应的侧板支撑板与v型支撑结构的端部之间，所述第二连接件的数量为三个。
19.可选地，三个所述连接件均呈三角形分布。
20.一种汽车，包括车体以及所述的汽车框架结构；
21.所述c环结构固定于所述车体的后部。
附图说明
22.图1a为本发明实施例提供的汽车框架的结构示意图；
23.图1b本发明实施例提供的汽车框架拆解示意图；
24.图2a和图2b为本发明实施例提供的汽车框架的结构简图；
25.图3为本发明实施例提供的v型支撑结构正视图；
26.图4为本发明实施例提供的加强板与第一连接件示意图；
27.图5为本发明实施例提供的v型支撑结构与第二连接件示意图。
28.附图标记：
29.1-c环结构；11-顶部横梁；12-侧板支撑板；13-底部横梁；
30.2-v型支撑结构；21-第二安装孔；22-第四安装孔；3-加强板；
31.31-第一安装孔；4-第一连接件；5-第二连接件。
具体实施方式
32.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
33.本技术提供了一种汽车框架结构，如图1a和图1b所示，该汽车框架结构包括c环结构1以及v型支撑结构2。c环结构1包括两个相对设置的侧板支撑板12、连接于两个侧板支撑板12顶部的顶部横梁11以及连接于之间两个侧板支撑板12底部之间的底部横梁13。图1a示出了v型支撑结构2固定到c环结构1的结构，图1b示出了汽车框架结构的拆解示意图。
34.在图1a的基础上，请继续参照图2a和图2b所示，c环结构1呈四边形，由于四边形结构的不稳定性，c环结构1在受力时极易发生变形。车体后部受扭转载荷时，整车也极易扭转变形。本技术实施例提供的v型支撑结构2的两个端部分别固定于两个侧板支撑板12上(如图2a所示的结构简图)或同时固定于顶部横梁11上(如图2b所示的结构简图)。v型支撑结构2的折角部k，也就是其最底部固定于c环结构1的底部横梁13。
35.图2a中以v型支撑结构2的两个端部分别固定于两个侧板支撑板12上进行示例，v型支撑结构2的端部固定于侧板支撑板12靠近顶部横梁11的端部。c环结构1的顶部横梁11与v型支撑结构2的两个侧梁构成近似三角形的结构，同时c环结构1的左侧侧板支撑板12、底部横梁13的左半部分与v型支撑结构2的左侧侧梁构成一个近似三角形的结构，c环结构1的右侧侧板支撑板12、底部横梁13的右半部分与v型支撑结构2的右侧侧梁也构成一个近似三角形的结构。
36.图2b中以v型支撑结构2的两个端部同时固定于顶部横梁11进行示例，v型支撑结构2的两端分别固定于顶部横梁11的端部。c环结构1的顶部横梁11与v型支撑结构2的两个侧梁构成近似三角形的结构，同时c环结构1的左侧侧板支撑板12、底部横梁13的左半部分与v型支撑结构2的左侧侧梁构成一个近似三角形的结构，c环结构1的右侧侧板支撑板12、底部横梁13的右半部分与v型支撑结构2的右侧侧梁也构成一个近似三角形的结构。
37.因此呈四边形的c环结构1被v型支撑结构2分割为三个三角形，由于三角形的稳定特性，c环结构1的稳定性增加，进而使汽车的整体扭转刚度增加。
38.由于扭转刚度模态是通过扭转刚度计算而来，因此在整车扭转刚度增加的同时，整车的扭转刚度模态也随之增加。而扭转刚度模态与汽车的nhv问题密切相关，因为增加汽车的扭转刚度模态，也就减轻了汽车的nhv问题，对于汽车的噪音、震荡以及平稳度问题都有所改善。
39.具体地，如图3所示，沿v型支撑结构2的侧梁延伸方向，在l侧的切割面处，其横截面呈瓦楞形。其瓦楞形的截面使v型支撑结构2具有较高的支撑强度以及抗弯刚度，在受到冲击时v型支撑结构2也就更不易断裂或变形。
40.具体地，如图4所示，为了防止折角部k受力出现开裂现象，v型支撑结构2上还可以设置加强板3。该加强板3设置于折角部k背离底部横梁13的一侧，用于加强v型支撑结构2与c环结构1之间的连接。且加强板3、折角部k通过第一连接件4固定于底部横梁13。其中，第一连接件4可以是第一螺栓。在对应的位置处，加强板3上设置有第一安装孔31，折角部k上设置有第二安装孔21，底部横梁13上设置有第三安装孔(此处未示出)。将第一螺栓依次穿过第一安装孔31、第二安装孔21与第三安装孔，并与孔内的螺纹配合，达到安装紧固的效果。而第一连接件4的数量可以是两个，对应地，第一安装孔31、第二安装孔21以及第三安装孔的数量也为两个，以防止由于只存在一个安装孔与连接件，导致安装孔受载过多无法承受的问题。
41.此外，如图5所示，v型支撑结构2的两个端部均通过第二连接件5固定于对应的侧板支撑板12。第二连接件5可以是第二螺栓，在v型支撑结构2的端部的对应位置上设置第四安装孔22，在侧板支撑板12的对应位置上设置第五安装孔。使第二螺栓依次穿过第四安装孔22与第五安装孔，并与孔内的螺纹配合，以使v型支撑结构2两端与c环结构1固定连接。
42.应当理解，v型支撑结构2的端部还可以通过第二连接件5固定于顶部横梁11。当v型支撑结构2的端部还可以通过第二连接件5固定于顶部横梁11，在顶部横梁11的两端分别置第五安装孔。使第二螺栓依次穿过第四安装孔22与第五安装孔，并与孔内的螺纹配合，以使v型支撑结构2两端与c环结构1固定连接。
43.需要说明的是，第二连接件5的数量可以是三个，对应的安装孔数量也就是三个。且三个连接件的安装位置可以呈三角形分布，使v型支撑结构2受到的载荷通过三个螺栓以
及安装孔均匀承担。如图4所示，本技术实施例提供的两个安装孔位于侧板支撑板12所在的一条直线上，第三个安装孔则远离这条直线设置，进而构成一个三角形形状。
44.本技术实施例还提供了一种汽车，该汽车包括车体以及上述汽车框架结构，且c环结构1固定于车体的后部。在一些测试实验中，经过计算可以得知，在不存在v型支撑结构2的情况下，整车的扭转刚度为22.03kn.m/deg；而设置了v型支撑结构2后，整车的扭转刚度提升至29.1kn.m/deg。相比之下，设置v型支撑结构2使整车的扭转刚度有约为32％的提升。且由于在车体内的顶部横梁11处可以为设置衣帽架处，因此常常会放置行李等物品。设置v型支撑结构2后，v型支撑结构2可以起到抵挡行李冲击、提升行李冲击安全性的效果。
45.显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。