一种轻量化底盘车架的制作方法

1.本发明涉及汽车车身结构技术领域，尤其涉及一种轻量化底盘车架。


背景技术：

2.随着能源消耗的逐年增加，新能源汽车越来越成为汽车领域研究的热点。大力发展新能源汽车，是实现我国能源安全、环境保护以及中国汽车工业实现跨越式、可持续发展的需要。
3.车身轻量化是汽车实现节能减排的有效途径之一。可是目前汽车车身上的底盘车架多为钢板结构，重量大，不利于电动汽车轻量化，不满足节能减排的要求。而沉重的车身会影响电动汽车的续航里程，不利于电动汽车的推广应用。
4.底盘车架是整个车身的关键部位，对于整车的强度、刚度和精度要求都非常高，因而现有的汽车底盘车架大多结构复杂，焊接工序多，制造繁琐。


技术实现要素：

5.针对现有技术中存在的汽车底盘车架结构复杂、笨重，不利于汽车轻量化，本发明提供一种轻量化底盘车架，有效解决了汽车底盘结构复杂、零件较多、焊接制造复杂和工序较多等问题。
6.为了解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案：
7.一种轻量化底盘车架，该底盘车架包括前部、中间部和后部；
8.前部包括减震器安装座、连接弯梁ⅰ、连接弯梁ⅱ和支撑平衡加强梁，所述支撑平衡加强梁的左右两端分别固定连接减震器安装座，所述连接弯梁ⅱ的一端与减震器安装座的前侧固定连接，所述连接弯梁ⅰ的一端与减震器安装座的后侧固定连接；所述减震器安装座为铸铝件，所述支撑平衡加强梁、连接弯梁ⅰ和连接弯梁ⅱ均为铝型材；
9.中间部为框架结构，中间部包括左右两侧的车架大梁以及固定设置在左右两侧的车架大梁之间的加强弯梁ⅰ、加强弯梁ⅱ、地板加强梁ⅰ、地板加强梁ⅱ和加强梁ⅲ，所述加强弯梁ⅰ、加强弯梁ⅱ、地板加强梁ⅰ和加强梁ⅲ由前向后分布；所述加强弯梁ⅰ和加强弯梁ⅱ的中部固定连接，所述加强弯梁ⅰ和加强弯梁ⅱ形成x型结构，所述加强弯梁ⅰ、加强弯梁ⅱ、地板加强梁ⅰ和加强梁ⅲ的一端与左侧的车架大梁固定连接，所述加强弯梁ⅰ、加强弯梁ⅱ、地板加强梁ⅰ和加强梁ⅲ的另一端与右侧的车架大梁固定连接；所述地板加强梁ⅰ和地板加强梁ⅱ固定连接且呈十字架结构，所述地板加强梁ⅱ的前端与加强弯梁ⅱ固定连接，所述地板加强梁ⅱ的后端与加强梁ⅲ固定连接；所述连接弯梁ⅰ的另一端与对应侧的车架大梁固定连接；所述减震器安装座位于对应侧的车架大梁的前部上方；所述车架大梁、加强弯梁ⅰ、加强弯梁ⅱ、地板加强梁ⅰ、地板加强梁ⅱ和加强梁ⅲ均为铝型材；
10.后部为框架结构，后部包括后部弯梁、加强梁ⅳ、加强梁
ⅴ
、后悬安装支架总成ⅰ、后悬减震器安装支架和后悬安装支架总成ⅱ；所述后部弯梁固定设置在左右两侧的车架大梁的后端，所述加强梁
ⅴ
位于加强梁ⅳ的前侧，所述加强梁ⅳ位于后部弯梁的前侧，所述加
强梁ⅳ和加强梁
ⅴ
的一端与左侧的车架大梁固定连接，所述加强梁ⅳ和加强梁
ⅴ
的另一端与右侧的车架大梁固定连接；左右两侧的车架大梁上靠近后侧分别设置后悬安装支架总成ⅰ、后悬减震器安装支架和后悬安装支架总成ⅱ，所述后悬安装支架总成ⅰ位于后悬减震器安装支架的前侧，所述后悬减震器安装支架位于后悬安装支架总成ⅱ的前侧；所述后部弯梁、加强梁ⅳ和加强梁
ⅴ
均为铝型材，所述后悬安装支架总成ⅰ、后悬减震器安装支架和后悬安装支架总成ⅱ均为铝焊接件。
11.作为本发明的一种优选方案，前部还包括前部弯梁和加强梁ⅵ，所述前部弯梁为π形结构，π形结构的前部弯梁的左右两侧支脚与加强梁ⅵ固定连接，左右两侧的车架大梁的前端与加强梁ⅵ固定连接；所述连接弯梁ⅱ的另一端与加强梁ⅵ固定连接；所述前部弯梁和加强梁ⅵ均为铝型材。
12.作为本发明的一种优选方案，π形结构的前部弯梁的左右两侧支脚的外侧分别固定连接车身连接支架。
13.作为本发明的一种优选方案，前部还包括加强块ⅰ和加强块ⅱ，两个减震器安装座的外侧均设置加强块ⅰ和加强块ⅱ，所述加强块ⅰ的一端与对应侧的减震器安装座的外侧固定连接，所述加强块ⅰ的另一端与对应侧的连接弯梁ⅰ固定连接，所述加强块ⅱ的一端与对应侧的减震器安装座的外侧固定连接，所述加强块ⅱ的另一端与对应侧的连接弯梁ⅱ固定连接。
14.作为本发明的一种优选方案，所述加强弯梁ⅰ和加强弯梁ⅱ形成的x型结构靠近连接弯梁ⅰ与车架大梁的连接处，所述加强弯梁ⅰ和加强弯梁ⅱ形成的x型结构的下方固定设置悬置安装块，所述悬置安装块由铝板制成。
15.作为本发明的一种优选方案，所述后悬安装支架总成ⅰ、后悬减震器安装支架和后悬安装支架总成ⅱ均为横截面[型结构的钣金件焊接而成；所述后悬安装支架总成ⅰ和后悬安装支架总成ⅱ均为空心结构件。
[0016]
作为本发明的一种优选方案，所述铝型材的横截面为日字形结构，所述铝型材的内部具有一横筋，该横筋将铝型材的腔体一分为二，每个分隔后的腔体内填充有若干吸能泡沫条。
[0017]
与现有技术相比，本发明的技术效果如下：
[0018]
1、本发明采用铝合金铸件和挤压件加合理的结构，在满足强度、刚度和精度的情况下，能有效的减重和优化焊接制造。
[0019]
2、本发明采用挤压铝型材和铝铸件配合使用，在保证车身机械性能不减弱的条件下达到汽车底盘车架的重量大大降低，实现了车身轻量化；通过“x”结构、“田”字结构和“日”字铝型材截面设计大大提高了底盘车架的刚强度；铝合金挤压型材和铝铸件以及工装夹具配合下，使得减震器安装座的点位精度在
±
1.0mm范围内波动，满足规定要求。
附图说明
[0020]
图1为一种轻量化底盘车架的结构示意图；
[0021]
图2为减震器安装座安装的结构示意图；
[0022]
图3为减震器安装座、加强弯梁ⅰ和加强弯梁ⅱ配合安装的结构示意图；
[0023]
图4为后悬安装支架总成ⅰ的结构示意图；
[0024]
图5为后悬安装支架总成ⅱ的结构示意图；
[0025]
图6为铝型材的横截面的结构示意图。
[0026]
图中：1—减震器安装座；2—支撑平衡加强梁；3—加强块ⅰ；4—加强块ⅱ；5—连接弯梁ⅰ；6—车架大梁；7—加强弯梁ⅰ；8—连接弯梁ⅱ；9—前部弯梁；10—车身连接支架；11—加强梁ⅵ；12—悬置安装块；13—加强弯梁ⅱ；14—加强梁ⅲ；15—后悬安装支架总成ⅰ；16—后悬减震器安装支架；17—后悬安装支架总成ⅱ；18—加强梁ⅳ；19—后部弯梁；20—地板加强梁ⅰ；21—地板加强梁ⅱ；22—加强梁
ⅴ
。
具体实施方式
[0027]
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细地描述。
[0028]
如图1所示，一种轻量化底盘车架，该底盘车架包括前部、中间部和后部。
[0029]
前部包括减震器安装座1、连接弯梁ⅰ5、连接弯梁ⅱ8、支撑平衡加强梁2、前部弯梁9、加强梁11ⅵ、加强块ⅰ3和加强块ⅱ4。支撑平衡加强梁2的左右两端均固定连接减震器安装座1，连接弯梁ⅱ8的一端与减震器安装座1的前侧固定连接，连接弯梁ⅰ5的一端与减震器安装座1的后侧固定连接，如图2和图3所示，两个减震器安装座1的外侧均设置加强块ⅰ3和加强块ⅱ4，加强块ⅰ3的一端与对应侧的减震器安装座1的外侧固定连接，加强块ⅰ3的另一端与对应侧的连接弯梁ⅰ5固定连接，加强块ⅱ4的一端与对应侧的减震器安装座1的外侧固定连接，加强块ⅱ4的另一端与对应侧的连接弯梁ⅱ8固定连接。连接弯梁ⅰ5、连接弯梁ⅱ8、支撑平衡加强梁2、加强块ⅰ3和加强块ⅱ4通过焊接的方式组装，形成两个三角形结构，这种结构稳定，有效的保证了减震器的强度。连接弯梁ⅰ5、连接弯梁ⅱ8、加强弯梁ⅰ7和加强弯梁ⅱ13分别与车架大梁6焊接，左右减震器安装座1结构相互配合，通过以上方式焊接之后，整个结构简单，互为x型机构，受力强，互为整体三角形结构，使整个减震器结构稳定。减震器安装座1为铸铝件，支撑平衡加强梁2、连接弯梁ⅰ5、连接弯梁ⅱ8、前部弯梁9和加强梁11ⅵ均为铝型材。前部弯梁9为π形结构，π形结构的前部弯梁9的左右两侧支脚与加强梁ⅵ11固定连接，左右两侧的车架大梁6的前端与加强梁ⅵ11固定连接。π形结构的前部弯梁9的左右两侧支脚的外侧分别固定连接车身连接支架10，连接弯梁ⅱ8的一端与加强梁ⅵ11固定连接。
[0030]
中间部包括左右两侧的车架大梁6以及固定设置在左右两侧的车架大梁6之间的加强弯梁ⅰ7、加强弯梁ⅱ13、地板加强梁ⅰ20、地板加强梁ⅱ21和加强梁ⅲ14。加强弯梁ⅰ7、加强弯梁ⅱ13、地板加强梁ⅰ20和加强梁ⅲ14由前向后分布。加强弯梁ⅰ7和加强弯梁ⅱ13的中部固定连接，加强弯梁ⅰ7和加强弯梁ⅱ13形成x型结构。加强弯梁ⅰ7、加强弯梁ⅱ13、地板加强梁ⅰ20和加强梁ⅲ14的一端与左侧的车架大梁6固定连接，加强弯梁ⅰ7、加强弯梁ⅱ13、地板加强梁ⅰ20和加强梁ⅲ14的另一端与右侧的车架大梁6固定连接。地板加强梁ⅰ20和地板加强梁ⅱ21固定连接且呈十字架结构，地板加强梁ⅱ21的前端与加强弯梁ⅱ13固定连接，地板加强梁ⅱ21的后端与加强梁ⅲ14固定连接。连接弯梁ⅰ5的另一端与对应侧的车架大梁6固定连接；减震器安装座1位于对应侧的车架大梁6的前部上方。加强弯梁ⅰ7和加强弯梁ⅱ13形成的x型结构靠近连接弯梁ⅰ5与车架大梁6的连接处。加强弯梁ⅰ7和加强弯梁ⅱ13形成的x型结构的下方固定设置悬置安装块12，悬置安装块12由铝板制成。车架大梁6、加强弯梁ⅰ7、加强弯梁ⅱ13、地板加强梁ⅰ20、地板加强梁ⅱ21和加强梁ⅲ14均为铝型材。中间部
为框架结构，左右两侧的车架大梁6、加强弯梁ⅰ7、加强弯梁ⅱ13、地板加强梁ⅰ20、地板加强梁ⅱ21和加强梁ⅲ14组焊而成，其中地板加强梁ⅰ20的长度可根据实际情况进行调整匹配，以适应所选电池的大小调整位置，整个结构为“田”字型，具有很强的韧性和刚度，扛冲击力和保护力比较强。
[0031]
后部包括后部弯梁19、加强梁ⅳ18、加强梁
ⅴ
22、后悬安装支架总成ⅰ15、后悬减震器安装支架16和后悬安装支架总成ⅱ17。后部弯梁19固定设置在左右两侧的车架大梁6的后端，加强梁
ⅴ
22位于加强梁ⅳ18的前侧，加强梁ⅳ18位于后部弯梁19的前侧，加强梁ⅳ18和加强梁
ⅴ
22的一端与左侧的车架大梁6固定连接，加强梁ⅳ18和加强梁
ⅴ
22的另一端与右侧的车架大梁6固定连接。左右两侧的车架大梁6上靠近后侧分别设置后悬安装支架总成ⅰ15、后悬减震器安装支架16和后悬安装支架总成ⅱ17，后悬安装支架总成ⅰ15位于后悬减震器安装支架16的前侧，后悬减震器安装支架16位于后悬安装支架总成ⅱ17的前侧。后部弯梁19、加强梁ⅳ18和加强梁
ⅴ
22均为铝型材，后悬安装支架总成ⅰ15、后悬减震器安装支架16和后悬安装支架总成ⅱ17均为铝焊接件。后部为铝型材加铝板组焊的框架结构，左右两侧的车架大梁6、后部弯梁19、加强梁ⅳ18和加强梁
ⅴ
22组焊为大框架，后悬安装支架总成ⅰ15、后悬减震器安装支架16和后悬安装支架总成ⅱ17均为横截面[型结构的钣金件焊接而成；后悬安装支架总成ⅰ15和后悬安装支架总成ⅱ17均为空心结构件，如图4和图5所示，能保证后悬挂有一定韧性和刚度，其余左右的车架大梁6的两端倾斜连接，能够更好地承受纵向载荷。后部弯梁19采用弯管方式，制件简单方便，且有侧冲击能力和后方冲击能力。
[0032]
在本实施例中，铝型材采用标号6061t6挤压成型，铝型材的横截面为日字形结构，如图6所示，铝型材的内部具有一横筋，该横筋将铝型材的腔体一分为二，每个分隔后的腔体内填充有若干吸能泡沫条a4。铝型材折弯成弯梁，只需通过折弯机相应的折弯模弯曲而成，相对于传统压力模具，更为简单且成本低，不需要吨位很大的压力机。
[0033]
在本实施例中，减震器安装座1采用7系铝铸件，可一次性成型，和传统的减震器需要不同零件组装焊接相比，本发明的减震器安装座1的制作简单方便，且重量更轻，不需要复杂的模具。本发明的部件大量采用铝型材加铸造件和焊接件组焊方式，结构简单，重量轻，不需要使用复杂的零部件，能够实现减本增效的目的。通过专用焊接夹具定位夹紧，再使用福尼斯cmt焊接，采用cmt技术能保证良好的焊缝过渡，焊接过程中飞溅小，而且热输入小。
[0034]
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。