汽車後地板橫梁與縱梁的連接結構的製作方法

2023-11-11 21:35:12

本發明涉及一種汽車零部件之間的連接結構，特別涉及一種汽車後地板橫梁與縱梁的連接結構。

背景技術：

隨著市場上全鋁車身技術越來越普及，全鋁車身車型的地板縱梁與橫梁的連接主要有鋁板衝壓零件相互搭接或型材零件與鑄鋁零件搭接兩種連接方式。鋁板衝壓零件相互搭接的方式，該結合方式中主要零部件均為衝壓成型，縱梁與橫梁均通過零件翻邊點焊、焊接或鉚接等形式連接。而型材零件與鑄鋁零件搭接的方式，該結合方式中橫梁為型材零件，地板後縱梁為鑄鋁零件，兩者主要通過鉚接或焊接進行連接。

其中，鋁合金零件衝壓模具成本基本上在100萬到200萬不等，而型材零件模具成本只有1-4萬。鋁鑄件結構複雜，設計周期長且模具成本高，其費用至少需要500萬，存在不可見的鑄造缺陷等缺點。另一方面，如採用焊接這種連接方式，焊接存在較大面積的熱影響區，導致熱影響區材料性能降低30％-40％，而且焊接對零件的變形方向存在不確定性，這會導致車身製造精度降低，而鉚接的連接方式，同樣存在剪切強度低、剝離強度低的缺點。

綜上所述，有必要改善地板縱梁與橫梁的連接方式，能夠對零部件的強度以及剛度沒有影響，且製造精度高的一種連接方式。

技術實現要素：

有鑑於此，本發明旨在提出一種汽車後地板橫梁與縱梁的連接結構，以克服傳統的連接結構零件模具開發成本高、零部件剛度及強度差、連接強度低、焊接影響區大、焊接工藝要求高、製造精度低的技術問題。

本發明提供的汽車後地板橫梁與縱梁的連接結構，包括兩向同一方向延伸的後地板縱梁及連接於該後地板縱梁兩端的後地板橫梁，該兩後地板縱梁分別通過一連接支架與所述後地板橫梁固定連接，該連接支架包括為支撐主體的連接板，該連接板前端為連接板面用於與所述後地板橫梁膠接，該連接板背面上形成有多個連接部，該連接部與所述後地板縱梁膠接連接。

進一步地，該連接板的一長邊邊沿上具有向該連接板後端彎折的第一連接部，該連接板後端頂部還設有一與該第一連接部相對的第二連接部，該連接板的另一長邊邊沿上設有與該第一連接部同向彎折的第三連接部，該第一連接部、第二連接部、第三連接部均為板材結構，並與該連接板垂直，所述連接部即包括該第一連接部、第二連接部、第三連接部。

進一步地，該第一連接部從上到下依次彎折延伸形成有第一加強筋與第二加強筋，該第一加強筋、第二加強筋均具有一側面與該連接板相連並垂直，該第一加強筋與該第一連接部、該第二加強筋與該第一連接部在該連接板上構成一斷面為口字型的腔體結構，該第一加強筋位於該第二連接部下方，該第一加強筋與第二加強筋之間間隔一定距離。

進一步地，該後地板縱梁分為後地板上縱梁與後地板下縱梁，該後地板上縱梁的橫斷面呈口字型，該後地板上縱梁一側面與位於第一加強筋上方部分的第一連接部膠接連接，該後地板上縱梁的一內側面與該第二連接部膠接連接。

進一步地，該後地板下縱梁側面輪廓呈臺階狀，該臺階狀側面與該第一連接部及第二加強筋構成的臺階面膠接連接，該後地板下縱梁一內側面與該第三連接部膠接連接。

進一步地，該第二連接部、第三連接部以及第二加強筋與該後地板上縱梁及後地板下縱梁膠接的膠接面上均設有塗膠槽。

進一步地，該後地板橫梁包括鉸接連接的後地板上橫梁與後地板下橫梁，該後地板上橫梁的底端一側設有一鉸接部，該鉸接部內設有弧狀結構的凹槽，該後地板下橫梁頂端一側設有一與所述凹槽形狀相適配的突緣，該突緣可嵌入該鉸接部內，該後地板上橫梁能夠以該突緣為旋轉中心旋轉。

進一步地，該連接板的連接板面上也設有塗膠槽，該後地板上橫梁與該後地板下橫梁膠接連接後在背面形成一平面，通過該平面與該連接板面粘結連接。

進一步地，該後地板橫梁、後地板縱梁、連接支架均採用鋁合金型材，該連接支架為一體成型結構。

本發明的汽車後地板橫梁與縱梁的連接結構，該連接支架獨特的結構設計能夠實現前端與後地板橫梁大面積膠接連接，後端實現與後地板縱梁單向雙側連接，實現了型材橫梁與縱梁的連接並保證了連接的可靠性，後地板橫梁、後地板縱梁以及連接支架均採用擁有較好的剛度及強度的鋁合金型材，且型材模具成本較低，生產效率高。

通過採用結構膠粘接工藝，使得膠接區域粘接固化後的強度不受影響等同於母材，在結構膠未固化之前利用其膠厚度消除零件自身製造誤差以及零件之間的裝配偏差，從而提高製造精度。

附圖說明

圖1為本發明實施例提供的汽車後地板橫梁與縱梁的連接結構的後地板橫梁與縱梁的組裝示意圖。

圖2為圖1中後地板橫梁與縱梁的分解結構示意圖。

圖3為連接支架的結構示意圖。

圖4為後地板橫梁與連接支架的連接示意圖。

圖5為後地板橫梁與連接支架裝配過程的剖面示意圖。

圖6為後地板橫梁與連接支架裝配完成後的剖面示意圖。

圖7為後地板縱梁與連接支架裝配連接後的剖面示意圖。

具體實施方式

為更進一步闡述本發明為達成預定發明目的所採用的技術手段及功效，以下結合附圖及較佳實施例，對本發明的具體實施方式、結構、特徵及其功效，詳細說明如後。

圖1為本發明實施例提供的汽車後地板橫梁與縱梁的連接結構的後地板橫梁與縱梁的組裝示意圖，圖2為圖1中後地板橫梁與縱梁的分解結構示意圖，圖3為連接支架的結構示意圖。請參圖1至圖3，一種汽車後地板橫梁與縱梁的連接結構，包括兩個後地板縱梁10和一後地板橫梁20，兩個後地板縱梁10位於汽車兩側且沿汽車前後方向延伸，該兩個後地板縱梁10的前端之間連接該後地板橫梁20，該兩後地板縱梁10分別通過一連接支架30與所述後地板橫梁20固定連接；該連接支架30包括一為支撐主體的連接板31，該連接板31的正面與所述後地板橫梁20膠接連接，該連接板31的正面即為連接板面310，如圖5所示，該連接板31背面上形成有多個連接部，該連接部與所述後地板縱梁10膠接連接。

具體如圖3所示，該連接板31的一長邊邊沿上具有向該連接板31背面彎折的第一連接部311，該連接板31背面頂部還設有一與該第一連接部311相對的第二連接部312，該連接板31的另一長邊邊沿上設有與該第一連接部311同向彎折的第三連接部313，該第一連接部311、第二連接部312、第三連接部313均為板材結構，並與該連接板31垂直。

其中，該第一連接部311從上到下依次彎折延伸形成有第一加強筋314與第二加強筋315，該第一加強筋314、第二加強筋315均具有一側面與該連接板31相連並垂直，該第一加強筋314與該第一連接部311、該第二加強筋315與該第一連接部311在該連接板31上構成一斷面為口字型的腔體結構(圖未標號)，該第一加強筋314位於該第二連接部312下方，該第一加強筋314與第二加強筋315之間間隔一定距離。

在本實施例中，該後地板縱梁10分為後地板上縱梁11與後地板下縱梁12，該後地板上縱梁11主體的橫斷面呈口字型，該後地板上縱梁11一側面與位於該第一加強筋314上方部分的第一連接部311膠接連接，該後地板上縱梁11的另一側面的內側與該第二連接部312膠接連接。其中，該後地板下縱梁12的一側面輪廓呈臺階狀，該臺階狀側面與該第一連接部311及第二加強筋315構成的臺階面(圖未標號)膠接連接，該臺階面由該第一連接部311位於第一加強筋314與第二加強筋315之間的部分、以及該第二加強筋315上與該連接板31垂直的側面316膠接構成，該後地板下縱梁12另一側面的內側與該第三連接部313膠接連接。

為保證膠接區域的連接強度，該連接板面310、該第二連接部312、第三連接部313的側面，以及該第二加強筋315的側面316上均設有塗膠槽(圖未標號)。在本實施例中，該塗膠槽的深度為0.2mm，使膠接區域擁有足夠的結構膠，且明確作業區域。

如圖5所示，該後地板橫梁20包括鉸接連接的後地板上橫梁21與後地板下橫梁22，該後地板上橫梁21的底端一側設有一鉸接部211，該鉸接部211內設有弧狀結構的凹槽212，該後地板下橫梁22頂端一側設有一與所述凹槽212形狀相適配的突緣221，該突緣221可嵌入該鉸接部211內，該後地板上橫梁21能夠以該突緣221為旋轉中心旋轉。該後地板上橫梁21與後地板下橫梁22通過該鉸鏈扣合結構，可實現無夾具即可準確定位。

圖5為後地板橫梁與連接支架裝配過程的剖面示意圖，其裝配過程如圖5所示，該後地板上橫梁21通過其鉸接部211與該後地板下橫梁22相互扣合，該後地板上橫梁21沿圖中箭頭所示方向旋轉，使得該鉸接部211所在底面以及該突緣221所在頂面相互貼合，並在該後地板上橫梁21與後地板下橫梁22的背面形成一平整面，通過該平整面與該連接支架30前端的連接板面310膠接連接。裝配完畢後的狀態如圖4及圖6所示。

應當理解的，該鉸接部211內塗敷有結構膠，能夠防止零件裝配後出現異響以及提高連接的可靠性。該鉸接部211所在底面與該突緣221所在頂面同樣塗敷結構膠，保證後地板上橫梁21與後地板下橫梁22的連接強度。

接著，進行與後地板縱梁10的裝配，後地板縱梁10分為後地板上縱梁11與後地板下縱梁12，先在第二連接部312及與該第二連接部312相對的第一連接部311的粘接面上塗敷結構膠，使該後地板上縱梁11的一側面與第一連接部311頂端部分膠接連接，該後地板上縱梁11另一側面的內側與該第二連接部312膠接連接。最後，如圖7所示，在該第一連接部311位於該第一加強筋314與第二加強筋315之間的部分、第三連接部313的粘接面以及該第二加強筋315的側面316上塗敷結構膠，使後地板下縱梁12呈臺階狀的側面與該第一連接部311位於該第一加強筋314與第二加強筋315之間的部分以及側面316膠接連接，該第三連接部313與後地板下縱梁12另一側面的內側面膠接連接。

可以理解的，該後地板上縱梁11與該連接支架30、該後地板下縱梁12與該連接支架30均採用單向雙側連接設計，該後地板縱梁10、後地板橫梁20與連接支架30的雙側通過結構膠粘接，有效地提高連接強度。

在實施例中，該後地板縱梁10、後地板橫梁20、連接支架30均採用鋁合金型材，該連接支架30為一體成型結構。在本發明中，後地板橫梁20左右兩端均連接有所述後地板縱梁10，其中的連接支架30為對稱結構，在此不再贅述。

需要說明的是，本發明中使用的結構膠，其常溫下為稠狀流體，加熱到一定溫度後保持一段時間即可充分固化，其固化溫度較低，與焊接相比無熱影響區，即粘接區域零件的強度不受影響，等同於母材。具體在本實施例中，所用結構膠可在加熱到190°後保持30分鐘即可充分固化，塗膠厚度在0.2-2mm之間。也就是說，可在結構膠未固化前利用結構膠厚度消除零件自身製造偏差以及零件之間的裝配誤差，達到提高製造精度的目的。

本發明的汽車後地板橫梁與縱梁的連接結構，該連接支架30獨特的結構設計能夠實現前與後地板橫梁20大面積膠接連接，後與後地板縱梁10單向雙側連接，實現了型材橫梁與縱梁的連接並保證了連接的可靠性。後地板橫梁20、後地板縱梁10以及連接支架30均採用擁有較好的剛度及強度的鋁合金型材，且型材模具成本較低，生產效率高。採用結構膠粘接工藝，使得膠接區域粘接固化後的強度不受影響等同於母材，在結構膠未固化之前利用其膠厚度消除零件自身製造誤差以及零件之間的裝配偏差，從而提高製造精度。

本文應用了具體個例對本發明的汽車後地板橫梁與縱梁的連接結構及實施例進行了闡述，以上實施方式的說明只是用於幫助理解本發明的方法及其核心思想；同時，對於本領域的一般技術人員，依據本發明的思想，在具體實施例及其應用範圍上均會有改變之處，綜上，本說明書內容不應理解為對本發明的限制，本發明的保護範圍應以所附的權利要求為準。