一種汽車前副車架及相應的汽車的製作方法
2023-12-01 11:24:26 1
一種汽車前副車架及相應的汽車的製作方法
【專利摘要】本發明提供一種汽車前副車架及相應的汽車，該汽車前副車架包括相互配接的前副車架上板和前副車架下板，其中前副車架上板的兩側分別設置有穩定杆安裝板，各穩定杆安裝板上設置有用於安裝穩定杆的安裝孔，且各穩定杆安裝板與前副車架下板之間的空間適合安置擺臂的一端，使擺臂的一端和穩定杆通過共用緊固件穿過安裝孔進行安裝。本發明適用於麥弗遜懸架，相比於其他副車架減少了組焊鈑金件數量，實現了穩定杆與擺臂共用裝配螺栓，減少了焊接緊固件的使用，同時減少了整個前懸架的裝配緊固件，使結構輕量化，成本降低。
【專利說明】一種汽車前副車架及相應的汽車
【技術領域】
[0001]本發明涉及汽車【技術領域】，具體涉及一種汽車前副車架及相應的汽車。
【背景技術】
[0002]前副車架是汽車底盤的重要組成部分，用於汽車前懸掛系統，傳統的麥弗遜懸架中的前副車架多採用四點與車身連接，其形狀多為η型，作為為穩定杆、轉向機、發動機懸置、擺臂等零部件提供安裝位置的重要支撐結構。由於副車架是關鍵的受力部件，其受力複雜，通常設計為不同形狀和尺寸的空心截面，採用不同厚度的衝壓散件組焊而成。為保證足夠的強度和剛度，常使用很多加強的焊接組件，使得整個副車架焊接工序較多，且通常需要用到點焊和保護焊兩種焊接方式，從而使得結構成本較高，工藝複雜，重量較大。
[0003]目前，車輛前副車架一般由厚鋼板件衝壓而成，分為上板和下板。上板和下板再對焊成具有內部空腔的構件，其內部或外部都有額外起加強作用的鈑金件，總的鈑金件數量較多，而且在通常的麥弗遜懸架中擺臂和穩定杆的安裝都在不同位置，即穩定杆的安裝需要4個緊固件，擺臂的安裝需要4個緊固件，一般在副車架中通過4個焊接螺母來為穩定杆提供安裝。
[0004]現有的鋼製前副車架重量大、成本高。而且，現有前副車架結構鈑金件數量較多，不僅結構複雜，重量較大，通常焊接方式需要用到點焊和保護焊兩種方式，而且擺臂和穩定杆分開裝配，從而使用較多的緊固件，增加整車成本和工人操作成本。
[0005]為了達到減重降本的目的，如何進行輕量化改進設計是關鍵，途徑一般有兩種:一是採用新型輕量化材料，如鋁合金等，二是改變零部件結構。前者容易實現，但成本偏高，所以如何通過創新的結構優化設計成為減重降本的關鍵。
【發明內容】
[0006]本發明的特徵和優點在下文的描述中部分地陳述，或者可從該描述顯而易見，或者可通過實踐本發明而學習。
[0007]為克服現有技術的問題，本發明提供一種汽車前副車架及相應的汽車，達到結構優化和輕量化設計的目的，降低生產成本，提高效率。
[0008]本發明解決上述技術問題所採用的技術方案如下:
[0009]根據本發明的一個方面，提供一種汽車前副車架，包括相互配接的前副車架上板和前副車架下板，其中前副車架上板的兩側分別設置有穩定杆安裝板，各穩定杆安裝板上設置有用於安裝穩定杆的安裝孔，且各穩定杆安裝板與前副車架下板之間的空間適合安置擺臂的一端，使擺臂的一端和穩定杆通過共用緊固件穿過安裝孔進行安裝。
[0010]根據本發明的一個實施例，相互配接的前副車架上板和前副車架下板的形狀呈π形。
[0011]根據本發明的一個實施例，穩定杆安裝板上還設置有焊接螺栓或螺母，用於將安裝穩定杆的穩定杆安裝座的一端固定在穩定杆安裝板上，穩定杆安裝板上的安裝孔用於將穩定杆安裝座的另一端通過共用緊固件固定在穩定杆安裝板上。
[0012]根據本發明的一個實施例，前副車架下板上與穩定杆安裝板上的安裝孔對應處設置有安裝孔，用於使共用緊固件穿過各安裝孔及擺臂和穩定杆安裝座，將擺臂和穩定杆安裝座固定在前副車架上。
[0013]根據本發明的一個實施例，前副車架上板和前副車架下板上分別設置有減重孔。
[0014]根據本發明的一個實施例，前副車架上板和前副車架下板的兩側分別向後延伸形成後安裝座，用於與車輛的外縱梁固定連接，前副車架上板和前副車架下板中部的兩側分別延伸形成中間安裝座，用於與車輛的內縱梁固定連接。
[0015]根據本發明的一個實施例，前副車架的兩側分別設置有向外伸出到前副車架上板上方的安裝支架，各安裝支架的末端分別形成前安裝座，用於與車輛的外縱梁固定連接。
[0016]根據本發明的一個實施例，安裝支架由設置於前副車架上板上的安裝支架上板和設置於前副車架下板上的安裝支架下板相互配接而形成。
[0017]根據本發明的一個實施例，穩定杆安裝板通過焊接固定在前副車架上板上，安裝支架上板和安裝支架下板通過焊接分別固定在前副車架上板和前副車架下板上。
[0018]根據本發明的另一個方面，提供一種汽車，其包括如上述任一項技術方案所述的汽車前副車架。
[0019]本發明提供了一種輕量化前副車架，適用於麥弗遜懸架，這種輕量化的前副車架相比於其他副車架減少了組焊鈑金件數量，實現了穩定杆與擺臂共用裝配螺栓，減少了焊接緊固件的使用，同時減少了整個前懸架的裝配緊固件，使結構輕量化，成本降低。
[0020]現有的麥弗遜懸架採用的副車架均為四點連接，而本發明的前副車架採用六點連接，六點連接使其具有更高的約束剛度，同時改變了其受懸架系統所傳遞力的路徑，使得前副車架主體結構僅通過前副車架上、下板承受所有受力，提高了整體剛性，使前副車架的約束模態提高，降低了振動傳遞，有利於整車NVH特性(即噪聲、振動與舒適性)。
[0021]此外，本發明從輕量化設計出發，尋找簡潔的斷面設計和整體型面布局，主體斷面僅通過前副車架上、下板即可保證所需的強度和剛度，相比於傳統的副車架減少了加強鈑金件的數量，整體組焊鈑金件相對於傳統副車架大為減少，由於前副車架上、下板之間不需要其他加強鈑金件，無需分總成焊接，整體焊接只需外部的保護焊完成，使得結構輕量化，同時降低了工藝難度，減少了加工的工裝投入。
[0022]同時，本發明結合拓撲優化思想，尋找材料密度的最佳分配方法可將前副車架上、下板設計成去除中間大部分材料，實現了減重卻不會大幅度削減性能的目的，使得前副車架結構輕量化。
[0023]綜上所述，通過本發明的技術方案，減少了鈑金件、焊接螺母以及裝配螺栓的數量，實現了減重降本的設計目標。
[0024]通過閱讀說明書，本領域普通技術人員將更好地了解這些技術方案的特徵和內容。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0025]下面通過參考附圖並結合實例具體地描述本發明，本發明的優點和實現方式將會更加明顯，其中附圖所示內容僅用於對本發明的解釋說明，而不構成對本發明的任何意義上的限制，在附圖中:
[0026]圖1為本發明實施例的汽車前副車架上安裝擺臂和穩定杆後的結構示意圖；
[0027]圖2為本發明實施例的前副車架上板的結構示意圖；
[0028]圖3為本發明實施例的前副車架下板的結構示意圖；
[0029]圖4為本發明實施例的汽車前副車架分解結構示意圖。
【具體實施方式】
[0030]如圖1、圖2、圖3和圖4所示，為實現結構優化和輕量化設計的目的，本發明提供一種汽車前副車架，包括相互配接的前副車架上板10和前副車架下板20，其中前副車架上板10的兩側分別設置有穩定杆安裝板30，各穩定杆安裝板30上設置有用於安裝穩定杆50的安裝孔31 (如圖2和圖4所示)，且各穩定杆安裝板30與前副車架下板20之間的空間適合安置擺臂60的一端，使擺臂60的一端和穩定杆50通過共用緊固件S (如螺栓)穿過安裝孔31進行安裝。
[0031]在本實施例中，穩定杆安裝板30上還設置有焊接螺栓或螺母(圖中未示出)，用於將安裝穩定杆50的穩定杆安裝座51的一端固定在穩定杆安裝板30上,穩定杆安裝板30上的安裝孔31用於將穩定杆安裝座51的另一端通過共用緊固件S固定在穩定杆安裝板30上。前副車架下板20上與穩定杆安裝板30上的安裝孔31對應處設置有安裝孔(圖中未示出)，用於使共用緊固件S穿過各安裝孔及擺臂60和穩定杆安裝座51，將擺臂60和穩定杆安裝座51固定在前副車架上。
[0032]這樣，前副車架實現了穩定杆50與擺臂60共用裝配螺栓，減少了裝配步驟及緊固件的使用，而同類型的前副車架，擺臂的安裝螺栓是單獨的，為實現穩定杆的裝配通常在前副車架鈑金件的背面焊接兩個螺母(左、右共四個)，本發明相比同類型的前副車架減少了兩個焊接螺母(穩定杆左、右安裝點分別減少一個)，減少了裝配步驟及緊固件的使用，使成本降低。
[0033]前副車架上板10和前副車架下板20上優選地分別設置有減重孔11、21。這樣可將前副車架上、下板設計成去除中間大部分材料，實現了減重卻不會大幅度削減性能的目的，使得前副車架結構輕量化。
[0034]在本實施例中，相互配接的前副車架上板10和前副車架下板20的形狀呈π形。前副車架上板10和前副車架下板20的兩側分別向後延伸形成後安裝座Α，用於與車輛的外縱梁固定連接，前副車架上板10和前副車架下板20中部的兩側分別延伸形成中間安裝座B，用於與車輛的內縱梁固定連接。前副車架的兩側分別設置有向外伸出到前副車架上板10上方的安裝支架40，各安裝支架40的末端分別形成前安裝座C，用於與車輛的外縱梁固定連接。安裝支架40由設置於前副車架上板10上的安裝支架上板41和設置於前副車架下板20上的安裝支架下板42相互配接而形成。
[0035]現有的麥弗遜懸架採用的副車架均為四點連接，而本發明的前副車架採用六點連接，六點連接使其具有更高的約束剛度，同時改變了其受懸架系統所傳遞力的路徑，使得前副車架主體結構僅通過前副車架上、下板承受所有受力，提高了整體剛性，使前副車架的約束模態提高，降低了振動傳遞，有利於整車NVH特性(即噪聲、振動與舒適性)。
[0036]在本實施例中，穩定杆安裝板30通過焊接固定在前副車架上板10上，安裝支架上板41和安裝支架下板42通過焊接分別固定在前副車架上板10和前副車架下板20上。本發明的主體斷面僅通過前副車架上、下板即可保證所需的強度和剛度，相比於傳統的副車架減少了加強鈑金件的數量，整體組焊鈑金件相對於傳統副車架大為減少，由於前副車架上、下板之間不需要其他加強鈑金件，無需分總成焊接，整體焊接只需外部的保護焊完成，使得結構輕量化，同時降低了工藝難度，減少了加工的工裝投入。
[0037]本實施例同時提供一種汽車，包括上述技術方案所述的汽車前副車架。
[0038]通過本發明的技術方案，減少了鈑金件、焊接螺母以及裝配螺栓的數量，實現了減重降本的設計目標。
[0039]以上參照【專利附圖】
【附圖說明】了本發明的優選實施例，本領域技術人員不脫離本發明的範圍和實質，可以有多種變型方案實現本發明。舉例而言，作為一個實施例的部分示出或描述的特徵可用於另一實施例以得到又一實施例。以上僅為本發明較佳可行的實施例而已，並非因此局限本發明的權利範圍，凡運用本發明說明書及附圖內容所作的等效變化，均包含於本發明的權利範圍之內。
【權利要求】
1.一種汽車前副車架，其特徵在於，包括相互配接的前副車架上板和前副車架下板，其中所述前副車架上板的兩側分別設置有穩定杆安裝板，各穩定杆安裝板上設置有用於安裝穩定杆的安裝孔，且各穩定杆安裝板與所述前副車架下板之間的空間適合安置擺臂的一端，使所述擺臂的一端和所述穩定杆通過共用緊固件穿過所述安裝孔進行安裝。
2.根據權利要求1所述的汽車前副車架，其特徵在於，相互配接的所述前副車架上板和前副車架下板的形狀呈JI形。
3.根據權利要求1所述的汽車前副車架，其特徵在於，所述穩定杆安裝板上還設置有焊接螺栓或螺母，用於將安裝穩定杆的穩定杆安裝座的一端固定在所述穩定杆安裝板上，所述穩定杆安裝板上的安裝孔用於將所述穩定杆安裝座的另一端通過所述共用緊固件固定在所述穩定杆安裝板上。
4.根據權利要求3所述的汽車前副車架，其特徵在於，所述前副車架下板上與所述穩定杆安裝板上的安裝孔對應處設置有安裝孔，用於使所述共用緊固件穿過各安裝孔及所述擺臂和所述穩定杆安裝座，將所述擺臂和所述穩定杆安裝座固定在所述前副車架上。
5.根據權利要求1所述的汽車前副車架，其特徵在於，所述前副車架上板和前副車架下板上分別設置有減重孔。
6.根據權利要求1-5中任一項所述的汽車前副車架，其特徵在於，所述前副車架上板和前副車架下板的兩側分別向後延伸形成後安裝座，用於與車輛的外縱梁固定連接，所述前副車架上板和前副車架下板中部的兩側分別延伸形成中間安裝座，用於與車輛的內縱梁固定連接。
7.根據權利要求6所述的汽車前副車架，其特徵在於，所述前副車架的兩側分別設置有向外伸出到所述前副車架上板上方的安裝支架，各安裝支架的末端分別形成前安裝座，用於與車輛的外縱梁固定連接。
8.根據權利要求7所述的汽車前副車架，其特徵在於，所述安裝支架由設置於所述前副車架上板上的安裝支架上板和設置於所述前副車架下板上的安裝支架下板相互配接而形成。
9.根據權利要求8所述的汽車前副車架，其特徵在於，所述穩定杆安裝板通過焊接固定在所述前副車架上板上，所述安裝支架上板和安裝支架下板通過焊接分別固定在所述前副車架上板和前副車架下板上。
10.一種汽車，其特徵在於包括如權利要求1-9中任一項所述的汽車前副車架。
【文檔編號】B62D21/00GK103786788SQ201210419291
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2012年10月26日 優先權日:2012年10月26日
【發明者】高旻, 谷玉川, 陳晶豔, 鄧祖平 申請人:廣州汽車集團股份有限公司