一种车架纵梁、车架总成及车辆的制作方法

1.本发明涉及车辆技术领域，尤其涉及一种车架纵梁、车架总成及车辆。


背景技术：

2.车辆的车架包括横梁和纵梁，横梁用于保证车架的扭转刚度，承受纵向载荷；纵梁从车前一直延伸至车尾，是整个车身的中流砥柱，一方面起到支承车身的作用，另一方面用于在车辆发生纵向碰撞时分散撞击能量和抵御车身变形。
3.现有的车架纵梁具有重量大、加工成本的缺陷，因此，亟需一种车架纵梁，以解决上述技术问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提出一种车架纵梁、车架总成及车辆，能够在满足车架纵梁结构强度要求的同时，降低车架纵梁的重量和加工成本。
5.为达此目的，本发明采用以下技术方案：
6.一种车架纵梁，包括纵梁主体，所述纵梁主体为铝合金结构件，所述纵梁主体包括梁腹板和两个梁翼板，其中一个所述梁翼板连接于所述梁腹板宽度方向一端且该梁翼板位于所述梁腹板厚度方向一侧，另一个所述梁翼板连接于所述梁腹板宽度方向的另一端且该梁翼板位于所述梁腹板厚度方向一侧，所述梁翼板的厚度与所述梁腹板的厚度不等。
7.作为上述车架纵梁的一种优选技术方案，所述梁翼板的厚度大于所述梁腹板的厚度。
8.作为上述车架纵梁的一种优选技术方案，两个所述梁翼板位于所述梁腹板厚度方向的同一侧以形成呈c字形的所述纵梁主体；
9.或，两个所述梁翼板位于所述梁腹板厚度方向的两侧以形成呈z字形的所述纵梁主体。
10.作为上述车架纵梁的一种优选技术方案，所述梁腹板和所述梁翼板为一体成型结构件。
11.作为上述车架纵梁的一种优选技术方案，所述梁腹板上设有多个用于连接底盘其他结构的安装孔。
12.为了实现上述目的，本发明还提供了一种车架总成，包括多个车架横梁及两个如上任一方案所述的车架纵梁，多个所述车架横梁沿所述纵梁主体的长度方向间隔且正对布置，每个所述车架横梁的两端分别连接于两个所述车架纵梁。
13.作为上述车架总成的一种优选技术方案，所述车架纵梁沿所述梁腹板的长度方向的两端分别为前端部和后端部，所述前端部靠近车头，所述后端部靠近车尾；
14.由所述前端部至所述后端部的方向，两个所述车架纵梁的梁腹板在所述梁腹板厚度方向之间的间距具有减小的趋势。
15.作为上述车架总成的一种优选技术方案，由所述前端部至所述后端部的方向，所
述梁腹板包括依次相连的第一腹板、第二腹板和第三腹板；
16.沿所述梁腹板厚度方向，两个所述第一腹板之间的间距为第一间距，两个所述第二腹板之间的间距为第二间距，两个所述第三腹板之间的间距为第三间距；
17.所述第一间距和所述第三间距均为定值，所述第二间距小于所述第一间距且大于所述第三间距，由所述前端部至所述后端部的方向，所述第二间距逐渐减小。
18.作为上述车架总成的一种优选技术方案，多个所述车架横梁中距离所述前端部最近的所述车架横梁为第一横梁，所述第一横梁的两端分别连接于两个所述车架纵梁的所述第二腹板靠近所述第三腹板的一端。
19.作为上述车架总成的一种优选技术方案，每个所述车架横梁均为铝合金梁。
20.为了实现上述目的，本发明还提供了一种车辆，包括上述的车架总成。
21.本发明有益效果：本发明提供的车架纵梁、车架总成及车辆，其中的车架纵梁的纵梁主体采用铝合金结构件，并且将梁翼板的厚度与梁腹板的厚度不等，能够在不牺牲结构强度的前提下，实现对车架纵梁的大幅度降重，且具有较高的抗弯能力和抗侧倾能力；此外，还能够省去涂装工艺，节约涂装费用，能够避免发生电化学腐蚀问题。
附图说明
22.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
23.图1是本发明一实施例提供的车架总成(c字形的纵梁本体)的结构示意图一；
24.图2是本发明一实施例提供的车架总成(c字形的纵梁本体)的结构示意图二；
25.图3是本发明一实施例提供的c字形的纵梁本体的结构示意图；
26.图4是本发明一实施例提供的车架总成的剖视图；
27.图5是本发明一实施例提供的两个纵梁本体的俯视图；
28.图6是本发明另一实施例提供的车架总成(z字形的纵梁本体)的结构示意图；
29.图7是本发明另一实施例提供的z字形的纵梁本体的结构示意图；
30.图8是本发明另一实施例提供的纵梁本体的剖视图。
31.图中：
32.1、纵梁主体；11、梁腹板；111、第一腹板；112、第二腹板；113、第三腹板；12、梁翼板；121、第一翼板；122、第二翼板；123、第三翼板；
33.21、第一横梁；22、第二横梁；23、第三横梁；24、第四横梁。
具体实施方式
34.下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
35.在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也
可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
36.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
37.在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
38.如图1至图8所示，本实施例提供了一种车架纵梁，包括纵梁主体1，纵梁主体1为铝合金结构件，纵梁主体1包括梁腹板11和两个梁翼板12，其中一个梁翼板12连接于梁腹板11宽度方向一端且该梁翼板12位于梁腹板11厚度方向一侧，另一个梁翼板12连接于梁腹板11宽度方向的另一端且该梁翼板12位于梁腹板11厚度方向一侧，梁翼板12的厚度与梁腹板11的厚度不等。示例性地，梁翼板12的厚度大于梁腹板11的厚度。
39.该车架纵梁的纵梁主体1采用铝合金结构件，并且将梁翼板12的厚度与梁腹板11的厚度不等，能够在不牺牲结构强度的前提下，实现对车架纵梁的大幅度降重，且具有较高的抗弯能力和抗侧倾能力；此外，还能够省去涂装工艺，节约涂装费用，能够避免发生电化学腐蚀问题。
40.在一些实施例中，如图1至图5所示，两个梁翼板12位于梁腹板11厚度方向的同一侧以形成呈c字形的纵梁主体1。相比传统c字形的钢结构纵梁相比，抗弯能力相同的情况下，能够降重约190kg。示例性地，如图5所示，梁腹板11的厚度为d1，梁翼板12的厚度为d2，d1＜d2。
41.在一些实施例中，如图7和图8所示，两个梁翼板12位于梁腹板11厚度方向的两侧以形成呈z字形的纵梁主体1。z字形的纵梁主体1相比c字形的纵梁主体1，抗弯能力相同，降重效果相同，但z字形的纵梁主体1抗侧倾能力更强，与c字形的纵梁主体1相比提升约50％。示例性地，如图8所示，梁腹板11的厚度为d1，梁翼板12的厚度为d2，d1＜d2。
42.进一步地，梁腹板11和梁翼板12为一体成型结构件。示例性地，纵梁主体1可以采用型材挤压或铸造工艺成型，能够降低车架纵梁的加工成本，提高加工便利性。
43.进一步地，梁腹板11上设有多个用于连接底盘其他结构的安装孔，该车架纵梁的梁腹板11通过紧固件与车辆底盘其他结构连接，不会对车架纵梁与其他结构之间的连接造成影响，因此，不会增加连接成本。
44.本发明的实施例还提供了一种车架总成，包括多个车架横梁及两个上述的车架纵梁，多个车架横梁沿纵梁主体1的长度方向间隔且正对布置，每个车架横梁的两端分别连接于两个车架纵梁。示例性地，两个车架纵梁的c形开口相对布置。
45.进一步地，车架纵梁沿梁腹板11的长度方向的两端分别为前端部和后端部，前端
部靠近车头，后端部靠近车尾；由前端部至后端部的方向，两个车架纵梁的梁腹板11在梁腹板11厚度方向之间的间距具有减小的趋势。
46.具体地，由前端部至后端部的方向，梁腹板11包括依次相连的第一腹板111、第二腹板112和第三腹板113；沿梁腹板11厚度方向，两个第一腹板111之间的间距为第一间距，两个第二腹板112之间的间距为第二间距，两个第三腹板113之间的间距为第三间距；第一间距和第三间距均为定值，第二间距小于第一间距且大于第三间距，由前端部至后端部的方向，第二间距逐渐减小。如此设置，可以使第一腹板111、第二腹板112和第三腹板113沿梁腹板11的长度方向依次相连形成z字形的梁腹板11。
47.示例性地，如图5所示，第一间距为d1，第二间距为d2，第三间距为d3，d1＞d2＞d3。
48.可选地，第二腹板112的长度方向的两端分别与第一腹板111和第三腹板113平滑过渡连接。对应地，由前端部至后端部的方向，梁翼板12包括依次相连的第一翼板121、第二翼板122和第三翼板123，第一翼板121连接于第一腹板111，第二翼板122连接第二腹板112，第三翼板123连接于第三腹板113，第二翼板122长度方向的两端分别与第一翼板121和第三翼板123平滑过渡连接。
49.进一步地，多个车架横梁中距离前端部最近的车架横梁为第一横梁21，第一横梁21的两端分别连接于两个车架纵梁的第二腹板112靠近第三腹板113的一端。如此设置，可以满足车架总成的支撑能力的需求。
50.具体地，第一横梁21包括第一横梁21主体和两个第一纵梁连接板，第一横梁21主体的两端分别连接两个第一纵梁连接板，第一横梁21主体为中空的管状结构。两个第一纵梁连接板分别通过多个紧固件连接于两个第二腹板112。
51.可选地，多个车架横梁还包括由前端部至后端部的方向依次分布且间隔布置的第二横梁22、第三横梁23和第四横梁24，其中，第二横梁22位于第一横梁21和第三横梁23之间。第四横梁24为开口朝向前端部的c形结构，第四横梁24的两端分别连接于两个车架纵梁的后端部。第三横梁23为管状结构，第三横梁23的两端分别连接于两个车架纵梁，第二横梁22为两个板状结构，两个板状结构在竖直方向间隔布置，每个板状结构的两端分别连接于两个车架纵梁。
52.进一步地，每个车架横梁均为铝合金梁，能够在确保车架总成结构强度的前提下，减小车架总成的重量及加工成本。
53.本发明的实施例还提供了一种车辆，包括上述任一方案的车架总成。该车辆具有与上述车架总成相同的技术效果，在此不再重复赘叙。
54.此外，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

技术特征：
1.一种车架纵梁，其特征在于，包括纵梁主体(1)，所述纵梁主体(1)为铝合金结构件，所述纵梁主体(1)包括梁腹板(11)和两个梁翼板(12)，其中一个所述梁翼板(12)连接于所述梁腹板(11)宽度方向一端且该梁翼板(12)位于所述梁腹板(11)厚度方向一侧，另一个所述梁翼板(12)连接于所述梁腹板(11)宽度方向的另一端且该梁翼板(12)位于所述梁腹板(11)厚度方向一侧，所述梁翼板(12)的厚度与所述梁腹板(11)的厚度不等。2.根据权利要求1所述的车架纵梁，其特征在于，所述梁翼板(12)的厚度所述梁腹板(11)的厚度。3.根据权利要求1所述的车架纵梁，其特征在于，两个所述梁翼板(12)位于所述梁腹板(11)厚度方向的同一侧以形成呈c字形的所述纵梁主体(1)；或，两个所述梁翼板(12)位于所述梁腹板(11)厚度方向的两侧以形成呈z字形的所述纵梁主体(1)。4.根据权利要求1所述的车架纵梁，其特征在于，所述梁腹板(11)和所述梁翼板(12)为一体成型结构件。5.一种车架总成，其特征在于，包括多个车架横梁及两个如权利要求1至4任一项所述的车架纵梁，多个所述车架横梁沿所述纵梁主体(1)的长度方向间隔且正对布置，每个所述车架横梁的两端分别连接于两个所述车架纵梁。6.根据权利要求5所述的车架总成，其特征在于，所述车架纵梁沿所述梁腹板(11)的长度方向的两端分别为前端部和后端部，所述前端部靠近车头，所述后端部靠近车尾；由所述前端部至所述后端部的方向，两个所述车架纵梁的梁腹板(11)在所述梁腹板(11)厚度方向之间的间距具有减小的趋势。7.根据权利要求6所述的车架总成，其特征在于，由所述前端部至所述后端部的方向，所述梁腹板(11)包括依次相连的第一腹板(111)、第二腹板(112)和第三腹板(113)；沿所述梁腹板(11)厚度方向，两个所述第一腹板(111)之间的间距为第一间距，两个所述第二腹板(112)之间的间距为第二间距，两个所述第三腹板(113)之间的间距为第三间距；所述第一间距和所述第三间距均为定值，所述第二间距小于所述第一间距且大于所述第三间距，由所述前端部至所述后端部的方向，所述第二间距逐渐减小。8.根据权利要求7所述的车架总成，其特征在于，多个所述车架横梁中距离所述前端部最近的所述车架横梁为第一横梁(21)，所述第一横梁(21)的两端分别连接于两个所述车架纵梁的所述第二腹板(112)靠近所述第三腹板(113)的一端。9.根据权利要求5所述的车架总成，其特征在于，每个所述车架横梁均为铝合金梁。10.一种车辆，其特征在于，包括权利要求5至9任一项所述的车架总成。

技术总结
本发明涉及车辆技术领域，公开了一种车架纵梁、车架总成及车辆，其中的车架纵梁包括纵梁主体，纵梁主体为铝合金结构件，纵梁主体包括梁腹板和两个梁翼板，其中一个梁翼板连接于梁腹板宽度方向一端且该梁翼板位于梁腹板厚度方向一侧，另一个梁翼板连接于梁腹板宽度方向的另一端且该梁翼板位于梁腹板厚度方向一侧，梁翼板的厚度与梁腹板的厚度不等。纵梁主体采用铝合金结构件，并且将梁翼板的厚度与梁腹板的厚度不等，能够在不牺牲结构强度的前提下，实现对车架纵梁的大幅度降重，且具有较高的抗弯能力和抗侧倾能力；此外，还能够省去涂装工艺，节约涂装费用，能够避免发生电化学腐蚀问题。蚀问题。蚀问题。


技术研发人员：孙瑜 刘豹 王继瑶 毛爱华 聂冬琦 于宁 王健宇 刘扬 杨烨 闫卓 吴晓涛 周立斌
受保护的技术使用者：一汽解放汽车有限公司
技术研发日：2023.08.30
技术公布日：2023/10/19