專利名稱：一種承載式車身的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種承載式車身。
技術(shù)背景現(xiàn)有技術(shù)中承載式車身以薄鋼板構(gòu)成為主，發(fā)動機(jī)、懸架等直接安裝 在車身上。由于傳統(tǒng)的承載式車身主要以薄鋼板制成，薄鋼板可用點焊焊 接，易于批量生產(chǎn)，而且車身質(zhì)量小，整體彎曲和扭轉(zhuǎn)剛性大，車室底板 低，車輛高度尺寸小，但是承受側(cè)向沖擊力和后方?jīng)_擊力的能力差。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種承載式車身，提高側(cè)向和后方承受碰撞的能力。本發(fā)明的技術(shù)方案為 一種承載式車身，包括車身后地板和固定在后 地板下表面的加強(qiáng)梁結(jié)構(gòu)，其中加強(qiáng)梁結(jié)構(gòu)包括左縱梁、右縱梁、前橫梁 和上橫梁；左縱梁和右縱梁沿著車身后地板面板左右框架縱向延伸；前橫 梁在左縱梁和右縱梁的前端連接左縱梁和右縱梁；上橫梁在左縱梁和右縱 梁的中部連接左縱梁和右縱梁。本發(fā)明提供的承載式車身，兩根縱梁和三根橫梁構(gòu)成框架式的加強(qiáng)梁 結(jié)構(gòu)，有效提高了車身側(cè)向和后方承受碰撞的能力。優(yōu)選的技術(shù)方案中還包括后橫梁，后橫梁在左縱梁和右縱梁的中后部 連接左縱梁和右縱梁。本技術(shù)放案的承重式車身，由于在車身中后部增設(shè)后橫梁，可以提高 車身中后部的整體剛度，提高承受側(cè)向撞擊的能力。優(yōu)選的技術(shù)方案中，在左縱梁和右縱梁前部設(shè)有前內(nèi)加強(qiáng)板。由于增設(shè)了前內(nèi)加強(qiáng)板，前內(nèi)加強(qiáng)板和左縱梁、右縱梁前端的各面緊 密貼合，增加左縱梁和右縱梁的鋼度，減少其內(nèi)部的變形量，增強(qiáng)了左縱 梁和右縱梁前端承受側(cè)向沖擊的能力。
優(yōu)選的技術(shù)方案中，左縱梁、右縱梁和上橫梁連接的位置向上凸起。采用本技術(shù)方案的承載式車身，上橫梁與左縱梁、右縱梁以及前橫梁 共同形成了 一個空間，對后排成員提供支撐與保護(hù)。進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案中，左縱梁和右縱梁的凸起處設(shè)有后內(nèi)加強(qiáng)板。由于增設(shè)了后內(nèi)加強(qiáng)板，后內(nèi)加強(qiáng)板和左縱梁、右縱梁凸起處附近的 各面緊密貼合，增加左縱梁和右縱梁的鋼度，減少其內(nèi)部的變形量，增強(qiáng) 了左縱梁和右縱梁中部承受側(cè)向沖擊的能力。進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案中，左縱梁、右縱梁和后內(nèi)加強(qiáng)板之間設(shè)有內(nèi) 撐板。由于增加了內(nèi)撐板，既有效的吸收左縱梁和右縱梁彎曲處產(chǎn)生的應(yīng)力， 又增強(qiáng)了左縱梁和右縱梁抗彎、抗扭的能力。優(yōu)選的技術(shù)方案中，后橫梁兩端裝有后橫梁加強(qiáng)板。由于增加了后橫梁加強(qiáng)板，使得后橫梁的剛度有了很大提高，進(jìn)一步 增強(qiáng)了承載式車身整體抗彎、抗扭的能力。優(yōu)選的技術(shù)方案中，前橫梁兩端通過前接板和左縱梁、右縱梁連接。由于增設(shè)了前接板，使得前橫梁和左縱梁、右縱梁的連接更加可靠， 保證了承載式車身整體的抗彎、抗扭能力。優(yōu)選的技術(shù)方案中，左縱梁和右縱梁后端面設(shè)有后端板，后端板和左 縱梁、右縱梁之間還設(shè)有后端板下?lián)伟?，進(jìn)一步保證承載式車身整體的抗 彎、抗扭能力。


圖l、為本發(fā)明實施例承載式車身總體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2、為本發(fā)明實施例中加強(qiáng)梁總體結(jié)構(gòu)示意圖。 圖3、為本發(fā)明實施例中右縱梁的裝配示意圖。 圖4、為本發(fā)明實施例中左縱梁的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖5、為本發(fā)明實施例中前橫梁的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6、為本發(fā)明實施例中上橫梁的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖7、為本發(fā)明實施例中后橫梁結(jié)構(gòu)的示意圖。圖8、為本發(fā)明實施例中前內(nèi)加強(qiáng)板的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖9、為本發(fā)明實施例中后內(nèi)加強(qiáng)板的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖10、為本發(fā)明實施例中內(nèi)撐板的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖ll、為本發(fā)明實施例中蓋板的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖12、為本發(fā)明實施例中前接板的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖13、為本發(fā)明實施例中后端板的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖14、為本發(fā)明實施例中后端板下?lián)伟宓慕Y(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
如圖1所示，本發(fā)明實施例提供的承載式車身包括車身后地板和固定 于后地板下表面的加強(qiáng)梁結(jié)構(gòu)。加強(qiáng)梁結(jié)構(gòu)如圖2所示，包括左縱梁l、 右縱梁2、前橫梁3、上橫梁4和后橫梁5。左縱梁1和右縱梁2沿著車身 后地板面板左右框架縱向延伸其開口的上端面與后地板面板下平面緊密貼 合。前橫梁3在左縱梁1和右縱梁2的前端連接左縱梁1和右縱梁2。上 橫梁4在左縱梁1和右縱梁2的中部連接左縱梁1和右縱梁2。前橫梁3 的結(jié)構(gòu)如圖5所示。上橫梁位于后地板中部凸起處，兩端向左右縱梁延伸 并與之連接，并與后地板面板上表面緊密貼合；又與后地板下前橫梁形成 一-定的高度差，兩個橫梁間間隔430 500毫米。上橫梁4兩端橫向延伸與 后地板上平面左右框架相連接，同時與左縱梁l、右縱梁2以及前橫梁3 共同形成了一個空間，對后排成員提供支撐與保護(hù)。上橫梁4的結(jié)構(gòu)如圖 6所示。后橫梁5在左縱梁1和右縱梁2的中后部連接左縱梁1和右縱梁2。 后橫梁位于后地板面板中后部下方，備胎儲存室前部；其兩端向后地板面 板左右框架延伸，并各通過一塊后接板與左右縱梁連接。后橫梁與上述梁 構(gòu)成后地板框架的加固結(jié)構(gòu)，同時與后地板上橫梁的間距為430~480毫米。 后橫梁5的結(jié)構(gòu)如圖7所示，后橫梁5兩端裝有后橫梁加強(qiáng)板8。左縱梁1 的結(jié)構(gòu)如圖3所示。左縱梁1和右縱梁2前部設(shè)有前內(nèi)加強(qiáng)板9。前內(nèi)加 強(qiáng)板9的結(jié)構(gòu)如圖8所示。左縱梁l、右縱梁2和上橫梁4連接的位置向 上凸起。左縱梁1和右縱梁2凸起處設(shè)有后內(nèi)加強(qiáng)板10。后內(nèi)加強(qiáng)板IO 的結(jié)構(gòu)如圖9所示。后內(nèi)加強(qiáng)板IO和左縱梁1、右縱梁2之間設(shè)有內(nèi)撐板 6。內(nèi)撐板6的結(jié)構(gòu)如圖IO所示。前內(nèi)加強(qiáng)板9、后內(nèi)加強(qiáng)板10與左縱梁
1的各面緊密貼合，增加左縱梁l的鋼度，減少左縱梁1內(nèi)部的變形量，增強(qiáng)了左縱梁1承受側(cè)向沖擊的能力。前橫梁3兩端通過前接板12和左縱 梁1、右縱梁2連接。前接板12的結(jié)構(gòu)如圖12所示。左縱梁1和右縱梁2的前段上部還設(shè)有蓋板11，蓋板11的結(jié)構(gòu)如圖11所示。左縱梁1和右縱 梁2后端面設(shè)有后端板13。后端板13的結(jié)構(gòu)如圖13所示。后端板13和 左縱梁l、右縱梁2后端面之間還設(shè)有后端板下?lián)伟?。后端板下?lián)伟? 的結(jié)構(gòu)如圖14所示。圖3為左縱梁1的結(jié)構(gòu)示意圖。在左縱梁1前端，留 有和前內(nèi)加強(qiáng)板9相配合的位置；中部凸起處附近，間隔不等的裝有4塊 內(nèi)撐板6。前內(nèi)加強(qiáng)板9如圖8所示，其橫斷面呈U型，開口方向與縱梁 開口方向相同。本實施例中，使用前接板6 (如圖12所示)將前橫梁4與 左縱梁l、右縱梁2前端緊密連接，使橫梁與縱梁互相呼應(yīng)，很好的提高 了整車中部橫向與縱向的強(qiáng)度。圖4為右縱梁的結(jié)構(gòu)示意圖。右縱梁2的 結(jié)構(gòu)如圖4所示，右縱梁2與左縱梁1結(jié)構(gòu)相似，在此不再描述。同時在 左縱梁l的凸起處，距離不等的設(shè)置了四塊內(nèi)撐板9，在后內(nèi)加強(qiáng)板10凹 槽內(nèi)部間隔非均勻排列，每塊內(nèi)撐板間隔在120 220毫米之間，這樣既有 效的吸收左縱梁1彎曲處產(chǎn)生的應(yīng)力，又增強(qiáng)了左縱梁1和右縱梁2抗彎、 抗扭的能力。左縱梁1和右縱梁2前端部通各過一塊前接板6與前橫梁3 連接。前接板12的結(jié)構(gòu)如圖12所示。對于汽車車身，通常按車身與車架的關(guān)系可分為承載式車身和非承載 式車身，前者與副車架焊接在一起，共同承受載荷，普通轎車、客車多用 之；而后者的車身與車架分開，各自為獨立總成，車身通過懸置與車架連 接，多用于貨車和高級轎車。本發(fā)明屬于承載式車身的一種，其縱梁、橫 梁分別焊接于后地板面板上下表面上。本發(fā)明實施例針對現(xiàn)有技術(shù)的不足， 提供了一種結(jié)構(gòu)簡單、性能良好的承載式車身，以增加汽車的彎曲剛性和 扭轉(zhuǎn)剛性，提高汽車吸收因側(cè)方或后方遭受碰撞時所產(chǎn)生的沖擊力的能力， 更好的保護(hù)乘客及位于梁結(jié)構(gòu)中部的油箱。因為后部對于汽車舒適性和操縱穩(wěn)定性的影響較大，必須采用高強(qiáng)度 的后部車架結(jié)構(gòu)才有助于諸如緩解減輕震動、側(cè)傾的穩(wěn)定性等問題的解決。 橫梁的主要作用是聯(lián)接左縱梁1和右縱梁2，以構(gòu)成一個框架式的稱身后 底板加強(qiáng)梁結(jié)構(gòu)，保證車架有足夠的橫向強(qiáng)度。如因道路不平等原因使車 架產(chǎn)生較大的撓曲變形而影響車輛的穩(wěn)定性，適當(dāng)?shù)脑O(shè)置橫梁可避免汽車
失去控制，從而避免了重大事故的發(fā)生，因此在本發(fā)明的承載式車身，在這一段布置了三根橫梁，分別為前橫梁3、上橫梁4和后橫梁5，網(wǎng)狀的框架從而產(chǎn)生，無論是橫向還是縱向強(qiáng)度都得到了進(jìn)一步的提升。在汽車設(shè)計中不僅要考慮到保護(hù)好車內(nèi)人員安全；還要考慮到汽車內(nèi) 部零部件的完全。特別是后地板中部凸起下方，那是安裝副車架及燃料箱 處。 一旦發(fā)生側(cè)向或后方碰撞在考慮人員安全的前提下，更重要的是保護(hù) 好后地板中部下方的燃料箱。因為燃料箱內(nèi)裝的是易燃易爆的化學(xué)燃料， 一旦發(fā)生意外產(chǎn)生泄露而引發(fā)爆炸后果將不堪設(shè)想。因此在本發(fā)明提供的 加強(qiáng)梁結(jié)構(gòu)中，當(dāng)車輛的側(cè)向碰撞與后方碰撞中的沖擊力作用于梁上時， 橫梁、縱梁及內(nèi)部元件能有效的將其分解、吸收。因為縱梁內(nèi)部加強(qiáng)板、 內(nèi)撐板增加了地板面板沿壓縮負(fù)載的方向的剛度。這樣提高了在側(cè)向碰撞 中，沿地板面板左右框架縱向延伸的后地板左右下縱梁的剛度，間接的提 高了后地板面板抵抗沖擊力的剛度。后地板下縱梁增加的剛度防止了在地 板面板中形成明顯的彎曲變形，這樣就限制了與后地板左右框架由于沖擊 能而壓縮彎曲變形。因此，限制了后地板面板左右框架的后退量，并保持 了與后地板面板之間的連接狀態(tài)。后地板左右下縱梁的前、后兩段的剛性都較大，而大部分后地板左右 下縱梁變形(彎曲和扭轉(zhuǎn))都集中在車架中部，所以該段必須具有一定的 撓性，以起到緩沖作用，同時也可避免應(yīng)力集中，消除局部損壞現(xiàn)象。因 此，設(shè)計的后地板框架加固在這一段內(nèi)只布置了一根橫梁。橫梁與縱梁的 固定一般采用鉚接法、焊接法和螺栓聯(lián)接法。鉚釘聯(lián)接成本低，適于大量 生產(chǎn)，且車架的變形小，目前國內(nèi)重型汽車車架主要采用該種方法；焊接 能夠保證很高的彎曲剛度且聯(lián)接牢固，而且能夠保證很高的精度和加工要 求；螺栓聯(lián)接主要用在某些需要互換或拆卸的部件上，缺點在于長期使用 容易松動，在關(guān)鍵部位可采用涂螺栓緊固膠以及采用自鎖螺母的方法解決 螺栓松動的問題。本設(shè)計對于連接板與縱梁采用鉚接法，對于橫梁與連接 板采用焊接法。橫梁以設(shè)計成直線形的效果最好， 一般做成簡單的直槽形。 但有時為了提高橫梁的剛度，橫梁的斷面可采用圓管或箱形斷面。為了避 讓傳動軸等部件橫梁不能設(shè)計成直梁時， 一般做成拱形，但彎曲處要盡量 平緩過渡，以避免應(yīng)力集中。后拖鉤可以安裝在后橫梁上，后橫梁要承受 拖鉤傳來的作用力，用角撐加強(qiáng)板進(jìn)行加強(qiáng)—。因此在本設(shè)計中，在后地板下
后橫梁兩端安裝加強(qiáng)板。車架上的載荷一般主要為靜載荷、對稱的垂直動載荷和斜對稱的動載 荷。靜載荷是指汽車靜止時，懸架彈簧以上部分的載荷。對稱的垂直動載 荷是汽車在平坦的道路上以較高車速行駛時產(chǎn)生，其大小與垂直振動加速 度有關(guān)，與作用在車身后地板框架加固結(jié)構(gòu)上的靜載荷及其分布有關(guān)，路 面的作用力使該框架加固結(jié)構(gòu)承受對稱的垂直動載荷，這種動載荷使該框 架結(jié)構(gòu)產(chǎn)生彎曲變形。斜對稱的動載荷是汽車在崎嶇不平的道路上行駛時 產(chǎn)生的，此時汽車的前后幾個車輪可能不在同-一平面上，從而使后地板左右 下縱梁連同車身一同歪斜，其大小與道路不平的程度以及車身、地板和后 地板左右下縱梁的剛度有關(guān)。這種動載荷會使車架產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)變形。其它載 荷如轉(zhuǎn)向離心力載荷、制動時慣性力載荷，由于載荷作用線不通過縱梁截 面的彎曲中心(如油箱、備胎和懸架等)而使縱梁產(chǎn)生附加的局部扭矩。因此在本設(shè)計結(jié)構(gòu)中，在后地板左右下縱梁的中部薄弱環(huán)節(jié)處安裝內(nèi)加強(qiáng)板 與內(nèi)撐板，從而達(dá)到提高局部剛性的作用。因為車架結(jié)構(gòu)是左右對稱的，左右縱梁的受力相差不大，故認(rèn)為縱梁 是支承在汽車前后軸的簡支梁；空車時的簧載質(zhì)量(包括車架自身的質(zhì)量在 內(nèi))均勻分布在左右二縱梁的全長上。其值可根據(jù)汽車底盤結(jié)構(gòu)的統(tǒng)計數(shù) 據(jù)大致計算， 一般對于輕型汽車來說，簧載質(zhì)量約為汽車自身質(zhì)量；汽車 的有效載荷均勻分布在車廂全長上；所有作用力均通過截面的彎曲中心， 實際上，縱梁的某些部位會由于安裝外伸部件(如油箱、蓄電池等)而產(chǎn)生 局部扭轉(zhuǎn)，在設(shè)計時通常在此安置一根橫梁，使得這種對縱梁的扭轉(zhuǎn)變?yōu)?對橫梁的彎矩。根據(jù)以上所述假設(shè)，使縱梁與橫梁由一個靜不定的平面框 架結(jié)構(gòu)，簡化成為一個位于支座上的靜定結(jié)構(gòu)。同時汽車所用的材料應(yīng)具 有足夠高的屈服極限和疲勞極限，低的應(yīng)力集中敏感性，良好的冷沖壓性 能和焊接性能。低碳和中碳低合金鋼板能滿足這些要求。本發(fā)明實施例提 供的承載式車身，包括由兩根縱梁、三根橫梁組成框架結(jié)構(gòu)的加強(qiáng)梁，并 在縱梁中安裝加強(qiáng)板、內(nèi)撐板，有效的增強(qiáng)了承載式車身的剛度，可在車 輛的側(cè)方或后方遭碰撞時，更好的保護(hù)乘客及位于梁結(jié)構(gòu)中部的油箱，同 時改善了在車輛行駛時地板減振性能。以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說
明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術(shù) 領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若 千簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1. 一種承載式車身，包括車身后地板，其特征在于還包括加強(qiáng)梁結(jié)構(gòu)；所述加強(qiáng)梁結(jié)構(gòu)和車身后地板固連，包括左縱梁(1)、右縱梁(2)、前橫梁(3)和上橫梁(4)；所述左縱梁(1)和右縱梁(2)沿著車身后地板左右框架縱向延伸；所述前橫梁(3)在左縱梁(1)和右縱梁(2)的前端連接左縱梁(1)和右縱梁(2)；所述上橫梁(4)在左縱梁(1)和右縱梁(2)的中部連接左縱梁(1)和右縱梁(2)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的承載式車身，其特征在于還包括后橫梁(5)， 所述后橫梁(5)位于車身中后部，兩端分別和左縱梁(1)、右縱梁(2)固連。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的承載式車身，其特征在于所述左縱梁(1)和 右縱梁(2)前部設(shè)有前內(nèi)加強(qiáng)板(9)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的承載式車身，其特征在于所述左縱梁(1)、 右縱梁(2)與上橫梁(4)連接的位置向上凸起。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的承載式車身，其特征在于所述左縱梁(1)和 右縱梁(2)凸起處內(nèi)部設(shè)有后內(nèi)加強(qiáng)板(10)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的承載式車身，其特征在于所述左縱梁(1)和 右縱梁(2)和后內(nèi)加強(qiáng)板(10)之間設(shè)有內(nèi)撐板(6)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的承載式車身，其特征在于所述后橫梁(5)兩 端設(shè)有后橫梁加強(qiáng)板(8)。
8、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的承載式車身，其特征在于所述前橫梁(3)兩 端分別通過前接板(12)和左縱梁(1)、右縱梁(2)連接。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的承載式車身，其特征在于所述左縱梁(1)和 右縱梁(2)后端面設(shè)有后端板(13)。
10、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的承載式車身，其特征在于所述左縱梁(1)和 右縱梁(2)后端面和后端板(13)之間還設(shè)有后端板下?lián)伟?7)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種承載式車身，包括車身后地板和固定在后地板下表面的加強(qiáng)梁結(jié)構(gòu)；其中加強(qiáng)梁結(jié)構(gòu)包括左縱梁、右縱梁、前橫梁和上橫梁；左縱梁和右縱梁沿著車身后地板面板左右框架縱向延伸；前橫梁在左縱梁和右縱梁的前端連接左縱梁和右縱梁；上橫梁在左縱梁和右縱梁的中部連接左縱梁和右縱梁。本發(fā)明提供的承載式車身中，兩根縱梁和兩根橫梁構(gòu)成框架式的加強(qiáng)梁結(jié)構(gòu)，與車身后地板固連，有效提高了承載式車身側(cè)向和后方承受碰撞的能力。
文檔編號B62D23/00GK101209716SQ200610064550
公開日2008年7月2日 申請日期2006年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月27日
發(fā)明者盧業(yè)林, 衣本鋼, 辛成男 申請人:比亞迪股份有限公司