專利名稱：汽車車身前縱梁結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及汽車車身前部，更具體地說是涉及一種汽車車身前縱梁結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，對汽車的安全性要求越來越高，當(dāng)汽車發(fā)生意外碰撞時，要 求汽車車身能夠有良好的吸能效果，最大限度地保證駕乘人員的生存空間，而盡量減小駕 駛室的變形是最基本的要求。汽車前部的機艙作為安裝發(fā)動機等部件的承載體，必須有足 夠的強度和剛度，汽車在發(fā)生碰撞時，機艙還承擔(dān)著保護(hù)乘員的作用。前縱梁位于汽車車 身前部兩側(cè)，是構(gòu)建機艙和承力的主要部件，承受著車身縱向力并將縱向力傳遞給地板等 其他部件，同時前縱梁也是發(fā)動機總成、懸架支撐、散熱器支架等的安裝基體。前縱梁是保 證汽車具有良好碰撞性能的重要部件，它通過扭曲變形吸收、衰減沖擊能量，以減輕或避免
對乘員的傷害。現(xiàn)有的前縱梁由鋼板整體沖壓成型，大致呈"z"形并且沿車身前后方向延
伸，其包括有橫向的上段、與上段后部相連的下行段以及由下行段再向后延伸的連接段，在 上段的上邊緣和前縱梁的"Z"形下邊緣設(shè)有翻邊，使前縱梁在前后方向上的橫截面呈槽形 結(jié)構(gòu)，從而使前縱梁得到加強；在前縱梁上還設(shè)置有多個豎直的凸筋，凸筋使前縱梁得到強 化，同時也使前縱梁在該部位成為波紋狀的吸能區(qū)。在理想狀態(tài)下，車輛發(fā)生嚴(yán)重碰撞時， 前縱梁前部要能夠有效吸能，前縱梁后部變形較小，將力向后傳遞給地板乃至整個車身骨 架，使碰撞力分散吸收，從而盡量減小駕駛室的變形，保證駕駛?cè)藛T的生命安全，但現(xiàn)有的 前縱梁結(jié)構(gòu)還不能有效達(dá)到此要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種汽車車身前縱梁結(jié)構(gòu)，其能夠有效吸收、 衰減車輛碰撞時的沖擊能量，減小駕駛室的變形，減輕和避免對駕乘人員的傷害。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種汽車車身前縱梁結(jié)構(gòu)，有沿車身前后方向延伸的 "Z"形前縱梁，該前縱梁包括橫向的上段、與上段后部相連的下行段以及由下行段尾部向后 延伸的連接段，所述上段的上邊緣和前縱梁的"Z"形下邊緣設(shè)有翻邊，使前縱梁在前后方向 上的橫截面呈槽形結(jié)構(gòu)，其關(guān)鍵在于在所述前縱梁上段的槽內(nèi)的前、中、后部分別焊接有 前部加強板、中部加強板和后部加強板，三塊加強板的上邊緣均設(shè)有翻邊與所述上段的上 邊緣翻邊相貼焊；所述前部加強板上設(shè)有豎直的凸筋且該板的形狀與所連接的前縱梁相適 配，所述前部加強板前側(cè)和后側(cè)的前縱梁為緩沖吸能區(qū)；在所述中部加強板和后部加強板 上設(shè)置有凸筋，兩加強板分別與前縱梁合圍成型腔，中、后部加強板之間留有間隙，后部加 強板的后端靠近所述前縱梁的后端。 本發(fā)明在前縱梁上增加三塊加強板，前部加強板位于前縱梁上段前部的中間位 置，前部加強板將前縱梁前部加強，但前部加強板前、后側(cè)的前縱梁設(shè)有較為薄弱的吸能 區(qū)，這部分容易變形，可以吸收、衰減沖擊能量，而加焊前部加強板，可增強前縱梁前部的傳 力能力，使其不致太易變形，前部加強板上的豎直凸筋既可強化加強板，也與前縱梁相適配，成為波紋狀的吸能區(qū)。中部加強板和后部加強板基本將前縱梁上段的中部至后部覆蓋， 并通過型腔結(jié)構(gòu)使前縱梁上段的中部至后部得到加強，使中后部在變形時能夠吸收更多的 沖擊能量；而中部加強板上所設(shè)的凸筋既強化了加強板，還可成為吸能部位，中部加強板與 后部加強板之間留有空隙，使該空隙處成為較為薄弱的吸能部位，可在此處發(fā)生變形，減少 向客艙方向的擠壓。 為更好地達(dá)到前部吸能，后部支撐傳力的效果，所述后部加強板的板厚大于所述 前部加強板和中部加強板的板厚。 作為對上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述緩沖吸能區(qū)是前部加強板與前縱梁前端 之間的區(qū)域，以及前部加強板與中部加強板之間的區(qū)域；所述前部加強板與前縱梁前端和 中部加強板分別相距100mm 150mm ;中、后部加強板之間的間隙為3 8mm。沒有設(shè)置加 強板的縱梁壁較為薄弱，容易變形，可以吸收、衰減沖擊能量。 為更好地強化前縱梁，沿所述前縱梁的"Z"形下邊緣加焊有下加強板前段、下加強 板中段和下加強板后段，三段加強板設(shè)有下翻邊與所述前縱梁的"Z"形下邊緣的翻邊相貼 焊；所述下加強板中段的上邊緣貼焊在所述前縱梁上段的中上部，下加強板中段與前縱梁 合圍成型腔，中部加強板的下部和后部加強板的前下部焊接在所述下加強板中段上。
為強化中部加強板，所述中部加強板的中部有折彎、下邊緣有下翻邊，該折彎與下 翻邊使中部加強板的下部形成從前往后的槽形結(jié)構(gòu)。 為增強前縱梁在中部的吸能效果，在所述中部加強板上設(shè)置有豎直方向的凸筋，
該凸筋的開口朝向所述前縱梁，在該中部加強板上還設(shè)置有吸能孔和/或吸能槽。當(dāng)發(fā)生
從前往后的碰撞時，這些吸能凸筋和吸能孔、槽會先發(fā)生潰變，吸收能量。 為加強后部加強板，在所述后部加強板的中部從前往后設(shè)置有橫向加強筋，所述
后部加強板的后部下端向前縱梁方向折彎延伸，在該延伸板的尾端向下翻邊并與前縱梁貼
焊，使后部加強板與前縱梁合圍成型腔。從而使前縱梁上段后部形成矩形管狀，將該部位進(jìn)
一步強化。 為強化后部加強板，在所述后部加強板的后部壓制有加強凸臺和三角筋板，該加 強凸臺位于所述橫向加強筋的上方，而所述三角筋板位于所述后部加強板的豎直面和延伸 板的轉(zhuǎn)角處。 進(jìn)一步地，為增強吸能效果，在所述前部加強板前方的前縱梁上設(shè)有豎直的凸筋；
在所述前部加強板和中部加強板之間的前縱梁上以及后部加強板上設(shè)有吸能孔。 進(jìn)一步地，所述前部加強板和中部加強板的板厚為0. 8 lmm，所述后部加強板的
板厚為1. 5 1. 8mm。 本發(fā)明的有益效果是前縱梁在整體上得到強化，其前部的吸能區(qū)得到優(yōu)化，使其 能夠有效吸收、衰減車輛碰撞時的沖擊能量，而后部承力區(qū)的傳力性能大大增強，并且在變 形時能夠吸收更多的沖擊能量，從而減小駕駛室的變形，減輕和避免對駕乘人員的傷害。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2為圖1的俯視圖。 圖3為圖1中，前部加強板的主視圖。
圖4為圖3的左視圖。 圖5為圖1中，中部加強板的主視圖。 圖6為圖5的左視圖 圖7為圖1中，后部加強板的主視圖。 圖8為圖7的俯視圖。 圖9為圖1的A-A剖視圖。 圖10為圖1的B-B剖視圖。 圖11為圖1的C-C剖視圖。 圖12為圖1的D-D剖視圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明 如圖1和圖2所示，本發(fā)明主要由前縱梁1、前部加強板2、中部加強板3、后部加強 板4、下加強板前段5、下加強板中段6和下加強板后段7組成。其中的前縱梁1呈"Z"形 并且沿車身前后方向延伸，該前縱梁1包括橫向的上段11、與上段11后部相連的下行段12 以及由下行段12尾部向后延伸的連接段13，在上段11的上邊緣和前縱梁1的"Z"形下邊 緣設(shè)有翻邊，使前縱梁1在前后方向上的橫截面呈槽形結(jié)構(gòu)。 如圖1、圖3、圖4和圖9所示，在前縱梁上段11的槽內(nèi)的前部、中部和后部分別焊 接有前部加強板2、中部加強板3和后部加強板4，三塊加強板的上邊緣均設(shè)有翻邊與上段 11的上邊緣翻邊相貼焊。在前部加強板2上設(shè)有豎直的凸筋21且該板的形狀與所連接的 前縱梁1相適配，前部加強板2的頂部有翻邊22與上段11的上邊緣翻邊相貼焊。前部加 強板2前側(cè)和后側(cè)的前縱梁1為緩沖吸能區(qū)，前部加強板2與前縱梁1前端相距約120mm， 前部加強板2與前縱梁1前端之間的區(qū)域為單壁結(jié)構(gòu)的緩沖吸能區(qū)，較為薄弱，容易變形吸 能，在這部分前縱梁1上設(shè)有豎直的凸筋14。前部加強板2與中部加強板3相距約140mm， 在前部加強板2和中部加強板3之間的前縱梁1上設(shè)有吸能孔15，在兩加強板之間的前縱 梁區(qū)域也是較為薄弱的緩沖吸能區(qū)。前部加強板2將前縱梁1前部加強，但前部加強板2 前、后側(cè)的縱梁壁1是較為薄弱的吸能區(qū)，這部分容易變形，可以吸收、衰減沖擊能量。而加 焊前部加強板2，可增強前縱梁1前部的傳力能力，使其不致太易變形，前部加強板2上的豎 直凸筋21既可強化加強板，也與前縱梁1相適配，成為波紋狀的吸能區(qū)。
如圖1、圖2所示，沿前縱梁1的"Z"形下邊緣加焊有下加強板前段5、下加強板中 段6和下加強板后段7，三段加強板設(shè)有下翻邊與前縱梁1的"Z"形下邊緣的翻邊相貼焊。 如圖1和圖11所示，下加強板中段6的上邊緣貼焊在前縱梁上段11的中上部，下加強板中 段6與前縱梁1合圍成型腔，中部加強板3的下部和后部加強板4的前下部焊接在下加強板 中段6上，中部加強板3和后部加強板4分別與前縱梁1合圍成型腔，加強前縱梁的強度。 具體地，如圖5、圖6、圖10和圖11所示，中部加強板3的中部有折彎31、下邊緣有下翻邊 32，該折彎31與下翻邊32使中部加強板3的下部形成從前往后的槽形結(jié)構(gòu)，在中部加強板 3上設(shè)置有豎直方向的凸筋33，該凸筋33內(nèi)凹面的開口朝向前縱梁l，其中有三條凸筋33 分布在折彎31的上方，在凸筋33旁側(cè)的平面上設(shè)置有吸能孔34，另有兩條凸筋33分布在 折彎31的下方兩側(cè)，兩凸筋33之間設(shè)置有長條形的吸能槽35。中部加強板3的頂部翻邊36與前縱梁1焊接，下翻邊32與下加強板中段6焊接，從而使中部加強板3與前縱梁1合 圍成型腔。 如圖7、圖8和圖12所示，在后部加強板4的中部從前往后設(shè)置有橫向加強筋41， 后部加強板4的后部下端向前縱梁1方向折彎延伸，在該延伸板42的尾端向下翻邊并與前 縱梁1貼焊，使后部加強板4與前縱梁1合圍成型腔。在后部加強板4的后部壓制有加強 凸臺43和兩個三角筋板44，該加強凸臺43位于橫向加強筋41的上方，而三角筋板44位于 后部加強板4的豎直面和延伸板42的轉(zhuǎn)角處，將此部位支撐加固。在后部加強板4的平面 上開有吸能孔45。中、后部加強板3、4之間留有4mm的間隙，該空隙處成為較為薄弱的吸能 部位，可在此處發(fā)生變形，減少向客艙方向的擠壓，而后部加強板4的后端靠近前縱梁1的 后端。這樣，中部加強板3和后部加強板4基本將前縱梁上段11的中部至后部覆蓋，并通 過型腔結(jié)構(gòu)使前縱梁上段11的中部至后部得到加強，使中后部在變形時能夠吸收更多的 沖擊能量。為更好地達(dá)到前部吸能，后部支撐傳力的效果，后部加強板4的板厚為1. 5mm，前 部加強板2和中部加強板3的板厚為0. 8mm，后部加強板4的板厚大于前部加強板2和中部 加強板3的板厚，這樣后部承力區(qū)的傳力性能大大增強，并且在變形時能夠吸收更多的沖 擊能量，從而減小駕駛室的變形，減輕和避免對駕乘人員的傷害。
權(quán)利要求
一種汽車車身前縱梁結(jié)構(gòu)，有沿車身前后方向延伸的“Z”形前縱梁(1)，該前縱梁(1)包括橫向的上段(11)、與上段(11)后部相連的下行段(12)以及由下行段(12)尾部向后延伸的連接段(13)，所述上段(11)的上邊緣和前縱梁(1)的“Z”形下邊緣設(shè)有翻邊，使前縱梁(1)在前后方向上的橫截面呈槽形結(jié)構(gòu)，其特征在于在所述前縱梁上段(11)的槽內(nèi)的前、中、后部分別焊接有前部加強板(2)、中部加強板(3)和后部加強板(4)，三塊加強板的上邊緣均設(shè)有翻邊與所述上段(11)的上邊緣翻邊相貼焊；所述前部加強板(2)上設(shè)有豎直的凸筋(21)且該板的形狀與所連接的前縱梁(1)相適配，所述前部加強板(2)前側(cè)和后側(cè)的前縱梁(1)為緩沖吸能區(qū)；在所述中部加強板(3)和后部加強板(4)上設(shè)置有凸筋，兩加強板分別與前縱梁(1)合圍成型腔，中、后部加強板(3、4)之間留有間隙，后部加強板(4)的后端靠近所述前縱梁(1)的后端。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車車身前縱梁結(jié)構(gòu)，其特征在于所述后部加強板(4)的 板厚大于所述前部加強板(2)和中部加強板(3)的板厚。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車車身前縱梁結(jié)構(gòu)，其特征在于所述緩沖吸能區(qū)是 前部加強板(2)與前縱梁(1)前端之間的區(qū)域，以及前部加強板(2)與中部加強板(3)之 間的區(qū)域；所述前部加強板(2)與前縱梁(1)前端和中部加強板(3)分別相距100mm 150mm ;中、后部加強板(3、4)之間的間隙為3 8mm。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的汽車車身前縱梁結(jié)構(gòu)，其特征在于沿所述前縱梁(1)的"Z" 形下邊緣加焊有下加強板前段(5)、下加強板中段(6)和下加強板后段(7)，三段加強板設(shè) 有下翻邊與所述前縱梁(1)的"Z"形下邊緣的翻邊相貼焊；所述下加強板中段(6)的上邊 緣貼焊在所述前縱梁上段(11)的中上部，下加強板中段(6)與前縱梁(1)合圍成型腔，中 部加強板(3)的下部和后部加強板(4)的前下部焊接在所述下加強板中段(6)上。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的汽車車身前縱梁結(jié)構(gòu)，其特征在于所述中部加強板(3)的 中部有折彎(31)、下邊緣有下翻邊(32)，該折彎(31)與下翻邊(32)使中部加強板(3)的 下部形成從前往后的槽形結(jié)構(gòu)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的汽車車身前縱梁結(jié)構(gòu)，其特征在于在所述中部加強板(3) 上設(shè)置有豎直方向的凸筋(33)，該凸筋(33)的開口朝向所述前縱梁(l)，在該中部加強板 (33)上還設(shè)置有吸能孔(34)和/或吸能槽(35)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車車身前縱梁結(jié)構(gòu)，其特征在于在所述后部加強板(4) 的中部從前往后設(shè)置有橫向加強筋(41)，所述后部加強板(4)的后部下端向前縱梁(1)方 向折彎延伸，在該延伸板(42)的尾端向下翻邊并與前縱梁(1)貼焊，使后部加強板(4)與 前縱梁(1)合圍成型腔。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的汽車車身前縱梁結(jié)構(gòu)，其特征在于在所述后部加強板(4) 的后部壓制有加強凸臺(43)和三角筋板(44)，該加強凸臺(43)位于所述橫向加強筋(41) 的上方，而所述三角筋板(44)位于所述后部加強板(4)的豎直面和延伸板(42)的轉(zhuǎn)角處。
9. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的汽車車身前縱梁結(jié)構(gòu)，其特征在于在所述前部加強板(2) 前方的前縱梁(1)上設(shè)有豎直的凸筋(14);在所述前部加強板(2)和中部加強板(3)之間 的前縱梁(1)上以及后部加強板(4)上分別設(shè)有吸能孔(15、45)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車車身前縱梁結(jié)構(gòu)，其特征在于所述前部加強板(2)和 中部加強板(3)的板厚為0. 8 lmm，所述后部加強板(4)的板厚為1. 5 1. 8mm。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種汽車車身前縱梁結(jié)構(gòu)，有沿車身前后方向延伸的“Z”形前縱梁，該前縱梁包括橫向的上段，前縱梁在前后方向上的橫截面呈槽形結(jié)構(gòu)，其特征在于在前縱梁上段的槽內(nèi)的前、中、后部分別焊接有前部加強板、中部加強板和后部加強板，三塊加強板的上邊緣均設(shè)有翻邊與所述上段的上邊緣翻邊相貼焊；前部加強板前側(cè)和后側(cè)的前縱梁為緩沖吸能區(qū)，中部加強板和后部加強板分別與前縱梁合圍成型腔，中、后部加強板之間留有間隙，后部加強板的后端靠近所述前縱梁的后端。本發(fā)明在整體上得到強化，能夠有效吸收、衰減車輛碰撞時的沖擊能量，而后部承力區(qū)的傳力性能大大增強，并且在變形時能夠吸收更多的沖擊能量。
文檔編號B62D21/02GK101708737SQ20091019126
公開日2010年5月19日 申請日期2009年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月29日
發(fā)明者陳亞斌, 魏建芳 申請人:力帆實業(yè)(集團(tuán))股份有限公司