專利名稱：一種汽車加強式前縱梁的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于汽車領(lǐng)域，涉及一種汽車的縱梁，特別是一種汽車加強式前縱梁。
背景技術(shù)：
目前，車輛已經(jīng)成為一種普遍的交通工具，從而乘用車輛的安全問題也越來越受 到設(shè)計者和使用者的關(guān)注。由于整車載荷必須有車架承擔(dān)，其中的車架中左右對稱的兩個 縱梁是支撐車身橫向的重要主體。當(dāng)車身的前部發(fā)生碰撞時，人們希望前縱梁的前部首先 潰縮變形，從而大大吸收了碰撞能，減少對其后部傳遞的能量；前縱梁的后部的強度大、抗 彎性大，不易發(fā)生變形，從而保障前縱梁后部對應(yīng)的乘駕人員所需的安全空間。如圖1、圖2所示，現(xiàn)有的車架中的前縱梁均為后部3’的截面面積大于其前部1’ 的截面面積，根據(jù)物理原理，在材料確定后，截面面積越大，該截面的抗彎能力就越強，故前 縱梁的后部3’的抗彎性大于其前部1’。前部1’和后部3’通過具有彎曲弧度的中部2’連 接，中部2’的截面底端2a’呈銳角的尖角狀。故在車身前部碰撞時，前縱梁彎曲的中部2’ 的尖角底端2a’易造成應(yīng)力集中，從而形成前縱梁的中部2’首先潰縮變形，無法達(dá)到前縱 梁的前部1’先潰縮吸能，而后將較少的撞擊能傳遞至前縱梁的后部3’。前縱梁的中部2’ 因局部結(jié)構(gòu)的薄弱發(fā)生變形導(dǎo)致前縱梁喪失了設(shè)計狀態(tài)誘導(dǎo)機艙變形的能力，給車內(nèi)的乘 駕人員的安全帶來威脅。為解決上述問題，人們在前縱梁上布置不同厚度的加強板來滿足這一承載撞擊力 的特點，雖然傳承了前軟后硬的設(shè)計思想，但往往由于分析偏差，造成力的突變，即在某個 部位出現(xiàn)強度由軟變硬呈跳躍性，造成在碰撞時直接潰縮，來不及將能量分散而直接作用 到車身，對車身的損壞程度大，對乘駕人員的安全也同時產(chǎn)生威脅。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型提供了一種通過改變截面的形狀和面積從而提高汽車前縱梁的強度 和壓潰性能的汽車加強式前縱梁。本實用新型的目的可通過下列技術(shù)方案來實現(xiàn)一種汽車加強式前縱梁，位于保 險杠的后方且其前端連接保險杠，包括呈管狀的本體，本體具有呈不同截面形狀的前段、中 段和后段，其特征在于，所述的中段的截面底部呈多邊直角方形。本汽車加強式前縱梁為兩根并呈對稱設(shè)置于車身的左右兩側(cè)，前縱梁的前端均與 保險杠固連。前縱梁中段的截面底部呈方形，使相同邊長所圍成的面積增大，顯著提高了前 縱梁中段的抗彎能力。從而在車身前部受到碰撞時，前縱梁的前段潰縮吸能，前縱梁的中段 壓縮變形較小并將明顯減少的撞擊能傳遞至前縱梁的后段，使后段的變形較小，進(jìn)而保障 了乘駕人員所需的安全空間。在上述的汽車加強式前縱梁中，所述的中段與上述后段平滑相接且其截面面積逐 漸減小并平滑過渡至上述的前段。本體的前段截面面積較小，本體的后段截面面積較大，本 體的中段為過渡段，中段逐漸遞變的平緩趨勢有效防止產(chǎn)生力的突變，從而避免中段上的某處發(fā)生潰縮或斷裂，保證了誘導(dǎo)能量的分散與傳遞。
在上述的汽車加強式前縱梁中，所述的本體為一體式結(jié)構(gòu)。本體的前段、中段和后 段為一個整體制作成型，防止連接處產(chǎn)生強度突變并易于加工。在上述的汽車加強式前縱梁中，所述的本體采用鋼材制成。鋼材的強度和硬度高， 且其使用普遍。在上述的汽車加強式前縱梁中，所述的本體的管壁表面呈凹凸?fàn)?。管壁通過沖壓 形成凹凸結(jié)構(gòu)，凹凸結(jié)構(gòu)有利于本體強度的增加。在上述的汽車加強式前縱梁中，所述的本體上固設(shè)有若干加強板。加強板的位置 可根據(jù)本體上需增加強度的位置設(shè)定，有效實現(xiàn)本體的強度要求。在上述的汽車加強式前縱梁中，所述的加強板通過焊接固連于本體的管壁上。焊 接保證了加強板與本體固連的穩(wěn)定性。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本汽車加強式前縱梁通過改變本體中段的截面底部的形狀，導(dǎo) 致截面面積增大，顯著提高了前縱梁中段的抗彎性，同時前縱梁后段向其前段逐漸的平緩 過渡防止碰撞時產(chǎn)生局部的應(yīng)力突變導(dǎo)致前縱梁中段的潰縮或斷裂，從而保證了在車身前 部受到撞擊時合理的將撞擊能量進(jìn)行分散和傳遞。

圖1是現(xiàn)有技術(shù)的汽車前縱梁的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是現(xiàn)有技術(shù)的汽車前縱梁的圖1 A-A截面的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本汽車加強式前縱梁的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本汽車加強式前縱梁的圖3 B-B截面的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，1、前段；2、中段；2 a、底部；3、后段。
具體實施方式
以下是本實用新型的具體實施例并結(jié)合附圖，對本實用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步 的描述，但本實用新型并不限于這些實施例。如圖3、圖4所示，本汽車加強式前縱梁位于保險杠的后方且其前端連接保險杠， 包括呈管狀的本體，本體分為前段1、中段2和后段3。本體的前段1、中段2和后段3為采用鋼材一體制造成型，保證了本體的強度和硬 度。前段1、中段2、后段3的截面形狀不同，本體的前段1截面面積小于本體的后段3截面 面積，根據(jù)物理原理，在材料一定下截面面積越大，其抗彎能力就越強，故本體的后段3的 抗彎性大于其前段1。本體的中段2為過渡段，中段2的后端與后段3平滑相接且其由后向 前呈截面面積逐漸減小并平滑過渡至前段1。中段2的逐漸遞變形成了前段1與后段3的 平緩過渡，當(dāng)車身前部受到撞擊時，有效防止本體上產(chǎn)生力的突變。中段2的截面呈多邊形 且截面底部2 a具有凸出的直角方形，使相同邊長所圍成的面積增大，顯著提高了中段2的 抗彎能力。本體的管壁表面通過沖壓形成凹凸結(jié)構(gòu)，其有利于本體強度的增加；本體上還通 過焊接可靠固連有若干加強板，加強板的位置可根據(jù)本體上需增加強度的位置設(shè)定，有效 實現(xiàn)本體的強度要求。[0024]本體分為兩根呈對稱設(shè)置于車身的左右兩側(cè)，本體的前端均與保險杠固連。當(dāng)車 身前部受到碰撞時，抗彎性較弱的前段1首先發(fā)生潰縮變形，從而將大部分撞擊能量進(jìn)行 吸收，中段2的抗彎性較大，故其發(fā)生較小的壓縮變形，并將剩余明顯消弱的撞擊能傳遞至 后段3，后段3的抗彎性最大，故其最不易發(fā)生潰縮變形，由此確保了乘駕人員所需的安全 空間，在發(fā)生交通意外時對車內(nèi)成員的人身安全提供了保障。本文中所描述的具體實施例僅僅是對本實用新型精神作舉例說明。本實用新型所 屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似 的方式替代，但并不會偏離本實用新型的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。盡管本文較多地使用了前段1沖段2 ；底部2 a ；后段3等術(shù)語，但并不排除使用 其它術(shù)語的可能性。使用這些術(shù)語僅僅是為了更方便地描述和解釋本實用新型的本質(zhì)；把 它們解釋成任何一種附加的限制都是與本實用新型精神相違背的。
權(quán)利要求一種汽車加強式前縱梁，位于保險杠的后方且其前端連接保險杠，包括呈管狀的本體，本體具有呈不同截面形狀的前段(1)、中段(2)和后段(3)，其特征在于，所述的中段(2)的截面底部(2a)呈多邊直角方形。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車加強式前縱梁，其特征在于，所述的中段(2)與上述后段 (3)平滑相接且其截面面積逐漸減小并平滑過渡至上述的前段(1)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的汽車加強式前縱梁，其特征在于，所述的本體為一體式結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的汽車加強式前縱梁，其特征在于，所述的本體采用鋼 材制成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的汽車加強式前縱梁，其特征在于，所述的本體的管壁 表面呈凹凸?fàn)睢?br> 6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的汽車加強式前縱梁，其特征在于，所述的本體上固設(shè) 有若干加強板。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的汽車加強式前縱梁，其特征在于，所述的加強板通過焊接固 連于本體的管壁上。
專利摘要本實用新型提供了一種汽車加強式前縱梁，屬于汽車領(lǐng)域。它解決了現(xiàn)有的汽車前縱梁由于中部的截面結(jié)構(gòu)不合理，導(dǎo)致了在車身前部受到撞擊時，前縱梁喪失按設(shè)計誘導(dǎo)機艙變形的能力，危及乘員的安全。本汽車加強式前縱梁位于保險杠的后方且其前端連接保險杠，包括呈管狀的本體，本體具有呈不同截面形狀的前段、中段和后段，中段的截面底部呈多邊直角方形。本汽車加強式前縱梁通過改變本體中段的截面底部的形狀，導(dǎo)致截面面積增大，顯著提高了前縱梁中段的抗彎性，保證了在車身前部受到撞擊時合理的將撞擊能量進(jìn)行分散和傳遞，從而有效保障乘員的安全。
文檔編號B62D21/00GK201761539SQ20102025504
公開日2011年3月16日 申請日期2010年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月12日
發(fā)明者劉衛(wèi)國, 吳成明, 李書福, 楊健, 林高澤, 趙福全, 錢國強 申請人:浙江吉利汽車研究院有限公司;浙江吉利控股集團有限公司