一种分片式前纵梁总成的制作方法

1.本发明属于汽车车身结构技术领域，具体涉及一种分片式前纵梁总成。


背景技术：

2.随着人们安全意识的提高，对汽车安全的要求越来越高，而对于企业来说，满足大众要求和自身盈利是一个需要平衡的关键问题。
3.传统的前纵梁往往采用热成型工艺，从前防撞梁安装点一直到前地板下端，整体尺寸很大，会产生高额的模具费用，且工艺难度较高；另外，一体式前纵梁不容易将力向两边分散，容易出现拐点，造成应力集中发生折弯；且一体式前纵梁的传力路径上纵梁腔体无法做到自由变换，不利于控制变形姿态。


技术实现要素：

4.鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种能提高缓冲效果、降低制造成本的分片式前纵梁总成。
5.为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种分片式前纵梁总成，包括：前纵梁；前围中横梁，连接于所述前纵梁尾端，所述前围中横梁上与所述前纵梁连接的区域设有平滑的拱形部，所述前纵梁的尾端两侧与所述拱形部平滑过渡，所述前围中横梁两端与a柱连接；纵梁尾板，连接于所述前纵梁尾端与车身前地板之间；所述前纵梁尾端的底面向下倾斜设置，所述纵梁尾板自前纵梁尾端的底面向车身前地板平滑过渡。
6.在本发明的一可选实施例中，所述前纵梁包括前纵梁外板和前纵梁内板，所述前纵梁外板和前纵梁内板的上下两侧边缘设有弯折部，所述前纵梁外板和前纵梁内板的弯折部相互对接，使前纵梁外板和前纵梁内板拼合成筒状的前纵梁。
7.在本发明的一可选实施例中，所述前纵梁外板与前纵梁内板之间设有加强件，所述加强件与前纵梁的长度方向成夹角设置。
8.在本发明的一可选实施例中，所述前围中横梁后侧设有前围中挡板，所述前围中横梁的两拱形部之间的区域与所述前围中挡板固接，所述拱形部与前围中挡板之间形成第一缓冲腔。
9.在本发明的一可选实施例中，所述前围中挡板两侧设有前围侧连接内板，所述前围中挡板通过所述前围侧连接内板与a柱连接，以使所述第一缓冲腔闭合。
10.在本发明的一可选实施例中，所述车身前地板上方设有前围下挡板，所述前围下挡板的尾端与车身前地板固接，所述前围下挡板的前端向上翘曲设置，且该前端与所述前围中横梁、前围中挡板、前围侧连接内板的下端连接。
11.在本发明的一可选实施例中，所述前围下挡板、前围中横梁、前纵梁尾端、纵梁尾
板以及车身前地板围合成第二缓冲腔。
12.在本发明的一可选实施例中，所述前围下挡板和车身前地板的两侧的前端设有前围侧连接外板，所述前围侧连接外板与所述前围下挡板和车身前地板围合成第三缓冲腔。
13.在本发明的一可选实施例中，所述a柱包括a柱里板和a柱外板，所述a柱里板和a柱外板围合成第四缓冲腔。
14.在本发明的一可选实施例中，还包括由车身内门槛和车身外门槛围合成的第五缓冲腔。
15.在本发明的一可选实施例中，所述第一缓冲腔的侧部邻接于所述第四缓冲腔，所述第四缓冲腔的下端邻接于所述第五缓冲腔。
16.在本发明的一可选实施例中，所述第二缓冲两的后端邻接于所述第一缓冲腔。
17.在本发明的一可选实施例中，所述第三缓冲腔的其中一侧邻接于所述第二缓冲腔，另一侧邻接于所述第五缓冲腔。
18.在本发明的一可选实施例中，所述前围中横梁包括前围中横梁外板和前围中横梁内板，所述前围中横梁外板与前围中横梁内板之间设有夹腔。
19.在本发明的一可选实施例中，所述前围中横梁外板和前围中横梁内板分别至少由两部分板件拼接而成。
20.在本发明的一可选实施例中，所述前围侧连接内板和/或所述前围侧连接外板具有m型截面。
21.本发明的技术效果在于：本发明在车辆发生严重碰撞时，所述前纵梁后端与前围中横梁之间的平滑过渡结构能够将前纵梁的纵向冲击力向前围中横梁的中部和a柱分散，避免车身件入侵驾驶舱。
22.前纵梁与前围中横梁平滑过渡，能够有效避免二者之间的连接部位产生应力集中，防止该连接部位因弯折而导致前纵梁失效。
23.拱形部向前凸伸一段距离，实际上缩短了前围中横向与防撞梁之间的距离，进而使前纵梁的长度得以缩短，这一方面能够提高前纵梁的抗弯性能，另一方面也能够减小前纵梁的模具尺寸，有效降低前纵梁制造成本。
24.所述纵梁尾板用于实现前纵梁低壁与车身前地板之间的平滑过渡，纵梁尾板能够将前纵梁受到的部分纵向冲击器分散至车身前地板，进而减轻前围中横梁和a柱的冲击载荷，进一步提高了整车前部的防碰撞性能。
25.本发明将前纵梁设置为分体式结构，能够在保证机械性能的前提下有效降低了前纵梁的制造成本。
26.所述第一缓冲腔形成于所述前纵梁的正后方，因此第一缓冲腔能够抵抗来自前纵梁的直接重击，在发生碰撞时，前纵梁首先溃缩，此时由于第一缓冲腔具有一定的缓冲空间，因此能够有效避免车身件入侵乘员舱。
27.所述前围侧连接内板与所述前围中挡板共同构成前围中横梁的后部结构，其能够与前围中横梁围合成一个较大的空腔，即第一缓冲腔，同时该空腔与a柱连接，因此能够将受到的部分重击载荷传递到a柱上。
28.所述前围下挡板与前围中横梁平滑过渡，能够将前围中横梁的冲击载荷有效传递至车身前地板上。第二缓冲腔能够将前纵梁冲击载荷有效传递到车身前地板和车身门槛
上，同时由于第二缓冲腔本身具有缓冲吸能效果，以此能够保证相应位置不会因受力过大而迅速失效。
29.本发明中的前围侧连接外板位于前纵梁的侧下方，其能够将前纵梁的部分冲击载荷直接传递到车身前地板和门槛上，使冲击力进一步分散，进一步提高防撞效果，另外前围侧连接外板弥补了前纵梁侧下部的结构空缺，与前纵梁、纵梁尾板形成一平滑的整体，进一步避免应力集中。
30.本发明利用多个片状零件组合成具有一定规律的缓冲路径，使车身前部冲击载荷均匀分散到前围中横梁中部、a柱、车身前地板以及门槛上，有效提高了车身前侧的防撞性能，降低了车声制造成本。
附图说明
31.图1是本发明的实施例所提供的分片式前纵梁总成与车身装配结构示意图；图2是本发明的实施例所提供的分片式前纵梁总成的爆炸图；图3是本发明的实施例所提供的分片式前纵梁总成与车身装配结构的轴测图；图4视图3的a-a部位的断面图；图5是图3的b-b部位的断面图；图6是图3的c-c部位的断面图；图7是图3的d-d部位的断面图。
具体实施方式
32.以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
33.需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图示中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
34.请参阅图1-7所示，一种分片式前纵梁总成，包括前纵梁i、前围中横梁以及纵梁尾板7。
35.请参阅图1-4所示，所述前围中横梁连接于所述前纵梁i尾端，所述前围中横梁上与所述前纵梁i连接的区域设有平滑的拱形部，所述前纵梁i的尾端两侧与所述拱形部平滑过渡，所述前围中横梁两端与a柱连接。
36.请参阅图4-7所示，在本发明的一具体实施例中，所述前围中横梁包括前围中横梁外板3和前围中横梁内板4，所述前围中横梁外板3与前围中横梁内板4之间设有夹腔。在本发明的更进一步实施例中，所述前围中横梁外板3和前围中横梁内板4分别至少由两部分板件拼接而成。前围中横梁外板3和前围中横梁内板4可分别冲压成型，在相互叠合并焊接为一体，保证结构强度的同时，降低了制造成本。
37.可以理解的是，所述前纵梁i作为车辆发生碰撞时的主要吸能结构设置于防撞梁与前围之间，前纵梁i前端设有用于连接防撞梁的连接结构，所述连接结构例如可以是带有螺栓孔的法兰状翻边，为了具有更好的吸能效果，所述前纵梁i例如可以设置为中空的筒状结构，并在前纵梁i前端设置独立的吸能盒，吸能盒侧壁上相应的设置溃缩筋，以便在发生轻微碰撞时，只有吸能盒产生形变，降低车辆维修成本。
38.可以预见的是，在本发明的方案中，当车辆发生严重碰撞时，所述前纵梁i后端与前围中横梁之间的平滑过渡结构能够将前纵梁i的纵向冲击力向前围中横梁的中部和a柱分散，避免车身件入侵驾驶舱。另外前纵梁i与前围中横梁平滑过渡，能够有效避免二者之间的连接部位产生应力集中，防止该连接部位因弯折而导致前纵梁i失效。
39.另外，所述拱形部的另一个功效在于，拱形部向前凸伸一段距离，实际上缩短了前围中横向与防撞梁之间的距离，进而使前纵梁i的长度得以缩短，这一方面能够提高前纵梁i的抗弯性能，另一方面也能够减小前纵梁i的模具尺寸，有效降低前纵梁i制造成本。
40.请参阅图2、6所示，所述纵梁尾板7连接于所述前纵梁i尾端与车身前地板8之间；具体的，所述前纵梁i尾端的底面向下倾斜设置，所述纵梁尾板7自前纵梁i尾端的底面向车身前地板8平滑过渡。可以理解的是，所述纵梁尾板7用于实现前纵梁i低壁与车身前地板8之间的平滑过渡，纵梁尾板7能够将前纵梁i受到的部分纵向冲击器分散至车身前地板8，进而减轻前围中横梁和a柱的冲击载荷，进一步提高了整车前部的防撞性能。在本发明的具体实施方式中，所述纵梁尾板7与前纵梁i分别单独加工成型，然后通过焊接装配为一体，能够有效简化模具结构，降低制造成本。
41.请参阅图2、4所示，所述前纵梁i包括前纵梁外板1和前纵梁内板2，所述前纵梁外板1和前纵梁内板2的上下两侧边缘设有弯折部，所述前纵梁外板1和前纵梁内板2的弯折部相互对接，使前纵梁外板1和前纵梁内板2拼合成筒状的前纵梁i。本发明将前纵梁i设置为分体式结构，能够在保证机械性能的前提下有效降低了前纵梁i的制造成本，例如所述前纵梁外板1和前纵梁内板2可以采用冲压或冷锻工艺单独加工成型，再通过焊接的方式将两者组合成完整的前纵梁i。
42.请参阅图4所示，所述前纵梁外板1与前纵梁内板2之间设有加强件11，所述加强件11与前纵梁i的长度方向成夹角设置，在一更具体的实施方式中，所述加强件11为板状的加强筋，该板状的加强筋斜撑在前纵梁内板2与前纵梁外板1之间，加强筋一方面能够对前纵梁i进行加固，另一方面能够在前纵梁i受到强烈撞击时产生定向溃缩，进一步提高防撞性能。
43.请参阅图2、4所示，所述前围中横梁后侧设有前围中挡板10，所述前围中横梁的两拱形部之间的区域与所述前围中挡板10固接，所述拱形部与前围中挡板10之间形成第一缓冲腔。可以理解的是，所述第一缓冲腔形成于所述前纵梁i的正后方，因此第一缓冲腔能够抵抗来自前纵梁i的直接重击，在发生碰撞时，前纵梁i首先溃缩，此时由于第一缓冲腔具有一定的缓冲空间，因此能够有效避免车身件入侵乘员舱。
44.请参阅图2、5、7所示，所述前围中挡板10两侧设有前围侧连接内板6，所述前围中挡板10通过所述前围侧连接内板6与a柱连接，以使所述第一缓冲腔闭合。可以理解的是，所述前围侧连接内板6与所述前围中挡板10共同构成前围中横梁的后部结构，其能够与前围中横梁围合成一个较大的空腔，即第一缓冲腔，同时该空腔与a柱连接，因此能够将受到的
部分重击载荷传递到a柱上。所述前围侧连接内板6与前围中挡板10分别单独冲压成型，简化了模具结构，降低了制造成本。
45.请参阅图1、2、5-7所示，所述车身前地板8上方设有前围下挡板9，所述前围下挡板9的尾端与车身前地板8固接，所述前围下挡板9的前端向上翘曲设置，且该前端与所述前围中横梁、前围中挡板10、前围侧连接内板6的下端连接。可以理解的是，所述前围下挡板9、前围中挡板10和前围侧连接内板6共同构成乘员舱前围部分，三者分别单独加工成型，减小了零件尺寸，降低了模具成本。本发明中，所述前围下挡板9与前围中横梁平滑过渡，能够将前围中横梁的冲击载荷有效传递至车身前地板8上。
46.请参阅图5、6所示，所述前围下挡板9、前围中横梁、前纵梁i尾端、纵梁尾板7以及车身前地板8围合成第二缓冲腔。可以理解的是，所述第二缓冲腔自前纵梁i与第一缓冲腔之间斜向下一直延伸到门槛内侧，第二缓冲腔能够将前纵梁i冲击载荷有效传递到车身前地板8和车身门槛上，同时由于第二缓冲腔本身具有缓冲吸能效果，以此能够保证相应位置不会因受力过大而迅速失效。
47.请参阅图1、2、7所示，所述前围下挡板9和车身前地板8的两侧的前端设有前围侧连接外板5，所述前围侧连接外板5与所述前围下挡板9和车身前地板8围合成第三缓冲腔。可以理解的是，本发明中的前围侧连接外板5位于前纵梁i的侧下方，其能够将前纵梁i的部分冲击载荷直接传递到车身前地板8和门槛上，使冲击力进一步分散，进一步提高防撞效果，另外前围侧连接外板5弥补了前纵梁i侧下部的结构空缺，与前纵梁i、纵梁尾板7形成一平滑的整体，进一步避免应力集中。
48.请参阅图4-7所示，所述a柱包括a柱里板12和a柱外板13，所述a柱里板12和a柱外板13围合成第四缓冲腔。还包括由车身内门槛14和车身外门槛15围合成的第五缓冲腔。在本发明的一可选实施例中，所述第一缓冲腔的侧部邻接于所述第四缓冲腔，所述第四缓冲腔的下端邻接于所述第五缓冲腔。在本发明的进一步实施例中，所述第二缓冲两的后端邻接于所述第一缓冲腔。在本发明的一可选实施例中，所述第三缓冲腔的其中一侧邻接于所述第二缓冲腔，另一侧邻接于所述第五缓冲腔。本发明利用多个片状零件组合成具有一定规律的缓冲路径，使车身前部冲击载荷均匀分散到前围中横梁中部、a柱、车身前地板8以及门槛上，有效提高了车身前侧的防撞性能，降低了车声制造成本。
49.请参阅图5、7所示，在本发明的一可选实施例中，所述前围侧连接内板6和所述前围侧连接外板5具有m型截面，能够有效提高前围侧连接内板6和前围侧连接外板5的抗弯性能。
50.综上所述，本发明在车辆发生严重碰撞时，所述前纵梁i后端与前围中横梁之间的平滑过渡结构能够将前纵梁i的纵向冲击力向前围中横梁的中部和a柱分散，避免车身件入侵驾驶舱。另外前纵梁i与前围中横梁平滑过渡，能够有效避免二者之间的连接部位产生应力集中，防止该连接部位因弯折而导致前纵梁i失效。拱形部向前凸伸一段距离，实际上缩短了前围中横向与防撞梁之间的距离，进而使前纵梁i的长度得以缩短，这一方面能够提高前纵梁i的抗弯性能，另一方面也能够减小前纵梁i的模具尺寸，有效降低前纵梁i制造成本。所述纵梁尾板7用于实现前纵梁i低壁与车身前地板8之间的平滑过渡，纵梁尾板7能够将前纵梁i受到的部分纵向冲击器分散至车身前地板8，进而减轻前围中横梁和a柱的冲击载荷，进一步提高了整车前部的防碰撞性能。本发明将前纵梁i设置为分体式结构，能够在
保证机械性能的前提下有效降低了前纵梁i的制造成本。所述第一缓冲腔形成于所述前纵梁i的正后方，因此第一缓冲腔能够抵抗来自前纵梁i的直接重击，在发生碰撞时，前纵梁i首先溃缩，此时由于第一缓冲腔具有一定的缓冲空间，因此能够有效避免车身件入侵乘员舱。所述前围侧连接内板6与所述前围中挡板10共同构成前围中横梁的后部结构，其能够与前围中横梁围合成一个较大的空腔，即第一缓冲腔，同时该空腔与a柱连接，因此能够将受到的部分重击载荷传递到a柱上。所述前围下挡板9与前围中横梁平滑过渡，能够将前围中横梁的冲击载荷有效传递至车身前地板8上。第二缓冲腔能够将前纵梁i冲击载荷有效传递到车身前地板8和车身门槛上，同时由于第二缓冲腔本身具有缓冲吸能效果，以此能够保证相应位置不会因受力过大而迅速失效。本发明中的前围侧连接外板5位于前纵梁i的侧下方，其能够将前纵梁i的部分冲击载荷直接传递到车身前地板8和门槛上，使冲击力进一步分散，进一步提高防撞效果，另外前围侧连接外板5弥补了前纵梁i侧下部的结构空缺，与前纵梁i、纵梁尾板7形成一平滑的整体，进一步避免应力集中。本发明利用多个片状零件组合成具有一定规律的缓冲路径，使车身前部冲击载荷均匀分散到前围中横梁中部、a柱、车身前地板8以及门槛上，有效提高了车身前侧的防撞性能，降低了车声制造成本。
51.上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
52.在本文的描述中，提供了许多特定细节，诸如部件和/或方法的实例，以提供对本发明实施例的完全理解。然而，本领域技术人员将认识到可以在没有一项或多项具体细节的情况下或通过其他设备、系统、组件、方法、部件、材料、零件等等来实践本发明的实施例。在其他情况下，未具体示出或详细描述公知的结构、材料或操作，以避免使本发明实施例的方面变模糊。
53.在整篇说明书中提到“一个实施例”、“实施例”或“具体实施例”意指与结合实施例描述的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中，并且不一定在所有实施例中。因而，在整篇说明书中不同地方的短语“在一个实施例中”、“在实施例中”或“在具体实施例中”的各个表象不一定是指相同的实施例。此外，本发明的任何具体实施例的特定特征、结构或特性可以按任何合适的方式与一个或多个其他实施例结合。应当理解 本文所述和所示的发明实施例的其他变型和修改可能是根据本文教导的，并将被视作本发明精神和范围的一部分。
54.还应当理解还可以以更分离或更整合的方式实施附图所示元件中的一个或多个，或者甚至因为在某些情况下不能操作而被移除或因为可以根据特定应用是有用的而被提供。
55.另外，除非另外明确指明，附图中的任何标志箭头应当仅被视为示例性的，而并非限制。此外，除非另外指明，本文所用的术语“或”一般意在表示“和/或”。在术语因提供分离或组合能力是不清楚的而被预见的情况下，部件或步骤的组合也将视为已被指明。
56.如在本文的描述和在下面整篇权利要求书中所用，除非另外指明，“一个”、和“该”包括复数参考物。同样，如在本文的描述和在下面整篇权利要求书中所用，除非另外指明，“在
…
中”的意思包括“在
…
中”和“在
…
上”。
57.本发明所示实施例的上述描述(包括在说明书摘要中所述的内容)并非意在详尽列举或将本发明限制到本文所公开的精确形式。尽管在本文仅为说明的目的而描述了本发明的具体实施例和本发明的实例，但是正如本领域技术人员将认识和理解的，各种等效修改是可以在本发明的精神和范围内的。如所指出的，可以按照本发明所述实施例的上述描述来对本发明进行这些修改，并且这些修改将在本发明的精神和范围内。
58.本文已经在总体上将系统和方法描述为有助于理解本发明的细节。此外，已经给出了各种具体细节以提供本发明实施例的总体理解。然而，相关领域的技术人员将会认识到，本发明的实施例可以在没有一个或多个具体细节的情况下进行实践，或者利用其它装置、系统、配件、方法、组件、材料、部分等进行实践。在其它情况下，并未特别示出或详细描述公知结构、材料和/或操作以避免对本发明实施例的各方面造成混淆。
59.因而，尽管本发明在本文已参照其具体实施例进行描述，但是修改自由、各种改变和替换亦在上述公开内，并且应当理解，在某些情况下，在未背离所提出发明的范围和精神的前提下，在没有对应使用其他特征的情况下将采用本发明的一些特征。因此，可以进行许多修改，以使特定环境或材料适应本发明的实质范围和精神。本发明并非意在限制到在下面权利要求书中使用的特定术语和/或作为设想用以执行本发明的最佳方式公开的具体实施例，但是本发明将包括落入所附权利要求书范围内的任何和所有实施例及等同物。因而，本发明的范围将只由所附的权利要求书进行确定。