车箱后板加强梁结构、车箱后板及车辆的制作方法

1.本实用新型属于货车车箱技术领域，更具体地说，是涉及一种车箱后板加强梁结构、车箱后板及车辆。


背景技术：

2.目前，皮卡货箱的后板结构一般采用在其内部布设加强梁的方式来提高后板的刚度、强度及模态性能。货箱后板由后板内板和后板外板形成，二者的左右两端分别封堵有左侧加强板和右侧加强板，后板内板的内壁上(也就是后板内板靠近后板外板的侧壁上)设有车箱锁安装板，加强梁设置在后板内板和后板外板之间、避开车箱锁安装板的位置。
3.现有技术中，为了保证加强梁的结构强度，加强梁需要具有一定的截面尺寸，这就使产品的重量增大、成本升高，若采用较小的截面尺寸，虽然满足轻量化的要求，但是难以满足强度要求。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种车箱后板加强梁结构、车箱后板及车辆，能够利用弧形截面提高加强梁的结构强度，保证刚度和强度需求的同时满足轻量化要求。
5.为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种车箱后板加强梁结构，包括梁体，梁体设置于后板外板和后板内板之间、且两端分别延伸至与左侧加强板和右侧加强板搭接；梁体的纵截面为弧形，且梁体的上下两侧分别一体成型有与后板内板相连的连接板。
6.在一种可能的实现方式中，梁体的内壁上设有若干个沿梁体的走向延伸的加强筋。
7.一些实施例中，梁体的壁厚小于连接板的壁厚，加强筋的壁厚小于梁体的壁厚。
8.一些实施例中，梁体的纵截面为半圆形，加强筋的外侧边缘向梁体的圆心处延伸。
9.在一种可能的实现方式中，梁体的壁板上设有若干个贯通设置的减重孔，减重孔分别靠近梁体的两端设置。
10.一些实施例中，减重孔为长圆孔，减重孔的长轴方向与梁体的延伸方向一致。
11.在一种可能的实现方式中，梁体为铝合金材质构件或钢铝混合合金材质构件。
12.在一种可能的实现方式中，连接板与后板内板通过连接件相连，连接件采用fds连接方式与后板内板相连。
13.本实用新型还提供了一种车箱后板，车箱后板包括车箱后板加强梁结构。
14.本实用新型还提供了一种车辆，车辆包括车箱后板。
15.本技术实施例所示的方案，与现有技术相比，本技术实施例所示的方案，梁体采用弧形截面的形式，在增加梁体的结构强度的同时，可减轻梁体重量，梁体的上下两侧设置的连接板分别与后板内板相连，使梁体可靠地连接于车箱后板内，梁体的两端分别延伸至与左侧加强板和右侧加强板搭接的位置，提高了车箱后板的整体结构强度，提高了车箱后板
的模态性能。
附图说明
16.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1为本实用新型实施例提供的车箱后板的局部剖视结构示意图；
18.图2为本实用新型实施例提供的车箱后板加强梁结构的结构示意图；
19.图3为本实用新型实施例图2中ⅰ的局部放大结构示意图；
20.图4为本实用新型实施例图2的左视结构示意图。
21.其中，图中各附图标记：
22.1、梁体；2、连接板；3、减重孔；4、加强筋；5、后板内板；6、后板外板；7、左侧加强板；8、车箱锁安装板。
具体实施方式
23.为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
24.需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在另一个元件上。需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者若干个该特征。在本实用新型的描述中，“若干个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
25.请一并参阅图1至图4，现对本实用新型提供的车箱后板加强梁结构、车箱后板及车辆进行说明。车箱后板加强梁结构，包括梁体1，梁体1设置于后板外板6和后板内板5之间、且两端分别延伸至与左侧加强板7和右侧加强板搭接；梁体1的纵截面为弧形，且梁体1的上下两侧分别一体成型有与后板内板5相连的连接板2。
26.本实施例提供的车箱后板加强梁结构，与现有技术相比，本实施例提供的车箱后板加强梁结构，梁体1采用弧形截面的形式，在减轻梁体1重量的同时，可增加梁体1的结构强度，梁体1的上下两侧设置的连接板2分别与后板内板5相连，使梁体1可靠地连接于车箱后板内，梁体1的两端分别延伸至与左侧加强板7和右侧加强板搭接的位置，提高了车箱后板的整体结构强度，提高了车箱后板的模态性能。
27.车箱后板起到承载货物自重或冲击力的作用，在车箱后板内设置的加强梁结构可以加强货箱的横向抗弯能力。在车箱后板发生扭转时，加强梁结构与后板内板5、左侧加强
板7以及右侧加强板共同起到抗扭转的作用。梁体1的弧形截面的开口朝向后板内板5，两个连接板2可将梁体1扣合在车箱后板的内壁上，连接板2和之间相互连接，有效地提高了车身后板在梁体1延伸方向上的结构强度。
28.现有技术中，加强梁多为钢制冲压件，受限于材质拉延深度的影响，需要综合考虑结构尺寸和重量因素，截面设计灵活性较差，需要通过冲压成型，构件的抗弯、抗扭性能较差。另外，钢制冲压件在制作时需专用模具加工，模具费用较高，因此导致构件加工成本增大。
29.一些可能的实现方式中，上述特征梁体1采用如图2至图4所示结构。参见图2至图4，为了增强梁体1的结构强度，梁体1的内壁上设有若干个加强筋4。加强筋4向后板内板5一侧凸起，加强筋4的延伸方向可沿梁体1的走向设置，也可以垂直于梁体1的走向设置，还可以与梁体1的延伸方向成一定夹角，上述加强筋4的不同的延伸方向均能对梁体1的强度产生增强作用。
30.具体的，将加强筋4设置为沿梁体1走向延伸的形式，以提高车身横向抵抗变形的能力，保证车箱后板的整体强度和刚度。梁体1采用沿水平方向延伸的形式设置，两端分别与左侧加强板7和右侧加强板搭接，并通过连接件将连接板2的端部连接在后板内板5上，在车体横向上梁体1可在水平方向上进行全面覆盖，提高了车箱后板的强度和刚度，具有良好的结构稳定性。
31.在此基础上，梁体1还搭接在车箱锁安装板8的下方，车箱锁安装板8设置在后板内板5和后板外板6之间，可增强整个车箱后板的中上部的结构强度，梁体1设置在车箱锁安装板8的下方，且与车箱锁安装板8具有搭接关系，进一步对车箱后板的结构强度进行增强，车箱锁安装板8和梁体1可共同提升车箱后板的结构强度。
32.在一些实施例中，上述特征梁体1、连接板2以及加强筋4可以采用如图 4所示结构。参见图4，梁体1的壁厚小于连接板2的壁厚，加强筋4的壁厚小于梁体1的壁厚。连接板2借助连接件安装于后板内板5上，为了保证连接的可靠性，将连接板2设置为较大的厚度值，连接结构可靠以使梁体1起到应有的加强作用。梁体1为通长延伸的条形构件，在其延伸方向上具有一定的强度，结合连接板2从两侧的辅助衬托，梁体1的厚度值可适当小于连接板2的厚度值，以减少材料耗用，减轻构件的重量。
33.加强筋4沿梁体1的延伸方向设置，用于辅助增强梁体1的结构强度。加强筋4的壁厚值可与梁体1的壁厚值相同，也可以小于梁体1的壁厚值，均可达到增强结构强度的效果。
34.在一些实施例中，上述特征梁体1和加强筋4可以采用如图2至图4所示结构。参见图2至图4，梁体1的纵截面为半圆形，加强筋4的外侧边缘向梁体1的圆心处延伸。梁体1的截面为半圆形，该设计使梁体1具有较高的抗弯性能和抗扭性能，使其具有较高的结构强度，同时还便于设计加工以及尺寸精度的控制。加强筋4自与梁体1相连的位置向梁体1的轴心处凸起，凸起方向与梁体1的径向重合，增强了梁体1的周向不同位置的强度。
35.加强筋4在梁体1的圆周方向上设置有奇数个，其中一个加强筋4位于梁体1的半圆形弧面的中部，其他加强筋4对称布置在上述加强筋4的两侧，相邻两个加强筋4之间的间距相等，实现加强筋4在梁体1周向上的均匀分布，使梁体1周向上的各点都具有较高的结构强度。
36.具体的，加强筋4在梁体1的内周壁上分布有三个，其中一个位于半圆形弧面的中
部，另外两个对称分布于上述加强筋4的两侧。加强筋4靠近梁体1 的轴心处的边缘具有圆弧过渡，便于梁体1和加强筋4的一体成型。
37.一些可能的实现方式中，上述特征梁体1采用如图2和图3所示结构。参见图2和图3，梁体1的壁板上设有若干个贯通设置的减重孔3，减重孔3分别靠近梁体1的两端设置。
38.在借助弧形截面使梁体1具有较高结构强度的同时，还在梁体1的两端设置了减重孔3。在保证梁体1结构强度的基础上，减重孔3可减小整个梁体1 的材料耗用量，也可降低加强梁结构的整体质量。
39.在一些实施例中，上述特征减重孔3可以采用如图3所示结构。参见图 3，减重孔3为长圆孔，减重孔3的长轴方向与梁体1的延伸方向一致。
40.在此基础上，减重孔3可采用矩形孔、圆孔、椭圆孔、三角形孔或长圆孔等，均能起到有效的减重效果。本实施例中，采用长圆孔的形式，减重孔3的长轴与梁体1的延伸方向一致，避免影响结构强度的同时实现轻量化效果。
41.具体的，减重孔3在梁体1的两端分别分布有两个，位于梁体1同一端的两个减重孔3之间设有一定间距，可选取大于100mm的间距值，避免梁体1该处强度的削弱。另外，位于外端的减重孔3与梁体1的外端边缘之间也具有一定间距，此处也选择大于100mm的间距值，以避免对梁体1的整体性能造成影响。
42.一些可能的实现方式中，梁体1为铝合金材质构件或钢铝混合合金材质构件。铝合金属于轻质材料，相比目前使用的冲压成型的钢制加强梁而言，重量更轻，结构设计灵活性更强，能够满足汽车低碳轻量化及成本控制的要求，更符合汽车发展趋势。铝合金材质的加强梁结构，其截面设计灵活性较好，在满足质量要求的前提下，可实现最优结构设计。铝合金材质的梁体1可采用挤出技术成型，上述工艺技术成熟，开发成本低，成型效率高，构件的力学性能也更好。
43.一些可能的实现方式中，连接板2与后板内板5通过连接件相连，连接件采用fds连接方式与后板内板5相连。
44.fds连接指的是热熔自攻丝连接(flow drill screw)，主要用于平面与平面的连接。上述连接方式既可以避免了传统焊接工艺造成的环境污染，相比直接通过螺栓进行连接的方式，又具有更好的连接可靠性。
45.本实施例中，连接件采用螺钉，通过驱动螺钉高速旋转软化后板内板5，螺钉在巨大的轴向压力作用下挤压并旋入后板内板5中，最终在后板内板5与螺钉之间形成螺纹连接，而连接板2的中心孔处的母材则被挤出并在后板内板 5远离连接板2的一侧形成环状套管。该工艺可以在较小变形的情况下实现单边连接，且为一种可拆卸的紧固方式，同时又具备密封效果好、工作环境清洁等一些列优势。
46.基于同一发明构思，本技术实施例还提供一种车箱后板，车箱后板包括车箱后板加强梁结构。该车箱后板通过采用上述加强梁结构，具有较高的横向强度，可有效抵抗车箱后板的扭转变形，且满足轻量化要求。
47.基于同一发明构思，本技术实施例还提供一种车辆，车辆包括车箱后板。该车辆的车箱后板具有加强梁结构，使得车箱后板具有较大的横向强度，且满足了车辆的轻量化要求。
48.以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用
新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。