[發明專利]一種內高壓成形副車架及其成形方法

無效

• 申請號: 201010148615.0
• 申請日: 2010-04-16
• 公開（公告）號: CN101811517A
• 公開（公告）日: 2010-08-25
• 發明（設計）人: 吳憲;但世群;張松峰;張振宇;李國華;邵杰
• 申請（專利權）人: 無錫同捷汽車設計有限公司
• 主分類號: B62D21/02
• 分類號: B62D21/02
• 代理公司: 北京中恒高博知識產權代理有限公司 11249
• 代理人: 夏晏平

技術領域

本發明涉及一種汽車副車架及其內高壓成形方法。

背景技術

目前，傳統的汽車副車架均采用沖壓成形的鈑金件焊接而成，基于這種傳統結構，導致 存在以下問題：

在汽車設計過程中，由于動力布置形式(橫置、縱置)、懸架結構、動力系統和副車架的 間隙需要，使得傳統的副車架布置有困難，傳統的副車架縱梁采用沖壓成形的上下兩片焊接 而成，有時候為了增加副車架強度，在上下片之間需要增加輔助加強支架，這就增加了副車 架的開發模具，增加了設計開發周期和制造成本，也造成了模具的巨大浪費，一定程度上不 利于整車重量的減輕。

在汽車制造過程中，傳統副車架由于強度的需要而引起零件的增加，必然引起模具、定 位工裝、焊接夾具的增加，不利于批量生產。

因此，需要對現有的副車架進行改進，使得在布置上、結構、功能、裝配、制造、工藝 上可行，大大提高設計開發速度，降低成本，降低整車重量，提高整車經濟性。

發明內容

基于以上背景技術，本發明要解決的技術問題是提供一種內高壓成形副車架，使得整車 重量減輕、材料節省、產品模塊化、提高副車架整體強度、提高產品性能及精度，且在生產 過程中可減少半成品零件數量，減少焊接、機械加工與產品裝配工序等后加工處理，有效降 低生產成本、減輕整車重量、縮短加工周期。

為了實現上述目的，本發明的副車架結構具有如下構成：

一種內高壓成形副車架，主體結構呈“井”字形，由兩個縱梁、一個前橫梁、一個后橫 梁焊接而成，縱梁是內高壓成形的管型結構，其剖切面呈中間小兩頭大的非規則形狀。前橫 梁是內高壓成形的管型結構，其剖切面呈恒定的規則形狀。左右兩縱梁和前橫梁、后橫梁上 下片先焊接在一起形成整體式框架，然后將加強板、擺臂支架、懸置支架、穩定桿支架通過 各自定位孔，焊接在副車架上，最后，將四個襯套套管焊接在副車架上，從而達到產品的尺 寸及形位公差要求。

副車架縱梁和/或前橫梁采用管件內高壓成形技術，適用于等厚度不同形狀的中空的結構 管件，方法是先將管材進行首道折彎工序，然后進行工序2拍扁，再進行第3道工序液壓成 形，即將經工序2處理的管材放在成形模具中，通過管件內部壓入高壓流體，并在管材的軸 向方向施加壓力補償管料，把管料壓入到模具腔體內成形，隨后是工序4即切邊、工藝孔的 處理，方法是對縱梁進行端部、定位孔的激光切割，最后道工序是清洗、表面處理等。

與傳統的上下片鈑金件沖壓成形再焊接的副車架相比，本發明的副車架在空間上更緊湊。 縱梁、前橫梁采用內高壓成形方法，區別于傳統的鑄造副車架和鈑金件上下片沖壓焊接技術， 可達到減少結構件零件數目、焊接工序并縮短裝配工序，達到減輕重量及降低成本的目標。

按照本發明的一種優選設計方案，副車架縱梁的橫截面至少局部是圓形或橢圓形，縱梁 也可以至少部分設計成三角形或長方形。

設計過程中可以根據底盤布置(發動機、傳動軸、穩定桿等)及與縱梁附近相關件的靜 運動間隙的需要，對縱梁橫截面更改，原則是：假定縱梁毛坯橫截面周長為L，經設計后， 縱梁橫截面周長為L1，那么了(L1-L)/L*100％所得的值應該小于或等于35％。

設計過程中，考慮到成形、焊接、裝配的需要，在每個縱梁的前后部位均設計有兩個定 位孔。

內高壓縱梁的強度Q，與其管件厚度h成一次方正比關系，與管件橫截面面積S成二次 方正比關系，所以在優化縱梁的強度Q的設計過程中可以有以下三種方案：

1、改變縱梁的材料；

2、改變縱梁的厚度h；

3、改變縱梁的橫截面面積S。

本發明的副車架有益效果具體如下：

1、本發明的副車架與傳統副車架減輕了重量：與沖壓焊接件相比，內高壓成形縱梁、 前橫梁結構件可減少20％～30％；

2、本發明的副車架與傳統副車架相比，內高壓成形件通常僅需要一套模具，而沖壓焊 接件由多個沖壓件焊接而成，因此需要多套沖壓模具，故新發明的副車架大大縮短設計周期， 節約了模具開發成本，節省了生產投資，降低了產品的成本，提高了產品的競爭力，增加了 汽車企業的利潤；

3、本發明的副車架與傳統副車架相比，減少半成品零件數量：在成形過程中可一次加 工出縱梁、前橫梁。與沖壓焊接件相比，副車架縱梁、前橫梁零件由4個減少到2個，方便 了底盤件的模塊化；