專利名稱：一種階梯式前縱梁的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于汽車車身結(jié)構(gòu)領(lǐng)域，特別涉及轎車的縱梁結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
隨著中國新車安全評估標準C-NCAP的實施，人們對汽車安全性能的不斷關(guān)注和 認知，對整車正面碰撞中乘員的保護提出了更高的要求。尤其在被動安全技術(shù)中，需要整合 車身設(shè)計、高強度鋼材料應(yīng)用和約束集成系統(tǒng)等多項內(nèi)容。安全的車身結(jié)構(gòu)是汽車安全設(shè) 計的基礎(chǔ)，是約束系統(tǒng)匹配的前提條件。合理的車身結(jié)構(gòu)和剛度能夠確保碰撞試驗中整車 能夠具有合理的能量吸收和變形模式，使其它安全措施如氣囊，氣簾，安全帶等能相配合才 能更好的保護乘員的安全。因而，前縱梁作為整車正面碰撞安全中的主要車身結(jié)構(gòu)件，必須 同整車結(jié)構(gòu)剛度形成最佳的匹配，才能保證在碰撞時最大限度的吸收沖擊能量，減少乘員 艙的變形，為人們在享受駕馭的快樂時提供安全的保障。目前，轎車在設(shè)計中，有的前縱梁 采用彎曲吸能原理設(shè)計成S形，有的采用軸向壓潰吸能原理設(shè)計成Y形，以上結(jié)構(gòu)在高速碰 撞中變形模式較難以控制；現(xiàn)代激光焊接技術(shù)的應(yīng)用，使得前縱梁可以設(shè)計成不同厚度，使 縱梁后端剛度高于前端，但激光拼焊技術(shù)成本過高，不利于普及。公告號為CN 101367410A的中國專利公開了一種車身前縱梁，包括與汽車前保險 杠相連的前縱梁前部和與汽車前檔板連接的前縱梁后部，連接所述前縱梁前部和所述前縱 梁后部的連接件為三通槽狀，其一端具有與前縱梁前部焊接的接口，另一端具有與前縱梁 后部焊接的接口及與前擋板中橫梁的接口。采用這種結(jié)構(gòu)，雖然改善了前縱梁為避讓變速 器所造成的結(jié)構(gòu)突變，減小了前縱梁中部彎曲的曲率，避免了此處有沖壓引起的嚴重起皺 和由此引起的應(yīng)力集中造成強度降低等問題。但是，在車輛劇烈撞擊時，可能出現(xiàn)連接前縱 梁前后部的連接件斷裂，這樣在連接件所處位置的車身出現(xiàn)強度突變，呈跳躍性，造成在碰 撞時，此處車身強度不夠，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，對乘員的安全造成一定危脅。實用新型的內(nèi)容本實用新型的目的在于通過結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計，采用階梯式前縱梁結(jié)構(gòu)，在保證低成 本和工藝性的基礎(chǔ)上，合理分配前縱梁的剛度，使得前縱梁結(jié)構(gòu)的剛度匹配難度大幅降低， 在整車高速碰撞中可以有效的吸收沖擊能量，從而提高汽車正面碰撞性能。本實用新型的技術(shù)方案是一種階梯式前縱梁，包括前縱梁本板和前縱梁外板焊 接成的封閉腔結(jié)構(gòu)，所述的前縱梁整體呈階梯狀有漸變式截面，前縱梁的前端截面尺寸較 小，前縱梁的后端截面尺寸較大。通過使前縱梁整體呈階梯狀并有漸變截面，使前縱梁前軟 后硬，強度逐漸增大，碰撞時，前縱梁從前端開始逐漸潰縮，消耗碰撞能量，使前縱梁成為汽 車碰撞的主要吸能件，最終降低傳遞到車身的能量，保證乘員的安全。作為優(yōu)選，所述的前縱梁從前端截面到后端截面的中間部分為光滑過渡區(qū)域。設(shè) 置過渡區(qū)域，使前縱梁的前端截面和后端截面，在這一區(qū)域有明顯的變化，使前縱梁整體結(jié) 構(gòu)能保證不與發(fā)動機總成、減震器和輪胎包絡(luò)干涉。而且，設(shè)置過渡區(qū)域，使前縱梁前部到后部能平順過渡，使整個前縱梁在撞擊時所受的沖擊力呈遞增式變化，而不是跳躍式突變， 可以更可靠的保障汽車車身在碰撞中不受太大的破壞，提高了車輛的安全性。作為優(yōu)選，所述的前縱梁內(nèi)部焊接有加強筋，加強筋的的間距由前縱梁前端向前 縱梁后端逐漸減小。加強筋的設(shè)置提高前縱梁碰撞吸能的能力，對加強筋之間的間距采用 了由大到小的優(yōu)化設(shè)計，使得前縱梁在碰撞時，從前端到后端的吸能能力增加，變形逐漸變 小。這樣不但能起到良好的吸能效果還降低了因碰撞造成的破壞，提高了車身安全性。作為優(yōu)選，所述的前縱梁，有一面整體平直。當前縱梁一面整體平直時，其變形模 式比較穩(wěn)定可控，同時前縱梁對高速碰撞能量吸收的效果也比較明顯。本實用新型的有益效果是通過結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計，采用階梯式前縱梁結(jié)構(gòu)，在保證低 成本和工藝性的基礎(chǔ)上，合理分配前縱梁的剛度，使得前縱梁結(jié)構(gòu)的剛度匹配難度大幅降 低，在整車高速碰撞中可以有效的吸收沖擊能量，從而提高汽車正面碰撞性能，并且前縱梁 碰撞時其變形模式比較穩(wěn)定可控。

圖1是本實用新型的前縱梁立體圖；圖2是本實用新型的前縱梁俯視圖；圖3是本實用新型的前縱梁前視圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步的說明。如圖1所示，一種階梯式前縱梁包 括前縱梁本板和前縱梁外板焊接成的封閉腔結(jié)構(gòu)，所述的前縱梁整體呈階梯狀有漸變式截 面，前縱梁的前端截面A尺寸較小，前縱梁的后端截面B尺寸較大，截面A和截面B之間有 光滑過渡的區(qū)域C，且前縱梁上有一個平直的面11。如圖2所示，前縱梁在俯視方向形成 階梯1 ；如圖3所示，前縱梁在前視方面形成階梯2。截面A尺寸較小，其強度比較小，截面 B尺寸較大，其強度比較大，之間通過光滑過渡的區(qū)域C，使前縱梁的強度逐漸增加，使撞擊 時，車輛受到的沖擊力遞增式變化，不會產(chǎn)生突變，并且整個前縱梁的結(jié)構(gòu)簡單，制造容易。 前縱梁內(nèi)部焊接有加強筋，加強筋焊接在前縱梁本板上，加強筋的的間距由前縱梁前端向 后端逐漸減小。使得前縱梁在碰撞時，從前端到后端的吸能能力增加，變形逐漸變小。前縱 梁上有一個面11平直，可以使前縱梁碰撞時其變形模式比較穩(wěn)定可控，同時使前縱梁對高 速碰撞能量吸收的效果明顯。
權(quán)利要求1.一種階梯式前縱梁，包括前縱梁本板和前縱梁外板焊接成的封閉腔結(jié)構(gòu)，其特征在 于，所述的前縱梁整體呈階梯狀有漸變式截面，前縱梁的前端截面(A)尺寸較小，前縱梁的 后端截面(B)尺寸較大。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種階梯式前縱梁，其特征在于所述的前端截面(A)和后端 截面(B)之間有光滑過渡的區(qū)域(C)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種階梯式前縱梁，其特征在于所述的前縱梁內(nèi)部焊接有 加強筋，加強筋的的間距從前縱梁前端向前縱梁后端逐漸減小。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種階梯式前縱梁，其特征在于所述的前縱梁上有一 面(11)整體平直。
專利摘要本實用新型涉及一種階梯式前縱梁，包括前縱梁本板和前縱梁外板焊接成的封閉腔結(jié)構(gòu)，所述的前縱梁整體呈階梯狀有漸變式截面，前縱梁的前端截面尺寸較小，前縱梁的后端截面尺寸較大，前縱梁從前端截面到后端截面的中間部分為光滑過渡區(qū)域。本實用新型的前縱梁通過結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計，采用階梯式前縱梁結(jié)構(gòu)，在保證低成本和工藝性的基礎(chǔ)上，合理分配前縱梁的剛度，使得前縱梁結(jié)構(gòu)的剛度匹配難度大幅降低，在整車高速碰撞中可以有效的吸收沖擊能量，從而提高汽車正面碰撞性能，并且前縱梁碰撞時其變形模式比較穩(wěn)定可控。
文檔編號B62D21/00GK201784680SQ20102023458
公開日2011年4月6日 申請日期2010年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月23日
發(fā)明者劉衛(wèi)國, 吳成明, 李書福, 楊健, 肖海濤, 趙福全, 錢國強 申請人:浙江吉利控股集團有限公司, 浙江吉利汽車研究院有限公司