一種新型汽車后縱梁結構及制造方法
【專利摘要】本發明實施例公開了一種新型汽車后縱梁結構，其至少具有直梁段，所述直梁段為金屬薄壁結構，其包括后縱梁前段、后縱梁后段以及位于兩者之間的后縱梁中段，其中，所述后縱梁后段的薄壁的厚度為第一厚度，所述后縱梁前段的薄壁的厚度為第二厚度，所述第二厚度大于所述第一厚度，且所述后縱梁中段的薄壁的厚度從所述第一厚度連續變化至所述第二厚度。本發明實施例還提供了一種汽車后縱梁制造方法。本發明在實現車身后縱梁結構的輕量化的同時，提高了后縱梁結構強度及結構吸能效率。
【專利說明】
一種新型汽車后縱梁結構及制造方法

【技術領域】
[0001]本發明屬于車身結構領域，特別是涉及一種新型汽車后縱梁結構及制造方法。

【背景技術】
[0002]在汽車車身前部主要結構中，后縱梁是最重要的吸能元件之一。在后面碰撞過程中，通過材料的塑性變形吸收碰撞動能,其吸能特性及變形模式直接決定了在后面碰撞過程中車身后部的結構變形，從而影響著后碰燃油系統的安全。對于后縱梁結構的設計需要遵循由后往前(車行方向由后往前)依次變大，從而保證在碰撞過程中合理的變形次序及良好的吸能效果。目前，汽車的輕量化已成為汽車工業發展的趨勢，如何實現后縱梁結構的輕量化，并保證其結構碰撞性能以及滿足剛度要求成為了一項挑戰。
[0003]目前，對于后縱梁的結構設計，為了滿足由后往前剛度依次增大的要求，通常后縱梁由前后兩段通過等截面厚度不同的薄壁縱梁結構搭接，通過焊接組合在一起，如圖1和圖2所示，示出了現有的一種后縱梁的結構示意圖。這種后縱梁通過后縱梁前段10和后縱梁后段12搭接而成，兩者搭接的區域(搭接段)系通過焊點進行焊接固定，其中后縱梁前段10薄壁的厚度在大于后縱梁后段12薄壁的厚度。這種結構，在一定的程度上可以實現剛度的由后往前依次增加的設計要求，但是也存在很大的不足之處；
首先，后縱梁的剛度在搭接區域有較大的突變，該區域的剛度最大，故使后縱梁的剛度會出現先增大后減小的情況，容易造成應力集中以及剛度跳躍變化，不利于碰撞力的傳遞，從而影響后縱梁的強度及耐久特性；
并且該結構采用了搭接區，需要兩段后縱梁重疊在一起，不利于后縱梁結構的輕量化。
[0004]另外，這種結構需要焊接工藝實現后縱梁的制造，同時后縱梁有兩個件組成，也增加了模具數量及開模費用。


【發明內容】

[0005]本發明所要解決的技術問題在于，提供一種新型汽車后縱梁結構及制造方法，既能實現車身后縱梁結構的輕量化，又能提高后縱梁結構強度及結構吸能效率。
[0006]為了解決上述技術問題，本發明實施例的一方面提供一種新型汽車后縱梁結構，其至少具有直梁段，所述直梁段為金屬薄壁結構，其包括后縱梁前段、后縱梁后段以及位于兩者之間的后縱梁中段，其中，所述后縱梁后段的薄壁的厚度為第一厚度，所述后縱梁前段的薄壁的厚度為第二厚度，所述第二厚度大于所述第一厚度，且所述中段的薄壁的厚度從所述第一厚度連續變化至所述第二厚度。
[0007]其中，所述第一厚度和第二厚度處于1.0mnT2.5mm之間，所述后縱梁中段的長度為 80mm?100mm。
[0008]其中，所述后縱梁前段、后縱梁中段及后縱梁后段三者一體成形。
[0009]其中，所述汽車后縱梁的直梁段的橫截面為類U型、矩形、圓形、橢圓形或菱形。
[0010]其中，所述后縱梁在直梁段，其前端橫截面的外周與后端橫截面的外周相同，或者所述后縱梁其橫截面的外周沿長度方向從前端向后端逐漸變小。
[0011]相應地，本發明實施例還提供一種汽車后縱梁的制造方法，包括如下步驟:
選擇一塊厚度為第二厚度的鋼板，通過柔性軋制工藝使得所述鋼板的中段的厚度由前往后逐漸減至第一厚度，使所述鋼板的后段的厚度為第一厚度；
對所述鋼板進行沖壓，形成一至少具有直梁段的后縱梁，所述直梁段為金屬薄壁結構，相應包括后縱梁前段、中段及后縱梁后段，所述后縱梁后段的薄壁的厚度為第一厚度，所述后縱梁前段的薄壁的厚度為第二厚度，所述第二厚度大于所述第一厚度，且所述中段的薄壁的厚度從所述第一厚度連續變化至所述第二厚度。
[0012]其中，所述第一厚度和第二厚度處于1.0mnT2.5mm之間，所述后縱梁中段的長度為 80mm?100mm。
[0013]其中，所述汽車后縱梁的直梁段的橫截面為類U型、矩形、圓形、橢圓形或菱形。
[0014]其中，所述后縱梁在直梁段，其前端橫截面的外周與后端橫截面的外周相同，或者所述后縱梁其橫截面的外周沿長度方向從前端向后端逐漸變小。
[0015]實施本發明，具有如下的有益效果:
本發明的后縱梁結構的薄壁從后到前其厚度逐漸變大，可以保證后縱梁結構剛度由后往前依次增大，滿足縱梁碰撞設計要求；
縱梁結構在縱方向(長度方向)上的厚度及硬度平緩變化，并且不存在應力集中現象，具有很好的成形性能；
后縱梁結構一次成形，相對于現有的后縱梁形式，減少了焊接工序，提高了制造效率，且能保證工件表面的平整性、穩定性及完整性；
提高后縱梁的強度及結構吸能效率，提升汽車后面碰撞的安全性，保證各項安全指標滿足汽車后面碰撞的法規標準；
實現后縱梁結構的輕量化，減重效果明顯，經濟效益突出，成本降低，節省資源。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0017]圖1是現有的一種汽車后縱梁的結構示意圖；
圖2是圖1中的局部A的放大示意圖；
圖3是本發明一個實施中汽車后縱梁結構示意圖；
圖4是圖3中的局部B的放大示意圖；
圖5圖4中A-A向局部剖視圖。

【具體實施方式】
[0018]下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0019]參見圖3至圖5所示，示出了本發明一個實施例中一種汽車后縱梁結構示意圖。其中，該新型汽車后縱梁結構，其至少具有直梁段，該直梁段為金屬薄壁結構(實施例中為具有薄壁的長條形金屬)，其包括后縱梁前段20、后縱梁后段24以及位于兩者之間的后縱梁中段(即現有技術中搭接段的位置)22，其中，后縱梁后段24的薄壁的厚度為第一厚度(tl)，后縱梁前段20的薄壁的厚度為第二厚度(t2)，其中，第二厚度(t2)大于第一厚度(tl)，且該后縱梁中段22的薄壁的厚度從第一厚度(tl)連續變化至第二厚度(t2)。在一個實施例中，該第一厚度(11)和第二厚度(t2)處于1.0mnT2.5mm之間，后縱梁中段22的長度為 80mm?100mm。
[0020]其中，后縱梁前段20、后縱梁中段22及后縱梁后段24三者一體成形。
[0021]其中，在該實施例中，汽車后縱梁的直梁段的橫截面為類U型(向上開口的方框)，當可以理解的是，在其他的實施例中，該汽車后縱梁的直梁段的橫截面可以矩形、圓形、橢圓形或菱形等。
[0022]其中，在該實施例中，汽車后縱梁在直梁段，其后縱梁其橫截面的外周沿長度方向從前端向后端逐漸變小(見圖5所示)；同樣可以理解的，在其他的實施例中，汽車后縱梁在直梁段，其后縱梁的前端橫截面的外周與后端橫截面的外周可以相同。
[0023]作為本發明的另一方面，還提供了一種后縱梁結構的制造方法，在一個實施例中，其包括如下步驟:
選擇一塊厚度為第二厚度(t2)的鋼板，通過柔性軋制工藝使得該鋼板中段的厚度由前往后逐漸減至第一厚度(tl)，使該鋼板的后段的厚度為第一厚度(tl)，其中，該第二厚度(t2)和第一厚度(tl)根據需要可選擇處于1.0mnT2.5mm之間，中段的長度為80mnTl00mm ；對該鋼板進行沖壓，形成一至少具有直梁段的后縱梁，該直梁段為金屬薄壁結構，相應包括后縱梁前段、后縱梁中段及后縱梁后段，該后縱梁后段的薄壁的厚度為第一厚度(tl)，后縱梁前段的薄壁的厚度為第二厚度(t2)，其中第二厚度(t2)大于第一厚度(tl)，且中段的薄壁的厚度從第二厚度(t2)連續變化至第一厚度(tl)。
[0024]其中，在一個實施例中，可以將汽車后縱梁的直梁段的橫截面沖壓為類U型(向上開口的方框)，當可以理解的是，在其他的實施例中，該汽車后縱梁的直梁段的橫截面可以被沖壓成矩形、圓形、橢圓形或菱形等。
[0025]其中，在一個實施例中，汽車后縱梁在直梁段，其后縱梁其橫截面的外周沿長度方向從前端向后端逐漸變小(見圖5所示)；同樣可以理解的，在其他的實施例中，汽車后縱梁在直梁段，其后縱梁的前端橫截面的外周與后端橫截面的外周可以相同。
[0026]實施本發明，具有如下有益效果:
本發明的后縱梁結構的薄壁從后到前其厚度逐漸變大，可以保證后縱梁結構剛度由后往前依次增大，滿足后縱梁碰撞設計要求；
后縱梁結構在縱方向(長度方向)上的厚度及硬度平緩變化，并且不存在應力集中現象，具有很好的成形性能；
后縱梁結構一次成形，相對于常見的后縱梁形式，減少了搭接段的焊接工序，提高了制造效率，且能保證工件表面的平整性、穩定性及完整性；
提高后縱梁的強度及結構吸能效率，提升汽車后面碰撞的安全性，保證各項安全指標滿足汽車后面碰撞的法規標準；
實現后縱梁結構的輕量化，減重效果明顯，經濟效益突出，成本降低，節省資源。
[0027]以上所揭露的僅為本發明一種較佳實施例而已，當然不能以此來限定本發明之權利范圍，因此依本發明權利要求所作的等同變化，仍屬本發明所涵蓋的范圍。
【權利要求】
1.一種新型汽車后縱梁結構，其特征在于，其至少具有直梁段，所述直梁段為金屬薄壁結構，其包括后縱梁前段、后縱梁后段以及位于兩者之間的后縱梁中段，其中，所述后縱梁后段的薄壁的厚度為第一厚度，所述后縱梁前段的薄壁的厚度為第二厚度，所述第二厚度大于所述第一厚度，且所述后縱梁中段的薄壁的厚度從所述第一厚度連續變化至所述第二厚度。
2.如權利要求1所述的新型汽車后縱梁結構，其特征在于，所述第一厚度和第二厚度處于1.0mm^2.5mm之間，所述后縱梁中段的長度為80mnTl00mm。
3.如權利要求1所述的新型汽車后縱梁結構，其特征在于，所述后縱梁前段、后縱梁中段及后縱梁后段三者一體成形。
4.如權利要求1至3任一項所述新型汽車后縱梁結構，其特征在于，所述汽車后縱梁的直梁段的橫截面為類U型、矩形、圓形、橢圓形或菱形。
5.如權利要求4所述新型汽車后縱梁結構，其特征在于，所述后縱梁在直梁段，其前端橫截面的外周與后端橫截面的外周相同，或者所述后縱梁其橫截面的外周沿長度方向從前端向后端逐漸變小。
6.一種汽車后縱梁的制造方法，其特征在于，包括如下步驟: 選擇一塊厚度為第二厚度的鋼板，通過柔性軋制工藝使得所述鋼板的中段的厚度由前往后逐漸減至第一厚度，使所述鋼板的后段的厚度為第一厚度； 對所述鋼板進行沖壓，形成一至少具有直梁段的后縱梁，所述直梁段為金屬薄壁結構，相應包括后縱梁前段、后縱梁中段及后縱梁后段，所述后縱梁后段的薄壁的厚度為第一厚度，所述后縱梁前段的薄壁的厚度為第二厚度，所述第二厚度大于所述第一厚度，且所述中段的薄壁的厚度從所述第一厚度連續變化至所述第二厚度。
7.如權利要6所述的汽車后縱梁制造方法，其特征在于，所述第一厚度和第二厚度處于1.0mm?2.5mm之間，所述中段的長度為80mm?100mm。
8.如權利要求6或7所述的汽車后縱梁制造方法，其特征在于，所述汽車后縱梁的直梁段的橫截面為類U型、矩形、圓形、橢圓形或菱形。
9.如權利要求8所述汽車后縱梁制造方法，其特征在于，所述后縱梁在直梁段，其前端橫截面的外周與后端橫截面的外周相同，或者所述后縱梁其橫截面的外周沿長度方向從前端向后端逐漸變小。
【文檔編號】B62D21/02GK104249758SQ201310265973
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2013年6月28日 優先權日:2013年6月28日
【發明者】曾繁林, 王玉超, 楊軍, 楊志添 申請人:廣州汽車集團股份有限公司