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CN102009700A - 车架部件 - Google Patents

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CN102009700A CN 201010207936 CN201010207936A CN102009700A CN 102009700 A CN102009700 A CN 102009700A CN 201010207936 CN201010207936 CN 201010207936 CN 201010207936 A CN201010207936 A CN 201010207936A CN 102009700 A CN102009700 A CN 102009700A
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贾秉成
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Abstract

本发明涉及一种车架部件，所述车架部件由铝合金或镁合金制成，所述车架部件的横截面呈L型，所述车架部件的壁厚为3～30mm；所述车架部件的L型内部的拐角为圆弧形，所述车架部件的L型两侧为平面设置。本发明的有益效果是：采用铝合金或镁合金制成的横截面呈L型车架部件作为汽车车身的连接件，用于与车身铆接，不仅连接牢固，而且不会产生裂纹，使车身能够牢固长久使用。

Description

车架部件
技术领域
本发明涉及一种车架部件，属于汽车部件领域。
背景技术
目前客车的骨架大部分为矩形钢管结构，钢管的连接均为焊接。整车重量大，导致承载能力下降，客车能耗偏高，再有钢骨架容易生锈，即使磷化处理过的骨架寿命也不过8年左右，而且不能回收利用。而且磷化液中的磷是一种剧毒物质，以及矩型钢管上所喷的防锈漆，均严重污染环境。并且钢骨架车身重量要比铝骨架的重1/5左右，并且铝骨架不容易生锈，使用寿命长。因此，铝镁合金骨架车身是客车制造的一种发展新技术发展趋势，然而当车身骨架改为铝或镁合金型材后，由于焊接会造成应力集中，产生裂纹，需要发明设计一种有效地连接方式，以使铝骨架车身连接安全牢固，使用长久。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供一种车架部件，以使铝或镁合金车身的连接不至出现裂纹，连接安全牢固，使用长久。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种车架部件，所述由铝合金或镁合金制成，所述车架部件的横截面呈L型，所述车架部件的壁厚为3～30mm。
本发明的有益效果是：采用铝合金或镁合金制成的L型车架部件作为汽车车身的连接件，用于与车身铆接，不仅连接牢固，而且不会产生裂纹，在保证车身强度的情况下，大幅度降低车身重量；不容易锈蚀，使车身能够牢固长久，使用公开号为US6598923B2、US2072804A的对比文件1、2，及对比文件3(《客车车身轻量化技术探讨》，李阳，客车技术与研究，1，2009-2-28，23-25)，均没有公开“大幅度降低车身重量，且有利于和其它铝型材部件配合铆接；铝合金或镁合金不易被锈蚀的特点，使得骨架本身寿命可长达25年”这一技术特征；另外整车报废后该部件还可回收利用，相对降低成本。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，所述车架部件的L型内部的拐角为圆弧形，所述车架部件的L型的两侧呈平面。
采用上述进一步方案的有益效果是：采用L型并且中间设有较厚的拐角的设计，可使负荷沿L型的两边分布，中间较厚承受较大的负荷，使用较少的材料承受适当的负荷，节省材料，并且不会占太大的面积，外形美观，这一技术特征在对比文件1、2和3及对比文件4(《现代轿车轻量化技术研究----新材料技术、轻量化工艺和轻量化结构》，范军锋，汽车工艺与材料，2009年第2期，2009-2-28)中没有公开，并且结合对比文件及现有技术得不到该技术启示。
进一步，所述L型拐角内的圆弧半径为3～200mm，所述L型车架部件内部的夹角为80～140°。
进一步，所述L型车架部件内部的夹角优选为90～110°。
采用上述进一步方案的有益效果是：采用该半径的圆角和角度设计，可使其具有较好的伸张度，能在使用最少材料的同时达到适当的强度，保证车身外形美观，这一技术特征在对比文件1、2和3及对比文件4(《现代轿车轻量化技术研究----新材料技术、轻量化工艺和轻量化结构》，范军锋，汽车工艺与材料，2009年第2期，2009-2-28)中没有公开，并且结合对比文件及现有技术得不到该技术启示。
进一步，当所述车架部件用于大角码时，所述L型拐角顶点到L型拐角内的圆弧的壁厚为15～60mm。
进一步，当所述车架部件用于大角码时，所述L型拐角顶点到L型拐角内的圆弧的壁厚优选为30mm。
采用上述进一步方案的有益效果是：拐角处采用适当的壁厚，可使其使用适当的材料承受足够的负载，这一技术特征在对比文件1、2和3及对比文件4(《现代轿车轻量化技术研究----新材料技术、轻量化工艺和轻量化结构》，范军锋，汽车工艺与材料，2009年第2期，2009-2-28)中没有公开，并且结合对比文件及现有技术得不到该技术启示。
进一步，所述车架部件的L型拐角处还设有空腔。
采用上述进一步方案的有益效果是：采用空腔设置可在达到适当强度的同时节省材料，节约成本，这一技术特征在对比文件1、2和3及对比文件4(《现代轿车轻量化技术研究----新材料技术、轻量化工艺和轻量化结构》，范军锋，汽车工艺与材料，2009年第2期，2009-2-28)中没有公开，并且结合对比文件及现有技术得不到该技术启示。
进一步，所述空腔的截面为三角形。
采用上述进一步方案的有益效果是：采用与部件相似的三角形的空腔设置，可在强度不削弱的情况下节约材料，降低成本，这一技术特征在对比文件1、2和3及对比文件4(《现代轿车轻量化技术研究----新材料技术、轻量化工艺和轻量化结构》，范军锋，汽车工艺与材料，2009年第2期，2009-2-28)中没有公开，并且结合对比文件及现有技术得不到该技术启示。
进一步，所述车架部件的两侧边处还设有呈弧状的翻边，所述呈弧状的翻边的边缘与L型拐角内的圆弧的弧线相对平行。
采用上述进一步方案的有益效果是：采用与L型拐角内的圆弧相对平行的翻边，可增强其强度，以使连接更加牢固，或可用于特殊需要加强的部位，这一技术特征在对比文件1、2和3及对比文件4(《现代轿车轻量化技术研究----新材料技术、轻量化工艺和轻量化结构》，范军锋，汽车工艺与材料，2009年第2期，2009-2-28)中没有公开，并且结合对比文件及现有技术得不到该技术启示。
进一步，所述呈弧状的翻边的夹角为80～140°。
进一步，所述呈弧状的翻边的夹角优选为90～110°。
采用上述进一步方案的有益效果是：采用该角度的加强翻边，也是使其能够达到使用最少材料的同时达到适当的强度，这一技术特征在对比文件1、2和3及对比文件4(《现代轿车轻量化技术研究----新材料技术、轻量化工艺和轻量化结构》，范军锋，汽车工艺与材料，2009年第2期，2009-2-28)中没有公开，并且结合对比文件及现有技术得不到该技术启示。
进一步，当所述车架部件用于中角码时，所述L型拐角顶点到L型拐角内的圆弧的壁厚为3～20mm。
进一步，当所述车架部件用于中角码时，所述L型拐角顶点到L型拐角内的圆弧的壁厚为12mm。
采用上述进一步方案的有益效果是：采用适当的壁厚，以使其具有足够的强度。
进一步，所述车架部件上至少设有一个连接孔。
采用上述进一步方案的有益效果是：根据需要用于不同部位，并根据实际使用采取适当的铆钉进行连接，以方便使用，这一技术特征在对比文件1、2和3及对比文件4(《现代轿车轻量化技术研究----新材料技术、轻量化工艺和轻量化结构》，范军锋，汽车工艺与材料，2009年第2期，2009-2-28)中没有公开，并且结合对比文件及现有技术得不到该技术启示。
进一步，所述车架部件由牌号为6005T5、6005T6、6082T5、6082T6、7A04、7003或7005的铝合金材料制成。
采用上述进一步方案的有益效果是：可根据需要选择适当的材料，以使其符合使用要求。
进一步，所述车架部件的壁厚为3～15mm。
进一步，所述空腔处的壁厚为3～15mm。
采用上述进一步方案的有益效果是：采用该壁厚可使用最少的材料达到合适的强度，减轻自重，减低成本，使汽车使用寿命长。
附图说明
图1为本发明所述的车架部件的第一种实施方式的结构示意图；
图2为本发明所述的车架部件的第一种实施方式的截面图；
图3为本发明所述的车架部件的第二种实施方式的结构示意图；
图4为本发明所述的车架部件的第二种实施方式的截面图；
图5为本发明所述的车架部件的第三种实施方式的结构示意图
图6为本发明所述的车架部件的第三种实施方式的截面图；
图7为本发明所述的车架部件的第四种实施方式的结构示意图；
图8为本发明所述的车架部件的第四种实施方式的截面图；
图9为本发明所述的车架部件的第一种实施方式作为连接件连接车身的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
本发明实施例所述的车架部件均具有以下特征。
本发明实施例所述的车架部件，所述车架部件的截面为L型，所述车架部件1的壁厚为3～30mm，所述车架部件1更为优选的壁厚为3～15mm；所述车架部件1长为10～500mm，所述车架部件更为优选的长为50～300mm；所述车架部件1的L型两边长为50～300mm，所述车架部件1的L型两边更为优选的长为70～200mm；所述车架部件由镁合金或牌号为6005T5、6005T6、6082T5、6082T6、7A04、7003或7005的铝合金材料制成。
所述车架部件1的L型内部的拐角为圆弧形101，所述车架部件的L型的两侧呈平面，所述L型拐角内的圆弧的半径为3～200mm，所述L型车架部件内部的夹角为80～140°；当所述车架部件用于大角码时，所述L型拐角顶点到L型拐角内的圆弧的壁厚为15～60mm，所述L型拐角顶点到L型拐角内的圆弧的更为优选的厚度为30mm；当所述车架部件用于中角码时，所述L型拐角顶点到L型拐角内的圆弧的壁厚为3～20mm，所述L型拐角顶点到L型拐角内的圆弧的更为优选的壁厚为12mm；所述车架部件1上至少设有一个连接孔102。
以下为不同结构的实施例的具体描述。
如图1-2所示，本发明第一种实施方式所述的车架部件1作为大角码，所述车架部件1的L型内部的拐角为圆弧形101，所述车架部件1的L型两侧为平面设置，所述L型拐角内的圆弧101的半径为3～200mm，所述L型车架部件内部的夹角为80～140°，所述L型车架部件内部更为优选的夹角为90～110°。
实施例1-5
按照第一种实施方式所述的车架部件，其可用于不同汽车车身连接件的各参数具体长度大小如下表所示：
 实施例1  实施例2  实施例3  实施例4  实施例5
  车架部件  50  150  175  250  300
  的长(mm)
  车架部件的两边长(mm)   70   100   135   160   200
  车架部件的壁厚(mm)   3   6   9   12   15
  L型拐角内的圆弧的半径(mm)   3   50   100   150   200
  L型拐角顶点到L型拐角内的圆弧的壁厚(mm)   16   28   38   48   58
  L型车架部件内部的夹角(°)   90   95   100   105   110
如图3-4所示，本发明第二种实施方式所述的车架部件1作为中角码，所述车架部件1的L型内部的拐角为圆弧形101，所述车架部件1的L型两侧为平面设置，所述L型拐角内的圆弧101的半径为3～200mm，所述L型车架部件两边夹角为90°；所述L型拐角顶点到L型拐角内的圆弧的壁厚为3～20mm，所述L型拐角顶点到L型拐角内的圆弧的更为优选的壁厚为12mm。
实施例6-10
按照第二种实施方式所述的车架部件，其可用于不同汽车车身连接件的各参数具体长度大小如下表所示：
 实施例6  实施例7  实施例8  实施例9   实施例10
  车架部件的长(mm)   55   140   170   255   295
  车架部件的两边长(mm)   75   105   145   180   200
  车架部件的壁厚(mm)   3   5   7   10   14
  L型拐角内的圆弧的半径(mm)   5   55   105   155   190
  L型拐角顶点到L型拐角内的圆弧的壁厚(mm)   3   6   9   12   20
如图5-6所示，本发明第三种实施方式所述的车架部件1作为大角码，所述车架部件1的L型内部的拐角为圆弧形101，所述车架部件1的L型两侧为平面设置，所述L型拐角处设有空腔103，所述空腔103的截面为三角形，所述空腔处的壁厚为15～30mm；所述L型拐角内的圆弧101半径为3～200mm，所述L型车架部件两边夹角为80～140°，所述L型车架部件两边更为优选的夹角为90～110°。
实施例10-15
按照第三种实施方式所述的车架部件，其可用于不同汽车车身连接件的各参数具体长度大小如下表所示：
  实施例11   实施例12   实施例13   实施例14   实施例15
  车架部件的长(mm)   55   155   180   260   280
  车架部件的两边长(mm)   80   130   145   170   190
  车架部件的壁厚(mm)   3   7   8   13   14
  L型拐角内的圆弧的半径(mm)   4   70   90   130   200
  L型车架部件内部的角(°)   90   95   100   105   110
  空腔处的壁厚(mm)   3   6   9   12   15
如图7-8所示，本发明第四种实施方式所述的车架部件1作为大角码，所述车架部件1的L型内部的拐角为圆弧形101，所述车架部件1的L型两侧为平面设置，所述L型拐角处设有空腔103，所述空腔103的截面为三角形，所述L型拐角内的圆弧101半径为3～200mm，所述L型车架部件两边夹角为80～140°，所述L型车架部件两边夹角为90～110°；所述车架部件1的两侧设有呈弧状的翻边104、105，所述呈弧状的翻边104与L型拐角内的圆弧101相对平行，所述呈弧状的两翻边104、105的夹角为80～140°，所述呈弧状的翻边104、105更为优选的夹角为90～110°。
实施例16-20
按照第四种实施方式所述的车架部件，其可用于不同汽车车身连接件的各参数具体长度大小如下表所示：
  实施例16   实施例17   实施例18   实施例18   实施例20
  车架部件的长(mm)   57   157   182   262   282
  车架部件的两边长(mm)   82   132   147   172   192
  车架部件的壁厚(mm)   5   7   8   13   14
  L型拐角内的圆弧的半径(mm)   20   75   95   170   175
  L型车架部件内部的夹角(°)   92   97   105   107   108
  呈圆弧状翻边的夹角(°)   92   97   105   107   108
  空腔处的壁厚(mm)   3   6   9   12   15
如图9所示，本发明的第一种实施方式所述的车架部件1连接侧围骨架上部加强纵粱2与侧围立柱3及顶横梁4，所述车架部件1的一端通过铆钉5与顶横梁4铆接，所述车架部件1的另一端通过铆钉5与立柱3铆接，所述车架部件1和立柱3间还铆接有加强纵梁2。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (17)

1.一种车架部件，其特征在于，所述车架部件由铝合金或镁合金制成，所述车架部件的横截面呈L型，所述车架部件的壁厚为3～30mm。
2.根据权利要求1所述的车架部件，其特征在于，所述车架部件的L型内部的拐角为圆弧形，所述车架部件的L型的两侧呈平面。
3.根据权利要求2所述的车架部件，其特征在于，所述L型内部拐角处的圆弧的半径为3～200mm，所述L型车架部件内部的夹角为80～140°。
4.根据权利要求3所述的车架部件，其特征在于，所述L型车架部件内部的夹角为90～110°。
5.根据权利要求2所述的车架部件，其特征在于，所述L型拐角顶点到L型拐角内的圆弧的壁厚为15～60mm。
6.根据权利要求5所述的车架部件，其特征在于，所述L型拐角顶点到L型拐角内的圆弧的壁厚为30mm。
7.根据权利要求2所述的车架部件，其特征在于，所述车架部件的L型拐角处还设有空腔。
8.根据权利要求7所述的车架部件，所述空腔的截面为三角形。
9.根据权利要求2至8任一项所述的车架部件，其特征在于，所述车架部件的两侧边处还设有呈弧状的翻边，所述呈弧状的翻边的边缘与L型拐角内的圆弧的弧线相平行。
10.根据权利要求9所述的车架部件，其特征在于，所述呈弧状的翻边的夹角为80～140°。
11.根据权利要求10所述的车架部件，其特征在于，所述呈弧状的翻边的夹角为90～110°。
12.根据权利要求2所述的车架部件，其特征在于，所述L型拐角顶点到L型拐角内的圆弧的壁厚为3～20mm。
13.根据权利要求12所述的车架部件，所述L型拐角顶点到L型拐角内的圆弧的壁厚为12mm。
14.根据权利要求1至8任一项所述的车架部件，所述车架部件上至少设有一个连接孔。
15.根据权利要求1至8任一项所述的车架部件，其特征在于，所述L型车架部件由牌号为6005T5、6005T6、6082T5、6082T6、7A04、7003或7005的铝合金材料制成。
16.根据权利要求1至8任一项所述的车架部件，其特征在于，所述车架部件的壁厚为3～15mm。
17.根据权利要求7或8所述的车架部件，其特征在于，所述空腔处的壁厚为3～15mm。
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