CN111746645A - 一种轻量化车架前端连接支架 - Google Patents
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Abstract
一种轻量化车架前端连接支架，包括连接支架本体，在连接支架本体上不同的位置分别对应开设拖钩安装接口、保险杠安装接口、驾驶室前悬置固定支架安装接口、第一横梁安装接口、驾驶室前悬置全浮减震器支架安装接口、线束固定支架安装接口、水箱固定支架安装接口、转向机支架安装接口和前端铸件前下防护安装接口，并在连接支架本体上加设前悬架固定端支架功能部，这样使得本支架的功能接口集成度高，不仅能够大大减少零件数量，降低成本投入，而且有利于整车的模块化设计；通过采用拓扑优化进行轻量化设计，不仅重量减轻，结构设计更加合理，强度工况下均能满足设计需求，拖钩压拉工况、前下防护碰撞工况较原方案安全系数有较大提高。适用于汽车。
Description
技术领域
本发明涉及汽车底盘技术领域，具体为一种轻量化车架前端连接支架。
背景技术
目前，随着客户对运输时效性要求的提高，大马力、轻量化、安全性成为了整车开发关注的重点。大马力发动机的匹配由于发动机体积参数的增大必然使得车架前部出现了前端连接支架的结构。这种前端连接支架作为车架一部分，在车辆行驶过程中，不仅要承受凹凸不平道路造成驾驶室、悬架的复杂冲击载荷，还要满足前下防护的碰撞和拖钩的法规要求。
现有的前端连接支架由于功能接口集成度高，为了保证自身的结构强度，与车架的连接可靠性以及安装功能的需求，所以设计结构复杂，受力不均匀、重量重，铸造工艺复杂，同时还存在外形不够美观等缺点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种轻量化车架前端连接支架，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种轻量化车架前端连接支架，包括连接支架本体，所述连接支架本体的一侧分别设有用于安装连接拖钩的拖钩安装接口和保险杠安装接口承载板，所述保险杠安装接口承载板上设有用于安装连接保险杠的保险杠安装接口，所述连接支架本体的另一侧设有用于承担前悬架固定端支架功能的前悬架固定端支架功能部，所述连接支架本体的顶面设有驾驶室前悬置固定支架安装块，所述驾驶室前悬置固定支架安装块上设有用于安装连接驾驶室前悬置固定支架的驾驶室前悬置固定支架安装接口，所述连接支架本体的中部上方的位置分别设有用于安装连接第一横梁的第一横梁安装接口、用于安装连接驾驶室前悬置全浮减震器支架的驾驶室前悬置全浮减震器支架安装接口、用于安装连接线束固定支架的线束固定支架安装接口、用于安装连接水箱固定支架的水箱固定支架安装接口以及用于安装连接转向机支架的转向机支架安装接口，所述连接支架本体的中部下方的位置设有用于安装连接前端铸件前下防护的前端铸件前下防护安装接口。
通过在连接支架本体上不同的位置分别对应开设拖钩安装接口、保险杠安装接口、驾驶室前悬置固定支架安装接口、第一横梁安装接口、驾驶室前悬置全浮减震器支架安装接口、线束固定支架安装接口、水箱固定支架安装接口、转向机支架安装接口和前端铸件前下防护安装接口，并在连接支架本体上加设前悬架固定端支架功能部，这样使得本连接支架的功能接口集成度高，不仅能够大大减少零件数量，降低成本投入，而且有利于整车的模块化设计；同时，通过采用拓扑优化进行轻量化设计，不仅重量减轻，结构设计更加合理，重量对比原结构由37kg降为27kg，强度工况下均能满足设计需求，拖钩压拉工况、前下防护碰撞工况较原方案安全系数有较大提高。
优选的，所述连接支架本体上对应所述拖钩安装接口的位置设有拖钩安装接口减重槽。
优选的，所述连接支架本体上对应所述拖钩安装接口的位置还设有拖钩安装接口加强筋。
优选的，所述前悬架固定端支架功能部通过过渡连接板与所述连接支架本体相连。过渡连接板不仅能起到支撑连接前悬架固定端支架的作用，还能起到连接车架的作用。
优选的，所述连接支架本体的中部设有腹板减重孔。
优选的，所述连接支架本体上对应所述水箱固定支架安装接口的位置设有水箱固定支架安装接口加强凸台。
优选的，所述连接支架本体上对应所述转向机支架安装接口的位置设有转向机支架安装接口加强筋。通过避免原方案的大平面结构设计，采用加强筋的形式，在提升产品刚度的同时，避免大平面在铸造过程中易产生的鼓包、凹陷和收缩时的翘曲变形，提升产品整体铸造工艺性。
优选的，所述转向机支架安装接口的外壁上设有转向机摆臂避让缺口。
优选的，所述转向机支架安装接口的背面设有转向机支架安装接口减重槽。加设的转向机支架安装接口减重槽使得铸件壁厚均匀，同时厚与薄之间均匀过渡自然圆滑，使该铸件在制造过程中冷却速度均匀一致，既减少了铸造过程中的浇注系统，又有效防止缩孔、热应力、裂纹等缺陷，提高产品铸造质量；同时，更利于铸造过程中取模过程。
优选的，所述连接支架本体的底面设有前下防护法规碰撞加强筋板。加设的前下防护法规碰撞加强筋板能防止连接支架本体对应前下防护的位置发生断裂。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该轻量化车架前端连接支架；
1、通过在连接支架本体上不同的位置分别对应开设拖钩安装接口、保险杠安装接口、驾驶室前悬置固定支架安装接口、第一横梁安装接口、驾驶室前悬置全浮减震器支架安装接口、线束固定支架安装接口、水箱固定支架安装接口、转向机支架安装接口和前端铸件前下防护安装接口，并在连接支架本体上加设前悬架固定端支架功能部，这样使得本连接支架的功能接口集成度高，不仅能够大大减少零件数量，降低成本投入，而且有利于整车的模块化设计；
2、同时，通过采用拓扑优化进行轻量化设计，不仅重量减轻，结构设计更加合理，重量对比原结构由37kg降为27kg，强度工况下均能满足设计需求，拖钩压拉工况、前下防护碰撞工况较原方案安全系数有较大提高；
3、过渡连接板不仅能起到支撑连接前悬架固定端支架的作用，还能起到连接车架的作用；
4、通过避免原方案的大平面结构设计，采用加强筋的形式，在提升产品刚度的同时，避免大平面在铸造过程中易产生的鼓包、凹陷和收缩时的翘曲变形，提升产品整体铸造工艺性；
5、加设的转向机支架安装接口减重槽使得铸件壁厚均匀，同时厚与薄之间均匀过渡自然圆滑，使该铸件在制造过程中冷却速度均匀一致，既减少了铸造过程中的浇注系统，又有效防止缩孔、热应力、裂纹等缺陷，提高产品铸造质量；同时，更利于铸造过程中取模过程；
6、加设的前下防护法规碰撞加强筋板能防止连接支架本体对应前下防护的位置发生断裂。
附图说明
图1为本发明立体结构示意图；
图2为本发明另一立体结构示意图；
图3为本发明正视结构示意图；
图4为本发明左视结构示意图；
图5为本发明右视结构示意图；
图6为本发明俯视结构示意图；
图7为本发明仰视结构示意图；
图8为本发明后视结构示意图；
图9为本发明的又一立体结构示意图。
图中：连接支架本体1，拖钩安装接口2，拖钩安装接口减重槽2a，拖钩安装接口加强筋2b，保险杠安装接口承载板3，保险杠安装接口3a，前悬架固定端支架功能部4，驾驶室前悬置固定支架安装块5，驾驶室前悬置固定支架安装接口5a，第一横梁安装接口6，驾驶室前悬置全浮减震器支架安装接口7，线束固定支架安装接口8，水箱固定支架安装接口9，水箱固定支架安装接口加强凸台9a，转向机支架安装接口10，转向机支架安装接口加强筋10a，转向机摆臂避让缺口10b，转向机支架安装接口减重槽10c，前端铸件前下防护安装接口11，过渡连接板12，腹板减重孔13，前下防护法规碰撞加强筋板14。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-9，本发明提供一种技术方案：一种轻量化车架前端连接支架，包括连接支架本体1，所述连接支架本体1的一侧分别设有用于安装连接拖钩的拖钩安装接口2和保险杠安装接口承载板3，所述保险杠安装接口承载板3上设有用于安装连接保险杠的保险杠安装接口3a，所述连接支架本体1的另一侧设有用于承担前悬架固定端支架功能的前悬架固定端支架功能部4，所述连接支架本体1的顶面设有驾驶室前悬置固定支架安装块5，所述驾驶室前悬置固定支架安装块5上设有用于安装连接驾驶室前悬置固定支架的驾驶室前悬置固定支架安装接口5a，所述连接支架本体1的中部上方的位置分别设有用于安装连接第一横梁的第一横梁安装接口6、用于安装连接驾驶室前悬置全浮减震器支架的驾驶室前悬置全浮减震器支架安装接口7、用于安装连接线束固定支架的线束固定支架安装接口8、用于安装连接水箱固定支架的水箱固定支架安装接口9以及用于安装连接转向机支架的转向机支架安装接口10，所述连接支架本体1的中部下方的位置设有用于安装连接前端铸件前下防护的前端铸件前下防护安装接口11。
上述连接支架本体1上对应所述拖钩安装接口2的位置设有拖钩安装接口减重槽2a。所述连接支架本体1上对应所述拖钩安装接口2的位置还设有拖钩安装接口加强筋2b。所述前悬架固定端支架功能部4通过过渡连接板12与所述连接支架本体1相连。过渡连接板12不仅能起到支撑连接前悬架固定端支架的作用，还能起到连接车架的作用。所述连接支架本体1的中部设有腹板减重孔13。所述连接支架本体1上对应所述水箱固定支架安装接口9的位置设有水箱固定支架安装接口加强凸台9a。
上述连接支架本体1上对应所述转向机支架安装接口10的位置设有转向机支架安装接口加强筋10a。通过避免原方案的大平面结构设计，采用加强筋的形式，在提升产品刚度的同时，避免大平面在铸造过程中易产生的鼓包、凹陷和收缩时的翘曲变形，提升产品整体铸造工艺性。所述转向机支架安装接口10的外壁上设有转向机摆臂避让缺口10b。所述转向机支架安装接口10的背面设有转向机支架安装接口减重槽10c。加设的转向机支架安装接口减重槽10c使得铸件壁厚均匀，同时厚与薄之间均匀过渡自然圆滑，使该铸件在制造过程中冷却速度均匀一致，既减少了铸造过程中的浇注系统，又有效防止缩孔、热应力、裂纹等缺陷，提高产品铸造质量；同时，更利于铸造过程中取模过程。
上述连接支架本体1的底面设有前下防护法规碰撞加强筋板14。加设的前下防护法规碰撞加强筋板14能防止连接支架本体1对应前下防护的位置发生断裂。
本实施例通过在连接支架本体1上不同的位置分别对应开设拖钩安装接口2、保险杠安装接口3a、驾驶室前悬置固定支架安装接口5a、第一横梁安装接口6、驾驶室前悬置全浮减震器支架安装接口7、线束固定支架安装接口8、水箱固定支架安装接口9、转向机支架安装接口10和前端铸件前下防护安装接口11，并在连接支架本体1上加设前悬架固定端支架功能部4，这样使得本连接支架的功能接口集成度高，不仅能够大大减少零件数量，降低成本投入，而且有利于整车的模块化设计；同时，通过采用拓扑优化进行轻量化设计，不仅重量减轻，结构设计更加合理。重量对比原结构由37kg降为27kg，强度工况下均能满足设计需求，拖钩压拉工况、前下防护碰撞工况较原方案安全系数有较大提高。
另外，本实施例中的过渡连接板12不仅能起到支撑连接前悬架固定端支架的作用，还能起到连接车架的作用；通过避免原方案的大平面结构设计，采用加强筋的形式，在提升产品刚度的同时，避免大平面在铸造过程中易产生的鼓包、凹陷和收缩时的翘曲变形，提升产品整体铸造工艺性；加设的前下防护法规碰撞加强筋板14能防止连接支架本体1对应前下防护的位置发生断裂。
而且，加设的转向机支架安装接口减重槽10c使得铸件壁厚均匀，同时厚与薄之间均匀过渡自然圆滑，使该铸件在制造过程中冷却速度均匀一致，既减少了铸造过程中的浇注系统，又有效防止缩孔、热应力、裂纹等缺陷，提高产品铸造质量；同时，更利于铸造过程中取模过程。
本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种轻量化车架前端连接支架，包括连接支架本体(1)，其特征在于：所述连接支架本体(1)的一侧分别设有用于安装连接拖钩的拖钩安装接口(2)和保险杠安装接口承载板(3)，所述保险杠安装接口承载板(3)上设有用于安装连接保险杠的保险杠安装接口(3a)，所述连接支架本体(1)的另一侧设有用于承担前悬架固定端支架功能的前悬架固定端支架功能部(4)，所述连接支架本体(1)的顶面设有驾驶室前悬置固定支架安装块(5)，所述驾驶室前悬置固定支架安装块(5)上设有用于安装连接驾驶室前悬置固定支架的驾驶室前悬置固定支架安装接口(5a)，所述连接支架本体(1)的中部上方的位置分别设有用于安装连接第一横梁的第一横梁安装接口(6)、用于安装连接驾驶室前悬置全浮减震器支架的驾驶室前悬置全浮减震器支架安装接口(7)、用于安装连接线束固定支架的线束固定支架安装接口(8)、用于安装连接水箱固定支架的水箱固定支架安装接口(9)以及用于安装连接转向机支架的转向机支架安装接口(10)，所述连接支架本体(1)的中部下方的位置设有用于安装连接前端铸件前下防护的前端铸件前下防护安装接口(11)。
2.根据权利要求1所述的一种轻量化车架前端连接支架，其特征在于：所述连接支架本体(1)上对应所述拖钩安装接口(2)的位置设有拖钩安装接口减重槽(2a)。
3.根据权利要求1所述的一种轻量化车架前端连接支架，其特征在于：所述连接支架本体(1)上对应所述拖钩安装接口(2)的位置还设有拖钩安装接口加强筋(2b)。
4.根据权利要求1所述的一种轻量化车架前端连接支架，其特征在于：所述前悬架固定端支架功能部(4)通过过渡连接板(12)与所述连接支架本体(1)相连。
5.根据权利要求1所述的一种轻量化车架前端连接支架，其特征在于：所述连接支架本体(1)的中部设有腹板减重孔(13)。
6.根据权利要求1所述的一种轻量化车架前端连接支架，其特征在于：所述连接支架本体(1)上对应所述水箱固定支架安装接口(9)的位置设有水箱固定支架安装接口加强凸台(9a)。
7.根据权利要求1所述的一种轻量化车架前端连接支架，其特征在于：所述连接支架本体(1)上对应所述转向机支架安装接口(10)的位置设有转向机支架安装接口加强筋(10a)。
8.根据权利要求1所述的一种轻量化车架前端连接支架，其特征在于：所述转向机支架安装接口(10)的外壁上设有转向机摆臂避让缺口(10b)。
9.根据权利要求1所述的一种轻量化车架前端连接支架，其特征在于：所述转向机支架安装接口(10)的背面设有转向机支架安装接口减重槽(10c)。
10.根据权利要求1所述的一种轻量化车架前端连接支架，其特征在于：所述连接支架本体(1)的底面设有前下防护法规碰撞加强筋板(14)。
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