从材料利用角度出发,汽车车身可分为传统的全钢车身、全铝车身以及钢铝稠浊车身,伴随着纯电动车的涌现,全铝车身与钢铝稠浊车身变得更加主要。
这紧张是由于,传统燃油车加油方便,一样平常不考虑续航里程,轻量化也仅是节省油费;而纯电动汽车一贯有着续航焦虑,须要配备既重又贵的电池包,而轻量化是一种减重降本,提高续航里程的有效路子。
利用全铝或钢铝稠浊车身,虽然本钱会增加,但可以少用一些电池,以抵消部分增加的本钱。
全铝车身虽然重量低,但本钱高、工艺繁芜、强度低、维修困难,因此纯电动车在钢铝稠浊车身方面的需求更急迫。

干系专利公开了一种钢铝稠浊车身框架构造,包括车身前框架、车身主框架和车身后框架,全体车身中形成有十九个闭环构造,使得车身框架构成多元环笼构造,且采取钢铝稠浊车身的框架构造。
该方案紧张从闭环构造角度提出车身优化设计方案,但在车身开拓设计过程中,受支配、造型等成分影响,所有闭环构造不可兼得,这就须要识别出主通报路径,确保主通报路径的有效性。

铝合金门窗冲压中柱_钢铝混淆车身骨架结构 推拉门

针对现有技能存在的不敷,奇瑞发明供应了一种钢铝稠浊车身骨架构造及电动汽车,涉及新能源电动汽车领域,车身骨架划分为关键区域和非关键区域,关键接头区域采取铸铝件构造,非关键区域采取铝钣金构造,车身骨架的通报路径采取铝型材构造,形成以铝钣金、铝型材和铝铸件为主体的车身骨架构造,中柱区域采取高强度钢。
本发明从碰撞安全、构造耐久、噪声、振动与声振粗糙度和操稳等多性能角度出发,识别出载荷紧张通报路径、关键接头区域以及关键接头的连接办法,区分出关键区域和非关键区域,在担保各项性能的条件下,使得整车费料分布更合理,可以有效降落整车重量。

钢铝稠浊车身骨架构造:

由于目前的钢铝稠浊车身方案不能同时实现重量与性能的平衡,基于此,本履行例中给出一种钢铝稠浊车身骨架构造,通过合理的材料运用和分布,在车身设计上针对不同区域特性采取不同的材料及制造工艺,达到同时实现重量与性能平衡的目的。

钢铝稠浊车身骨架构造以性能为导向,区分关键区域和非关键区域,针对不同区域,选择不同材料类型和连接工艺,同时关键接头区域采取铸铝件构造,在担保各项性能的条件下,使得整车费料分布更合理,可以有效降落整车重量,提高续航里程。

关键接头区域指车身骨架传力路径上的关键受力区域,包括前柱与前轮罩上支撑梁接头即第二接头;前纵梁与前地板接头即第一接头;后柱与顶盖侧梁接头即第三接头;还包括后轮罩支撑梁和前减振器座。
第一接头和第二接头可以将正碰、偏置碰的载荷分散至门槛粱和前柱,避免车身撕裂,能够有效保护乘员舱空间,第三接头是提升车身旋转刚度、模态以及减小后门洞变形量的关键构造,后轮罩支撑梁和前减振器座是影响整车操稳和耐久性能的关键部件。

1、前柱,3、顶盖侧梁,4、前减振器座,5、前轮罩上支撑梁,8、后轮罩支撑梁,6-7-9、第一-三接头。

关键接头区域采取铝铸件,可以有效担保全体车身骨架构造连接的可靠性,避免接头区域应力集中,有利于载荷的通报和分散。
比较于传统钢制钣金搭接接头,省去了焊接工序,提高了装置效率和装置尺寸精度。
比较于全铝车身采取的焊缝、焊点连接办法,则有效提高连接的可靠性,降落接头的失落效风险。
对付铝铸件的关键接头区域,其通过铆接形式分别与对应的铝型材或铝钣金搭接,简化了制造工序,提高了装置精度,同时能够有效提高整车弯扭刚度,对整车的碰撞安全性能、噪声、振动与声振粗糙度性能、构造耐久性能等性能提升有着至关主要的影响。

通报路径包括正碰、偏置碰通报路径和侧碰的关键通报路径,个中正碰、偏置碰通报路径包括防撞梁、前纵梁、门槛梁和前柱等;侧碰的关键通报路径包括中柱、门槛梁、前座椅前横梁、前座椅后横梁、顶盖侧梁等。
通报路径采取铝型材构造,铝型材横梁比较于钣金横梁,其传力路径更稳定,吸能效果更好。

10、防撞梁,11、前纵梁,12、前风挡下横梁,13-14、前座椅前-后横梁,15、侧围后轮罩支撑梁,20、门槛梁。

非关键区域紧张是指一些外覆盖件,非紧张受力区域,比如侧窗外板、前风挡等。
非关键区域采取铝钣金构造,能够降落整车重量,担保整车的轻量化。

16、前风挡,17、侧窗外板,非关键区域示意图。

中柱区域采取高强度热成型钢板,以提高侧碰性能。
比较于冷冲压钣金中柱,在知足侧碰安全性能的条件下,能够有效降落中柱重量,减轻整车重量,以知足汽车轻量化哀求。

2、B柱,即中柱区域示意图。

中柱通过铆接构造与其相连的铝型材搭接,最大程度担保连接的可靠性,避免连接失落效。
而同时中柱采取高强度热成型钢,在充分保障碰撞安全的条件下,通过降落产品重量,实现单件的轻量化。

18、铆接构造,B柱和铝型材铆接示意图。

针对车身骨架不同部位,采取不同的连接形式,铝铸件和铝型材通过铆接连接,比较于铝铸件和铝型材间的焊接连接,铆接连接更可靠,有利于提高整车的疲倦耐久性能;

铝铸件和铝型材铆接示意图。

高强度钢和铝型材采取铆接连接,能够充分担保连接的可靠性,并有利于载荷通报和分散;

19、焊接构造,铝型材和铝钣金焊接示意图。

非关键区域铝型材和铝钣金采取焊接接头,能够有效降落制造工艺的繁芜性,有利于生产效率的提高。

本发明的有益效果如下:

一、以铝钣金、铝型材和铝铸件为主,关键接头区域采取铸铝件构造,通报路径采取铝型材构造,非关键区域采取铝钣金构造,仅在中柱区域采取高强度钢,在担保各项性能的条件下,使得整车费料分布更合理,更有利于整车的轻量化。

二、从工艺角度出发,针对车身骨架不同部位,采取不同的连接形式,个中铝铸件和铝型材通过铆接连接,高强度钢和铝型材采取铆接连接,非关键区域铝型材和铝钣金采取焊接连接,能够充分担保连接的可靠性,合理方案工艺流程,提高生产效率,降落生产本钱。

三、前柱与前轮罩上支撑梁接头、前纵梁与前地板接头、后柱与顶盖侧梁接头可以将正碰、偏置碰的载荷分散至门槛粱和前柱,避免车身撕裂,能够有效保护乘员舱空间;后柱与顶盖侧梁接头是提升车身旋转刚度、模态以及减小后门洞变形量的关键构造;后轮罩支撑梁和前减振器座是影响整车操稳和耐久性能的关键部件;因此通过关键接头区域采取铸铝件构造,可以有效担保全体车身骨架构造连接的可靠性,避免接头区域应力集中,有利于载荷的通报和分散。

综上所述:本发明的钢铝稠浊车身构造采取铝框架构造,其重量轻,但铝材质性能相对较差,因此为了知足性能哀求,在关键性能位置,例如中柱位置采取高强度钢,并且考虑接头处的连接性能,针对不同部位,采取不同的连接形式,担保整车性能。
以铝钣金、铝型材和铝铸件为主,仅在中柱区域采取高强度钢,更有利于整车的轻量化,同时从工艺角度出发,避免了防腐和喷涂工序;针对不同区域特性采取不同的材料及制造工艺,在担保各项性能的条件下,使得整车费料分布更合理,可以有效降落整车重量。
钢铝稠浊车身很好的延续全铝车身轻量化特点又使车身构造更加安全,同时又平衡了全铝车身的生产本钱以及后续的维修本钱,实现重量与性能的平衡。

总结:

奇瑞新能源电动汽车供应了一种钢铝稠浊车身骨架构造,车身骨架划分为关键区域和非关键区域,关键接头区域采取铸铝件构造,非关键区域采取铝钣金构造,车身骨架的通报路径采取铝型材构造,形成以铝钣金、铝型材和铝铸件为主体的车身骨架构造,中柱区域采取高强度钢。
本发明从碰撞安全、构造耐久、噪声、振动与声振粗糙度和操稳等多性能角度出发,识别出载荷紧张通报路径、关键接头区域以及关键接头的连接办法,区分出关键区域和非关键区域,在担保各项性能的条件下,使得整车费料分布更合理,可以有效降落整车重量。