一种减重高强度车顶架结构及其加工方法技术

本发明专利技术公开了一种减重高强度车顶架结构，包括车顶纵梁，所述车顶纵梁两端具有安装脚，所述车顶纵梁剖面结构为型铝材和附加结构件，所述型铝材为“工”字型材，所述附加结构件包括位于型铝材顶部、型铝材的“工”字形两侧凹陷空间的角构件，以及型铝材顶部角构件上方的承载板构件，所述承载板构件中间开有行李架孔。本发明专利技术在原挤型工艺基础上精细化加工参数，提升材料可塑性和强度，在不增加加工成本的基础上同等厚度的产品可增加强度25~35%，在同等强度的基础上可减少重量20~25%，综合效率提升18~25%。

A structure of weight reduction and high strength roof frame and its processing method

【技术实现步骤摘要】
一种减重高强度车顶架结构及其加工方法
本专利技术涉及铝材加工领域，尤其是一种减重高强度车顶架结构及其加工方法。
技术介绍
自驾旅游的盛行，给车顶架加工提供了生机，经过近20年的发展，风阻风噪的瓶颈随着密封配置已经得到很大的改善，高强度、更轻量化、安全、易拆装、通用性强的需求将成为行业追求的目标。现有顶架使用6063铝合金材料，强度与重量已达临界点，高强度合金材料将成新的增长趋势。车顶架材料为6063合金材料，厚度在2mm以上难以突破更加轻薄应用，运用6061材料，新的加工工艺，加工厚度减小，可提高产品强度、减轻重量。因管料薄、一般加工易变形，借助开发新的加工设备，新的加工工艺，进行压弯等外观造型工艺，可以造出符合目前技术要求的车顶架。因此，本专利技术提供一种减重高强度的车顶架结构，为车顶架的发展提供新的技术方案。
技术实现思路
专利技术目的：为了减少目前车顶架的重量，并增加其强度，开发新的车顶架制造工艺，本专利技术设计一种结构紧凑的减重高强度车顶架结构，以解决现有技术中存在的问题。
技术实现思路
：一种减重高强度车顶架结构，包括车顶纵梁，所述车顶纵梁两端具有安装脚，所述车顶纵梁剖面结构为型铝材和附加结构件，所述型铝材为“工”字型材，所述附加结构件包括位于型铝材顶部、型铝材的“工”字形两侧凹陷空间的角构件，以及角构件上方的承载板构件，所述承载板构件中间开有行李架孔。作为优选，所述型铝材的材质为6061铝，所述附加结构件的形状的最小重复单元为三角形、六边形、菱形中的一种。6061铝材机械性能好、易加工，操作性比6063强，最小重复单元的形状便于维持稳定性作为优选，所述附加结构件的材质均为6061铝，厚度为1.4~1.6mm。附加结构件的材质和厚度在保证强度前提下减重。作为优选，所述附加结构件在型铝材上的连接，附加结构件之间的连接均为焊接。焊接保证最小附加重量得到可靠强度。作为优选，所述安装脚的剖面结构，包括和车顶纵梁结构相同的型铝材和附加结构件，以及位于型铝材的“工”字形底部的车顶连接构件。安装脚的结构比车顶纵梁多车顶连接构件，便于安装。进一步，所述车顶连接构件与车顶的连接方式为螺栓连接、铆接或榫接。以上几种连接方式牢固度可靠性佳。一种减重高强度车顶架结构的加工方法，包括以下步骤：（1）、提供合适尺寸和长度的“工”字形的型铝材，按照车顶架的形状，对型铝材两端压弯，并对型铝材进行打磨，并在需要加强的结构点做上标记；（2）、对1.4~1.6mm厚的6061铝板进行冲压、裁切，得到附加结构件和车顶连接构件，在型铝材“工”字形的两侧凹陷空间和顶部，先焊接角构件，再在“工”字形的上端的角构件上端中间，焊接上承载板构件；（3）、在安装脚部分，“工”字形的下端，打磨光滑，和同样打磨光滑的车顶连接构件，以粘接和螺栓组合连接的方式，固定之，在车顶连接构件开与车顶连接所需的通孔、螺孔或者榫槽，得到车顶架骨架；（4）、将（3）的车顶架骨架置于模具，周围均覆以熔融塑料，即得。和现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：本专利技术的一种减重高强度车顶架结构，结构紧凑、工艺灵活。车顶纵梁、附加结构件、车顶连接构件的配合紧密可靠；6061铝材质轻、强度好；工字型的型材强度和重量都比较理想，加工方法压弯、冲压、裁切、打磨等工序配合较好。本专利技术在原挤型工艺基础上精细化加工参数，提升材料可塑性和强度，在不增加加工成本的基础上同等厚度的产品可增加强度25~35%，在同等强度的基础上可减少重量20~25%，综合效率提升18~25%，应用前景广阔。附图说明图1是本专利技术实施例的外部整体结构示意图，图2是本专利技术实施例的安装脚剖面结构示意图，车顶纵梁的剖面结构即为安装脚的结构去掉车顶连接构件所得。图中：1-车顶纵梁，10-型铝材，11-附加结构件，12-角构件，13-承载板构件，14-车顶连接构件，2-安装脚，3-行李架孔。具体实施方式为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例作简单的介绍。如图1~2，一种减重高强度车顶架结构，包括车顶纵梁1，所述车顶纵梁1两端具有安装脚2，所述车顶纵梁1剖面结构为型铝材10和附加结构件11，所述型铝材10为“工”字型材、材质为6061铝，所述附加结构件11包括位于型铝材10顶部、型铝材10的“工”字形两侧凹陷空间的角构件12，以及型铝材10顶部角构件12上方的承载板构件13，所述附加结构件11的材质均为6061铝，厚度为1.4~1.6mm，所述承载板构件13中间开有行李架孔3；所述附加结构件11的形状的最小重复单元为三角形、六边形、菱形中的一种，所述附加结构件11在型铝材10上的连接，附加结构件11之间的连接均为焊接；所述安装脚2的剖面结构，包括和车顶纵梁1结构相同的型铝材10和附加结构件11，以及位于型铝材10的“工”字形底部的车顶连接构件14，所述车顶连接构件14与车顶的连接方式为螺栓连接、铆接或榫接。一种减重高强度车顶架结构的加工方法，包括以下步骤：（1）、提供合适尺寸和长度的“工”字形的型铝材10，按照车顶架的形状，对型铝材10两端压弯，并对型铝材10进行打磨，并在需要加强的结构点做上标记；（2）、对1.4~1.6mm厚的6061铝板进行冲压、裁切，得到附加结构件11和车顶连接构件14，在型铝材“工”字形的两侧凹陷空间和顶部，先焊接角构件12，再在“工”字形的上端的角构件12上端中间，焊接上承载板构件13；（3）、在安装脚2部分，“工”字形的下端，打磨光滑，和同样打磨光滑的车顶连接构件14，以粘接和螺栓组合连接的方式，固定之，在车顶连接构件14开与车顶连接所需的通孔、螺孔或者榫槽，得到车顶架骨架；（4）、将（3）的车顶架骨架置于模具，周围均覆以熔融塑料，即得。最后，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种减重高强度车顶架结构，其特征在于，包括车顶纵梁，所述车顶纵梁两端具有安装脚，所述车顶纵梁剖面结构为型铝材和附加结构件，所述型铝材为“工”字型材，所述附加结构件包括位于型铝材顶部、型铝材的“工”字形两侧凹陷空间的角构件，以及型铝材顶部角构件上方的承载板构件，所述承载板构件中间开有行李架孔。

【技术特征摘要】
1.一种减重高强度车顶架结构，其特征在于，包括车顶纵梁，所述车顶纵梁两端具有安装脚，所述车顶纵梁剖面结构为型铝材和附加结构件，所述型铝材为“工”字型材，所述附加结构件包括位于型铝材顶部、型铝材的“工”字形两侧凹陷空间的角构件，以及型铝材顶部角构件上方的承载板构件，所述承载板构件中间开有行李架孔。2.根据权利要求1所述的一种减重高强度车顶架结构，其特征在于，所述型铝材的材质为6061铝，所述附加结构件的形状的最小重复单元为三角形、六边形、菱形中的一种。3.根据权利要求1所述的一种减重高强度车顶架结构，其特征在于，所述附加结构件的材质均为6061铝，厚度为1.4~1.6mm。4.根据权利要求1所述的一种减重高强度车顶架结构，其特征在于，所述附加结构件在型铝材上的连接，附加结构件之间的连接均为焊接。5.根据权利要求1所述的一种减重高强度车顶架结构，其特征在于，所述安装脚的剖面结构，包括和车顶纵梁结构相同的型铝材和附加结构件，以及位...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑博文，
申请(专利权)人：明达铝业科技太仓有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32