一种分段式电动汽车前纵梁及其电动汽车制造技术

本发明专利技术涉及汽车被动安全领域，公开了一种分段式电动汽车前纵梁及其电动汽车。该结构将纵梁分为三段：第一段梁体采用铝合金挤压成形技术，且在内部设有与其一体成型的第一嵌入体，第一段梁体的壁厚不均匀；第二段梁体采用铝合金挤压成形技术，且在内部设有与其一体成型的第二嵌入体，第三段为通过过渡连接梁与前地板纵梁连接。本发明专利技术的分段式电动汽车前纵梁结构，采用多胞铝合金型材制作，加工工艺简单，兼顾汽车正面碰撞过程中的轴向压溃与侧向弯曲，零件易于更换，维修成本小，同时满足了耐撞性、经济性与轻量化。

A Piecewise Electric Vehicle Front Longitudinal Beam and Its Electric Vehicle

The invention relates to the field of vehicle passive safety, and discloses a piecewise electric vehicle front longitudinal beam and an electric vehicle. The structure divides the longitudinal beam into three sections: the first section is extruded by aluminium alloy, and there is a first embedded body formed with it inside, the wall thickness of the first section is not uniform; the second section is extruded by aluminium alloy, and the second embedded body formed with it inside, and the third section is connected with the front floor longitudinal beam through the transition connecting beam. The piecewise electric vehicle front longitudinal beam structure of the invention is made of multi-cell aluminium alloy profiles, which has simple processing technology, takes into account the axial crushing and lateral bending in the process of vehicle front impact, is easy to replace parts, has low maintenance cost, and meets the requirements of crashworthiness, economy and lightweight.

【技术实现步骤摘要】
一种分段式电动汽车前纵梁及其电动汽车
本专利技术涉及电动汽车被动安全
，尤其涉及一种分段式电动汽车前纵梁及其电动汽车。
技术介绍
随着时代的发展，纯电动汽车在市场上占据越来越大的份额。然而整车质量的居高不下限制了行驶里程，是纯电动车发展的一个瓶颈，汽车轻量化研究迫在眉睫。在提高轻量化水平的同时，也要保证汽车的安全性。现在电动车的前纵梁基本采用钢板冲压成型，工艺繁琐且重量较大，发生正面碰撞(包括正面100％重叠碰撞、偏置碰撞、柱碰)时的吸能表现差，难以满足耐撞性和轻量化的要求。而现有的铝合金前纵梁，虽然比钢制前纵梁质量轻，且大多对轴向压溃吸能进行了设计，但当汽车发生正面100％重叠碰撞或正面偏置碰撞时，前纵梁双侧或单侧受到轴向压力，前纵梁的变形模式为轴向压溃；当发生正面偏置碰撞或中心柱碰时，前纵梁单侧或双侧受到侧向弯曲力，纵梁前端会发生侧向弯曲，现有技术中没有同时考虑轴向压溃和侧向弯曲两种破坏工况。
技术实现思路
针对现有的技术问题，本专利技术提供一种分段式电动汽车前纵梁结构及其电动汽车，在实现电动车轻量化的同时，提高抵抗轴向压溃与侧向弯曲的能力。本专利技术采用以下技术方案实现：一种分段式电动汽车前纵梁，所述前纵梁采用三段式分体设计且每段内设置对应设计的嵌入体，所述前纵梁包括：第一段梁体，其一端安装在电动汽车的吸能盒上，第一段梁体的内部设置第一嵌入体，在第一段梁体的横截面中所述第一嵌入体呈现“八”字形结构，且“八”字形结构的窄角指向所述电动汽车内侧；第一段梁体与所述第一嵌入体为一体成型结构；第二段梁体，其内部设置第二嵌入体，在第二段梁体的横截面中所述第二嵌入体呈现“#”字形结构；第二段梁体与所述第二嵌入体为一体成型结构；第三段梁体，其内部设置第三嵌入体，在第三段梁体的横截面中所述第三嵌入体呈现“＝”字形结构，且“＝”字形结构平行于所述前纵梁的横向方向；第三段梁体的外侧壁上设置有一体成型的过渡连接梁，过渡连接梁安装在所述电动汽车的前地板纵梁上；多块连接板，第一段梁体的两个端面上、第二段梁体的两个端面上、第三段梁体的其中一个端面上均固定一块所述连接板，第一段梁体、第二段梁体与第三段梁体通过相应的连接板依次顺接，第一段梁体和所述吸能盒之间通过相应的连接板连接。进一步的，所述第一嵌入体为呈“八”字形排布并与第一段梁体一体成型的两块第一隔板。进一步的，所述第二嵌入体为呈“#”字形排布并与第二段梁体一体成型的四块第二隔板。进一步的，四块第二隔板一体成型为所述第二嵌入体。进一步的，所述第三嵌入体为呈“＝”字形排布并与第三段梁体一体成型的两块第三隔板。进一步的，第一段梁体中平行于所述前纵梁的横向方向的两个侧壁的壁厚均为3.0mm，而第一段梁体在平行于所述前纵梁纵向方向的两个侧壁中，靠近所述电动汽车内侧的侧壁壁厚为3.4mm，靠近所述电动汽车外侧的侧壁壁厚为3.8mm；第一嵌入体的壁厚为3.4mm。进一步的，第二段梁体和第二嵌入体的壁厚均为3mm；第三段梁体和第三嵌入体、过渡连接梁的壁厚均为3mm。进一步的，连接板上开设连接用的至少一个螺孔，每个螺孔能螺接一个螺栓。进一步的，第一段梁体、第二段梁体与第三段梁体均采用多胞铝合金材料，同时第一段梁体、第二段梁体均采用铝合金挤出成型工艺。进一步的，所述前纵梁为上述任意所述的分段式电动汽车前纵梁。本专利技术的有益效果为：针对现有技术中的铝合金前纵梁耐撞击能力与轻质化无法兼容的问题，首先，本专利技术通过将铝合金前纵梁设置为多段式结构，并且在铝合金前纵梁的内部设计、布置对应的嵌入体，来同时提高抵抗的轴向压溃力与侧向弯曲力。同时，本专利技术通过调整铝合金挤出管材的壁厚来控制轴向变形的稳定性，并通过拓扑优化兼顾前纵梁的稳定压溃与轻量化程度，使得本专利所述结构可以实现逐级吸能，比普通钢制梁有更好的吸能效果，比普通的铝合金梁有更好的抵抗压溃力的能力。并且，将分段式前纵梁通过连接板连接为整体，并采用螺栓连接，拆装性能好，在中低速碰撞时，仅需要更换第一段，后段无需维修，降低维修成本，具有便于维修的优点。附图说明图1为本专利技术实施例提供的分段式前纵梁的结构装配示意图；图2为本专利技术实施例提供的分段式前纵梁第一段的截面示意图；图3为本专利技术实施例提供的分段式前纵梁第一段的截面设计过程；图4为本专利技术实施例提供的分段式前纵梁第二段的截面示意图；图5为本专利技术实施例提供的连接板的结构示意图；图6为本专利技术实施例提供的分段式前纵梁的结构拆装示意图；图7为本专利技术实施例提供的分段式前纵梁第二段的截面设计过程。主要符号说明：1-连接板；2-第二段梁体；3-第三段梁体；31-过渡连接梁；4-多块连接板；5-第一隔板；6-第二隔板；7-第三隔板。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本实施例提供了一种分段式电动汽车前纵梁及其电动汽车，前纵梁采用三段式分体设计且每段内设置对应设计的嵌入体。如图1所示，前纵梁包括：第一段梁体(1)、第二段梁体(2)、第三段梁体(3)以及多块连接板(4)。第一段梁体1，其一端安装在电动汽车的吸能盒上，如图2所示，第一段梁体1的内部设置第一嵌入体，采用挤出成型工艺实现第一段梁体1与第一嵌入体的一体成型结构。如图2所示，第一嵌入体为横截面呈“八”字形排布的两块第一隔板5组成，且“八”字形结构的窄角指向电动汽车内侧，在汽车碰撞时提高前纵梁对弯曲力的抵抗能力。如图3所示，通过参数优化调整第一段梁体1的壁厚分布，可以实现不对称结构的压溃稳定性，获得稳定的压溃波形，同时达到轻质化需求。具体而言，第一段梁体1中平行于前纵梁横向方向的两个侧壁的壁厚均为3.0mm，而第一段梁体1在平行于前纵梁纵向方向的两个侧壁中，靠近电动汽车内侧的侧壁壁厚为3.4mm，靠近电动汽车外侧的侧壁壁厚为3.8mm。第二段梁体2，其内部设置第二嵌入体，同时采用挤出成型工艺实现第二段梁体2与第二嵌入体的一体成型结构。如图4所示，第二嵌入体为横截面呈“#”字形排布并一体成型的四块第二隔板6组成，第二段梁体2与第二嵌入体的壁厚均为3mm，能够进一步提高分段式前纵梁轴向压溃的抵抗能力。第三段梁体3，其内部设置第三嵌入体，第三嵌入体为横截面呈“＝”字形排布并与第三段梁体3一体成型的两块第三隔板7组成，且“＝”字形结构平行于前纵梁的横向方向。同时，第三段梁体3的外侧壁上设置有一体成型的过渡连接梁31，过渡连接梁31安装在所述电动汽车的前地板纵梁上。第三段梁体和第三嵌入体、过渡连接梁的壁厚均为3mm。多块连接板，如图5所示，连接板上开设连接用的至少一个螺孔，每个螺孔能螺接一个螺栓。如图6所示，第一段梁体的两个端面上、第二段梁体的两个端面上、第三段梁体的其中一个端面上均固定一块所述连接板，第一段梁体、第二段梁体与第三段梁体通过相应的连接板依次顺接，第一段梁体和所述吸能盒之间通过相应的连接板连接。为了兼顾电动汽车前纵梁的耐撞性与经济性，本实施例中的第一段梁体1、第二段梁体2、第一隔板5以及第二隔板6均采用多胞铝合金材料，并搭配铝合金挤出成型工艺形成一体化成型结构，加工简单，避免了传统钢制纵梁繁琐的冲压工艺。且如图3、图7所示，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种分段式电动汽车前纵梁，其特征在于，所述前纵梁采用三段式分体设计且每段内设置对应设计的嵌入体，所述前纵梁包括：第一段梁体(1)，其一端安装在电动汽车的吸能盒上，第一段梁体(1)的内部设置第一嵌入体，在第一段梁体(1)的横截面中所述第一嵌入体呈现“八”字形结构，且“八”字形结构的窄角指向所述电动汽车内侧；第一段梁体(1)与所述第一嵌入体为一体成型结构；第二段梁体(2)，其内部设置第二嵌入体，在第二段梁体(2)的横截面中所述第二嵌入体呈现“#”字形结构；第二段梁体(2)与所述第二嵌入体为一体成型结构；第三段梁体(3)，其内部设置第三嵌入体，在第三段梁体(3)的横截面中所述第三嵌入体呈现“＝”字形结构，且“＝”字形结构平行于所述前纵梁的横向方向；第三段梁体(3)的外侧壁上设置有一体成型的过渡连接梁(31)，过渡连接梁(31)安装在所述电动汽车的前地板纵梁上；多块连接板(4)，第一段梁体(1)的两个端面上、第二段梁体(2)的两个端面上、第三段梁体(3)的其中一个端面上均固定一块所述连接板(4)，第一段梁体(1)、第二段梁体(2)与第三段梁体(3)通过相应的连接板(4)依次顺接，第一段梁体(1)和所述吸能盒之间通过相应的连接板(4)连接。...

【技术特征摘要】
1.一种分段式电动汽车前纵梁，其特征在于，所述前纵梁采用三段式分体设计且每段内设置对应设计的嵌入体，所述前纵梁包括：第一段梁体(1)，其一端安装在电动汽车的吸能盒上，第一段梁体(1)的内部设置第一嵌入体，在第一段梁体(1)的横截面中所述第一嵌入体呈现“八”字形结构，且“八”字形结构的窄角指向所述电动汽车内侧；第一段梁体(1)与所述第一嵌入体为一体成型结构；第二段梁体(2)，其内部设置第二嵌入体，在第二段梁体(2)的横截面中所述第二嵌入体呈现“#”字形结构；第二段梁体(2)与所述第二嵌入体为一体成型结构；第三段梁体(3)，其内部设置第三嵌入体，在第三段梁体(3)的横截面中所述第三嵌入体呈现“＝”字形结构，且“＝”字形结构平行于所述前纵梁的横向方向；第三段梁体(3)的外侧壁上设置有一体成型的过渡连接梁(31)，过渡连接梁(31)安装在所述电动汽车的前地板纵梁上；多块连接板(4)，第一段梁体(1)的两个端面上、第二段梁体(2)的两个端面上、第三段梁体(3)的其中一个端面上均固定一块所述连接板(4)，第一段梁体(1)、第二段梁体(2)与第三段梁体(3)通过相应的连接板(4)依次顺接，第一段梁体(1)和所述吸能盒之间通过相应的连接板(4)连接。2.如权利要求1所述的分段式电动汽车前纵梁，其特征在于，所述第一嵌入体为呈“八”字形排布并与第一段梁体(1)一体成型的两块第一隔板(5)。3.如权利要求1所述的分段式电动汽车前纵梁，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：谷先广，高剑武，张代胜，陈瑞，高梦琳，黄岳竹，
申请(专利权)人：合肥工业大学智能制造技术研究院，
类型：发明
国别省市：安徽,34