一种用于车辆的后纵梁总成及其设计方法技术

本发明专利技术提供了一种用于车辆的后纵梁总成及其设计方法，涉及车身领域。后纵梁总成包括后纵梁本体。后纵梁本体为一体成型结构，包括多个第一区域、至少一个第二区域和多个位于两个第一区域之间或第一区域和第二区域之间的过渡区域。多个第一区域的硬度均为大于第一阈值，用于提高车辆的安全性。至少一个第二区域的硬度均为小于第二阈值，第二阈值不超过第一阈值，用于吸收零件碰撞时产生的溃缩能。多个过渡区域的长度大于第三阈值，以便于轧制零件。每一个过渡区域的两侧端面的厚度与其相连的第一区域或第二区域的端面的厚度相同，且每一个过渡区域的厚度渐变。本发明专利技术的方案提供的后纵梁本体是不等厚且一体成型的。

【技术实现步骤摘要】
一种用于车辆的后纵梁总成及其设计方法
本专利技术涉及车身领域，特别是涉及一种用于车辆的后纵梁总成及其设计方法。
技术介绍
现有轻量化后纵梁总成结构多为等厚度的热成型结构，并在后纵梁本体内部焊接冷成型内加强板，以保证足够的强度。后纵梁本体的一端为了满足后部安全碰撞吸能的要求常常会做成软区，可以是单个等厚热成型纵梁通过不同位置不同的热处理实现软硬分区，也可以是两个不同厚度、不同强度的钢板通过激光焊接在一起(简称TWB结构)。以上的后纵梁总成结构往往冷成型的内加强板尺寸都较长，需要设计多套大型的模具来实现冲压成型，且其与纵梁连接到一起需要大量的点焊，增加焊接工装的同时降低了焊接节拍，且增大尺寸公差控制的难度，重要的是此结构轻量化水平已达不到现有的整车轻量化需求，尤其是电动汽车的轻量化需求。另外如果是后纵梁后部增加TWB结构来实现碰撞吸能，需要增加剪裁、焊接等一系列工序，成本大幅提高的同时，多出的激光焊缝，影响冲压的表面质量和性能均匀性，厚度的突变也会影响力流的传递，降低纵梁的疲劳性能。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种不等厚且一体成型的后纵梁本体，以减少制作工序，提高制作质量。本专利技术的一个进一步的目的是提供一种轻量化的后纵梁总成，降低制作成本。特别地，本专利技术提供了一种用于车辆的后纵梁总成，包括：后纵梁本体，为一体成型结构，包括多个第一区域、至少一个第二区域、和位于两个所述第一区域之间或位于所述第一区域和所述第二区域之间的多个过渡区域；多个所述第一区域的硬度均为大于第一阈值，用于提高所述车辆的安全性；至少一个所述第二区域的硬度均为小于第二阈值，所述第二阈值不超过所述第一阈值，用于吸收零件碰撞时产生的溃缩能；多个所述过渡区域的长度大于第三阈值，以便于轧制零件；每一个所述过渡区域的两侧端面的厚度与其相连的所述第一区域或所述第二区域的端面的厚度相同，且每一个所述过渡区域的厚度渐变。可选地，用于车辆的后纵梁总成还包括：后纵梁前内加强板和后纵梁后内加强板，均焊接在所述后纵梁本体上，且均由冷成型板冲压而成。可选地，所述后纵梁前内加强板设置有后副车架前安装点，用于安装所述后副车架；所述后纵梁后内加强板设置有后副车架后安装点，用于安装后副车架。可选地，所述后纵梁本体通过热成型制造而成，所述第二区域通过控制制造过程中模具内的冷却速度使得其硬度小于所述第二阈值。可选地，所述后纵梁后内加强板焊接在一组相连的所述第一区域和所述第二区域的相邻端部。可选地，所述后纵梁前内加强板和所述后纵梁后内加强板分别位于所述后纵梁本体的两端附近，且所述后纵梁前内加强板和所述后纵梁后内加强板相对于所述后纵梁本体的中部的距离大致相同。可选地，所述后纵梁总成构造成所述后纵梁本体与所述后纵梁前内加强板焊接后的重叠区域及所述后纵梁本体与所述后纵梁后内加强板焊接后的重叠区域的厚度分别为所述后纵梁本体上的其他区域的厚度的1.6-3倍。可选地，所述后纵梁本体的至少部分区域的厚度不相同。可选地，所述第一区域的数量为五个，分别为第一区、第二区、第三区、第四区和第五区；所述第二区域的数量为一个，为第六区；所述过渡区域的数量为五个，分别为第一过渡区、第二过渡区、第三过渡区、第四过渡区和第五过渡区；所述第一过渡区位于所述第一区与所述第二区之间，所述第二过渡区位于所述第二区与所述第三区之间，所述第三过渡区位于所述第三区与所述第四区之间，所述第四过渡区位于所述第四区与所述第五区之间，所述第五过渡区位于所述第五区与所述第六区之间。特别地，本专利技术还提供一种用于车辆的后纵梁总成的设计方法，用于设计所述后纵梁总成，包括：识别所述后纵梁总成的不同位置的性能要求；根据不同位置的性能要求将所述区域划分为多个第一区域、至少一个第二区域和多个位于两个所述第一区域之间或所述第一区域和所述第二区域之间的过渡区域；进行不等厚方案设计及优化，确定所述第一区域、所述第二区域和所述过渡区域的厚度；将所述第一区域、所述第二区域和所述过渡区域的厚度值代入所述车辆的有限元碰撞模型中进行性能校核；判断所述性能是否满足要求，若是，则设计固化，若否，则重新进行不等厚方案设计及优化。根据本专利技术的方案，后纵梁本体采用一体成型的结构，不需要进行剪裁、焊接等工序，成品表面光滑均匀。后纵梁本体包括多个第一区域、至少一个第二区域和多个位于两个第一区域之间或第一区域和第二区域之间的过渡区域，且第一区域的硬度大于第二区域的硬度，第一区域用于提高车辆的安全性，第二区域吸收零件碰撞时产生的溃缩能，满足车辆实际运行中对后纵梁总成的强度、刚度和耐久性要求。根据下文结合附图对本专利技术具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本专利技术的上述以及其他目的、优点和特征。附图说明后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本专利技术的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：图1是根据本专利技术的一个实施例的后纵梁本体的结构示意图；图2是根据本专利技术的一个实施例的后纵梁总成的结构示意图；图3是根据本专利技术的一个实施例的后纵梁前内加强板的结构示意图；图4是根据本专利技术的一个实施例的后纵梁后内加强板的结构示意图；图5是根据本专利技术的一个实施例的后纵梁总成设计方法的流程框图。具体实施方式图1是根据本专利技术的一个实施例的后纵梁本体10的结构示意图。图2是根据本专利技术的一个实施例的后纵梁总成的结构示意图。如图1和图2所示，本专利技术提供了一种用于车辆的后纵梁总成，包括后纵梁本体10。后纵梁本体10为一体成型结构，包括多个第一区域11、至少一个第一区域12、和位于两个第一区域11之间或位于第一区域11和第一区域12之间的多个过渡区域13。多个第一区域11的硬度均为大于第一阈值，用于提高车辆的安全性。至少一个第一区域12的硬度均为小于第二阈值，第二阈值不超过第一阈值，用于吸收零件碰撞时产生的溃缩能。多个过渡区域13的长度大于第三阈值，以便于轧制零件。每一个过渡区域13的两侧端面的厚度与其相连的第一区域11或第一区域12的端面的厚度相同，且每一个过渡区域13的厚度渐变。根据本实施例的方案，后纵梁本体10采用一体成型的结构，不需要进行剪裁、焊接等工序，成品表面光滑均匀。后纵梁本体10包括多个第一区域11、至少一个第一区域12和多个位于两个第一区域11之间或第一区域11和第一区域12之间的过渡区域13，且第一区域11的硬度大于第一区域12的硬度，第一区域11用于提高车辆的安全性，第一区域12吸收零件碰撞时产生的溃缩能，满足车辆实际运行中对后纵梁总成的强度、刚度和耐久性要求。在一个优选地实施例中，后纵梁本体10呈阶梯状结构，每个第一区域11的厚度不相同，以满足不同位置的不同强度的要求，从而实现重量的最佳分布，同时集本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于车辆的后纵梁总成，其特征在于，包括：/n后纵梁本体，为一体成型结构，包括多个第一区域、至少一个第二区域、和位于两个所述第一区域之间或位于所述第一区域和所述第二区域之间的多个过渡区域；/n多个所述第一区域的硬度均为大于第一阈值，用于提高所述车辆的安全性；/n至少一个所述第二区域的硬度均为小于第二阈值，所述第二阈值不超过所述第一阈值，用于吸收零件碰撞时产生的溃缩能；/n多个所述过渡区域的长度大于第三阈值，以便于轧制零件；/n每一个所述过渡区域的两侧端面的厚度与其相连的所述第一区域或所述第二区域的端面的厚度相同，且每一个所述过渡区域的厚度渐变。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于车辆的后纵梁总成，其特征在于，包括：
后纵梁本体，为一体成型结构，包括多个第一区域、至少一个第二区域、和位于两个所述第一区域之间或位于所述第一区域和所述第二区域之间的多个过渡区域；
多个所述第一区域的硬度均为大于第一阈值，用于提高所述车辆的安全性；
至少一个所述第二区域的硬度均为小于第二阈值，所述第二阈值不超过所述第一阈值，用于吸收零件碰撞时产生的溃缩能；
多个所述过渡区域的长度大于第三阈值，以便于轧制零件；
每一个所述过渡区域的两侧端面的厚度与其相连的所述第一区域或所述第二区域的端面的厚度相同，且每一个所述过渡区域的厚度渐变。


2.根据权利要求1所述的后纵梁总成，其特征在于，还包括：
后纵梁前内加强板和后纵梁后内加强板，均焊接在所述后纵梁本体上，且均由冷成型板冲压而成。


3.根据权利要求2所述的后纵梁总成，其特征在于，所述后纵梁前内加强板设置有后副车架前安装点，用于安装后副车架；
所述后纵梁后内加强板设置有后副车架后安装点，用于安装所述后副车架。


4.根据权利要求3所述的后纵梁总成，其特征在于，所述后纵梁本体通过热成型制造而成，所述第二区域通过控制制造过程中模具内的冷却速度使得其硬度小于所述第二阈值。


5.根据权利要求4所述的后纵梁总成，其特征在于，所述后纵梁后内加强板焊接在一组相连的所述第一区域和所述第二区域的相邻端部。


6.根据权利要求5所述的后纵梁总成，其特征在于，所述后纵梁前内加强板和所述后纵梁后内加强板分别位于所述后纵梁本体的两端附近，且所述后纵梁前内加强板和所述后纵梁后内加强板相对于所述后纵梁本体的中部的距离大致相同...

【专利技术属性】
技术研发人员：李文中，李振兴，闫雪燕，刘敬，王立，李莉，顾鹏云，
申请(专利权)人：宁波吉利汽车研究开发有限公司，浙江吉利控股集团有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33