一种新能源汽车副车架及汽车制造技术

本申请提供了一种新能源汽车副车架及汽车，包括：第一组件，第一组件右侧两端臂分别与第三组件和第四组件的一端铸造成型；第二组件左侧的两端臂分别与第三组件和第四组件的另一端铸造成型；第一组件及第二组件的下表面分别开设有清砂通孔；第一组件的上端前后分别设置有第五加强筋；第一组件左侧向外扩张的两个前后扩张臂的上表面分别设置有第一加强筋及第二加强筋；第二组件的上端面前后设置有第六加强筋；第二组件右侧上表面前后分别设置有第三加强筋及第四加强筋。本申请通过在关键连接点位置采用真空增压铸造工艺实现薄壁化和加强筋结构，以及减重孔等结构，整体降低副车架重量，提高与周边件的连接强度和可靠性。提高与周边件的连接强度和可靠性。提高与周边件的连接强度和可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种新能源汽车副车架及汽车


[0001]本申请涉及汽车用副车架，具体而言，涉及一种新能源汽车副车架及汽车。

技术介绍

[0002]随着全球能源危机与环境问题，国家在汽车行业不断推出节能减排降耗的一些政策和法规，轻量化是实现汽车节能减排和降低油耗的重要手段之一，是汽车未来的发展趋势之一，尤其是对提升新能源汽车续航里程意义重大。据统计汽车重量每减轻10％，传统汽车油耗节省8％～10％，新能源汽车续航里程增加5.5％。根据中国制造2025规划，明确2025年汽车整车比2015年减重20％、2030年减重35％，轻量化已经成为中国汽车行业发展的重点突破方向。汽车轻量化的途径包括结构拓扑优化、高性能轻质材料和先进制造工艺等，采用铝合金、镁合金、碳纤维复合材料等轻质材料是实现汽车轻量化的一条重要途径。
[0003]铝合金密度是钢的1/3，具有耐环境腐蚀、加工性能优良及可回收利用等显著优势，是目前汽车上应用最多的一种轻质材料，广泛应用于汽车动力总成、底盘、车身等系统的零部件上。碳纤维复合材料是由碳纤维增强体和树脂、金属、陶瓷等基体结合而成的一种复合材料，其密度为1.7g/cm3
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2.3g/cm3，约为钢的1/4，具有高比强度、高比模量、耐疲劳、抗蠕变、耐高温、抗腐蚀等优异性能，根据基体类型不同可分为碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)、碳纤维增强碳基复合材料(C/C)、碳纤维增强热固性树脂(TS)和碳纤维增强热塑性树脂(TP)等。随着碳纤维复合材料制造工艺的不断成熟，其成本也在不断下降，目前在汽车内饰骨架、装饰板、板簧、传动轴等零件上获得应用，未来在汽车上有巨大的应用前景。根据轻量化技术发展路线图，未来将重点发展铝合金、镁合金和碳纤维复合材料等技术，实现碳纤维复合材料混合车身及碳纤维零部件的大范围应用，到2025年单车用铝量超过250Kg、碳纤维复合材料使用量占车重2％，到2030年单车用铝量超过350Kg、碳纤维复合材料使用量占车重5％。随着新能源汽车在市场的加速渗透，新能源汽车用材呈现出由钢质、钢铝混合、全铝到多材料混合的一个发展趋势，未来新能源汽车将是多种材料混合应用的一个平台，真正实现合适的材料用在合适的地方。
[0004]副车架是新能源汽车底盘系统的关键承载件，相当于底盘悬架和车身之间的一个连接缓冲体，通过调校副车架的软硬刚度，可以减缓车辆行驶或发动机工作带来的振动和噪音，从而保证汽车行驶的安全性、舒适性和操控性。目前汽车副车架按材质分为钢板冲焊副车架和铝合金铸造副车架，综合考虑成本和轻量化等因素，副车架应用原则一般为：低端车型采用钢板冲焊副车架，中高端车型采用铝合金铸造副车架。钢板冲焊副车架成本低、强度高，但缺点是重量较大、尺寸精度低，不符合新能源汽车提升续航里程的理念。铝合金铸造副车架包括铸件/型材焊接副车架和整体铸造副车架，相比钢板冲焊副车架可减重30％
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40％，但铸件/型材焊接副车架的焊接工艺极其复杂，导致焊缝处强度和可靠性降低，整体铸造副车架成本较高、制造工序复杂、工艺难度大、良品率低。
[0005]因此，在未来新能源汽车多材料混合应用的趋势下，提供一种多材料混合的副车架结构，通过薄壁化、加强筋和减重孔等结构的设计和优化，在轻量化、降低工艺难度的前
提下提高强度和可靠性、简化制造工序、提升尺寸精度，是本技术需要解决的技术问题。

技术实现思路

[0006]本申请的目的在于提供一种新能源汽车副车架，克服了现有技术中指出的缺陷，具体方案如下：
[0007]本技术的新能源汽车副车架，包括：
[0008]第一组件，呈工字型结构，且左侧开口大，右侧开口小，整体为空心铸造结构，第一组件右侧两端臂分别与第三组件和第四组件的一端铸造成型；
[0009]第二组件，呈工字型结构，且左侧开口小，右侧开口大，整体为空心铸造结构，第二组件左侧两端臂分别与第三组件和第四组件的另一端铸造成型，且第二组件、第三组件、第四组件及第一组件共同构成一长方形安装孔；
[0010]所述第一组件及所述第二组件的前后交叉位置的空心铸造结构的下表面分别开设有清砂通孔；
[0011]所述第一组件前后交叉位置的上表面分别设置有第一U型连接位及第二U型连接位，且第一U型连接位及第二U型连接位的U型内部拐角处设置有第五加强筋；
[0012]所述第一组件左侧向外扩张的两个前后扩张臂的上表面分别设置有第一加强筋及第二加强筋；
[0013]所述第二组件前后交叉位置的上表面分别设置有第三U型连接位及第四U型连接位，且第三U型连接位及第四U型连接位的U型内部拐角处设置有第六加强筋；
[0014]所述第二组件右侧向外扩张的两个前后扩展臂的上表面分别设置有第三加强筋及第四加强筋。
[0015]优选的，所述第一加强筋、第二加强筋、第三加强筋、第四加强筋、第五加强筋以及第六加强筋的厚度均为6
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10mm。
[0016]优选的，所述第一组件的后扩张臂及所述第二组件的后扩展臂的上表面均设置有凸台加强筋，所述凸台加强筋的厚度为3
‑
5mm。
[0017]优选的，所述第一组件的左侧面设置有两个左梯形臂连接点，所述左梯形臂连接点的内部拐角点设置有厚度为6
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10mm的第七加强筋；所述第二组件的右侧面设置有两个右梯形臂连接点，所述右梯形臂连接点的内部拐角点设置有厚度为6
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10mm的第八加强筋。
[0018]优选的，所述第一组件及所述第二组件的前后交叉位置的下表面开设的清砂通孔的孔径为75
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85mm。
[0019]优选的，所述第一组件和第二组件的壁厚为3
‑
4mm。
[0020]优选的，所述第三组件及第四组件为空心结构，所述第三组件横截面形状为六边形，壁厚为2.5
‑
3.5mm，所述第四组件横截面形状为四边形，壁厚为3
‑
4mm。
[0021]优选的，所述第一组件和第二组件均为铝合金材质，第一组件和第二组件的屈服强度均≥250MPa、抗拉强度均≥310MPa、延伸率均≥9％，所述第三组件由碳纤维材料构成，所述第四组件为挤压铝型材，所述第四组件的屈服强度≥290MPa、抗拉强度≥310MPa、延伸率≥12％。
[0022]优选的，所述第三组件两侧，上下贯穿有可安装主减速器的螺栓孔；所述第四组件
的两侧，前后贯穿有可安装主减速器的装配通孔。
[0023]一种汽车，包括车身钣金，所述车身钣金包括所述的新能源汽车副车架。
[0024]与现有技术相比，本技术的有益效果是：
[0025]本技术中副车架根据不同位置的性能需求，通过在关键连接点位置采用真空增压铸造工艺实现薄壁化和加强筋结构，以及设计减重孔等结构，使得整体降低副车架重量，提高与周边件的连接强度和可靠性，并充分利用铝铸件、铝型材、碳纤维复合材料等多种轻质材料，使得整体质量变轻，同本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新能源汽车副车架，其特征在于，包括：第一组件(1)，呈工字型结构，且左侧开口大，右侧开口小，整体为空心铸造结构，第一组件(1)右侧两端臂分别与第三组件(3)和第四组件(4)的一端铸造成型；第二组件(2)，呈工字型结构，且左侧开口小，右侧开口大，整体为空心铸造结构，第二组件(2)左侧两端臂分别与第三组件(3)和第四组件(4)的另一端铸造成型，且第一组件(1)、第二组件(2)、第三组件(3)、第四组件(4)共同构成一长方形安装孔(5)；所述第一组件(1)及所述第二组件(2)的前后交叉位置的空心铸造结构下表面分别开设有清砂通孔(6)；所述第一组件(1)前后交叉位置的上表面分别设置有第一U型连接位(7)及第二U型连接位(8)，且第一U型连接位(7)及第二U型连接位(8)的U型内部拐角处设置有第五加强筋(1e)；所述第一组件(1)左侧向外扩张的两个前后扩张臂的上表面分别设置有第一加强筋(1a)及第二加强筋(1b)；所述第二组件(2)前后交叉位置的上表面分别设置有第三U型连接位(9)及第四U型连接位(10)，且第三U型连接位(9)及第四U型连接位(10)的U型内部拐角处设置有第六加强筋(1f)；所述第二组件(2)右侧向外扩张的两个前后扩展臂的上表面分别设置有第三加强筋(1c)及第四加强筋(1d)。2.根据权利要求1所述的新能源汽车副车架，其特征在于，所述第一加强筋(1a)、第二加强筋(1b)、第三加强筋(1c)、第四加强筋(1d)、第五加强筋(1e)以及第六加强筋(1f)的厚度均为6
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10mm。3.根据权利要求1所述的新能源汽车副车架，其特征在于，所述第一组件(1)的后扩张臂及所述第二组件(2)的后扩展臂的上表面均设置有凸台加强筋(2c)，所述凸台加强筋(2c)的厚度为3
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5mm。4.根据权利要求1所述的新能源汽车副车架，其特征在于，所述第一组件(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：张炜，李军，高东宏，陈学罡，成龙，胥洲，陈成奎，佟国栋，李润哲，李宗玉，
申请(专利权)人：中国第一汽车股份有限公司，
类型：新型
国别省市：