一种商用车混合材料仪表横梁及其制造方法技术

本申请涉及一种商用车混合材料仪表横梁及其制造方法，铝合金管梁横截面为多边形；转向管柱支架和主驾驶侧前围及转向柱一体支撑支架采用镁铝合金压铸成型，且通过FDS螺钉与铝合金管梁连接；塑料支架组件分段注塑，每一段均包括相连接的支架本体和塑料连接圈；塑料连接圈内壁设有将铝合金管梁外表面包覆连接面；塑料连接圈与铝合金管梁拉铆连接。以上的结构实现了可以用FDS和拉铆工艺取代冲压焊接工艺，减少生产的成本和步骤；塑料连接圈增大了连接面积，在连接时直接通过开口和铝合金管梁接触，进行铆接；在便于进行安装定位的同时加强了连接强度；采用分段的方式进行注塑，减小模具规模，简化注塑工艺和成本。简化注塑工艺和成本。简化注塑工艺和成本。

【技术实现步骤摘要】
一种商用车混合材料仪表横梁及其制造方法


[0001]本申请涉及车辆仪表板横梁总成
，特别涉及一种商用车混合材料仪表横梁及其制造方法。

技术介绍

[0002]在商用车新能源化过程中，随着新的功能的引入，各种电器的引入，仪表横梁承受更大的负载，带来更大的轻量化压力。现有仪表梁轻量化技术按材料分类，主要包括：单一材料仪表梁和混合材仪表梁。
[0003]单一材料仪表梁主要包含类型：
[0004]I、传统钢制冲焊仪表梁，由于其成本低廉，目前应用最广，其显著缺点是：重量大、焊接点多且工艺复杂、焊接质量不均及生产效率低；
[0005]II、铝合金冲焊或铆合仪表梁，轻量化效果好但成本很高，同样存在焊接点或连接点多，生产效率低等缺陷。
[0006]III、镁合金整体压铸仪表梁，优点是一体化设计、成型生产效率高，适用于单一型号大批量生产；但该方法成本高，前期投入巨大，轻量化效果较低。
[0007]IV、全塑仪表梁，例如CN 111216378 A的介绍，但是其对结构相对简单的乘用车仪表梁工艺上尚可实现，但对于大型复杂结构的商用汽车仪表梁总成，则存在存模具设计难度大、工艺难于实现，产品在高温度境下尺寸稳定性差、强度及刚性无法得到保证等缺陷，因此该方法同样不适用于结构复杂、强度要求高的商用汽车仪表梁。
[0008]混合材料仪表梁主要包含类型：
[0009]铝塑材料仪表梁，例如CN 217804944 U的介绍，但该方法铝合金主梁采用椭圆截面，前围连接支架与主梁螺栓固定时很难保证定位精准；各塑料支架与铝合金主梁通过模内注塑整体连接工艺，对于结构复杂的商用车仪表梁，存在模具设计复杂、模具制造成本高、工艺难度大及主梁表面增加滚花工序等缺陷，因此该方案不适用于结构复杂、强度要求高、批量相对较小的商用汽车仪表梁的制作。
[0010]因此，需要提出一种新的结构来解决以上的问题。

技术实现思路

[0011]本申请实施例提供一种商用车混合材料仪表横梁及其制造方法，以解决相关技术中铝塑材料仪表梁的铝合金主梁采用椭圆截面，导致前围连接支架与主梁螺栓固定时很难保证定位精准的问题；以及各塑料支架与铝合金主梁通过模内注塑整体连接工艺，对于结构复杂的商用车仪表梁，存在模具设计复杂、模具制造成本高、工艺难度大及主梁表面增加滚花工序等缺陷的问题。
[0012]第一方面，提供了一种商用车混合材料仪表横梁，其包括：
[0013]铝合金管梁，其横截面为多边形；
[0014]转向管柱支架，其采用镁铝合金压铸成型，并且通过FDS螺钉与所述铝合金管梁连
接；
[0015]主驾驶侧前围及转向柱一体支撑支架，其采用镁铝合金压铸成型，并且通过FDS螺钉与所述铝合金管梁连接；
[0016]塑料支架组件，其分段注塑成型；塑料支架组件的每一段均包括相连接的支架本体和塑料连接圈；塑料连接圈内壁设有将所述铝合金管梁外表面包覆的连接面；塑料连接圈上还设有供铝合金管梁进入其内部的开口；塑料连接圈与所述铝合金管梁拉铆连接。
[0017]一些实施例中，塑料支架组件的多段分别为独立的支架结构，支架结构的类型包括左侧围连接支架、右侧围连接支架、电器安装支架、中通道地板连接支架、副驾驶侧前围连接支架和增强支架。
[0018]一些实施例中，所述塑料连接圈在铝合金管梁的延伸方向延伸，并且其上还设有定位孔和连接孔；所述铝合金管梁上也设有与定位孔和连接孔；
[0019]所述塑料连接圈通过定位销和定位孔的配合，抽芯铆钉和连接孔铆接的配合与铝合金管梁连接。
[0020]一些实施例中，所述塑料连接圈的内壁与所述铝合金管梁的外表面积之间设有粘接胶层。
[0021]一些实施例中，所述塑料连接圈上还设有镂空的减重孔。
[0022]一些实施例中，所述铝合金管梁的横截面为八边形，所述塑料连接圈的内壁的横截面也为八边形。
[0023]一些实施例中，所述支架本体远离塑料连接圈的一端注塑包裹有金属嵌件。
[0024]一些实施例中，所述铝合金管梁、转向管柱支架和主驾驶侧前围及转向柱一体支撑支架上均设有与所述FDS螺钉匹配的螺纹孔。
[0025]一些实施例中，所述铝合金管梁上设有与所述塑料连接圈结构相同的金属连接圈；
[0026]所述转向管柱支架和主驾驶侧前围及转向柱一体支撑支架通过FDS螺钉与金属连接圈连接。
[0027]第二方面，提供了一种商用车混合材料仪表横梁的制造方法，其特征在于，其包括：
[0028]获取塑料支架组件每一段的结构和尺寸，并依照该结构和尺寸进行分段注塑制造；
[0029]获取铝合金管梁、转向管柱支架和主驾驶侧前围及转向柱一体支撑支架的目标造型和尺寸；然后根据目标造型和尺寸进行制作铝合金管梁、转向管柱支架和主驾驶侧前围及转向柱一体支撑支架；
[0030]利用FDS螺钉将转向管柱支架和主驾驶侧前围及转向柱一体支撑支架与铝合金管梁连接；同时将塑料连接圈与铝合金管梁连接。
[0031]本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：
[0032]本申请实施例提供了一种商用车混合材料仪表横梁及其制造方法，由于铝合金管梁横截面为多边形；转向管柱支架采用镁铝合金压铸成型，并且通过FDS螺钉与铝合金管梁连接；主驾驶侧前围及转向柱一体支撑支架采用镁铝合金压铸成型，并且通过FDS螺钉与铝合金管梁连接；塑料支架组件，分段注塑成型；塑料支架组件的每一段均包括相连接的支架
本体和塑料连接圈；塑料连接圈具有内壁设有与铝合金管梁外表面包覆并贴合的连接面；塑料连接圈上还设有供铝合金管梁进入其内部的开口；塑料连接圈与铝合金管梁拉铆连接。
[0033]以上的结构实现了可以用FDS和拉铆工艺取代冲压焊接工艺，减少生产的成本和步骤；另外由于只有转向管柱支架和主驾驶侧前围及转向柱一体支撑支架为金属，其余支架为塑料材质，大大减轻了重量；另外，塑料连接圈和铝合金管梁的横截面均为相适配的多边形，塑料连接圈增大了连接面积，在连接时直接通过开口和铝合金管梁接触，然后进行铆接即可；在便于进行安装定位的同时还加强了连接强度，避免了铝管表面滚花及处理工序的引入增加的额外成本，以及减少了零件和连接点数量，提高了零件的尺寸精度和组合安装的工作效率；再者塑料支架组件采用分段的方式进行注塑，可减小模具规模，简化注塑工艺，减少局部设计更改和更换模具带来的投入。
附图说明
[0034]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0035]图1为本申请实施例提供的商用车混合材料仪表横梁的整体结构；
[0036]图2为本申请实施例提供的塑料连接圈安装在铝合金管梁上的结构示意图；
[0037]图3为本申请实施例提供的塑料连接圈安装在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种商用车混合材料仪表横梁，其特征在于，其包括：铝合金管梁(1)，其横截面为多边形；转向管柱支架(2)，其采用镁铝合金压铸成型，并且通过FDS螺钉(11)与所述铝合金管梁(1)连接；主驾驶侧前围及转向柱一体支撑支架(7)，其采用镁铝合金压铸成型，并且通过FDS螺钉(11)与所述铝合金管梁(1)连接；塑料支架组件，其分段注塑成型；塑料支架组件的每一段均包括相连接的支架本体和塑料连接圈(3)；塑料连接圈(3)内壁设有将所述铝合金管梁(1)外表面包覆的连接面；塑料连接圈(3)上还设有供铝合金管梁(1)进入其内部的开口；塑料连接圈(3)与所述铝合金管梁(1)拉铆连接。2.如权利要求1所述的商用车混合材料仪表横梁，其特征在于：塑料支架组件的多段分别为独立的支架结构，支架结构的类型包括左侧围连接支架(4)、右侧围连接支架(5)、电器安装支架(6)、中通道地板连接支架(8)、副驾驶侧前围连接支架(9)和增强支架(12)。3.如权利要求1所述的商用车混合材料仪表横梁，其特征在于：所述塑料连接圈(3)在铝合金管梁(1)的延伸方向延伸，并且其上还设有定位孔和连接孔；所述铝合金管梁(1)上也设有与定位孔和连接孔；所述塑料连接圈(3)通过定位销和定位孔的配合，抽芯铆钉(13)和连接孔铆接的配合与铝合金管梁(1)连接。4.如权利要求3所述的商用车混合材料仪表横梁，其特征在于：所述塑料连接圈(3)的内壁与所述铝合金管梁(1)的外表面积之间设有粘接胶层。5.如权利要求3所述的商用车混合材料...

【专利技术属性】
技术研发人员：张运东，李晓扬，高亮庆，陶骏，刘伟，张水平，徐浩，
申请(专利权)人：东风商用车有限公司，
类型：发明
国别省市：