一种用于汽车的车架的制作方法

本技术涉及汽车零部件，特别是一种具有车架模块和主车架的车架，其中车架模块可构造为汽车底盘的前副车架。

背景技术：

1、前副车架作为整个汽车的重要部分，起到固定悬架系统、支撑发动机与车身作用，承受着车辆行驶过程中由启动、加速、制动及转向等多种复合工况的产生的作用力，同时还需抵抗复杂路况带来的地面冲击，因此前副车架对车辆的可靠性、驾驶安全性及舒适性起到至关重要的作用。

2、车轮上跳试验是评价车架是否合格的一种极端工况，此时车轮上跳限位承受满载车重的6～8倍的冲击力，一般铝镁铸造合金结构很难达到强度、刚度要求，尤其是在铝镁铸件与前侧、后侧主车架连接位置，经常会出现强度不足、应力集中而到处的断裂破坏。对于镁铝合金铸件前侧、后侧主车架连接位置的强度不足与应力集中问题，通常只是增加或者改变附近加强筋结构，但受结构空间位置及铸造工艺的影响，起到作用有限，目前没有彻底解决该问题的好方式。

3、所以亟需一种作为前副车架的车架结构，旨在保证轻量化效果的基础上，解决与前侧、后侧主车架各部分相连的结构强度与刚度不足的技术问题。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种车架，以解决上述技术问题。

2、为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

3、本实用新型提供一种用于汽车的车架，该车架包括一体铸造成型的车架模块和与该车架模块相固定的主车架，所述车架模块包括两个沿纵向延伸且平行间隔布置的纵梁和两个沿横向延伸且平行间隔布置的横梁，两个横梁设置在两个纵梁之间并分别通过侧翼板与两侧的所述纵梁相连，横梁的竖向高度低于纵梁，而形成整体上在横梁处下凹的框体结构；

4、所述车架模块形成一矩形框架，其中，两个所述纵梁和两个所述横梁形成为左纵梁、前横梁、右纵梁、后横梁、左侧壁和右侧壁；所述左纵梁和右纵梁、左侧壁和右侧壁分别关于车架模块左右方向中间面镜像对称；所述前横梁和后横梁设置在左纵梁和右纵梁的下方；所述左侧壁从所述左纵梁的右侧面的底部中间位置向下、向右延伸，所述右侧壁从所述右纵梁的左侧面的底部中间位置向下、向左延伸；位于所述左纵梁和右纵梁之间的所述前横梁和后横梁沿横梁长度方向在两端分别延伸至左侧壁和右侧壁的两端后继续向上、向外延伸到矩形框架的外侧；向左侧开口的所述左纵梁和向右侧开口的右纵梁的前后两侧分别延伸至矩形框架的外侧；

5、所述主车架包括前侧左主车架、后侧左主车架、前侧右主车架和后侧右主车架；

6、其中，所述左纵梁的前后两侧分别固定搭接所述前侧左主车架和后侧左主车架，所述右纵梁的前后两侧进而分别固定搭接所述前侧右主车架和后侧右主车架；

7、在所述左纵梁的与前侧左主车架的搭接处的后侧设置有左矩形凹腔结构、右纵梁的与前侧右主车架搭接处的后侧设置有右矩形凹腔结构；左矩形凹腔结构和右矩形凹腔结构的长度方向分别沿左纵梁的长度方向延伸，左矩形凹腔结构内和右矩形凹腔结构内的相对的侧面之间设置有加强筋；

8、所述左矩形凹腔结构和右矩形凹腔结构分别设置在左纵梁和右纵梁的上侧面。

9、依此，车架模块形成整体上在横梁处下凹的框体结构，可以提高构件的整体刚性和抗弯及抗扭强度；车架模块是一体铸造成型的构件，利于加工，具体的，在铸造过程中，横梁下凹布置有利于材料流动，液体材料在模具型腔中顺序充填，避免卷气，提高成品率；在车架模块的纵梁与相应前侧主车架搭接处后侧设置沿x向布置的矩形凹腔结构，可有效增加z方向的强度以及y方向的刚性值。并在其内部配以不同方向的加强筋结构，加强了x与y方向的强度，使得前副车架强度符合要求，提升驾驶安全性。

10、在此需要说明的是，所述“纵向”是指：在车架模块或车架安装使用于车辆的状态下，对应车辆的整车纵向方向，即图中x轴方向。本文中，在所述纵向上的相对位置或位置关系被定义为“前”、“后”，相应于此，所述“纵向”在有些语境下亦可描述为“前后方向”。

11、所述“横向”是指：在车架模块或车架安装使用于车辆的状态下，对应车辆的整车横向方向(与上述纵向方向相垂直)，即图中y轴方向。本文中，在所述横向上的相对位置或位置关系被定义为“左”、“右”，相应于此，所述“横向”在有些语境下亦可描述为“左右方向”。

12、所述“竖向”是指：在车架模块或车架安装使用于车辆的状态下，对应车辆的整车高度方向，即图中z轴方向。本文中，在所述竖向上的相对位置或位置关系被定义为“上”、“下”或者“顶”、“底”，相应于此，所述“竖向”在有些语境下亦可描述为“上下方向”。

13、根据本实用新型的一个实施方式，所述左矩形凹腔结构和右矩形凹腔结构关于车架模块左右方向中间面镜像对称布置且内部设置有两条不同长度方向的加强筋。

14、适宜的是，，其中一条加强筋沿垂直于左纵梁的长度方向分布，另一条加强筋倾斜布置，两个加强筋间隔布置。

15、根据本实用新型的一个实施方式，，所述前横梁的中部为向下开口的结构，所述前横梁的中部固定连接有用以封闭所述开口的加强板。

16、优选的，所述加强板的中间开设有减重孔。

17、适宜的是，所述前横梁的中部设置为中间粗两端细的形状。

18、根据本实用新型的一个实施方式，所述左纵梁、前横梁、右纵梁和后横梁由镁铝合金一体化铸造成型为左右对称的所述框体结构。

19、根据本实用新型的一个实施方式，所述前横梁的与左纵梁交汇处的外侧布置有车轮上跳左限位板，车轮上跳左限位板用以限制左侧车轮在竖向上的运动幅度；

20、所述前横梁的与左纵梁交汇处的内侧设置有发动机左侧安装位置；

21、所述前横梁的与右纵梁交汇处的外侧布置有车轮上跳右限位板，车轮上跳右限位用以限制右侧车轮在竖向上的运动幅度；

22、所述前横梁的与右纵梁交汇处的内侧布置有发动机右侧安装位置；

23、所述后横梁的中部布置发动机后侧安装位置。

24、根据本实用新型的一个实施方式，所述后横梁与左纵梁、右纵梁交汇处的外侧分别布置有车身左侧安装位置、车身右侧安装位置，使前副车架支撑部分车身。

25、根据本实用新型的一个实施方式，所述车架模块构造为汽车底盘的前副车架，该车架模块上构造有或安装有前悬挂支架。

26、在上述技术方案中，本实用新型提供的一种车架，具有以下有益效果：

27、(1)本实用新型包括一种可以一体铸造成型的车架模块，从俯视角度看，后横梁为一道横线，前横梁形成另一道横线；左纵梁和右纵梁分别形成了两道纵线，车架整体采用了“井”形结构，结构更加稳固。沿左纵梁的长度方向上的截面上看，左纵梁、前横梁、右纵梁、整体为u型截面，左纵梁、后横梁、右纵梁三者整体为u形截面，u形截面利于在铸造过程中材料的流动，液体材料在模具型腔中顺序充填，避免卷气，提高成品率；“井”形结构和u形截面使非承载式车身车架结构在立体空间上构成摇篮状框架，类似一种拱形，有效抵抗复杂路况带来的地面冲击。

28、(2)本实用新型的车架，包括车架模块和与该车架模块相固定的主车架，由于车架模块的前横梁与左纵梁、右纵梁交汇处受力、承载复杂，根据有限元验证，结合铸造工艺可行性，在左纵梁与前侧左主车架相连处以及右纵梁与前侧右主车架相连处增加矩形凹腔结构，并在宽度方向设置有加强筋，使得其强度符合要求，进一步提升驾驶安全性。