一种变截面空间构型薄板钢制轻量化副车架

本发明涉及汽车零部件设计，更具体的说是涉及一种变截面空间构型薄板钢制轻量化副车架。

背景技术：

1、副车架是汽车底盘重要的组成部分，与发动机、悬架系统、转向系统、车身等总成零件均有着直接或间接的连接，同时在底盘系统中起一定的支撑作用，其结构对整车的静动态及操纵稳定性等性能起重要作用。副车架具有提高悬架系统的连接刚度、吸收路面振动、集成悬挂系统零部件以便于底盘总成安装、实现同平台车型之间悬架系统互换等优势。

2、目前副车架主要有两种常见的类型：一种是管梁式弯曲成型副车架，一种是板壳式冲压成型副车架。管梁式弯曲成型副车架主要是将管材折弯为指定形状，再将各管材通过焊接进行连接，从而得到副车架的框架式结构。板壳式冲压成型副车架是先将板材冲压成型，再通过焊接、螺栓等连接方式得到框架式结构。

3、传统的副车架由于结构问题，无论管梁弯曲成型或板壳冲压成型，都需要将副车架整体框架式结构划分为不同子结构，再通过后续机加工拼接成型，存在以下不足：

4、1、生产工艺流程繁琐，除零部件生产工艺外还需要额外装配环节，生产效率低。

5、2、现有管状副车架存在大面积腔体结构，采用铸造工艺时由于空腔内部需要制芯，导致工艺复杂和结构内表面难以进行加工处理，内表面较粗糙且存在毛刺，在后续使用中易产生疲劳裂纹。

6、3、现有板壳冲压成型的副车架存在结构刚度偏低和整体重量较大的问题。

7、4、目前副车架制造通常采用铝合金，导致追求刚度提升的同时，强度存在不足的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种变截面空间构型薄板钢制轻量化副车架，以期解决背景技术中的技术问题。

2、为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

3、一种变截面空间构型薄板钢制轻量化副车架，包括：副车架本体,所述副车架本体采用变截面工字钢制成；副车架本体呈左右对称结构；其左侧的一个顶角为左侧前车身安装孔，紧靠左侧前车身安装孔的内侧设有左侧前上摆臂安装孔，在左侧前上摆臂安装孔下方为左侧前下摆臂安装孔，其右侧的一个顶角为左侧后车身安装孔，紧靠左侧后车身安装孔的内侧设有左侧后上摆臂安装孔，在左侧后上摆臂安装孔下方为左侧后下摆臂安装孔，在左侧后车身安装孔远离左侧后上摆臂安装孔的一侧设有平衡杆安装孔，在平衡杆安装孔的一侧设有左侧横拉杆安装孔；其中，以四个车身安装孔为几何边界约束，各悬挂摆臂安装座为受力点。

4、在一些实施例中，在不提升整体质量的前提下，左侧前车身安装孔的外围设有外轮廓板，外轮廓板在约束左侧前车身安装孔的同时与左侧前摆臂安装孔连接。

5、在一些实施例中，还包括中段加强筋，若干个所述中段加强筋对应摆臂安装孔设置在变截面工字钢上，中段加强筋在补强变截面工字钢结构的同时对左侧前上摆臂安装孔，左侧前下摆臂安装孔，左侧后上摆臂安装孔，左侧后下摆臂安装孔形成支撑作用。

6、在一些实施例中，所述左侧前车身安装孔，左侧后车身安装孔，左侧横拉杆安装孔，平衡杆安装孔均采用槽钢结构，在槽型结构内部布置第一加强筋，在不增加整体质量的前提下第一加强筋与后段平衡杆6安装座边缘相连。

7、本发明与现有技术相比具有的有益效果是：

8、本发明结构新颖，实用性强。该副车架结构使用变截面工字钢和槽钢辅以局部加强筋结构代替现有副车架的管状封闭结构或冲压结构，消除了现有副车架存在的腔形结构，利于生产及后续机加工。

9、工字钢和槽钢增加了结构整体的抗弯及抗扭刚度，同时采用变截面构型在主要受力区域适当增加截面高度，提升了副车架局部刚度与强度。且工字钢和槽钢相较于管状封闭结构去除了冗余面，实现了轻量化效果。五连杆独立悬架结构摆臂分别连接至副车架周围的安装吊耳，副车架框形结构四角螺栓孔与车身相连，实现副车架集成与连接悬挂的作用。

技术特征：

1.一种变截面空间构型薄板钢制轻量化副车架，其特征在于，包括：副车架本体,所述副车架本体采用变截面工字钢制成；副车架本体呈左右对称结构；其左侧的一个顶角为左侧前车身安装孔，紧靠左侧前车身安装孔的内侧设有左侧前上摆臂安装孔，在左侧前上摆臂安装孔下方为左侧前下摆臂安装孔，其右侧的一个顶角为左侧后车身安装孔，紧靠左侧后车身安装孔的内侧设有左侧后上摆臂安装孔，在左侧后上摆臂安装孔下方为左侧后下摆臂安装孔，在左侧后车身安装孔远离左侧后上摆臂安装孔的一侧设有平衡杆安装孔，在平衡杆安装孔的一侧设有左侧横拉杆安装孔；其中，以四个车身安装孔为几何边界约束，各悬挂摆臂安装座为受力点。

2.根据权利要求1所述的一种变截面空间构型薄板钢制轻量化副车架，其特征在于，在不提升整体质量的前提下，左侧前车身安装孔的外围设有外轮廓板，外轮廓板在约束左侧前车身安装孔的同时与左侧前摆臂安装孔连接。

3.根据权利要求1所述的一种变截面空间构型薄板钢制轻量化副车架，其特征在于，还包括中段加强筋，若干个所述中段加强筋对应摆臂安装孔设置在变截面工字钢上，中段加强筋在补强变截面工字钢结构的同时对左侧前上摆臂安装孔，左侧前下摆臂安装孔，左侧后上摆臂安装孔，左侧后下摆臂安装孔形成支撑作用。

4.根据权利要求1所述的一种变截面空间构型薄板钢制轻量化副车架，其特征在于，所述左侧前车身安装孔，左侧后车身安装孔，左侧横拉杆安装孔，平衡杆安装孔均采用槽钢结构，在槽型结构内部布置第一加强筋，在不增加整体质量的前提下第一加强筋与后段平衡杆6安装座边缘相连。

技术总结本发明公开了一种变截面空间构型薄板钢制轻量化副车架，包括：副车架本体,所述副车架本体采用变截面工字钢制成；副车架本体呈左右对称结构；其左侧的一个顶角为左侧前车身安装孔，紧靠左侧前车身安装孔的内侧设有左侧前上摆臂安装孔，在左侧前上摆臂安装孔下方为左侧前下摆臂安装孔，其右侧的一个顶角为左侧后车身安装孔，紧靠左侧后车身安装孔的内侧设有左侧后上摆臂安装孔，在左侧后上摆臂安装孔下方为左侧后下摆臂安装孔，在左侧后车身安装孔远离左侧后上摆臂安装孔的一侧设有平衡杆安装孔，在平衡杆安装孔的一侧设有左侧横拉杆安装孔；其中，以四个车身安装孔为几何边界约束，各悬挂摆臂安装座为受力点。技术研发人员：卢耀辉,李佚非,韩龙龙,王浩源,宋承裕,张雅东,王北昆,何庆一受保护的技术使用者：西南交通大学技术研发日：技术公布日：2024/7/11