一种车架部件

技术领域

本发明涉及汽车制造领域，尤其是指一种用于 客车骨架结构的车 架部件。 背景技术

现有的客车骨架结构形式主要有三种：

第一种， 非^ ^载式。 汽车有刚性车架， 又称底盘大梁架。 车身本 体悬置于车架上， 用弹性元件联接， 主要靠车架承重， 车身不参与受 力。 这种非承载式车身比较笨重， 质量大， 汽车质心高， 高速行驶稳 定性较差。

第二种， 半承载式。 半承载式车身的汽车没有刚性大梁架， 只是 加强了前围， 侧围， 后围， 底架等部位， 车身和底架共同组成了车身 本体的刚性空间结构。 这种半承载式， 车身只是部分参与受力， 质量 比非承载式车身稍小。

第三种， 采用巨型钢管焊接而成的全承载式车身结构。 该全承载 式车身结构虽然质量比前两种小，但还不能有 效的大幅度降低车身重 量。

以上三种结构均为钢制结构， 整车重量大， 导致承载能力下降， 客车能耗偏高，再有钢骨架容易生锈， 即使磷化处理过的骨架寿命也 不过 8年左右， 而且不能回收利用。 磷化液中的磷是一种剧毒物质， 以及矩型钢管上所喷的防锈漆， 均严重污染环境。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种新的铝 型材部件来替代 目前客车在车顶骨架中所使用的钢制骨架型材 ，在保证车顶刚度需要 的同时， 降低车身的重量， 并且不易腐蚀， 延长骨架的使用寿命。 本发明解决上述技术问题的技术方案如下： 一种车架部件， 所述 车架部件本体为横截面呈 Ω型的长条形 槽结构， 槽的两个侧边分 别向 槽外侧延展出两个翻边， 所述车架部件材料为铝合金或镁合 金。

本发明的有益效果是：采用铝合金或镁合金材 料替代传统钢制材 料， 大幅延长了车顶的使用寿命； 同时， 采用横截面呈 Ω型的长条形 凹槽状的铝合金或镁合金结构设计大大降低了 由其组合后的车顶骨 架的重量， 一方面可降低车体骨架侧围的承重， 延长车体侧围骨架的 寿命， 另一方面降低了汽车使用中的油耗， 节约了汽车的使用成本； 采用铝合金或镁合金材料可防止对本发明车架 部件的锈蚀，并且当整 车报废后， 还可回收利用。 US20030136477A1专利、 JP2004-017682A 专利以及范军锋在 2009年第 2期的《汽车工艺与材料》上发表的《现 代轿车轻量化技术研究——新材料技术、 轻量化工艺和轻量化结构》 均没有公开本发明的横截面呈 Ω型的长条形凹槽车架部件。 在上述技术方案的基础上， 本发明还可以做如下改进。

进一步， 所述 槽的两个侧边互相平行， 所述 槽的底边垂直于 凹槽的两个侧边， 且底边与两个翻边相平行。

采用上述进一步方案的有益效果是， 一方面 "所述凹槽的两个侧 边互相平行， 所述凹槽的底边垂直于凹槽的两个侧边， 且底边与两个 翻边相平行"的结构便于其与其他部件之间的� �接， 另一方面也增强 车架部件本体的抗弯曲能力。

进一步， 所述 槽底边与侧边之间的拐角为圓角。

采用上述进一步方案的有益效果是，防止当本 发明车架部件受到 外力而变形或扭转时， 槽底边与第一侧边之间的拐角或者 槽底边 与第二侧边之间的拐角因应力集中而产生裂纹 。

进一步， 所述 槽的侧边与翻边之间的拐角为圓角。

采用上述进一步方案的有益效果是，防止当本 发明车架部件受到 外力而变形或扭转时， 槽的侧边与翻边之间的拐角因应力集中而产 生裂纹。 进一步， 所述凹槽长度为 10 ~ 1 ⁴ 000 匪， 凹槽壁厚度 1 ~ 8 匪， 翻边的厚度为 1 ~ 8 匪， 两翻边边缘之间的距离为 30 ~ 200 匪。

进一步， 所述底边到翻边的垂直距离为 2Q ~ 8 Q 匪。

进一步， 所述圓角半径为 0. 5 ~ 8 mm。

进一步，所述铝合金为 6005T5、 6005Τ6、 6082Τ5、 6082Τ6、 7Α04、 7003或者 7005型铝合金。

采用上述进一步方案的有益效果是，保证本发 明车架部件达到与 钢材相近的强度或高于钢材的强度。 附图说明

图 1为本发明车架部件结构图；

图 2为图 1中本发明车架部件沿 Α方向的横截面剖视图； 图 3为本发明车架部件作为顶盖横梁和顶盖纵梁� �连接结构图。 图 4为图 3中所使用的中角码的横截面结构图。 具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述 ，所举实例只用于 解释本发明， 并非用于限定本发明的范围。

如图 1、 图 2所示， 本发明车架部件本体为一横截面呈 Ω型的长 条形凹槽结构，凹槽的底边 101垂直于凹槽的第一侧边 102和第二侧 边 103 , 第一侧边 102与第二侧边 103相平行， 第一侧边 102和第二 侧边 103分别向凹槽外侧延展出第一翻边 104和第二翻边 105 , 凹槽 的底边 101与第一翻边 104和第二翻边 105相平行； 凹槽中底边 101 与第一侧边 102之间的拐角为圓角，底边 101与第二侧边 103之间的 拐角为圓角， 第一侧边 102与第一翻边 104之间的拐角为圓角， 第二 侧边 103与第二翻边 105之间的拐角为圓角。本发明车架部件中的各 拐角采用圓角形式，可以防止当受到外力而变 形或扭转时因拐角处应 力集中而产生裂紋。

本发明车架部件中， 凹槽的长度为 40 ~ 14000 mm, 更为优选地 为 400 ~ 2500 匪；底边 101的宽度为 20 ~ 100 匪，更为优选地为 25 ~ 50 mm; 凹槽壁厚度为 1 ~8 mm, 更为优选地为 2~5 mm; 第一翻边 104的厚度为 1 ~8 mm, 更为优选地为 2 - 5 匪； 第二翻边 105的厚 度为 1 ~8 匪， 更为优选地为 2~5 匪； 车架部件的宽度， 即第一翻 边 104远离第二翻边 105的边缘到第二翻边 105远离第一翻边 104的 边缘的距离为 30 - 200 mm, 更为优选地为 40 ~ 100 mm; 车架部件的 高度， 即底边 101到第一翻边 104或者第二翻边 105的垂直距离为 20 - 80 匪， 更为优选地为 25 - 55 匪； 车架部件中各个拐角的圓角 半径为 0.5~8 匪， 更为优选地为 1 ~4 匪。 本发明车架部件采用镁 合金或者型号为 6005T5、 6005Τ6、 6082Τ5、 6082Τ6、 7Α04、 7003、 7005 的铝合金， 以上各型号铝合金均可满足本发明车架部件的 硬度 要求。 实施例 1-5

如前所述的铝型材部件，其可用于不同汽车的 各参数的具体大小

:¾口下表所示：

实施例 1 实施例 2 实施例 3 实施例 4 实施例 5 槽长度

40 400 1500 2500 14000 ( mm )

底边 101宽度

20 25 40 50 100 ( mm )

槽壁厚度

1 2 3 5 8 ( mm )

第一翻边 104

1 2 3 5 8 的厚度（ mm )

第二翻边 105

1 2 3 5 8 的厚度（ mm )

车架部件的

30 40 70 100 200 宽度（mm)

车架部件的

20 25 40 55 80 高度 (mm) 各拐角的圓

0. 5 2 4 6 8 角半径 ( mm ) 图 3为本发明车架部件作为顶盖横梁和顶盖纵梁� �连接结构图。 图 3 中， 本发明车架部件作为车架整体结构中的顶盖横 梁和顶盖纵 梁， 通过中角码进行铆接。 具体地， 顶盖横梁 dl通过第一中角码 j l 和第二中角码 j 2与第一顶盖纵梁 d2铆接， 其中第一中角码 j l和第 二中角码 j 2的一个边分别与第一顶盖纵梁 d2的 槽结构中的两个侧 边通过铆釘铆接在一起，第一中角码 j l和第二中角码 j 2的另一个边 与顶盖横梁 dl的一个侧边通过铆釘铆接在一起；顶盖横梁 d2通过第 三中角码 j 3和第四中角码 j4与第二顶盖纵梁 d3铆接， 其中第三中 角码 j 3和第四中角码 j 4的一个边分别与第二顶盖纵梁 d3的凹槽结 构中的两个侧边通过铆釘铆接在一起， 第三中角码 j 3和第四中角码 j4的另一个边与顶盖横梁 dl的另一个侧边对称于第一中角码 j l和 第二中角码 j 2的铆接位置， 通过铆釘铆接在一起。

图 3连接结构中的中角码横截面结构如图 4所示为 "L" 型直角 结构， 其内角以及两边的边缘处采用圓角结构， 避免了局部应力过大 而使中角码产生裂纹。 本发明与目前客车骨架结构中所使用的钢制部 件相比，具有重量 轻、 寿命长的特点， 并且本发明的车架部件的强度不低于钢制部件 ， 举例说明: ¾口下：

目前， 普通钢骨架客车顶盖横梁及顶盖纵梁一般为 30匪 X 50匪 x l. 75匪矩形钢管， 其 1 m长的重量为 2. 1 kg, 其到屈服极限时的 抗拉力为

F=Rm X S

其中 Rm是抗拉强度， 单位是 MPa， S为矩形钢管截面积， 单位是平方 米。 型号为 Q235的矩形钢管抗拉强度 Rm为 415MPa , 矩形钢管的截 面积 S=0. 00026775 m% 所以可得抗拉力为

F=Rm x S=111116 N。 若采用本发明车架部件作为顶盖横梁及纵梁， 当其截面积

S=0. 000542 m ² 时， 采用 6082T6型铝合金，其抗拉强度为 Rm=310 MPa, 则可得出其抗拉力

F=Rm x S=168175 N

而其 1 m长的重量为

G=2. 7 g/cm ³ x 542 cm ³ =l. 46 kg 由此可知，采用此种铝合金作为顶横梁和顶纵 梁到屈服极限时的 抗拉力高于 30mm X 50mm X 1. 75匪矩形钢管， 而重量却只有矩形钢管 的 69. 5%。 因此使用本发明的铝型材部件其在大大减轻重 量的同时， 能够达到现有骨架为矩形钢管结构的客车的强 度， 使客车的自重减 轻，减少能耗， 并且不会生锈，相比钢制部件，其使用寿命大 大延长, 可达 25年。 以上所述仅为本发明的较佳实施例， 并不用以限制本发明， 凡在 本发明的精神和原则之内， 所作的任何修改、 等同替换、 改进等， 均 应包含在本发明的保护范围之内。