一种集成化后横梁总成的制作方法

[0001]
本发明涉及商用车底盘技术领域，尤其涉及一种集成化后横梁总成。


背景技术：

[0002]
随着商用车整车技术的发展，对整车底盘轻量化，集成化要求越来越高。后横梁总成作为商用车底盘后部重要组成部件，具有承载和连接其他零部件等重要作用，存在很大的改进空间。除此之外，如自卸车等工程类车辆存在卸货举升工况，用户在极端路面下卸货，经常会出现举升卸货时翻车的情况，因此这就要求此类商用车底盘后端拥有足够高的扭转刚度，从而增加卸货时上装车箱的稳定性，减少翻车事故发生。
[0003]
现有商用车底盘后横梁总成多采用钣金冲压的槽型梁，结构功能单一，且单位扭转刚度偏低，对整车后部扭转刚度贡献值较少，因此需要一款可以提高抗扭刚度并且可以集成多种功能的后横梁总成。


技术实现要素：

[0004]
本发明的目的在于提供一种集成化后横梁总成，以解决后横梁总成功能单一的问题。
[0005]
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
[0006]
一种集成化后横梁总成，所述集成化后横梁总成为一体结构，包括：
[0007]
双后横梁，包括第一后横梁和第二后横梁，所述第一后横梁和所述第二后横梁相互平行且间隔设置，所述第一后横梁相对于所述第二后横梁处于后端，所述第一后横梁和所述第二后横梁的端部通过横梁连接部与车架纵梁可拆卸式连接；
[0008]
后下部防护装置，设于所述第一后横梁上且位于所述第一后横梁的后下部；
[0009]
后牵引装置，设于所述第一后横梁上且位于所述第一后横梁的正后方。
[0010]
可选地，所述第一后横梁和所述第二后横梁均为封闭式方形梁。
[0011]
可选地，所述横梁连接部设有多个连接孔，多个所述连接孔与螺栓配合以连接在所述车架纵梁上。
[0012]
可选地，所述横梁连接部设有第一加强筋，所述第一加强筋设有多个，多个所述第一加强筋连接在多个所述连接孔之间。
[0013]
可选地，所述双后横梁还包括横向稳定管梁，所述横向稳定管梁设有多个，每个所述横向稳定管梁的一端连接所述第一加强筋，另一端连接所述第一后横梁或所述第二后横梁。
[0014]
可选地，所述横向稳定管梁设有四个，在所述横梁连接部、所述第一后横梁和所述第二后横梁的围设空间内呈菱形分布。
[0015]
可选地，所述后下部防护装置包括防护横梁、防护支架和第二加强筋，所述防护横梁平行于所述第一后横梁设置，所述防护横梁朝向所述第一后横梁的一侧设有纵向的第二加强筋，所述防护支架的一端连接所述第二加强筋，另一端连接于所述第一后横梁。
[0016]
可选地，所述防护横梁为中空管状，所述防护横梁内部设有蜂窝式第三加强筋。
[0017]
可选地，所述后牵引装置包括插销口和配合面，所述配合面贴合所述第一后横梁的正后表面设置，所述插销口设有两个，两个所述插销口间隔设于所述配合面的上下两端。
[0018]
可选地，所述集成化后横梁总成为全铝铸造结构。
[0019]
本发明的有益效果：
[0020]
本发明的集成化后横梁总成，包括双后横梁、后下部防护装置和后牵引装置，将后下部防护和牵引功能集成在后横梁，集成程度高；采用一体结构成型，减少整车零部件及连接件，减轻后横梁总成的总体重量；后下部防护装置和后牵引装置分别设于第一后横梁的后下部和正后部，二者位置布局优化合理。
附图说明
[0021]
图1是本发明实施例提供的一种集成化后横梁总成的轴侧结构示意图；
[0022]
图2是本发明实施例提供的一种集成化后横梁总成的俯视结构示意图；
[0023]
图3是本发明实施例提供的一种集成化后横梁总成中双后横梁的结构示意图；
[0024]
图4是本发明实施例提供的一种集成化后横梁总成中后下部防护装置的局部结构示意图；
[0025]
图5是本发明实施例提供的一种集成化后横梁总成中防护横梁的横截面剖视结构示意图；
[0026]
图6是本发明实施例提供的一种集成化后横梁总成中后牵引装置的局部结构示意图；
[0027]
图7是现有技术中采用槽型梁的后横梁总成的结构示意图。
[0028]
图中：
[0029]
1.双后横梁；11.第一后横梁；12.第二后横梁；13.横梁连接部；131.连接孔；132.第一加强筋；14.横向稳定管梁；2.后下部防护装置；21.防护横梁；211.第三加强筋；212.蜂窝孔；22.防护支架；23.第二加强筋；3.后牵引装置；31.插销口；32.配合面。
具体实施方式
[0030]
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
[0031]
在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0032]
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在
第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0033]
在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
[0034]
本发明提供一种集成化后横梁总成，如图1-图2所示，本实施例中集成化后横梁总成为一体结构，具体包括双后横梁1、后下部防护装置2和后牵引装置3，其中，双后横梁1包括第一后横梁11和第二后横梁12，第一后横梁11和第二后横梁12相互平行且间隔设置，第一后横梁11相对于第二后横梁12处于后端，第一后横梁11和第二后横梁12的端部通过横梁连接部13与车架纵梁可拆卸式连接；后下部防护装置2设于第一后横梁11上且位于第一后横梁11的后下部；后牵引装置3设于第一后横梁11上且位于第一后横梁11的正后方。
[0035]
本发明的集成化后横梁总成，如图1所示，包括双后横梁1、后下部防护装置2和后牵引装置3，将后下部防护和牵引功能集成在后横梁上，形成集成化后横梁总成，集成程度高；双后横梁1、后下部防护装置2和后牵引装置3采用一体结构成型，减少整车零部件及连接件，减轻后横梁总成的总体重量；后下部防护装置2和后牵引装置3分别设于第一后横梁11的后下部和正后部，二者位置布局优化合理；采用双后横梁1的设计，使受力更加合理的同时相对于现有技术中常采用的槽钢梁大比例提高车架后部扭转刚度。
[0036]
可选地，第一后横梁11和第二后横梁12均为封闭式方形梁。如图3所示，第一后横梁11和第二后横梁12为双后横梁1的主梁，封闭式方形梁可以提高双后横梁1的整体弯曲刚度，实施例中采用10cm壁厚的封闭式方形双尾梁，实现结果表明，可以极大提升后横梁总成的扭转和弯曲刚度。
[0037]
可选地，横梁连接部13设有多个连接孔131，多个连接孔131与螺栓配合以连接在车架纵梁上。
[0038]
如图3，两个横梁连接部13设于第一后横梁11和第二后横梁12的两端，并将第一后横梁11和第二后横梁12的端部进行连接，形成矩形框架双后横梁1主体。其中，连接孔131为长轴方向平行于第一后横梁11和第二后横梁12的长轴方向，形成圆筒状连接孔131，便于与车架纵梁的连接，本实施例采用螺栓连接的方式。优选地，每个横梁连接部13上设有多个连接孔131，连接孔13的布局和位置根据第一后横梁11和第二后横梁12的位置和受力情况进行优化设计，本实施例中每个横梁连接部13上设有14个连接孔131，一共28个连接孔131，多个连接孔131的位置根据实际受力位置和强度要求进行综合优化设计，能够使得双后横梁1与车架纵梁之间形成稳定的连接固定。
[0039]
可选地，横梁连接部13设有第一加强筋132，第一加强筋132设有多个，多个第一加强筋132连接在多个连接孔131之间。
[0040]
如图3所示，每个连接孔131为独立的圆筒状螺纹孔，第一加强筋132连接在两个连接孔131之间，在上下两排连接孔131之间交叉分布以对连接孔131进行加强，同时，第一后横梁11和第二后横梁12的两端均连接在第一加强筋132上，提高双后横梁1的整体稳定性和强度。
[0041]
可选地，双后横梁1还包括横向稳定管梁14，横向稳定管梁14设有多个，每个横向
稳定管梁14的一端连接第一加强筋132，另一端连接第一后横梁11或第二后横梁12。
[0042]
如图1-图3，因为第一后横梁11和第二后横梁12是相互平行的，两个横梁连接部13也是相互平行设置的，因此需要在两个横梁连接部13、第一后横梁11和第二后横梁12之间设置支撑稳定机构，以提高双后横梁1的稳定性，防止变形。本实施例中，在任意相邻的横梁连接部13与第一后横梁11或第二后横梁12之间设置至少一个横向稳定管梁14，所述横向稳定管梁14与连接于两端的横梁连接部13和第一后横梁11(或第二后横梁12)之间形成三角形稳定支撑，提高双后横梁1的强度和稳定性。
[0043]
在一些实施例中，如图2，横向稳定管梁14设有四个，在横梁连接部13、第一后横梁11和第二后横梁12的围设空间内呈菱形分布。横向稳定管梁14采用横截面为圆形的中空圆管结构，两个横向稳定管梁14在横梁连接部13上的端部相交，另外两个横向稳定管梁14在第一后横梁11和第二后横梁12上的端部分别连接，增加与第一后横梁11和第二后横梁12的连接接触面积。多个横向稳定管梁14设置在同一个平面内，且与该平面平行于第一后横梁11和第二后横梁12所在平面，以便提高双后横梁1的整体稳定性和抗扭转刚度。
[0044]
可选地，后下部防护装置2包括防护横梁21、防护支架22和第二加强筋23，防护横梁21平行于第一后横梁11设置，防护横梁21朝向第一后横梁11的一侧设有纵向的第二加强筋23，防护支架22的一端连接第二加强筋23，另一端连接于第一后横梁11。
[0045]
如图4，防护支架22包括两个相互平行且间隔设置的立面结构，采用拓扑优化轻量化设计，立面上设置第一减重孔，两个防护支架22在防护横梁21上的连接位置可以将防护横梁21三等分，防护支架22的形状和位置预先进行优化设计，其中，防护支架22与第一后横梁11连接的部分的立面宽度大于其与防护横梁21连接的部分的立面宽度，也即防护支架22采用变截面结构。图4所示实施例中，第二加强筋23设置在防护横梁21上朝向第一后横梁11的一侧，防护支架22能够连接在该第二加强筋23上以实现对防护横梁21的连接固定，增加防护横梁21的刚度。第二加强筋13上设有第二减重孔，以便减轻整体重量。整个后下部防护装置2满足后下部防护法规gb 11567-2017要求。
[0046]
优选地，防护横梁21为中空管状，防护横梁21内部设有蜂窝式第三加强筋211。
[0047]
如图5，防护横梁21的横截面为不规则外形的中空环状，环形面内设置有蜂窝孔212，蜂窝孔212贯穿防护横梁21的长轴方向，蜂窝孔212可以降低防护横梁21的重量，蜂窝孔212之间的部分形成第三加强筋211，可以起到增加防护横梁21强度和弯曲刚度的作用。
[0048]
可选地，后牵引装置3包括插销口31和配合面32，配合面32贴合第一后横梁11的正后表面设置，插销口31设有两个，两个插销口31间隔设于配合面32的上下两端。结合图3和图6，实施例中采用插销口31的直径为31mm，与牵引销配合，用于防止牵引绳或牵引杆，其中，配合面32用于让出牵引绳或牵引杆的使用空间，可满足最大直径40mm的牵引绳或牵引杆使用，该后牵引装置3的最大牵引力可达20吨，满足用户使用需求。进一步，设置插销口31的平面上设有第三减重孔，用于满足强度和刚度的前提下尽量降低总重。
[0049]
本发明提供的集成化后横梁总成为全铝铸造结构。该一体式全铝铸造结构的集成化后横梁总成，整体总重83.2kg，集成化程度极高，将现有后横梁总成结构中的19个零件和76组连接件集成为一个零件，整体降重54kg，降重达39.3％，同时双后横梁1的扭转刚度和稳定性提升明显。
[0050]
如图7所示是现有技术中采用槽型梁的后横梁总成，扭转刚度是4.21
×
106(n*m/
弧度)，本发明提供的一种集成化后横梁总成，集成了后防护和后牵引，后横梁结构采用双梁结构，两条主梁采用封闭方形梁，中间增加了横向稳定管梁14，最大程度的提升了后横梁的扭转刚度和稳定性，扭转刚度是1.13
×
107(n*m/弧度)，扭转刚度比槽型梁的后横梁总成提升了160％以上。
[0051]
显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

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