仪表板横梁和汽车仪表板的制作方法

[0001]
本实用新型涉及车辆制造领域，具体而言，涉及一种仪表板横梁和汽车仪表板。


背景技术：

[0002]
由于全球对于汽车排放量的要求以及新能源汽车的兴起，汽车轻量化越来越得到各大汽车主机厂和一级制造商的重视，单纯依靠传统的结构钢、铝合金等金属材料已经不能满足轻量化要求。因此，塑代钢这个概念逐步得到实现，使得工程塑料以及相应的增强塑料在汽车上应用越来越广，注塑工艺也随之快速发展。汽车仪表板横梁用于支撑仪表板骨架，目前，仪表板横梁采用塑料和金属结合制成。
[0003]
经发明人研究发现，现有的汽车仪表板横梁存在如下缺点：
[0004]
重量重。


技术实现要素：

[0005]
本实用新型的目的在于提供一种仪表板横梁，其重量轻。
[0006]
本实用新型的实施例是这样实现的：
[0007]
第一方面，本实用新型实施例提供一种仪表板横梁，包括：
[0008]
主梁、方向盘支架和支撑架；
[0009]
主梁包括金属管，金属管包括相连的第一管段和第二管段，第一管段的第一横截面大于第二管段的第二横截面；方向盘支架与第一管段连接，支撑架同时与第一管段和第二管段连接；
[0010]
其中，第一横截面为垂直于第一管段的延伸方向的截面；第二横截面为垂直于第二管段的延伸方向的截面。
[0011]
在可选的实施方式中，第一管段的横截面形状为圆形、三角形、方形或者六边形；
[0012]
和/或第二管段的横截面形状为圆形、三角形、方形或者六边形。
[0013]
在可选的实施方式中，金属管还包括过渡管段，过渡管段的第一端与第一管段连通，过渡管段的第二端与第二管段连通，过渡管段的横截面在从第一端向第二端的方向上逐渐减小；
[0014]
过渡管段的横街面为垂直于过渡管段的延伸方向的截面。
[0015]
在可选的实施方式中，金属管的管壁上设置有定位部。
[0016]
在可选的实施方式中，主梁还包括塑料管，塑料管包括相连的第一套接段和第二套接段，第一套接段套设于第一管段外，第二套接段套设于第二管段外，第一套接段的横截面大于第二套接段的横截面。
[0017]
在可选的实施方式中，金属管的至少一端设置为开口，开口所在端面设置有卡槽；塑料管与卡槽卡接。
[0018]
在可选的实施方式中，卡槽的数量为多个，多个卡槽在金属管的周向上间隔排布。
[0019]
在可选的实施方式中，支撑架远离第二管段的一侧与第一管段远离第二管段的一
端之间的塑料管的管壁厚度为2.5mm-3.5mm；塑料管其余部分的管壁厚度为1.5mm-2.5mm。
[0020]
在可选的实施方式中，第一横截面上两点之间的最大距离比第二横截面上两点之间的最大距离大2mm-20mm。
[0021]
在可选的实施方式中，仪表板横梁还包括第一端板和第二端板，第一端板与第一管段远离第二管段的一端连接，第二端板与第二管段远离第一管段的一端连接。
[0022]
第二方面，本实用新型实施例提供一种汽车仪表板，包括上述的仪表板横梁。
[0023]
本实用新型实施例的有益效果是：
[0024]
综上所述，本实施例提供的仪表板横梁，包括主梁，主梁包括金属管，金属管包括相连的第一管段和第二管段，第一管段的横截面大于第二管段的横截面，第一管段的结构强度高于第二管段的结构强度。方向盘支架设于第一管段上，由于第一管段结构强度高，受力好，能够承受方向盘支架以及方向盘的重量，不易被损坏，满足使用需求。同时，由于第二管段在使用过程中所需承受的外力小于第一管段的外力，因此，将第二管段的横截面设计为小于第一管段的横截面，既保证主梁有足够的强度，还减少了主梁的耗材，从而减轻了主梁的重量，最终减轻了仪表板横梁的重量。
附图说明
[0025]
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
[0026]
图1为本实用新型实施例的仪表板横梁的结构示意图；
[0027]
图2为本实用新型实施例的金属管的结构示意图；
[0028]
图3为本实用新型实施例的金属管的部分结构示意图；
[0029]
图4为本实用新型实施例的仪表板横梁的正视图；
[0030]
图5为图4中a-a向的剖视结构示意图。
[0031]
图标：
[0032]
100-主梁；110-金属管；111-第一管段；1111-第一端口；112-第二管段；1121-第二端口；113-过渡管段；114-定位部；115-卡槽；120-塑料管；200-方向盘支架；300-支撑架；400-第一端板；500-第二端板；600-功能性支架。
具体实施方式
[0033]
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0034]
因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0035]
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
[0036]
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0037]
此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
[0038]
在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。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实用新型中的具体含义。
[0039]
请参阅图1-图5，本实施例提供了一种仪表板横梁，结构强度高，且重量轻，能够减轻车辆的重量，满足车辆轻量化的制造需求。
[0040]
请参阅图1和图2，本实施例中，仪表板横梁包括主梁100、方向盘支架200和支撑架300；
[0041]
主梁100包括金属管110，金属管110包括相连的第一管段111和第二管段112，第一管段111的第一横截面大于第二管段112的第二横截面；方向盘支架200与第一管段111连接，支撑架300同时与第一管段111和第二管段112连接；
[0042]
其中，第一横截面为垂直于第一管段111的延伸方向的截面；第二横截面为垂直于第二管段112的延伸方向的截面。
[0043]
需要说明的是，第一横截面大于第二横截面，也即，第一横截面的外轮廓的面积大于第二横截面的外轮廓的面积。
[0044]
本实施例中，仪表板横梁包括主梁100，主梁100包括金属管110，金属管110包括相连的第一管段111和第二管段112，第一管段111的横截面大于第二管段112的横截面，使得第一管段111的结构强度高于第二管段112的结构强度。方向盘支架200设于第一管段111上，由于第一管段111结构强度高，受力好，能够承受方向盘支架200以及方向盘的重量，不易被损坏，满足使用需求。
[0045]
同时，由于第二管段112在使用过程中所需承受的外力小于第一管段111的外力，因此，将第二管段112的横截面设计为小于第一管段111的横截面，既保证主梁100有足够的强度，还减少了主梁100的耗材，从而减轻了主梁100的重量，最终减轻了仪表板横梁的重量，仪表板装配至车辆上后，车辆整体的重量减轻。
[0046]
本实施例中，可选的，第一管段111和第二管段112一体成型，结构强度高，不易被损坏。
[0047]
可选的，第一管段111和第二管段112的横截面形状可以设置为相同，例如，第一管
段111和第二管段112的横截面形状均可以是圆形、椭圆形、方形或者三角形等。显然，第一管段111和第二管段112的横截面形状可以设置为不同，按需设置即可。
[0048]
请结合图5，例如，本实施例中，以第一管段111和第二管段112均为正六边形管进行举例说明。
[0049]
本实施例中，第一管段111和第二管段112同轴设置，金属管110采用缩管工艺一次成型。
[0050]
可选的，第一管段111和第二管段112的管壁厚度设置为相同，第一管段111和第二管段112的管壁厚度为1.0-2.0mm，可选的，第一管段111和第二管段112的管壁厚度为1.4-1.6mm。例如，第一管段111和第二管段112的管壁厚度均可以为1.0mm、1.4mm、1.6mm或2.0mm。
[0051]
应当理解，在其他实施例中，第一管段111和第二管段112的管壁厚度可以设置为不同。
[0052]
可选的，第一管段111的第一横截面上两点之间的最大距离比第二管段112的第二横截面上两点之间的最大距离大2mm-20mm，例如可以是2mm、11mm或者20mm等。换句话说，第一横截面和第二横截面均为正六边形，第一横截面的最大距离即为两个对角之间的距离，第二横截面的最大距离即为两个对角之间的距离。
[0053]
第一管段111和第二管段112上均设置有定位部114，定位部114用于与支撑件抵持，以使在注塑过程中，利用支撑件支撑金属管110，使金属管110悬空，金属管110的位置稳定可靠，便于仪表板横梁后续的加工制造。
[0054]
可选的，第一管段111和第二管段112上的定位部114的数量均可以为多个，多个定位部114沿第一管段111或第二管段112的延伸方向均匀间隔排布。
[0055]
请参阅图3，本实施例中，第一管段111远离第二管段112的一端为第一端口1111，第一端口1111所在端面设有卡槽115。第二管段112远离第一管段111的一端为第二端口1121，第二端口1121所在端面设有卡槽115。第一端口1111和第二端口1121的卡槽115数量均可设置多个，位于同一端口的多个卡槽115沿端口的周向均匀间隔排布。
[0056]
本实施例中，金属管110还包括同时与第一管段111和第二管段112连接的过渡管段113，过渡管段113的横截面在从第一端口1111向第二端口1121的方向上逐渐减小。通过设置过渡管段113，第一管段111和第二管段112顺滑过渡，不易在第一管段111和第二管段112的过渡处开裂，结构更加牢固。
[0057]
可选的，过渡管段113为锥形管等。
[0058]
请结合图4和图5，本实施例中，仪表板横梁还包括塑料管120，塑料管120套接在金属管110外。
[0059]
可选的，塑料管120可以与金属管110采用注塑的方式一体成型。注塑时，利用支撑件插接在金属管110上的定位部114中，利用支撑件对金属管110进行定位，然后在金属管110注塑塑料，以在金属管110外形成塑料管120。此外，还可以在注塑过程中，持续向金属管110中通入设定气压的气体，以降低金属管110在注塑过程中变形的概率。
[0060]
可选的，在金属管110外注塑塑料时，对金属管110的外周面进行处理，处理工艺可以为喷砂、化学腐蚀、阳极氧化、激光加工、涂胶工艺中的一种或几种组合，可选的，采用酸性溶液的阳极氧化工艺。配合金属管110两端面设置的卡槽115，塑料管120不仅与金属管
110的外表面紧密结合，塑料管120的部分还进入到卡槽115中与金属管110形成卡扣结构，塑料管120与金属管110的结合牢固可靠。
[0061]
需要说明的是，塑料管120成型在第一管段111外的部分为第一套接段，塑料管120成型在第二管段112外的部分为第二套接段，第一套接段的横截面大于第二套接段的横截面。第一套接段和第二套接段均为正六边形管，且同轴设置。
[0062]
此外，在过渡管段113处形成了塑料的过渡套接段，过渡套接段为锥形管。
[0063]
本实施例中，支撑架300用于与中通道相连接；支撑架300同时固定在第一管段111和第二管段112上，换句话说，支撑架300具有固定在第一管段111上的第一部分和固定在第二管段112上的第二部分，第一部分和第二部分相连。第一套接段位于第一端口1111和第一部分之间的塑料管120的管壁厚度为2.5mm-3.5mm，例如，可以是2.5mm、3.0mm或者3.5mm等；第一部分与第二端口1121之间的塑料管120的管壁厚度为1.5mm-2.5mm，例如可以是1.5mm、2.0mm或者2.5mm等。在满足主梁100结构强度符合要求的同时，减轻主梁100重量。
[0064]
本实施例中，可选的，仪表板横梁还包括第一端板400和第二端板500，第一端板400与金属管110的第一端口1111所在一端固定连接；第二端板500与金属管110的第二端口1121所在一端固定连接。第一端板400和第二端板500分别用于与车身左右侧围固定连接。
[0065]
本实施例中，仪表板横梁以金属管110为嵌件进行注塑成型，也即，塑料管120、第一端板400、第二端板500、方向盘支架200和支撑架300均采用注塑的方式固定于金属管110上。
[0066]
本实施例中，塑料管120、方向盘支架200、支撑架300、第一端板400和第二端板500均可以采用同种注塑材料，例如可以是pp+60gf、pa+60gf、pa+30cf，其中，本实施例中可以采用pp+60gf。
[0067]
本实施例提供的仪表板横梁，相比纯金属件，减重15％；注塑成型制造周期为120s，相比金属件是由不同金属零部件焊接而成的工艺，在工序和时间上均有减少。
[0068]
在其他实施例中，仪表板横梁还可以包括功能性支架600，功能性支架600与支撑架300固定。
[0069]
在其他实施例中，金属管110外设置有加强筋结构，从而增强金属管110局部的强度。
[0070]
在其他实施例中，金属管110还可以设置为三段式或者四段式等，金属管110的多个管段的管径依次减小。
[0071]
本实施例提供的仪表板横梁，结构强度高，重量轻。
[0072]
本实施例还提供了一种仪表板，包括上述实施例提到的仪表板横梁。
[0073]
本实施例还提供了一种汽车，包括上述的仪表板。
[0074]
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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