一种车身前端结构及车辆的制作方法

1.本发明涉及汽车车身技术领域，尤其涉一种车身前端结构及车辆。


背景技术：

2.随着汽车产业的发展，汽车行业内部竞争的加剧，以及消费者对汽车的日益熟悉，对汽车品质的要求也越来越高；特别是对安全性、舒适性、nvh性能的需求日益提高。汽车行业的工作者们不断地研究车身结构，进行结构设计和仿真分析，力求在满足布置的前提下，最大程度上提升车身的碰撞安全性能、整车的nvh性能，同时保证零件的成本可控，工艺可行，以及维修经济性等方面的要求。在nvh方面，从动力源、传播路径、响应等方面，来改善舒适性和nvh性能；在碰撞安全方面，致力于制定合理策略，设计车身吸能区、安全区，以及增加碰撞力的传递路径，并且增加主动安全配置来提升汽车整车的碰撞性能，保护乘客和行人的安全。
3.为增加车身前端的防撞性能，目前常用的方式是在车身前端设置防撞梁，然后再在车身前端设置吸能盒；比如授权公告号为cn215883806u的专利公开了一种车身前端碰撞吸能结构，该结构包括与两侧机舱前纵梁的前端相连的前防撞梁，以及连接在两侧的前轮罩边梁之间的前机舱上横梁。其中，前防撞梁具有伸至机舱前纵梁外侧的伸出段；前机舱上横梁位于前防撞梁的后上方，并向车身前方拱出。而且，前轮罩边梁内侧设置有前减震器座，并于所述前机舱上横梁和前减震器座之间设置有前机舱上横梁吸能盒。
4.上述的车身前端碰撞吸能结构，其通过设置呈前拱结构的前机舱上横梁，并在前机舱上设置横梁吸能盒，虽然可以提升车身前端上部的结构强度，且可起到良好的缓冲效果，有助于改善车身前端上部的碰撞防护性；但是其只是提高了汽车前端的碰撞防护性，却还是不能提升机舱区域的刚度和强度，也不能提高机舱的整体稳定性，并且还不能改善车辆的nvh性能。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明的目的是提供一种车身前端结构及车辆，在提升车辆前端结构的结构强度、防撞性能的同时，还可以提升机舱的整体稳定性，并改善车辆的nvh性能。
6.本发明通过以下技术手段解决上述技术问题：
7.第一方面，本发明公开了一种车身前端结构，包括机舱纵梁、翼子板安装梁、前轮毂包、前端模块和大灯托架，所述机舱纵梁与翼子板安装梁之间固定安装有支撑梁，所述支撑梁与机舱纵梁、翼子板安装梁和前轮毂包形成第一封闭环状结构，所述支撑梁与机舱纵梁、翼子板安装梁、前端模块和大灯托架形成第二封闭环状结构。
8.本技术方案中，利用支撑梁与机舱纵梁、翼子板安装梁和前轮毂包形成第一封闭环状结构，利用支撑梁与机舱纵梁、翼子板安装梁、前端模块和大灯托架形成第二封闭环状结构，从而使得车身的前端结构形成有两个封闭环状结构，加强了机舱前部结构的稳定性和强度；在发生正碰、偏置碰时，首先，其利于车身前部变形的稳定性，再次，利于机舱纵梁
的溃缩变形吸能，第三，利于碰撞力沿前碰横梁、前端模块、机舱纵梁的第一条路径，以及沿前碰横梁、前端模块、大灯托架、翼子板安装梁的第二条路径顺利传导、分散、吸收碰撞能量。并且，本技术方案还通过支撑梁的设置，在增加车身前部碰撞性的同时，还提升了车身前部机舱的模态，避免了外部激励与车身的共振，利于nvh的控制。
9.进一步，所述机舱纵梁的底部设置有底盘前悬架，所述支撑梁与机舱纵梁固定连接的一端正对所述底盘前悬架与机舱纵梁的前安装点。本技术方案如此的设置，利用支撑梁提高了底盘前悬架与机舱纵梁接附点的动刚度，从而降低了振动和噪声的传导，更加的利于车辆nvh的控制。
10.进一步，所述车身前端结构还包括轮罩衬板、保险盒和前大灯，所述支撑梁在竖直方向上位于罩衬板和保险盒之间，在水平方向上位于前大灯与前轮毂包之间。通过本技术方案如此的设置，支撑梁无需占用多余的空间，使得整个结构更加的紧凑。
11.进一步，所述支撑梁在机舱纵梁和翼子板安装梁之间呈斜向直线布置。本技术方案将支撑梁在机舱纵梁和翼子板安装梁之间呈斜向直线布置，利于提升第一封闭环状结构和第二封闭环状结构的结构稳定性。
12.进一步，所述支撑梁在纵向上设置有贯穿整个支撑梁的贯穿筋，所述支撑梁的横截面呈几字形。本技术方案如此的设置，可以增加支撑梁的强度刚度和抗弯刚度，在满足强度刚度和抗弯刚度的基础上，还可以减轻支撑梁的重量。
13.进一步，所述支撑梁的两端均设置有法兰边，所述法兰边上设置有第一通孔，所述翼子板安装梁上设置有与第一通孔匹配的第二通孔，所述第二通孔处固定安装有焊接螺母，所述第一通孔与第二通孔之间设置有螺栓，所述螺栓与焊接螺母螺纹连接；所述机舱纵梁上设置有与第一通孔匹配的第三通孔，所述第三通孔处均固定安装有拉铆螺母，所述第一通孔与第三通孔之间设置有螺栓，所述螺栓与拉铆螺母螺纹连接。本技术方案通过法兰边的设置，使得支撑梁与机舱纵梁、翼子板安装梁连接点位置的刚度强度更好，并通过螺栓与焊接螺母、拉铆螺母的固定连接，若发生碰撞，碰撞后的维修快捷性、经济性较好，互换性也更好。
14.进一步，所述支撑梁采用冷连轧低碳钢板材料，并采用冷成型工艺成型。本技术方案中支撑梁的材料使用冷连轧低碳钢板，材料强度、拉延率适中，价格较低，使用冷成型工艺成型，工艺成熟，成本可控，效率高。
15.第二方面，本发明还公开了一种车辆，所述车辆包括车辆本体和上述的车身前端结构。这样的车辆其前端结构不仅结构强度高、防撞性能好，并且机舱的整体稳定性更好，车辆的nvh性能得到更好的改善。
16.本发明的一种车身前端结构及车辆，具有如下优点：
17.1、本发明利用支撑梁与机舱纵梁、翼子板安装梁和前轮毂包形成第一封闭环状结构，利用支撑梁与机舱纵梁、翼子板安装梁、前端模块和大灯托架形成第二封闭环状结构，从而使得车身的前端结构形成有两个封闭环状结构，加强了机舱前部结构的稳定性和强度；在发生正碰、偏置碰时，利于车身前部变形的稳定性，利于机舱纵梁的溃缩变形吸能，也利于碰撞力沿前碰横梁、前端模块、机舱纵梁的第一条路径，以及沿前碰横梁、前端模块、大灯托架、翼子板安装梁的第二条路径顺利传导、分散、吸收碰撞能量。
18.2、本发明通过在机舱纵梁、翼子板安装梁之间设置支撑梁，在增加车身前部碰撞
性的同时，还提升了车身前部机舱的模态，避免了外部激励与车身的共振，进一步提高了车身的安全性能和nvh性能，最终提升整车品质，满足用户需求，同时满足布置需求，且工艺性好，满足工程制造的需求。
附图说明
19.图1是本发明一种车身前端结构的整体结构示意图；
20.图2是本发明中第一封闭环状结构的结构示意图；
21.图3是本发明中第二封闭环状结构的结构示意图；
22.图4是本发明中支撑梁在碰撞传递中的作用示意图；
23.图5是图1中支撑梁、机舱纵梁和底盘前悬架处的结构示意图；
24.图6是图1中支撑梁的结构示意图；
25.图7是图1中支撑梁的装配关系示意图。
26.图中：支撑梁1、机舱纵梁2、翼子板安装梁3、轮罩衬板4、保险盒5、前大灯6、前轮毂包7、前端模块8、大灯托架9、前碰横梁10、底盘前悬架11、前安装点12、贯穿筋13、法兰边14、焊接螺母15、六角法兰面螺栓16、拉铆螺母17。
具体实施方式
27.以下将参照附图和优选实施例来说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书中所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。应当理解，优选实施例仅为了说明本发明，而不是为了限制本发明的保护范围。
28.需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
29.实施例1、
30.本实施例为一种车身前端结构，如图1所示，包括机舱纵梁2、翼子板安装梁3、轮罩衬板4、保险盒5和前大灯6、前轮毂包7、前端模块8和大灯托架9，其中，机舱纵梁2与翼子板安装梁3之间固定安装有支撑梁1，为使得整个机舱的结构更加紧凑，支撑梁1在竖直方向上位于罩衬板和保险盒5之间，在水平方向上位于前大灯6与前轮毂包7之间，且支撑梁1在机舱纵梁2和翼子板安装梁3之间呈斜向直线布置。如图2所示，在本实施例中，支撑梁1与机舱纵梁2、翼子板安装梁3和前轮毂包7形成第一封闭环状结构；如图3所示，支撑梁1与机舱纵梁2、翼子板安装梁3、前端模块8和大灯托架9形成第二封闭环状结构。如图5所示，机舱纵梁2的底部固定安装有底盘前悬架11，支撑梁1与机舱纵梁2固定连接的一端正对底盘前悬架11与机舱纵梁2的前安装点12。
31.如图6和图7所示，本实施例中支撑梁1的两端均设置有法兰边14，法兰边14上设置有第一通孔，翼子板安装梁3上设置有与第一通孔匹配的第二通孔，第二通孔处固定安装有焊接螺母15，第一通孔与第二通孔之间设置有六角法兰面螺栓16，六角法兰面螺栓16与焊
接螺母螺纹连接；机舱纵梁2上设置有与第一通孔匹配的第三通孔，第三通孔处均固定安装有拉铆螺母17，第一通孔与第三通孔之间也设置有六角法兰面螺栓16，六角法兰面螺栓16与拉铆螺母17螺纹连接。
32.本实施例的支撑梁1采用冷连轧低碳钢板材料，并采用冷成型工艺成型，支撑梁1在纵向上设置有贯穿整个支撑梁1的贯穿筋13，支撑梁1的横截面呈几字形。本实施例如此的设置，可以增加支撑梁1的强度刚度和抗弯刚度，在满足强度刚度和抗弯刚度的基础上，还可以减轻支撑梁1的重量。
33.本实施例的车身前端结构，通过在机舱纵梁2与翼子板安装梁3之间固定安装斜向直线布置支撑梁1，利用支撑梁1与机舱纵梁2、翼子板安装梁3和前轮毂包7形成第一封闭环状结构，利用支撑梁1与机舱纵梁2、翼子板安装梁3、前端模块8和大灯托架9形成第二封闭环状结构，从而使得车身的前端结构形成有两个封闭环状结构，加强了机舱前部结构的稳定性和强度；如图4所示，在发生正碰、偏置碰时，利于车身前部变形的稳定性，利于机舱纵梁2的溃缩变形吸能，也利于碰撞力沿前碰横梁10、前端模块8、机舱纵梁2的第一条路径，以及沿前碰横梁10、前端模块8、大灯托架9、翼子板安装梁3的第二条路径顺利传导、分散、吸收碰撞能量。
34.并且，本实施例的机舱纵梁2、翼子板安装梁3之间固定安装支撑梁1，并且支撑梁1与机舱纵梁2固定连接的一端正对底盘前悬架11与机舱纵梁2的前安装点12，在增加车身前部碰撞性的同时，还提升了车身前部机舱的模态，避免了外部激励与车身的共振，进一步提高了车身的安全性能和nvh性能，最终提升整车品质，满足用户需求，同时满足布置需求，且工艺性好，满足工程制造的需求。
35.另外，本实施例的支撑梁1并通过螺栓与焊接螺母15、拉铆螺母17的固定连接，若发生碰撞，碰撞后的维修快捷性、经济性较好，互换性也更好。
36.实施例2、
37.本实施例公开一种车辆，所述车辆包括车辆本体和上述实施例1的车身前端结构。这样的车辆其前端结构不仅结构强度高、防撞性能好，并且机舱的整体稳定性更好，车辆的nvh性能得到更好的改善。
38.以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。本发明未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。

技术特征：
1.一种车身前端结构，包括机舱纵梁、翼子板安装梁、前轮毂包、前端模块和大灯托架，其特征在于：所述机舱纵梁与翼子板安装梁之间固定安装有支撑梁，所述支撑梁与机舱纵梁、翼子板安装梁和前轮毂包形成第一封闭环状结构，所述支撑梁与机舱纵梁、翼子板安装梁、前端模块和大灯托架形成第二封闭环状结构。2.根据权利要求1所述的一种车身前端结构，其特征在于：所述机舱纵梁的底部设置有底盘前悬架，所述支撑梁与机舱纵梁固定连接的一端正对所述底盘前悬架与机舱纵梁的前安装点。3.根据权利要求1所述的一种车身前端结构，其特征在于：所述车身前端结构还包括轮罩衬板、保险盒和前大灯，所述支撑梁在竖直方向上位于罩衬板和保险盒之间，在水平方向上位于前大灯与前轮毂包之间。4.根据权利要求3所述的一种车身前端结构，其特征在于：所述支撑梁在机舱纵梁和翼子板安装梁之间呈斜向直线布置。5.根据权利要求1所述的一种车身前端结构，其特征在于：所述支撑梁在纵向上设置有贯穿整个支撑梁的贯穿筋，所述支撑梁的横截面呈几字形。6.根据权利要求1所述的一种车身前端结构，其特征在于：所述支撑梁的两端均设置有法兰边，所述法兰边上设置有第一通孔，所述翼子板安装梁上设置有与第一通孔匹配的第二通孔，所述第二通孔处固定安装有焊接螺母，所述第一通孔与第二通孔之间设置有螺栓，所述螺栓与焊接螺母螺纹连接；所述机舱纵梁上设置有与第一通孔匹配的第三通孔，所述第三通孔处均固定安装有拉铆螺母，所述第一通孔与第三通孔之间设置有螺栓，所述螺栓与拉铆螺母螺纹连接。7.根据权利要求1所述的一种车身前端结构，其特征在于：所述支撑梁采用冷连轧低碳钢板材料，并采用冷成型工艺成型。8.一种车辆，其特征在于：所述车辆包括车辆本体和权利要求1-7任一所述的车身前端结构。

技术总结
本发明涉及汽车车身技术领域，公开了一种车身前端结构及车辆，车身前端结构包括机舱纵梁、翼子板安装梁、前轮毂包、前端模块和大灯托架，所述机舱纵梁与翼子板安装梁之间固定安装有支撑梁，所述支撑梁与机舱纵梁、翼子板安装梁和前轮毂包形成第一封闭环状结构，所述支撑梁与机舱纵梁、翼子板安装梁、前端模块和大灯托架形成第二封闭环状结构；所述机舱纵梁的底部设置有底盘前悬架，所述支撑梁与机舱纵梁固定连接的一端正对所述底盘前悬架与机舱纵梁的前安装点。本发明在提升车辆前端结构的结构强度、防撞性能的同时，还可以提升机舱的整体稳定性，并改善车辆的NVH性能。并改善车辆的NVH性能。并改善车辆的NVH性能。


技术研发人员：徐如霞 王平 车跃光 杜述喜
受保护的技术使用者：重庆长安汽车股份有限公司
技术研发日：2023.06.21
技术公布日：2023/10/8