一种汽车用轻量化C形梁结构的制作方法

一种汽车用轻量化c形梁结构
技术领域
1.本实用新型涉及一种悬架结构，具体地说是一种汽车用轻量化c形梁结构。


背景技术：

2.汽车悬架是汽车中承重的主要部件，要求其必须具有足够高的强度和刚度，为了达到上述技术指标要求，现有的汽车悬梁的设计也是种类繁多的，常规的汽车悬梁通常是由矩形梁以及矩形梁内设计的支撑结构构成，例如专利号为200720037500.8，名称为一种用于汽车空气悬架的悬梁的实用新型专利，该结构设计较其它形式的汽车悬架有更高的支撑强度和刚度，应用效果较好，但是依然存在着着重要缺陷，例如：支撑结构的结构尺寸大，重量也很重，使得悬梁整体重量及尺寸必然加大，这就导致了材料浪费严重，如果将其尺寸减小，这达不到足够高的刚度和强度要求，后来，虽然发明人也对支撑结构进行了重新设计，但是其支撑结构主要依靠加强筋的辅助才能够达到设计要求，其重量依然较大。


技术实现要素：

3.本实用新型要解决的技术问题是提供一种能够在一定尺寸下达到足够高的强度和刚度并且满足轻量化要求的汽车用轻量化c形梁结构。
4.为了解决上述技术问题，本实用新型的汽车用轻量化c形梁结构，包括具有内腔的c形梁结构以及c形梁结构的内腔中设置的一组或一组以上的支撑结构，每组支撑结构均包括有一对支撑在c形梁结构的内腔中受力面的u形截面结构的表面支撑面以及能够作为相对的受力面的内部支撑的两个内部支撑面，表面支撑面的各个外表面均完全支撑在相应的受力面上，各个内部支撑面均为每组支撑结构中分别与两个表面支撑面配合并形成支撑在c形梁结构的内腔中部的内支撑件。
5.所述c形梁结构的梁体壁厚为3-10mm。
6.所述c形梁结构由中轴段以及从中轴段两侧伸展的变截面段构成，所述变截面段沿中轴段径向中心线对称折弯并使折弯后形成的夹角α为50-58
º
。
7.所述支撑结构的表面支撑面和/或内部支撑面上具有减量结构。
8.所述c形梁结构的内腔中设置有与支撑结构相配合的辅助支撑型材。
9.每组所述支撑结构中均包括有两个分别采用板材一体折弯成型的全封闭结构的围框，每个所述围框均形成有与c形梁结构的内腔中相应的受力面接触的三个表面支撑面以及形成有经过两个斜面分别与两个侧部的表面支撑面衔接的内平面作为内部支撑面，两个所述围框的内平面相互靠压在一起形成支撑在c形梁结构的内腔中部的内支撑件。
10.所述斜面和/或内平面上排布有开孔作为减量结构。
11.每组所述支撑结构中均包括有两个采用板材折弯形成的u形框以及固定安装在各个u形框的内腔中的u形支撑板材，每个所述u形框的三个表面支撑面能够与c形梁结构的内腔中相应的受力面接触，每组所述支撑结构中的两个u形支撑板材能够相互靠压在一起形成支撑在c形梁结构的内腔中部的内支撑件。
12.所述u形框与c形梁结构的接触面和/或u形支撑板材的侧表面上排布有开孔作为减量结构。
13.采用上述的结构后，通过设置的完全支撑在相应的受力面上的表面支撑面以及与表面支撑面配合并形成支撑在内腔中部的内支撑件，由此可以利用全支撑的结构形式最大可能的承受压力，从而大幅度提高了支撑强度，在此基础上，即便将c形梁进行减薄，也能够满足使用要求，使得整体重量减轻，另外，在表面支撑面以及内部支撑面的非受力面上设计了减重结构，在没有改变承压力度并保证安全系数的基础上，进一步减轻了整体重量。
附图说明
14.图1为本发明实施例一的主视结构示意图；
15.图2为本发明实施例一的剖视结构示意图；
16.图3为本发明实施例一的俯视结构示意图；
17.图4为本发明实施例二的主视结构示意图；
18.图5为本发明实施例二的剖视结构示意图；
19.图6为本发明实施例二的俯视结构示意图；
20.图7为本发明实施例一中支撑结构的立体示意图；
21.图8为本发明实施例二中支撑结构的立体示意图。
具体实施方式
22.下面结合附图和具体实施方式，对本发明的汽车用轻量化c形梁结构作进一步详细说明。
实施例一
23.如图1-3以及图7所示，本实施例的汽车用轻量化c形梁结构，包括具有内腔的c形梁结构1以及c形梁结构1的内腔中设置的一组或一组以上的支撑结构，其中，c形梁结构1由中轴段4以及从中轴段两侧伸展的变截面段5构成，中轴段1和变截面段2具有贯通一体的内腔，变截面段沿中轴段径向中心线对称折弯并使折弯后形成的夹角α为50-58
º
，本实施例中，中轴段1与变截面段2折弯后形成的夹角α为53
º
，中轴段1的内腔中设置有通过板材折弯形成的两组支撑结构，每组支撑结构中均包括有两个采用板材折弯形成的u形框以及固定安装在各个u形框的内腔中的u形支撑板材，c形梁结构1的内腔中设置有支撑结构相配合的辅助支撑型材，每组支撑结构中的上下两个相对的u形框作为支撑在c形梁结构的内腔中受力面的u形截面结构的表面支撑面2，每组支撑结构中上下两个相对的u形支撑板材形成上下（图2所示方向）相对的受力面的内部支撑的两个内部支撑面3，由图2、图7可见，上部（图2所示方向）的u形框的三个表面支撑面与c形梁结构的内腔中的顶部以及顶部两侧面的三个受力面完全接触，下部（图2所示方向）的u形框的三个表面支撑面与c形梁结构的内腔中的底部以及底部两侧面的三个受力面完全接触，每组支撑结构中的上下两个u形支撑板材相互靠压在一起形成支撑在c形梁结构的内腔中部的内支撑件，如图7所示，u形框与c形梁结构的接触面和u形支撑板材的侧表面上排布有开孔作为减量结构，通过该结构设计，由于表面支撑面2的各个外表面均完全支撑在相应的受力面上以及设置的减量结构，因此可以使c
形梁结构1的梁体壁厚最低为3mm。
24.另外，还可以在u形框的侧边中部设计凸起，在达到减量效果的不同，进一步提高其支撑强度。
实施例二
25.如图4-6以及图8所示，本实施例的汽车用轻量化c形梁结构中的c形梁结构与实施例一大致相同，其不同之处在于支撑结构的具体结构外形与实施例一有较大差异，如图5、图8所示，本实施例中，每组支撑结构中均包括有两个分别采用板材一体折弯成型的全封闭结构的围框6，上部一个围框的底平面形成内平面作为内部支撑面，从底平面边缘折弯成斜面后再折弯成分别与c形梁结构顶部以及顶部两侧匹配的u形截面结构的三个表面支撑面，三个表面支撑面与c形梁结构的内腔中的顶部以及顶部两侧面的三个受力面完全接触，上部一个围框的顶平面形成内平面作为内部支撑面，从顶平面边缘折弯成斜面后再折弯成分别与c形梁结构底部以及底部两侧匹配的u形截面结构的三个表面支撑面，三个表面支撑面与c形梁结构的内腔中的底部以及底部两侧面的三个受力面完全接触，每组支撑结构中上下两个对应的围框6的内平面相互靠压在一起形成支撑在c形梁结构的内腔中部的内支撑件，斜面和内平面上排布有开孔作为减量结构，该结构设计也可以使c形梁结构1的梁体壁厚最低为3mm。


技术特征：
1.一种汽车用轻量化c形梁结构，包括具有内腔的c形梁结构（1）以及c形梁结构（1）的内腔中设置的一组或一组以上的支撑结构，其特征在于：每组所述支撑结构均包括有一对支撑在c形梁结构的内腔中受力面的u形截面结构的表面支撑面（2）以及能够作为相对的受力面的内部支撑的两个内部支撑面（3），所述表面支撑面（2）的各个外表面均完全支撑在相应的受力面上，各个所述内部支撑面（3）均为每组所述支撑结构中分别与两个表面支撑面配合并形成支撑在c形梁结构的内腔中部的内支撑件。2.按照权利要求1所述的汽车用轻量化c形梁结构，其特征在于：所述c形梁结构（1）的梁体壁厚为3-10mm。3.按照权利要求1或2所述的汽车用轻量化c形梁结构，其特征在于：所述c形梁结构（1）由中轴段（4）以及从中轴段两侧伸展的变截面段（5）构成，所述变截面段沿中轴段径向中心线对称折弯并使折弯后形成的夹角α为50-58
º
。4.按照权利要求3所述的汽车用轻量化c形梁结构，其特征在于：所述支撑结构的表面支撑面和/或内部支撑面上具有减量结构。5.按照权利要求1、2或4所述的汽车用轻量化c形梁结构，其特征在于：所述c形梁结构（1）的内腔中设置有与支撑结构相配合的辅助支撑型材。6.按照权利要求5所述的汽车用轻量化c形梁结构，其特征在于：每组所述支撑结构中均包括有两个分别采用板材一体折弯成型的全封闭结构的围框（6），每个所述围框（6）均形成有与c形梁结构的内腔中相应的受力面接触的三个表面支撑面以及形成有经过两个斜面分别与两个侧部的表面支撑面衔接的内平面作为内部支撑面，两个所述围框（6）的内平面相互靠压在一起形成支撑在c形梁结构的内腔中部的内支撑件。7.按照权利要求6所述的汽车用轻量化c形梁结构，其特征在于：所述斜面和/或内平面上排布有开孔作为减量结构。8.按照权利要求5所述的汽车用轻量化c形梁结构，其特征在于：每组所述支撑结构中均包括有两个采用板材折弯形成的u形框以及固定安装在各个u形框的内腔中的u形支撑板材，每个所述u形框的三个表面支撑面能够与c形梁结构的内腔中相应的受力面接触，每组所述支撑结构中的两个u形支撑板材能够相互靠压在一起形成支撑在c形梁结构的内腔中部的内支撑件。9.按照权利要求8所述的汽车用轻量化c形梁结构，其特征在于：所述u形框与c形梁结构的接触面和/或u形支撑板材的侧表面上排布有开孔作为减量结构。

技术总结
本实用新型公开了一种汽车用轻量化C形梁结构。它包括C形梁结构以及支撑结构，每组支撑结构均包括有一对表面支撑面以及两个内部支撑面，表面支撑面的各个外表面均完全支撑在相应的受力面上，各个内部支撑面均为每组支撑结构中分别与两个表面支撑面配合并形成支撑在C形梁结构的内腔中部的内支撑件。采用上述的结构后，可以利用全支撑的结构形式最大可能的承受压力，从而大幅度提高了支撑强度，在此基础上，即便将C形梁进行减薄，也能够满足使用要求，使得整体重量减轻，另外，在表面支撑面以及内部支撑面的非受力面上设计了减重结构，在没有改变承压力度并保证安全系数的基础上，进一步减轻了整体重量。步减轻了整体重量。步减轻了整体重量。


技术研发人员：帅启林
受保护的技术使用者：江苏鼎帅汽车科技有限公司
技术研发日：2022.02.14
技术公布日：2023/7/6