專利名稱：汽車發(fā)動機前橫梁及汽車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種汽車領(lǐng)域，特別涉及一種汽車發(fā)動機前橫梁和應(yīng)用該 汽車發(fā)動機前橫梁的汽車。
背景技術(shù)：
隨著汽車作為一種耐用消費品而逐漸進入普通消費家庭，中國汽車保有量 的迅猛增長，交通事故也節(jié)節(jié)攀升，汽車的安全性逐漸成為消費者關(guān)注的首要 話題。隨著國家強制性正面碰撞標準愈來愈嚴格，消費者的構(gòu)車愈來愈理性的 這種大環(huán)境下，汽車行業(yè)都十分重視提高汽車正面碰撞的安全性能。在當前嚴 峻的節(jié)能、環(huán)保形勢下，通過優(yōu)化車身結(jié)構(gòu)設(shè)計，以并適應(yīng)新的碰撞法規(guī)，滿 足消費者的消費需求，提高車輛正面碰撞的被動安全性顯得尤為重要。
由于汽車在正面碰撞后，必須要避免發(fā)動機被擠入成員艙而對成員造成傷 害。因此，發(fā)動機前橫梁在正面碰撞中所起著至關(guān)重要的作用?，F(xiàn)有汽車制造 商對發(fā)動機前橫梁的安全認識不夠充分，對發(fā)動機前橫梁僅僅做結(jié)構(gòu)設(shè)計，其 結(jié)構(gòu)簡單但安全性差。參見圖1,該圖所示發(fā)動機前橫梁1縱向方向結(jié)構(gòu)簡單， 導致正面碰撞性能較差。
有的汽車制造商雖對發(fā)動機前橫梁進行了加強設(shè)計，采用高強度鋼板，但 由于車身重量得不到有效控制，增加了油耗，提高了使用成本。有的汽車制造 商在發(fā)動機前橫梁上焊接加強件，但生產(chǎn)工藝復雜，零件報廢率大，造成了高 生產(chǎn)成本。
因此，如何解決上述背景技術(shù)中的問題，是本領(lǐng)域技術(shù)人員目前亟需解決 的技術(shù)問題。

實用新型內(nèi)容
本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種汽車發(fā)動機前橫梁，既能增強汽 車發(fā)動機前橫梁的強度，又解決汽車發(fā)動機前橫梁過重的問題。
本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種汽車，既能增強汽車發(fā)動機前橫 梁的強度，又解決汽車發(fā)動機前橫梁過重的問題。
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具體地，本實用新型提供一種汽車發(fā)動機前橫梁，用于連接左右前縱梁，
所述前橫梁包括一體成型的第一部、第二部以及第三部；所述第一部與所述第 三部位于同一平面內(nèi)，所述第二部與所述第一部和所述第三部分別相鄰且相對 所述第 一部和所述第三部向內(nèi)凹陷。
優(yōu)選地，所述第一部和所述第三部的橫截面均為類似的"幾"字形；當所 述前橫梁安裝于汽車的發(fā)動機搶中時，所述第一部和所述第三部均包括翻邊和 凸出所述翻邊具有第 一 臺階的凸起部。
優(yōu)選地，所述第二部包括所述翻邊和凸出所述翻邊具有第二臺階和第三臺 階的凸起部。
優(yōu)選地，所述第二臺階的寬度范圍為所述第二部的凸起部寬度的1/6至
1/2。
優(yōu)選地，所述第二臺階和第三臺階之間距離為4.5mm至10mm。 優(yōu)選地，所述前橫梁進一步包括開設(shè)在所述第二部第三臺階上的冷凝器安
具有第二臺階和第三臺階的凸起形狀；所述冷凝器安裝孔具有垂直于所述前橫 梁底面的側(cè)壁，所述側(cè)壁與所述第三臺階形成第四臺階。
優(yōu)選地，所述第二部的中部位置縱向設(shè)置加強筋，所述加強筋具體為向下 凸出所述加強筋相鄰面的凸起部。
優(yōu)選地，所述第二部的加強筋位置的凸起部的第二臺階和第三臺階之間具 有平緩的橫向過渡面。
優(yōu)選地，所述前橫梁進一步包括開設(shè)在所述第二部的翻邊上的發(fā)動機護板 安裝孔，在所述第二部相對所述發(fā)動機護板安裝孔的另一側(cè)的翻邊上開設(shè)前保 險杠安裝孔。
本實用新型還提供一種汽車，包括汽車發(fā)動機前橫梁，所述汽車發(fā)動機前 橫梁，用于連接左右前縱梁，所述前橫梁包括一體成型的第一部、第二部以及 第三部；所述第一部與所述第三部位于同一平面內(nèi)，所述第二部與所述第一部 和所述第三部分別相鄰且相對所述第 一部和所述第三部向內(nèi)凹陷。
與上述現(xiàn)有技術(shù)相比，由于本實用新型所述汽車發(fā)動機前橫梁包括一體成 型的第一部、第二部以及第三部；所述第一部與所述第三部位于同一平面內(nèi)，
所述第二部與所述第 一部和所述第三部分別相鄰且相對所述第 一部和所述第 三部向內(nèi)凹陷。因此本實用新型所述汽車發(fā)動機前橫梁在保證強度的前提下， 相對現(xiàn)有技術(shù)中減小了前橫梁厚度。因此本實用新型所述汽車發(fā)動機前橫梁相 對于現(xiàn)有采用很厚鋼板的前橫梁重量輕很多，相應(yīng)減少了油耗，相應(yīng)降低了消 費者的使用成本。由于具有了向內(nèi)凹陷的第三部，增強了前橫梁的強度，而且 本實用新型所述汽車發(fā)動機前橫梁為一體成型結(jié)構(gòu)，加工工藝簡單，零件報廢 率低，降低了生產(chǎn)成本。


圖l為現(xiàn)有技術(shù)汽車發(fā)動機前橫梁結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本實用新型所述發(fā)動機前橫梁結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為本實用新型所述發(fā)動機前橫梁俯視圖； 圖4為本實用新型所述發(fā)動機前橫梁主視圖； 圖5為圖3所示發(fā)動機前橫梁A-A面剖視圖； 圖6為圖3所示發(fā)動機前橫梁B-B面剖視圖； 圖7為圖3所示發(fā)動機前橫梁C-C面剖視圖； 圖8為圖3所示發(fā)動機前橫梁D-D面剖視圖； 圖9為圖3所示發(fā)動機前橫梁E-E面剖視圖； 圖10為圖3所示發(fā)動才幾前4黃梁F-F面剖^L圖； 圖ll為圖3所示發(fā)動機前橫梁H-H面剖視圖。
具體實施方式
本實用新型提供一種汽車發(fā)動機前橫梁，既能增強汽車發(fā)動機前橫梁的強 度，又解決汽車發(fā)動機前橫梁過重的問題。
申請人通過對發(fā)動機前橫梁各種不同的設(shè)計結(jié)構(gòu)和材料特性進行分析，優(yōu) 化后立足現(xiàn)有成熟工藝，提供一種能夠滿足各項安全碰撞法規(guī)，主要立足于正 面碰撞法規(guī)的汽車發(fā)動機前橫梁。而且本實用新型提供一種結(jié)構(gòu)相對簡單，有 效降低生產(chǎn)和使用成本的汽車發(fā)動機前橫梁。
為了清楚地說明本實用新型所述汽車發(fā)動機前橫梁的結(jié)構(gòu)，
以下結(jié)合附圖 具體說明本實用新型所述汽車發(fā)動機前橫梁的實施方式。
參見圖2至圖4和圖11,圖2為本實用新型所述發(fā)動機前橫梁結(jié)構(gòu)示意圖3為本實用新型所述發(fā)動機前橫梁俯視圖；圖4為本實用新型所述發(fā)動機前橫 梁主視圖。圖11為圖3所示發(fā)動機前橫梁H-H面剖視圖。
本實用新型實施例所述汽車發(fā)動機前橫梁11,用于連接左右前縱梁(圖 中未示出)。所述汽車發(fā)動機前橫梁11包括一體成型的第一部111、第二部112 以及第三部113。所述第一部111與所述第三部113位于同一平面內(nèi)，所述第 二部112與所述第一部111和所述第三部113分別相鄰且相對所述第一部111 和所述第三部113向內(nèi)凹陷。從圖4和圖11中可以清楚看出，第一部111、第 二部112以及第三部113的位置關(guān)系。
由于本實用新型實施例所述汽車發(fā)動機前橫梁11包括一體成型的第一部
111、第二部112以及第三部113。所述第一部111與所述第三部113位于同一 平面內(nèi)，所述第二部112與所述第一部lll和所述第三部113分別相鄰且相對 所述第一部111和所述第三部113向內(nèi)凹陷。因此本實用新型所述汽車發(fā)動機 前橫梁11在保證強度的前提下，相對現(xiàn)有技術(shù)減小了前橫梁厚度。因此本實 用新型所述汽車發(fā)動機前橫梁11相對于現(xiàn)有采用很厚鋼板的前橫梁重量輕很 多，相應(yīng)減少了油耗，相應(yīng)降低了消費者的使用成本。由于具有了向內(nèi)凹陷的 第三部113,增強了所述汽車發(fā)動機前橫梁11的強度，而且本實用新型所述 汽車發(fā)動機前橫梁11為一體成型結(jié)構(gòu)，加工工藝簡單，零件報廢率低，降低 了生產(chǎn)成本。
為了防止發(fā)動機過熱， 一般在汽車的發(fā)動機搶內(nèi)需要安裝冷凝器。本實用 新型所述前橫梁11還可以包括開設(shè)在所述第二部112的冷凝器安裝孔14。這 樣就可以將冷凝器固定安裝在所述前橫梁11上，使得拆卸維修更方便。
為了減少汽車的發(fā)動機搶內(nèi)的安裝支架，所述前橫梁11的第二部112上 還開設(shè)有前保險杠(也稱副保險杠)安裝孔13和發(fā)動機護板安裝孔12。前保 險杠安裝孔13優(yōu)選情況為4個，且均勻分布在所述第二部112 —側(cè)的翻邊內(nèi)。 發(fā)動機護板安裝孔12優(yōu)選情況為3個，且均勻分布在第二部112的安裝有所 述保險杠安裝孔13的另一側(cè)的翻邊內(nèi)。
發(fā)動機護板和前保險杠的一種具體的安裝方式由固定電焊機在發(fā)動機護 板安裝孔12上凸焊的3個M8凸焊螺母，再在前保險杠安裝孔13上凸焊的4 個M6凸焊螺母。然后將所述前橫梁11與發(fā)動機艙中的左前縱梁總成和右前
縱梁總成焊接，形成承載式車身。
由于在所述前橫梁11的第二部112上開設(shè)了前保險杠安裝孔13和發(fā)動機 護板安裝孔12,減少了不必要的安裝支架，簡化了生產(chǎn)流程，保證了大批量 生產(chǎn)的一致性，節(jié)約了生產(chǎn)成本。
本實用新型實施例所述汽車發(fā)動機前橫梁11的具有良好的正面碰撞防護 性能。本實用新型實施例所述汽車發(fā)動機前橫梁11經(jīng)過CAE計算機仿真分析， 并進過多輪正面碰撞試驗，表現(xiàn)出具有良好的正面碰撞防護性能。證明了本實 用新型實施例所述汽車發(fā)動機前橫梁11優(yōu)異的結(jié)構(gòu)設(shè)計。
計算機仿真分析結(jié)論在正面碰撞中，本實用新型實施例所述汽車發(fā)動機 前橫梁11與車身左前縱梁和右前縱梁形成框架結(jié)構(gòu)，加強車身剛性和強度， 防止發(fā)動機侵入成員艙。因此，在正面碰撞過程中，發(fā)動機前橫梁是不能有較 大變形的，即發(fā)動機前橫梁是不應(yīng)有較大吸能的。計算機仿真實驗表明本實用 新型實施例所述汽車發(fā)動機前橫梁11在發(fā)生正面碰撞時吸能是很有限的，僅 占0.5%左右。這說明了本實用新型實施例所述汽車發(fā)動機前橫梁11在正面碰 撞中很少發(fā)生變形，具有足夠的剛性，起到了非常好的加強作用。
通過多次的實車碰撞狀態(tài)與計算機仿真分析結(jié)論基本一致發(fā)動機沒有明 顯位移，發(fā)動機前橫梁變形小，證實了本實用新型實施例所述汽車發(fā)動機前橫 梁ll結(jié)構(gòu)安全可靠。
為了清楚地說明本實用新型所述汽車發(fā)動機前橫梁11的橫截面結(jié)構(gòu)，請參 見圖5至圖10。圖5為圖3所示發(fā)動機前橫梁A-A面剖視圖；圖6為圖3所示發(fā)動 機前橫梁B-B面剖視圖；圖7為圖3所示發(fā)動機前橫梁C-C面剖視圖；圖8為圖3 所示發(fā)動機前橫梁D-D面剖視圖；圖9為圖3所示發(fā)動機前橫梁E-E面剖視圖； 圖IO為圖3所示發(fā)動機前橫梁F-F面剖視圖。
A-A面剖視圖為所述第一部111的橫截面剖視圖。所述第一部111的橫截 面為類似的"幾"字形。當所述前橫梁11安裝于汽車的發(fā)動機搶中時，所述 第一部111包括翻邊16和凸出所述翻邊16具有第一臺階17的凸起部。
由圖1可知，所述第三部113的^f黃截面也為類似的"幾"字形。所述第 三部113也包括翻邊16和凸出所述翻邊16具有第一臺階17的凸起部。
B-B面剖視圖、C-C面剖視圖、D-D面剖視圖和E-E面剖視圖都是第二部
112的橫截面剖視圖。
B-B面為第二部112與第一部111過渡部分的橫向剖面，所述前橫梁11 在B-B面位置還可開設(shè)冷凝管過孔20。 C-C面為前保險杠安裝孔13和發(fā)動枳j 護板安裝孔12的階梯剖面。D-D面為冷凝器安裝孔14的剖面。
所述第二部112的中部位置在縱向方向上還可以設(shè)置縱向加強筋15，所 述縱向加強筋15具體為向下凸出所述縱向加強筋15相鄰面的加強筋凸起部 22。 E-E面為縱向加強筋15的橫向剖面。F-F面為縱向加強筋15的縱向剖面。 所述縱向加強筋15的加強筋凸起部22向下凸出所述縱向加強筋15相鄰面的 距離為3至5mm。所述縱向加強筋15的加強筋凸起部22為所述前橫梁11整 體長度的1/12至1/10。
所述第二部包括翻邊16和凸出所述翻邊具有第二臺階18和第三臺階19 的凸起部。所述前橫梁11在B-B面位置，第二臺階18的寬度略大于第三臺 階19的寬度。第二臺階18的寬度約為整個凸起部的1/2。第二臺階18與第三 臺階19的高度差為6至8mm。
所述前橫梁11在C-C面位置，第二臺階18的寬度小于第三臺階19的寬 度。第二臺階18的寬度約為整個凸起部的1/3。第二臺階18與第三臺階19 的高度差為4.5至7mm。
所述前橫梁11在D-D面位置，第二臺階18的寬度小于第三臺階19的寬 度。第二臺階18的寬度約為整個凸起部的1/6至1/5。第二臺階18與第三臺 階19的高度差為4.5至7mm。所述冷凝器安裝孔14具有垂直于所述前橫梁底 面的側(cè)壁14a，所述側(cè)壁14a與所述第三臺階19形成第四臺階21。
所述前橫梁11在E-E面位置，第二臺階18的寬度小于第三臺階19的寬 度。第二臺階18的寬度約為整個凸起部的1/6至1/5。第二臺階18與第三臺 階19的高度差為7至10mm。所述第二部112的縱向加強筋15位置的凸起部 的第二臺階18和第三臺階19之間具有平緩的橫向過渡面。此過渡面為整個凸 起部的1/4至1/3。
所述第二臺階18和第三臺階19之間距離為5mm至10mm。所述第二臺 階18的寬度范圍為所述第二部112的凸起部寬度的1/6至1/2。
本實用新型所述前橫梁11的材料可以選用汽車專用冷軋鋼板1.5/DC04等
材料。采用普通沖壓工藝即可保證生產(chǎn)一致性，滿足汽車工業(yè)大批量生產(chǎn)的要 求。在焊接過程中，僅采用了固定點焊機和移動電焊機，焊接設(shè)備通用，焊接 工藝簡單。
本實用新型所述前橫梁11通過計算機仿真分析和多次實車碰撞試驗得 出，本實用新型所述前橫梁11在汽車正面碰撞的過程中，主要是起純剛性的 加強作用，不能有較大變形的。而不是先前汽車業(yè)內(nèi)所認為的，在汽車正面碰 撞的過程中，發(fā)動機前橫梁是需要壓潰變形而吸能的。
本實用新型所述前橫梁11的變截面設(shè)計形式，在保證了車身具有良好的 正面碰撞防護能力的基礎(chǔ)上，其零件本身具有良好的沖壓成型特性。而且其沖 壓工藝和焊接工藝簡單，尤其是其僅需通過下料，成型，沖孔，修邊沖孔四序即可成型。特別是當前汽車沖壓零件材料利用率僅35-50%的情況下，本實用 新型所述前橫梁11的材料利用率超過了 70%,極大的節(jié)約了生產(chǎn)成本。
本實用新型還提供一種汽車，包括汽車發(fā)動機前橫梁11。所述汽車發(fā)動 機前橫梁ll,用于連接左右前縱梁，所述前橫梁ll包括一體成型的第一部111、 第二部112以及第三部113。所述第一部111與所述第三部113位于同一平面 內(nèi)，所述第二部112與所述第一部111和所述第三部113分別相鄰且相對所述 第一部111和所述第三部113向內(nèi)凹陷。
本實用新型所述汽車，可以具有上述任何一種汽車發(fā)動機前橫梁11。 以上所述僅是本實用新型的最佳方案之一，應(yīng)當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的 普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以對本實用新型 進行若干改進，都應(yīng)屬于本實用新型保護的范圍。例如，只要掌握了發(fā)動機前 橫梁在正面碰撞中的設(shè)計理念(剛性不可變形)，就可以適當改變本實用新型 中該零件的形狀，或者采用其他各種不同廠商不同牌號的冷軋鋼板，適當調(diào)整 該零件厚度，截面形狀等諸多特征來充分滿足發(fā)動機前橫梁在正面碰撞中的防護作用。
權(quán)利要求1、一種汽車發(fā)動機前橫梁，用于連接左右前縱梁，其特征在于，所述前橫梁包括一體成型的第一部、第二部以及第三部；所述第一部與所述第三部位于同一平面內(nèi)，所述第二部與所述第一部和所述第三部分別相鄰且相對所述第一部和所述第三部向內(nèi)凹陷。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車發(fā)動機前橫梁，其特征在于，所述第一部 和所述第三部的橫截面均為類似的"幾"字形；當所述前橫梁安裝于汽車的發(fā) 動機搶中時，所述第一部和所述第三部均包括翻邊和凸出所述翻邊具有第一臺 階的凸起部。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的汽車發(fā)動機前橫梁，其特征在于，所述第二部 包括所述翻邊和凸出所述翻邊具有第二臺階和第三臺階的凸起部。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的汽車發(fā)動機前橫梁，其特征在于，所述第二臺 階的寬度范圍為所述第二部的凸起部寬度的1/6至1/2。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的汽車發(fā)動機前橫梁，其特征在于，所述第二臺 階和第三臺階之間距離為4.5mm至10mm。
6、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的汽車發(fā)動機前橫梁，其特征在于，所述前橫梁 進一步包括開設(shè)在所述第二部第三臺階上的冷凝器安裝孔，所述第二部位于所 述冷凝器安裝孔的橫截面具體為向上凸出所述翻邊，具有第二臺階和第三臺階 的凸起形狀；所述冷凝器安裝孔具有垂直于所述前橫梁底面的側(cè)壁，所述側(cè)壁 與所述第三臺階形成第四臺階。
7、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的汽車發(fā)動機前橫梁，其特征在于，所述第二部 的中部位置縱向設(shè)置加強筋，所述加強筋具體為向下凸出所述加強筋相鄰面的 凸起部。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的汽車發(fā)動機前橫梁，其特征在于，所述第二部 的加強筋位置的凸起部的第二臺階和第三臺階之間具有平緩的橫向過渡面。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1至8任一所述的汽車發(fā)動機前橫梁，其特征在于，所 述前橫梁進一步包括開設(shè)在所述第二部的翻邊上的發(fā)動機護板安裝孔，在所述 第二部相對所述發(fā)動機護板安裝孔的另一側(cè)的翻邊上開設(shè)前保險杠安裝孔。
10、 一種汽車，包括汽車發(fā)動機前橫梁，其特征在于，所述汽車發(fā)動機前橫梁，用于連接左右前縱梁，所述前橫梁包括一體成型的第一部、第二部以及 第三部；所述第一部與所述第三部位于同一平面內(nèi)，所述第二部與所述第一部 和所述第三部分別相鄰且相對所述第一部和所述第三部向內(nèi)凹陷。
專利摘要本實用新型公開一種汽車發(fā)動機前橫梁，用于連接左右前縱梁。所述前橫梁包括一體成型的第一部、第二部以及第三部；所述第一部與所述第三部位于同一平面內(nèi)，所述第二部與所述第一部和所述第三部分別相鄰且相對所述第一部和所述第三部向內(nèi)凹陷。本實用新型公開一種應(yīng)用該汽車發(fā)動機前橫梁的汽車。本實用新型提供一種汽車發(fā)動機前橫梁和應(yīng)用該汽車發(fā)動機前橫梁的汽車，既能增強汽車發(fā)動機前橫梁的強度，又解決汽車發(fā)動機前橫梁過重的問題。
文檔編號B62D25/10GK201071063SQ20072007185
公開日2008年6月11日 申請日期2007年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月29日
發(fā)明者彭剛彬 申請人:上海華普汽車有限公司