本發(fā)明涉及汽車領(lǐng)域，尤其涉及一種汽車儀表板橫梁總成。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的儀表板橫梁總成主要采用普通鋼材沖壓焊接而成，隨著國家法規(guī)和消費(fèi)者對車輛油耗的要求越來越高，汽車輕量化技術(shù)得到了高度的重視。

儀表板橫梁主管是儀表板橫梁總成最主要的結(jié)構(gòu)和承載部件,起到支撐人機(jī)界面控制設(shè)備的作用，并和車輛的其他安全控制部件一起構(gòu)成車輛安全系統(tǒng)，保護(hù)車內(nèi)駕駛員及乘客的安全。目前市場上儀表板橫梁主管材料大部分為鋼，受到制造工藝和成本的限制，鋼制主管的橫截面形狀多為比較規(guī)則的圓形，管壁厚度均勻，這對儀表板橫梁的輕量化和駕駛艙的布置帶來不利的影響。

儀表板橫梁主管上安裝有轉(zhuǎn)向管柱安裝支架，現(xiàn)有技術(shù)中，轉(zhuǎn)向管柱安裝支架采用多個鋼制的沖壓件焊接而成，不能一次成型，加工和設(shè)計工序繁瑣。轉(zhuǎn)向管柱安裝支架在制造和使用過程中存在以下不足：第一，加工制造一個轉(zhuǎn)向管柱安裝支架需要多個模具進(jìn)行開模加工，生產(chǎn)成本較高，效率有待改進(jìn)；第二，由于加工程序較多，致使轉(zhuǎn)向管柱安裝支架的精度不是很好，轉(zhuǎn)向管柱安裝支架與轉(zhuǎn)向管柱之間的配合度低，有可能會使轉(zhuǎn)向管柱在整車的位置發(fā)生偏差。

因此，有必要設(shè)計一種重量輕、利于駕駛艙的布置、工藝簡單、成本低、生產(chǎn)效率高、制造精度好的汽車儀表板橫梁總成。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種重量輕、利于駕駛艙的布置、工藝簡單、成本低、生產(chǎn)效率高、制造精度好的汽車儀表板橫梁總成。

本發(fā)明的技術(shù)方案提供一種汽車儀表板橫梁總成，包括儀表板橫梁主管和轉(zhuǎn)向管柱安裝支架，所述轉(zhuǎn)向管柱安裝支架安裝在所述儀表板橫梁主管上，所述儀表板橫梁主管上還安裝有空調(diào)箱支架、中央支撐支架、車身前圍連接支架、安全氣囊支架、儀表板固定支架、端部支架、電子模塊安裝支架；

所述空調(diào)箱支架和所述中央支撐支架安裝在所述儀表板橫梁主管的中部，所述空調(diào)箱支架位于所述中央支撐支架的內(nèi)側(cè)，所述轉(zhuǎn)向管柱安裝支架和所述車身前圍連接支架安裝在所述中央支撐支架的左側(cè)，所述安全氣囊支架安裝在所述中央支撐支架的右側(cè)，三個所述儀表板固定支架分別安裝在所述儀表板橫梁主管的左部、中部和右部，所述儀表板橫梁主管的兩端部均設(shè)置有所述端部支架和所述電子模塊安裝支架，所述電子模塊安裝支架位于所述端部支架的內(nèi)側(cè)；

所述儀表板橫梁主管、所述轉(zhuǎn)向管柱安裝支架以及所述中央支撐支架采用鋁合金型材擠壓成型；

所述空調(diào)箱支架、所述車身前圍連接支架、所述安全氣囊支架、所述儀表板固定支架、所述端部支架和所述電子模塊安裝支架采用鋁合金板沖壓成型。

進(jìn)一步地，所述儀表板橫梁主管為中空筆直的管狀結(jié)構(gòu)，所述儀表板橫梁主管橫截面的壁厚不均勻分布，最大壁厚為3mm，相鄰壁厚的變化值不超過3:1。

進(jìn)一步地，所述儀表板橫梁主管上對應(yīng)所述安全氣囊支架設(shè)有凹陷部，所述凹陷部的內(nèi)凹深度不超過所述儀表板橫梁主管橫截面的最大深度的30％。

進(jìn)一步地，所述轉(zhuǎn)向管柱安裝支架包括四個三角支架，每兩個所述三角支架為一組相向安裝在所述儀表板橫梁主管的同一橫截面上，每個所述三角支架上均鉚接有一個用于固定轉(zhuǎn)向管柱的雙頭螺柱。

進(jìn)一步地，所述中央支撐支架包括兩根中空管，所述中空管的一端的橫截面封閉形成封閉面，所述封閉面與所述儀表板橫梁主管焊接，所述中空管的另一端封閉后延伸出連接板。

進(jìn)一步地，所述儀表板橫梁主管由6061系列鋁合金制成。

進(jìn)一步地，所述轉(zhuǎn)向管柱安裝支架和所述中央支撐支架由6063系列鋁合金制成。

進(jìn)一步地，所述安全氣囊支架和所述端部支架由5052系列鋁合金制成。

進(jìn)一步地，所述車身前圍連接支架、所述儀表板固定支架、所述空調(diào)箱支架和所述電子模塊安裝支架由5182系列鋁合金制成。

進(jìn)一步地，所述端部支架、所述中央支撐支架以及所述車身前圍連接支架使用鉚接螺母連接，所述安全氣囊支架、所述空調(diào)箱支架、所述儀表板固定支架以及所述電子模塊安裝支架使用u型螺母連接。

采用上述技術(shù)方案后，具有如下有益效果：

本發(fā)明中的汽車儀表板橫梁總成，由于整體采用鋁合金制成，實現(xiàn)了整體結(jié)構(gòu)的輕量化。

另外，儀表板橫梁主管由鋁合金型材擠壓成型，能夠根據(jù)駕駛艙的實際空間大小擠壓為不規(guī)則的管狀結(jié)構(gòu)，方便駕駛艙的布置。

此外，轉(zhuǎn)向管柱安裝支架也由鋁合金型材擠壓成型，能夠?qū)崿F(xiàn)一次成型，具有工藝簡單、成本低、生產(chǎn)效率高、制造精度好等優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

參見附圖，本發(fā)明的公開內(nèi)容將變得更易理解。應(yīng)當(dāng)理解：這些附圖僅僅用于說明的目的，而并非意在對本發(fā)明的保護(hù)范圍構(gòu)成限制。圖中：

圖1是本發(fā)明一實施例中汽車儀表板橫梁總成的立體圖；

圖2是本發(fā)明一實施例中汽車儀表板橫梁總成的儀表板橫梁主管的立體圖；

圖3是本發(fā)明一實施例中汽車儀表板橫梁總成的儀表板橫梁主管的橫向剖視圖；

圖4是本發(fā)明一實施例中汽車儀表板橫梁總成的儀表板橫梁主管的橫截面圖；

圖5是本發(fā)明一實施例中汽車儀表板橫梁總成的儀表板橫梁主管和轉(zhuǎn)向管柱安裝支架的立體圖；

圖6是本發(fā)明一實施例中汽車儀表板橫梁總成的轉(zhuǎn)向管柱安裝支架的橫截面圖；

圖7是本發(fā)明一實施例中汽車儀表板橫梁總成的中央支撐支架的立體圖。

附圖標(biāo)記對照表：

1-儀表板橫梁主管2-轉(zhuǎn)向管柱安裝支架3-空調(diào)箱支架

4-中央支撐支架5-車身前圍連接支架6-安全氣囊支架

7-儀表板固定支架8-端部支架9-電子模塊安裝支架

11-凹陷部21-三角支架22-雙頭螺柱

41-中空管42-封閉面43-連接板

具體實施方式

下面結(jié)合附圖來進(jìn)一步說明本發(fā)明的具體實施方式。

容易理解，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案，在不變更本發(fā)明實質(zhì)精神下，本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員可相互替換的多種結(jié)構(gòu)方式以及實現(xiàn)方式。因此，以下具體實施方式以及附圖僅是對本發(fā)明的技術(shù)方案的示例性說明，而不應(yīng)當(dāng)視為本發(fā)明的全部或視為對發(fā)明技術(shù)方案的限定或限制。

在本說明書中提到或者可能提到的上、下、左、右、前、后、正面、背面、頂部、底部等方位用語是相對于各附圖中所示的構(gòu)造進(jìn)行定義的，它們是相對的概念，因此有可能會根據(jù)其所處不同位置、不同使用狀態(tài)而進(jìn)行相應(yīng)地變化。所以，也不應(yīng)當(dāng)將這些或者其他的方位用語解釋為限制性用語。

本實施例中，如圖1所示，汽車儀表板橫梁總成，包括儀表板橫梁主管1和轉(zhuǎn)向管柱安裝支架2，轉(zhuǎn)向管柱安裝支架2安裝在儀表板橫梁主管1上，儀表板橫梁主管1上還安裝有空調(diào)箱支架3、中央支撐支架4、車身前圍連接支架5、安全氣囊支架6、儀表板固定支架7、端部支架8、電子模塊安裝支架9；

空調(diào)箱支架3和中央支撐支架4安裝在儀表板橫梁主管1的中部，空調(diào)箱支架3位于中央支撐支架4的內(nèi)側(cè)，轉(zhuǎn)向管柱安裝支架2和車身前圍連接支架安裝5在中央支撐支架的左側(cè)，安全氣囊支架6安裝在中央支撐支架4的右側(cè)，三個儀表板固定支架7分別安裝在儀表板橫梁主管1的左部、中部和右部，儀表板橫梁主管1的兩端部均設(shè)置有端部支架8和電子模塊安裝支架9，電子模塊安裝支架9位于端部支架8的內(nèi)側(cè)；

儀表板橫梁主管1、轉(zhuǎn)向管柱安裝支架2以及中央支撐支架4采用鋁合金型材擠壓成型；

空調(diào)箱支架3、車身前圍連接支架5、安全氣囊支架6、儀表板固定支架7、端部支架8和電子模塊安裝支架9采用鋁合金板沖壓成型。

其中，“左側(cè)”是指圖1中靠左的位置，“右側(cè)”是指圖1中靠右的位置。

儀表板橫梁主管1為長條形管，橫向布置，其他的部件均安裝在儀表板橫梁主管1上。

中央支撐支架4有兩個，對稱地安裝在儀表板橫梁主管1的中部。

空調(diào)箱支架3用于安裝汽車空調(diào)，有三塊，其中兩塊對稱地安裝在儀表板橫梁主管1的中部，并且位于兩個中央支撐支架4的內(nèi)側(cè)，還有一塊連接在兩個中央支撐支架4之間。

轉(zhuǎn)向管柱安裝支架2用于安裝轉(zhuǎn)向管柱的支架，位于中央支撐支架4的左側(cè)，即安裝在儀表板橫梁主管1的左部。

同時，車身前圍連接支架5也安裝在儀表板橫梁主管1的左部，與轉(zhuǎn)向管柱安裝支架2相對。具體為，車身前圍連接支架5朝向圖1的前側(cè)延伸，轉(zhuǎn)向管柱安裝支架2位于后側(cè)。

安全氣囊支架6用于安裝副駕駛的安全氣囊，有兩個，位于中央支撐支架4的右側(cè)，即安裝在儀表板橫梁主管1的右部。

儀表板固定支架7有三個，其中第一個安裝在儀表板橫梁主管1的左部，轉(zhuǎn)向管柱安裝支架2的內(nèi)側(cè)；第二個安裝在儀表板橫梁主管1的中部，兩個中央支撐支架4的內(nèi)側(cè)；第三個安裝在儀表板橫梁主管1的右側(cè)，兩個安全氣囊支架6的內(nèi)側(cè)。

端部支架8和電子模塊安裝支架9均有兩個，均安裝在儀表板橫梁主管1的兩端部，并且電子模塊安裝支架9位于端部支架8的內(nèi)側(cè)。

對于強(qiáng)度和剛度要求較高的零件，如儀表板橫梁主管1、轉(zhuǎn)向管柱安裝支架2以及中央支撐支架4采用鋁合金型材擠壓成型工藝；而端部支架8、安全氣囊支架6、車身前圍連接支架5、儀表板固定支架7、空調(diào)箱支架3、電子模塊安裝支架9采用鋁合金板沖壓成型工藝。

本實施例中的汽車儀表板橫梁總成，由于整體采用鋁合金制成，實現(xiàn)了整體結(jié)構(gòu)的輕量化。

另外，儀表板橫梁主管1由鋁合金型材擠壓成型，能夠根據(jù)駕駛艙的實際空間大小擠壓為不規(guī)則的管狀結(jié)構(gòu)，方便駕駛艙的布置。

此外，轉(zhuǎn)向管柱安裝支架2也由鋁合金型材擠壓成型，能夠?qū)崿F(xiàn)一次成型，工藝簡單、成本低、生產(chǎn)效率高、制造精度好。

進(jìn)一步地，如圖2-4所示，儀表板橫梁主管1為中空筆直的管狀結(jié)構(gòu)，儀表板橫梁主管1橫截面的壁厚不均勻分布，最大壁厚為3mm，相鄰壁厚的變化值不超過3:1。

壁厚的不均勻有利于減輕重量。比如：在對強(qiáng)度要求高的部位保持初始壁厚3mm，在對強(qiáng)度要求不高的部位減少壁厚。圖4為本實施例中壁厚的變化示意圖。

如圖3-4所示，本實施例中，儀表板橫梁主管1的橫截面為不規(guī)則的圓形，為了適應(yīng)駕駛艙的安裝空間，可以擠壓成任意的形狀。

較佳地，儀表板橫梁主管1的橫截面還可以橢圓形。

進(jìn)一步地，如圖2-3所示，儀表板橫梁主管1上對應(yīng)安全氣囊支架6設(shè)有凹陷部11，凹陷部11的內(nèi)凹深度h不超過儀表板橫梁主管1橫截面的最大深度h的30％。

凹陷部11為了局部避讓副駕駛側(cè)安全氣囊的安裝，為安全氣囊讓出安裝空間。但是，內(nèi)凹深度h大于等于最大深度h的30％，否則會影響儀表板橫梁主管1的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。

進(jìn)一步地，如圖5-6所示，轉(zhuǎn)向管柱安裝支架2包括四個三角支架21，每兩個三角支架為一組相向安裝在儀表板橫梁主管1的同一橫截面上，每個三角支架上均鉚接有一個用于固定轉(zhuǎn)向管柱的雙頭螺柱22。

具體為，轉(zhuǎn)向管柱安裝支架2承載轉(zhuǎn)向管柱，需要滿足轉(zhuǎn)向管柱扭轉(zhuǎn)剛度，nvh，碰撞安全等性能要求。轉(zhuǎn)向管柱安裝支架2通常由四個三角支架21組成，左右可設(shè)計成對稱結(jié)構(gòu)以減少模具投入。四個三角支架21上分別鉚接用于固定轉(zhuǎn)向管柱的雙頭螺柱22，雙頭螺柱22的鉚接深度為8mm。為了滿足鉚接的要求，安裝雙頭螺柱22的位置處的三角支架21的厚度最小值為16mm，其他位置厚度設(shè)計初始值為8mm。轉(zhuǎn)向管柱安裝支架2需要焊接在儀表板橫梁主管1上，

轉(zhuǎn)向管柱安裝支架2和儀表板橫梁主管1焊接匹配面保持0.5mm的間隙，相鄰焊縫之間保持最小14mm間隙以保證焊槍空間。

進(jìn)一步地，如圖1和圖7所示，中央支撐支架4包括兩根中空管41，中空管41的一端的橫截面封閉形成封閉面42，封閉面42與儀表板橫梁主管1焊接，中空管41的另一端封閉后延伸出連接板43。

其中，中央支撐支架4采用封閉面42的形式以獲得更好的抗彎扭性能；中空管41的另一端的管徑逐漸變小后封閉，并且延伸出單片的連接板43，連接板43用于與車身連接。

進(jìn)一步地，中央支撐支架4的厚度為2-2.5mm；端部支架8的起始設(shè)計厚度為4mm，車身前圍安裝支架5、安全氣囊支架6、儀表板固定支架7、空調(diào)箱支架3和電子模塊安裝支架9的厚度為2-2.5mm。上述支架均焊接在儀表板橫梁主管1上，零件焊接匹配面之間保持0.5mm間隙，需保證焊槍可達(dá)，焊接位置零件厚度相同。

較佳地，基于儀表板橫梁總成的制造工藝和結(jié)構(gòu)形式，結(jié)合各支架所受載荷，以及鋁合金物理特性、加工性、焊接性等合理選擇支架材料種類。適用于擠壓工藝的鋁合金有6061和6063系列，儀表板橫梁主管1由6061系列鋁合金制成，轉(zhuǎn)向管柱安裝支架2和中央支撐支架4由6063系列鋁合金制成。

另外，適用于沖壓的鋁合金有5052和5182系列，安全氣囊支架6和端部支架8由5052系列鋁合金制成，車身前圍連接支架5、儀表板固定支架7、空調(diào)箱支架3和電子模塊安裝支架9由5182系列鋁合金制成。

上述支架均采用熔化極惰性氣體保護(hù)焊(mig)焊接，焊材選用6061系列合金。

進(jìn)一步地，儀表板橫梁總成上能夠安裝安全氣囊、空調(diào)箱、儀表板、電子模塊，并通過端部支架8、中央支撐支架4以及車身前圍連接支架5裝配到車身上。這些零件之間的連接都需要緊固件，因此緊固件的選擇是儀表板橫梁總成設(shè)計的重要一項。通常根據(jù)被緊固零件受載荷的情況，儀表板橫梁總成上通常使用的緊固件有規(guī)格為m8的螺母、螺栓，m4.2、m6的u型螺母。

具體為，端部支架8、中央支撐支架4以及車身前圍連接支架5使用m8鉚接螺母連接，安全氣囊支架6、空調(diào)箱支架3、儀表板固定支架7和電子模塊安裝支架9使用m4.2、m6的u型螺母連接。

以上所述的僅是本發(fā)明的原理和較佳的實施例。應(yīng)當(dāng)指出，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在本發(fā)明原理的基礎(chǔ)上，還可以做出若干其它變型，也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。