一種汽車流水槽總成、汽車前部車身結(jié)構(gòu)及汽車的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種汽車流水槽總成、汽車前部車身結(jié)構(gòu)及汽車，該汽車流水槽總成包括流水槽，還包括流水槽加強梁，該流水槽加強梁包括流水槽加強梁主體和設置在該流水槽加強梁主體的兩個端部的流水槽加強梁端部，流水槽加強梁主體與流水槽連接，兩個流水槽加強梁端部分別能夠與汽車的兩個前減震器座本體連接。本發(fā)明中流水槽加強梁連接兩前減震器座本體，使流水槽加強梁與流水槽構(gòu)成封閉狀態(tài)，這樣現(xiàn)有技術中的前艙橫擺時的橫向應力就轉(zhuǎn)化成流水槽加強梁和兩個前減震器座本體之間的拉壓應力，明顯降低了前艙橫擺振動所帶來的應力，從而有效提高了前艙的橫向剛度，即能有效提高車身的整體扭轉(zhuǎn)剛度及整體彎曲剛度，還能解決流水槽處耐久性能。
【專利說明】一種汽車流水槽總成、汽車前部車身結(jié)構(gòu)及汽車
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于汽車制造【技術領域】，具體涉及一種汽車流水槽總成、汽車前部車身結(jié)構(gòu)及汽車。
【背景技術】
[0002]常見的汽車流水槽結(jié)構(gòu)類型分為內(nèi)包及外露前減震器座兩種結(jié)構(gòu)形式，國內(nèi)汽車最常見的汽車流水槽結(jié)構(gòu)類型是前減震器座在流水槽外側(cè)，即屬于前減震器座外露式結(jié)構(gòu)；而國外發(fā)動機較小，最常見的流水槽結(jié)構(gòu)形式一般是流水槽包著減震器座，即屬于前減震器座內(nèi)包式結(jié)構(gòu)。汽車車身流水槽的主要功能在于將車身雨水沿著流水槽的導軌槽排到車外，防止水流入汽車車體內(nèi)部和車身鈑金結(jié)構(gòu)內(nèi)部，以提供車身內(nèi)部舒適的乘坐空間和防止車身鈑金在雨水的作用下過早銹蝕，因此合理的流水槽結(jié)構(gòu)設計就非常重要。通常來說，外露式結(jié)構(gòu)中前減震器座一般設計的體積較大，同時能夠承載較大的載荷，導致流水槽的布置空間較小，特別是對于流水槽兩端連接處，其結(jié)構(gòu)細長，路試時流水槽屢次發(fā)生開裂現(xiàn)象，導致重復設計修改及有限元分析，費時費力。
[0003]同時流水槽屬于汽車前艙部分，因此流水槽同樣要承載很多重量，如發(fā)蓋系統(tǒng)、前風擋系統(tǒng)、雨刮系統(tǒng)以及儀表系統(tǒng)。特別是雨刮系統(tǒng)是駕駛員使用頻率很高的部件，雨刮系統(tǒng)安裝件的剛度要滿足使用要求，以滿足廣大消費者使用性。當流水槽的剛度較低時，由于雨刮系統(tǒng)安裝在流水槽上，則雨刮系統(tǒng)的安裝位置也會剛度較低，如果雨刮系統(tǒng)安裝位置的剛度、模態(tài)較低，則會造成雨刮系統(tǒng)不能很好的啟動和回位，從而直接影響雨刮系統(tǒng)的使用性能。
[0004]流水槽本身的模態(tài)、剛度較低也是影響車身NVH性能的重要因素，同時還可能引起疲勞問題。隨著客戶對汽車性能要求的提高，對車身模態(tài)、剛度的要求也在不斷提升，而車身鈑金件之間的連接關系和連接可靠度直接影響到車身模態(tài)、剛度以及車身局部結(jié)構(gòu)的耐久性能。為了滿足使用性能的要求，通常將流水槽設計得比較厚重或采用增加流水槽加強板及流水槽與前減震器座之間的連接板等措施來滿足側(cè)傾剛度及耐久性能的要求。目前，即使同一平臺上的車型，由于整車質(zhì)量要求和鈑金的沖壓要求不同，以及對流水槽的側(cè)傾剛度以及耐久性能要求也不同，為了滿足車身各性能要求，不得不分別重新設計流水槽，造成流水槽的通用性很差。
[0005]如圖1所示，現(xiàn)有技術中的汽車前艙包括流水槽1、前風擋下橫梁本體2、前輪罩上加強板本體3、前減震器座加強板4。流水槽I通過第一螺栓5與前風擋下橫梁本體2連接，流水槽I通過第二螺栓6與前輪罩上加強板本體3連接。其中，前風擋下橫梁本體2焊接在前輪罩上加強板本體3上，前減震器座加強板4 一端焊接在前輪罩上加強板本體3上，另一端焊接在前減震器座本體7上。汽車前艙的兩個前減震器座本體7之間并無連接，當汽車行駛時，前艙橫擺振動較大，也就是橫向應力較大。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]本發(fā)明所要解決的技術問題是針對現(xiàn)有技術中存在的上述不足，提供一種汽車流水槽總成、汽車前部車身結(jié)構(gòu)及汽車，該流水槽總成明顯降低了前艙橫擺振動所帶來的應力，從而有效提高了前艙的橫向剛度，即能有效提高車身的整體扭轉(zhuǎn)剛度及整體彎曲剛度，還能解決流水槽處的耐久性能。
[0007]解決本發(fā)明技術問題所采用的技術方案是提供一種汽車流水槽總成，包括流水槽，還包括流水槽加強梁，該流水槽加強梁包括流水槽加強梁主體和設置在該流水槽加強梁主體的兩個端部的流水槽加強梁端部，所述流水槽加強梁主體與所述流水槽連接，兩個所述流水槽加強梁端部分別能夠與汽車的兩個前減震器座本體連接。
[0008]優(yōu)選的是，所述流水槽加強梁主體的中部與所述流水槽的中部連接。
[0009]優(yōu)選的是，所述流水槽加強梁主體與所述流水槽螺接。
[0010]優(yōu)選的是，所述流水槽加強梁為空心結(jié)構(gòu)。
[0011]優(yōu)選的是，所述的汽車流水槽總成還包括流水槽加強梁連接板，該流水槽加強梁連接板的一端與所述流水槽加強梁端部連接，該流水槽加強梁連接板的另外一端能夠與所述前減震器座本體連接。
[0012]優(yōu)選的是，所述流水槽加強梁連接板的一端與所述流水槽加強梁端部螺接。
[0013]優(yōu)選的是，所述流水槽加強梁連接板的另外一端用于與所述前減震器座本體螺接。
[0014]本發(fā)明還提供一種汽車前部車身結(jié)構(gòu)，包括上述的汽車流水槽總成。
[0015]優(yōu)選的是，所述汽車前部車身結(jié)構(gòu)包括前風擋下橫梁本體、前輪罩上加強板本體、前減震器座加強板、以及前減震器座本體。
[0016]本發(fā)明還提供一種汽車，包括上述的汽車前部車身結(jié)構(gòu)。
[0017]本發(fā)明中通過流水槽加強梁連接兩前減震器座本體，使流水槽加強梁與流水槽構(gòu)成封閉狀態(tài)，這樣前艙橫擺時的橫向應力就轉(zhuǎn)化成流水槽加強梁和兩個前減震器座本體之間的拉壓應力，明顯降低了前艙橫擺振動所帶來的應力，從而有效提高了汽車前艙的側(cè)向或橫向剛度，即能有效的提高白車身的整體扭轉(zhuǎn)剛度及整體彎曲剛度，還能解決流水槽處的耐久性能。本發(fā)明中的流水槽總成有效改善了現(xiàn)有技術中流水槽分別與前風擋下橫梁本體和前輪罩上加強板本體之間的連接處的疲勞耐久問題。且流水槽加強梁主體與流水槽連接，可以避免汽車的車身在汽車的左縱梁和右縱梁發(fā)生相對扭轉(zhuǎn)或前艙橫擺振動時造成的側(cè)向振動嚴重的問題，并提高了流水槽的通用性。
[0018]具體地，本發(fā)明的有益效果具體如下:
[0019]1.本發(fā)明所提供的汽車的流水槽加強梁結(jié)構(gòu)簡單，占用空間小，便于安裝和拆卸，能夠?qū)⑵嚽芭摰臋M向模態(tài)由31Hz提高到33Hz、白車身的扭轉(zhuǎn)剛度提高了 326N/mm，改善了車身前部及整車NVH性能；
[0020]2.本發(fā)明所提供的汽車流水槽加強梁采用空心鋼管制成，這樣在達到同等扭轉(zhuǎn)剛度的情況下，能使流水槽加量梁的質(zhì)量更輕，在保證剛度的同時能減輕重量，改善油耗，易于制造實現(xiàn)，成本較低，連接可靠且通用性強，可以應用于平臺車型的性能改善；
[0021]3.本發(fā)明所提供的汽車流水槽加強梁改變了原有結(jié)構(gòu)的載荷傳遞路徑，能夠有效改善流水槽兩端連接位置處的疲勞耐久問題?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0022]圖1是現(xiàn)有技術中汽車前艙的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖2是本發(fā)明實施例1中汽車流水槽總成的流水槽加強梁的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖3是本發(fā)明實施例1中的汽車流水槽總成的安裝結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]1-流水槽；2_前風擋下橫梁本體；3_前輪罩上加強板本體；4_前減震器座加強板；5_第一螺栓；6_第二螺栓；7_前減震器座本體；8_流水槽加強梁；9_流水槽加強梁主體；10_流水槽加強梁端部；11_第三螺栓；12_流水槽加強梁連接板；13_第四螺栓；14_第五螺栓。
【具體實施方式】
[0026]為使本領域技術人員更好地理解本發(fā)明的技術方案，下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步詳細描述。
[0027]實施例1
[0028]如圖2、3所示，本實施例提供一種汽車流水槽總成，包括流水槽I,還包括流水槽加強梁8，該流水槽加強梁8包括流水槽加強梁主體9和設置在該流水槽加強梁主體9的兩個端部的流水槽加強梁端部10，所述流水槽加強梁主體9與所述流水槽I連接，兩個所述流水槽加強梁端部10分別與汽車前艙的兩個前減震器座本體7連接。
[0029]本實施例中的前減震器座本體7具體采用外露式前減震器座本體。
[0030]本實施例中，汽車前艙包括流水槽總成、前風擋下橫梁本體2、前輪罩上加強板本體3、前減震器座加強板4、以及前減震器座本體7。其中，前風擋下橫梁本體2呈長條狀；前輪罩上加強板本體3采用兩個，兩個前輪罩上加強板本體3分別設于前風擋下橫梁本體2的兩側(cè)；前減震器座本體7采用兩個，兩個前減震器座本體7分別位于兩個前輪罩上加強板本體3的內(nèi)側(cè)，且每個前輪罩上加強板本體3分別與前減震器座加強板4和前風擋下橫梁本體2連接。由于現(xiàn)有技術中的汽車前艙的流水槽總成不包括流水槽加強梁8，所以汽車前艙的兩個前減震器座本體7之間并無連接，當汽車行駛時，汽車前艙橫擺振動較大，也就是橫向應力較大。
[0031]本實施例中通過流水槽加強梁8連接兩前減震器座本體7，使流水槽加強梁8與流水槽1、以及前輪罩上加強板本體3、前減震器座本體7共同構(gòu)成封閉狀態(tài)，這樣就將現(xiàn)有技術中的前艙橫擺時的橫向應力轉(zhuǎn)化成流水槽加強梁8和兩個前減震器座本體7之間的拉壓應力，明顯降低了前艙橫擺振動所帶來的應力，從而有效提高了前艙的橫向剛度，即能有效的提高車身的整體扭轉(zhuǎn)剛度及整體彎曲剛度，還能解決流水槽I處的耐久性能，即本實施例中的流水槽總成有效改善了現(xiàn)有技術中流水槽I兩端分別與前風擋下橫梁本體2和前輪罩上加強板本體3之間的連接處的疲勞耐久問題。且流水槽加強梁主體9與流水槽I連接，可以避免汽車車身在汽車的左縱梁和右縱梁發(fā)生相對扭轉(zhuǎn)或前艙橫擺振動時造成的側(cè)向振動嚴重的問題，并同時提高了流水槽I的通用性。
[0032]優(yōu)選的是，所述流水槽加強梁主體9的中部與所述流水槽I的中部連接。
[0033]優(yōu)選的是，所述流水槽加強梁主體9與所述流水槽I螺接。本實施例中具體是在流水槽加強梁主體9上設置有第三螺栓孔，將第三螺栓11穿過第三螺栓孔以將流水槽加強梁主體9與流水槽I螺接。汽車流水槽加強梁主體9采用螺栓與流水槽I固定連接，便于兩者之間的安裝和拆卸。由本實施例中的汽車流水槽總成的結(jié)構(gòu)所形成的應力傳遞路徑，可以大大減少流水槽加強梁主體9與流水槽I螺接處的疲勞耐久問題。
[0034]優(yōu)選的是，所述流水槽加強梁8為空心結(jié)構(gòu)，即流水槽加強梁主體9和其兩端部的兩個流水槽加強梁端部10均采用空心結(jié)構(gòu)。將流水槽加強梁8設計成空心結(jié)構(gòu)。為減輕重量，流水槽加強梁8可以采用空心鋼管制成，這樣汽車前艙達到同等扭轉(zhuǎn)剛度的情況下，流水槽加強梁8質(zhì)量會更輕，并可以節(jié)省制作流水槽加強梁8的材料和費用，改善汽車的油耗，且易于制造實現(xiàn)，成本較低，連接可靠且通用性強，可以對應用平臺車型的性能進行改
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[0035]優(yōu)選的是，所述的汽車流水槽總成還包括流水槽加強梁連接板12，該流水槽加強梁連接板12的一端與所述流水槽加強梁端部10連接，該流水槽加強梁連接板12的另外一端與所述前減震器座本體7連接。本實施例中，所述流水槽加強梁連接板12為圓弧形，以用于卡設在前減震器座本體7上。
[0036]本實施例中，流水槽I通過第二螺栓6與前輪罩上加強板本體3連接。
[0037]現(xiàn)有技術中前減震器座本體7的傳遞路徑為:前減震器座本體7 —前減震器座加強板4 —流水槽I端部的第二螺栓6 —前風擋下橫梁本體2。
[0038]本實施例中，前風擋下橫梁本體2的一端與前輪罩上加強板本體3連接，前輪罩上加強板本體3的另外一端與前減震器座加強板4連接，前減震器座加強板4的另外一端與前減震器座本體7連接，前減震器座本體7的另外一端與流水槽加強梁連接板12連接，流水槽加強梁連接板12的另外一端與流水槽加強梁8連接，通過這樣一圈就構(gòu)成一個封閉的長方形結(jié)構(gòu)。通過上述的連接方式，本實施例中的前減震器座本體7受到的應力的傳遞路徑為:前減震器座本體7 —流水槽加強梁連接板12 —流水槽加強梁8 —流水槽I中部一前風擋下橫梁本體2 —前輪罩上加強板本體3 —前減震器座加強板4 —前減震器座本體7。
[0039]本實施例中，流水槽總成具有很好的應力傳遞路徑，增加了汽車前艙的側(cè)向剛度，改善了汽車前艙的橫擺模態(tài)，提高汽車的NVH性能及改變了現(xiàn)有技術中原結(jié)構(gòu)的載荷傳遞路徑，且有效解決了流水槽兩端螺栓連接處的疲勞耐久問題。
[0040]由于本實施例中的流水槽總成中的前減震器座本體7所受到的應力傳遞路徑中并不經(jīng)過流水槽I端部的第二螺栓6處，所以克服了前減震器座外露式流水槽因布置問題設計細長而導致路試屢次開裂問題。且在本實施例中的流水槽I端部的第二螺栓6處并不接受前減震器座本體7傳遞過來的應力，從而有效解決了流水槽兩端螺栓連接處的疲勞耐久問題，進而提高了雨刮系統(tǒng)安裝在流水槽I上安裝點的剛度，且大大提高了使用頻率較高的雨刮系統(tǒng)的剛度、模態(tài)，進而提高了雨刮系統(tǒng)的使用壽命。由于本實施例中的流水槽總成中的前減震器座本體7所受到的應力傳遞路徑并不經(jīng)過流流水槽I端部的第二螺栓6處，所以使用該流水槽總成時，流水槽I不必設計地厚重，可以按照輕便的方案設計流水槽1，即流水槽I可以采用輕質(zhì)性材料制成，從而增加了整車的輕便性，降低了整車的厚重性，并提高了整車的質(zhì)量。
[0041]優(yōu)選的是，所述流水槽加強梁連接板12的一端與所述流水槽加強梁端部10螺接。本實施例中具體是在流水槽加強梁連接板12的一端上設置有第四螺栓孔，通過第四螺栓13穿過第四螺栓孔將流水槽加強梁連接板12與流水槽加強梁端部10螺接。
[0042]優(yōu)選的是，所述流水槽加強梁連接板12的另外一端與所述前減震器座本體7螺接。本實施例中具體的在流水槽加強梁連接板12的另外一端上設置有第五螺栓孔，通過第五螺栓14穿過第五螺栓孔將流水槽加強梁連接板12與前減震器座本體7螺接。
[0043]通過CAE模擬仿真來計算使用流水槽加強梁8前后的應力值，即比較現(xiàn)有技術中的流水槽I與前輪罩上加強板本體3連接處的第二螺栓6處的最大應力值，本實施例中的流水槽I與前輪罩上加強板本體3連接處的第二螺栓6處的最大應力值。具體測試零件、材料、屈服強度數(shù)值見表1，通過表1可以看出本實施例中通過增加流水槽加強梁8后，流水槽I與前輪罩上加強板本體3連接處的第二螺栓6處相對于現(xiàn)有技術的該處來說，最大應力值明顯降低。
【權(quán)利要求】
1.一種汽車流水槽總成，包括流水槽，其特征在于,還包括流水槽加強梁,該流水槽加強梁包括流水槽加強梁主體和設置在該流水槽加強梁主體的兩個端部的流水槽加強梁端部，所述流水槽加強梁主體與所述流水槽連接，兩個所述流水槽加強梁端部分別能夠與汽車的兩個前減震器座本體連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車流水槽總成，其特征在于，所述流水槽加強梁主體的中部與所述流水槽的中部連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車流水槽總成，其特征在于，所述流水槽加強梁主體與所述流水槽螺接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車流水槽總成，其特征在于，所述流水槽加強梁為空心結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車流水槽總成，其特征在于，還包括流水槽加強梁連接板，該流水槽加強梁連接板的一端與所述流水槽加強梁端部連接，該流水槽加強梁連接板的另外一端能夠與所述前減震器座本體連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的汽車流水槽總成，其特征在于，所述流水槽加強梁連接板的一端與所述流水槽加強梁端部螺接。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的汽車流水槽總成，其特征在于，所述流水槽加強梁連接板的另外一端用于與所述前減震器座本體螺接。
8.一種汽車前部車身結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括權(quán)利要求1?7所述的汽車流水槽總成。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的汽車前部車身結(jié)構(gòu)，其特征在于，該汽車前部車身結(jié)構(gòu)包括前風擋下橫梁本體、前輪罩上加強板本體、前減震器座加強板、以及前減震器座本體。
10.一種汽車，其特征在于，包括權(quán)利要求8或9所述的汽車前部車身結(jié)構(gòu)。
【文檔編號】B62D25/00GK103963850SQ201410182762
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年4月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月30日
【發(fā)明者】劉麗麗 申請人:奇瑞汽車股份有限公司