[发明专利]一种液压成型副车架的加强结构及其结构泡沫体

说明书

技术领域

本发明涉及一种液压成型副车架的加强结构及其结构泡沫体，还涉及结构泡沫体的用途以及液压成型副车架的加强结构的制造方法。

背景技术

目前绝大部分汽车副车架采用钢板冲压而成的上体和下体焊接而成的结构。液压成型副车架由于减重效果明显，已在国外的部分汽车上使用，国内液压成型副车架技术发展迅速，已可以为汽车主机厂提供液压成型副车架方案。但液压成型副车架局部加强实现较困难。

汽车副车架大多是钢板冲压成型并焊接，国外不少汽车公司逐步采用液压成型副车架。与冲压成形相比，副车架液压成型可以减轻重量50％以上；材料利用率高；减少焊接工序，不用焊接副车架上下本体，提高装配效率。但液压成型副车架也存在一些缺点，液压成型胀形的毛坯是等壁厚圆管，材料不容易从两端补给，截面周长增加必然厚度减薄；液压成型的成型压力有限以及模具等其它成型工艺原因，很难在副车架上成型较小的特征。这两点将导致副车架局部区域刚度不足，特别是控制臂支架安装点刚度不足会导致疲劳破坏。同时由于液压成型副车架为管状结构，采用常规方法在副车架内外壁焊接加强板都不容易实现。

发明内容

目前利用结构泡沫填充白车身关键接头，提高NVH和碰撞安全性能的方法已经被国外部分汽车主机厂采用，使用高性能聚合物树脂已经可以用于承受高载荷的副车架上。结构泡沫加强方案已经成功应用在许多汽车车身上，主要提高车身NVH、碰撞安全等方面性能，也可应用于承受高载荷部件的加强。

液压成型副车架相比钢板冲压成型副车架有许多优点，但液压成型副车架由于成型时材料补给限制，局部减薄严重，焊接加强板等常规局部补强方案不容易实现。本发明可以根本解决液压成型副车架控制臂安装点处刚度和强度不足问题。

本发明的目的在于提供一种液压成型副车架的加强结构及其结构泡沫体；本发明的另一目的在于提供一种结构泡沫体在汽车领域的的用途；本发明的另一目的在于提供一种液压成型副车架的加强结构的制造方法；

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

增强液压成型副车架的结构泡沫体结构。结构泡沫体由一定厚度的钢管骨架和聚合物树脂构成。通过专用夹具将结构泡沫体固定在副车架内控制臂支架焊接点处，加热使得结构泡沫体中的聚合物树脂膨胀硬化将副车架内壁和钢管骨架外壁粘结，提高副车架局部刚度和强度。

液压成型副车架设计阶将考虑上述方案，副车架控制臂安装支架以后部分设计较平直且增加一个小的拔模角度，便于安装结构泡沫体；焊接控制臂支架及副车架后横梁，使用特定夹具将结构泡沫体安装进副车架，定位，将副车架加热到180℃左右，结构泡沫体中聚合物膨胀并硬化将副车架本体与结构泡沫体中的钢管骨架粘结。即可提高控制臂安装点处副车架刚度和强度。

结构泡沫体由一定长度的1.5mm厚钢管骨架和3mm厚聚合物树脂构成。结构泡沫体外轮廓根据副车架内壁轮廓设计，其外壁与副车架内壁之间有一定距离间隙。结构泡沫体深入到副车架腔内控制臂焊支架焊接部位，定位后加热到一定温度。结构泡沫体中的聚合物树脂发泡膨胀将结构泡沫骨架与副车架内壁牢牢粘结。

此发明已经经过CAE分析，确定可以提高控制臂安装点处副车架强度，解决局部应力集中导致疲劳破坏问题。

具体技术方案如下：

一种结构泡沫体，包括金属骨架和粘结层，其中，粘结层位于金属骨架外并完全包围该金属骨架外侧，所述金属骨架为环形钢管骨架，所述粘结层为聚合物树脂，所述环形钢管骨架为管状，其管壁厚度为1.5mm，所述粘结层的厚度为3mm。

该结构泡沫体用于液压成型副车架，从而提高其刚度和强度。

该结构泡沫体用于液压成型副车架的控制臂安装点处，设置于该安装点处的副车架腔内。

一种液压成型副车架的加强结构，包括液压成型副车架的本体，液压成型副车架的本体内设有结构泡沫体，该结构泡沫体包括环形钢管骨架和其周围完全包围的聚合物树脂粘结层，环形钢管骨架为管状，其管壁厚度为1.5mm，所述粘结层的厚度为3mm，液压成型副车架本体的腔体内壁与结构泡沫体骨架通过该粘结层粘结。

结构泡沫体外轮廓根据液压成型副车架本体的内壁轮廓设计，粘结前，结构泡沫体外壁与液压成型副车架的内壁之间有一定距离间隙。

还包括控制臂支架，结构泡沫体位于控制臂支架处的副车架腔体内。

所述聚合物树脂在加热后发泡膨胀将环形钢管骨架与液压成型副车架的腔体内壁粘结。

副车架控制臂支架的以后部分平直且增加一拔模角度。