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申请/专利权人：阿尔特汽车技术股份有限公司

摘要：本发明涉及一种钢铝混合扭力梁结构，属于汽车设计与制造的技术领域。本发明的钢铝混合扭力梁结构，包括横梁、铝合金边梁以及端部支架；横梁的端部和端部支架的上部和下部均设置有至少三个通孔；铝合金边梁上设置有至少三个具有圆形过孔的圆台，圆台分别设置于所述边梁的内外两侧；横梁端部支架上、下内表面对应地设置于圆台的上下表面，并且螺栓依次通过横梁的端部、端部支架的通孔和圆台的过孔并通过螺母固定，螺栓的延伸方向垂直于所述横梁的长度方向。本发明的钢铝混合扭力梁结构不仅显著降低了整体的重量实现了轻量化，而且采用整体螺接结构，可避免焊接内应力，从而提高结构的耐用性。

主权项：1.一种钢铝混合扭力梁结构，其特征在于：包括铝合金边梁、横梁以及端部支架；所述端部支架焊接在所述横梁的端部内，所述横梁的端部和端部支架的上部和下部均设置有至少三个圆形通孔；所述铝合金边梁上设置有至少三个贯穿所述边梁上下表面且具有过孔的圆台，所述圆台分别设置于所述边梁的内外两侧；所述横梁端部支架上、下内表面对应地设置于所述圆台的上表面和下表面，并且螺栓依次通过所述横梁端部和端部支架上部的通孔、圆台的过孔以及横梁端部和端部支架下部的通孔并通过螺母固定，其中所述螺栓的轴线方向垂直于所述横梁的长度方向；所述横梁内部设置扭杆，所述扭杆与横梁左、右端部支架底板焊接，所述扭杆在所述横梁内延伸并且与所述横梁平行；所述横梁的截面呈“U”形，具有平行的上板和下板，所述上板和下板之间为侧板，所述上板和下板的端部对应地设置有至少3个通孔；所述端部支架设置在所述横梁的端部以内，并且所述端部支架包括与所述横梁的上板贴合的上接板、与所述横梁的下板贴合的下接板、与所述横梁的侧板邻近或贴合的侧接板，以及位于所述上接板以及下接板后方且与所述上接板、下接板以及侧接板结合的底板；所述上接板的端部具有与所述上板的伸出端对应的至少3个具有通孔的伸出端；所述下接板的端部具有与所述下板的伸出端对应的至少3个具有通孔的伸出端；所述圆台的个数为3个，并且每个圆台的部分外周面露出所述铝合金边梁外，所述底板上设置有容许所述扭杆通过的内孔，所述扭杆与所述内孔的内壁相对的地方设置有铜锡镀层，所述铜锡镀层的厚度为0.1~0.5mm，所述铜锡镀层中锡的含量为10~13wt%，余量为铜。

全文数据：钢铝混合扭力梁结构技术领域[0001]本发明涉及汽车设计与制造的技术领域，更具体地说，本发明涉及一种钢铝混合扭力梁结构。背景技术[0002]如图1所示，现有技术中的扭力梁为板材冲压焊接成型，其中边梁为钢管弯曲成形或钢板冲压焊合结构两种类型，横梁也分为板材冲压成型和管材内高压液体成型两种，横截面形状为“V”形或“U”形。现有扭力梁的横梁和边梁通常采用钢材，而边梁采用铝质可减轻扭力梁结构的重量例如CN105564184A、CN205009911U等），然而采用焊接或常规的螺接，导致结合力较为薄弱，尤其是二者结合处在大的扭矩下容易发生变形并导致结构破坏。发明内容[0003]为了解决现有技术中的上述技术问题，本发明的目的在于提供一种钢铝混合扭力梁结构。[0004]一种钢铝混合扭力梁结构，其特征在于:包括铝合金边梁、横梁以及端部支架;所述端部支架焊接在所述横梁的端部内，所述横梁的端部和端部支架的上部和下部均设置有至少三个圆形通孔;所述铝合金边梁上设置有至少三个贯穿所述边梁上下表面且具有过孔的圆台，所述圆台分别设置于所述边梁的内外两侧;所述横梁端部支架上、下内表面对应地设置于所述圆台的上表面和下表面，并且螺栓依次通过所述横梁端部和端部支架上部的通孔、圆台的过孔以及横梁端部和端部支架下部的通孔并通过螺母固定，其中所述螺栓的轴线方向垂直于所述横梁的长度方向。[0005]其中，所述圆台的个数为3个，并且每个圆台的部分外周面露出所述铝合金边梁外。[0006]其中，所述横梁内部设置扭杆，所述扭杆与横梁左、右端部支架底板焊接，所述扭杆在所述横梁内延伸并且与所述横梁平行。[0007]其中，所述横梁的截面呈“u”形，具有平行的上板和下板，所述上板和下板之间为侧板，所述上板和下板的端部对应地设置有至少3个通孔。[0008]其中，所述上板、下板和侧板为单片钢板冲压一体成型结构。[0009]其中，所述端部支架包括与所述横梁的上板贴合的上接板、与所述横梁的下板贴合的下接板、与所述横梁的侧板邻近或贴合的侧接板，以及位于所述上接板以及下接板后方且与所述上接板、下接板以及侧接板结合的底板;所述上接板的端部具有与所述上板的伸出端对应的至少3个具有通孔的伸出端;所述下接板的端部具有与所述下板的伸出端对应的至少3个具有通孔的伸出端。[0010]其中，所述底板上设置有容许所述扭杆通过的通孔，所述扭杆与所述内通孔的内壁相对的地方设置有铜锡镀层，所述铜锡镀层的厚度为0.1〜0.5mm，所述铜锡镀层中锡的含量为1〇〜13wt%，余量为铜。[0011]其中，所述扭杆的端面伸出所述内孔，并且扭杆端面露出支架底板长度为6mm以上，所述扭杆与所述内孔的外周圈通过电弧焊焊接，并使得所述支架与所述扭杆熔接。[0012]其中，所述横梁端部支架上接板、下接板、侧接板和底板为一体成型结构。[0013]其中，所述铝合金边梁上集成有轮毂轴承安装结构以及弹簧下托盘。[0014]本发明所述的钢铝混合扭力梁结构具有以下有益效果：[0015]本发明的钢铝混合扭力梁结构不仅显著降低了整体的重量实现了轻量化，而且采用整体螺栓结构，有利于传递横梁与边梁结合部的扭力，防止了局部的应力集中，显著提高了结构的耐用性以及操纵稳定性，可避免焊接内应力，从而提高结构的耐用性。附图说明[0016]图1为现有技术的钢铝混合扭力梁结构的结构示意图。[0017]图2为实施例1的钢铝混合扭力梁结构的爆炸结构示意图。[0018]图3为实施例1的钢铝混合扭力梁结构的拆解结构示意图。[0019]图4为实施例1的钢铝混合扭力梁结构的局部剖视图。[0020]图5实施例1的钢铝混合扭力梁结构的整体结构示意图。[0021]图中各附图标记所表示的含义分别为：100-横梁，200-端部支架，300-扭杆，400-铝合金边梁，500-螺栓，600-螺母，101-横梁端部上内表面，102-横梁端部下内表面，110-上板端部的上孔，120-下板端部的下孔，201-端部支架上外表面，202-端部支架下外表面，203-端部支架上内表面，204-端部支架下内表面，205-端部支架沉台外表面，210-端部支架上孔，220-端部支架下孔，230-端部支架过孔，330-扭杆的端部，305-扭杆的端面，401-轮毂轴承安装面，402-螺旋弹簧座圈，403-边梁圆台上表面，404-边梁圆台下表面，410-边梁过孔，420-衬套压装孔，430-轮毂轴承安装孔，440-中间过孔，450-套筒过孔，460-螺栓过孔，470-减重孔。具体实施方式[0022]以下将结合具体实施例对本发明所述的钢铝混合扭力梁结构做进一步的阐述，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。[0023]实施例1[0024]如附图2-5所示，本实施例的钢铝混合扭力梁结构，包括横梁100和铝合金边梁400和端部支架200。所述横梁可为单层钢板冲压形成，而所述边梁400为铝合金铸造或锻造成型，其最前端为衬套压装孔420。所述铝合金边梁上设置有与所述伸出端相对应地3个圆柱台，所述3个圆柱台位于所述铝合金边梁的两侧，并且所述圆柱台上设置有过孔410。所述横梁100的截面呈“U”形，其具有平行的上板和下板，所述上板和下板之间为侧板，所述上板的端部开设有上孔110,所述下板的端部开设有下孔120。上孔110与对应的下孔120同轴设置。所述端部支架200包括与所述横梁端部的上内表面1〇1贴合的上接板、与所述横梁的下内表面102贴合的下接板、与所述横梁的侧板邻近或贴合的侧接板，以及位于所述上接板以及下接板后方且与所述上接板、下接板以及侧接板结合的底板。所述上接板的端部具有与所述上板对应的至少3个通孔;所述下接板的端部具有与所述下板对应的至少3个通孔。横梁1〇〇端部内表面101、102分别与横梁端部支架2〇〇外表面2〇1、2〇2贴合，安装孔110与210同轴，扭杆300端部330插入横梁端部支架230孔内，扭杆端面305透出支架沉台外表面205约6mm，如图4所示进行电弧环焊，表面101与201、102与202之间亦可适当点焊以增加连接强度。所述底板上设置有容许所述扭杆通过的内孔230,所述扭杆与所述内孔的内壁相对的地方设置有铜锡镀层，所述铜锡镀层的厚度为0.1〜〇.5_，所述铜锡镀层中锡的含量为10〜13wt%，余量为铜。所述扭杆的端面伸出所述内孔，并且扭杆端面露出支架底板长度为6mm以上，所述扭杆与所述内孔的外周圈通过电弧焊焊接，并使得所述支架与所述扭杆熔接。横梁100、横梁端部支架200及扭杆300完成焊接后按照图5所示，在各孔穿入法兰面螺栓500,螺栓500依次穿入孔110、210、310、220、120，旋入并拧紧法兰面螺母600，将横梁焊接总成的面203、204分别与边梁圆台上表面403,边梁圆台下表面404压紧，即采用若干螺栓螺母将横梁焊接总成与边梁400连接为一个整体，构成钢铝混合扭力梁结构。边梁400为铝合金铸造或锻造成型，其最前端为衬套压装孔420，其后部设有与横梁开孔数目相同的过孔410，边梁最后端外部则是用于安装轮毂轴承的结构430、440、401及安装减振器的过孔450、460,而其最后端内部是用于安装螺旋弹簧的弹簧座面402。边梁400上直接集成了轮毂轴承安装结构及弹簧下托盘，其中四个孔430即轮毂轴承安装孔，440为中间过孔，面401为轮毂轴承安装面;如图3所示，孔450为安装减振器的螺栓工具套筒过孔，460为螺栓过孔，450孔径大于孔460;圆台面402为螺旋弹簧座圈，内孔470为减重孔。在本发明中，所述螺栓500的安装轴线方向垂直于所述横梁1〇〇的长度方向，并且螺栓500设置在位于端部支架200两侧的边梁圆台内，有利于传递横梁与边梁结合部的扭力，防止了局部的应力集中，显著提高了结构的耐用性以及操纵稳定性;而设置的扭杆300与端部支架200焊接结合，可用于调节扭力梁的扭转刚度。本发明的钢铝混合扭力梁结构可用于轿车或SUV等车型。[0025]对于本领域的普通技术人员而言，具体实施例只是对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

权利要求：1.一种钢铝混合扭力梁结构，其特征在于:包括铝合金边梁、横梁以及端部支架;所述端部支架焊接在所述横梁的端部内，所述横梁的端部和端部支架的上部和下部均设置有至少三个圆形通孔;所述铝合金边梁上设置有至少三个贯穿所述边梁上下表面且具有过孔的圆台，所述圆台分别设置于所述边梁的内外两侧;所述横梁端部支架上、下内表面对应地设置于所述圆台的上表面和下表面，并且螺栓依次通过所述横梁端部和端部支架上部的通孔、圆台的过孔以及横梁端部和端部支架下部的通孔并通过螺母固定，其中所述螺栓的轴线方向垂直于所述横梁的长度方向。2.根据权利要求1所述的钢铝混合扭力梁结构，其特征在于:所述圆台的个数为3个，并且每个圆台的部分外周面露出所述铝合金边梁外。3.根据权利要求1所述的钢铝混合扭力梁结构，其特征在于:所述横梁内部设置扭杆，所述扭杆与横梁左、右端部支架底板焊接，所述扭杆在所述横梁内延伸并且与所述横梁平行。4.根据权利要求1所述的钢铝混合扭力梁结构，其特征在于:所述横梁的截面呈“U”形，具有平行的上板和下板，所述上板和下板之间为侧板，所述上板和下板的端部对应地设置有至少3个通孔。5.根据权利要求4所述的钢铝混合扭力梁结构，其特征在于:所述上板、下板和侧板为单片钢板冲压一体成型结构。6.根据权利要求5所述的钢铝混合扭力梁结构，其特征在于:所述端部支架包括与所述横梁的上板贴合的上接板、与所述横梁的下板贴合的下接板、与所述横梁的侧板邻近或贴合的侧接板，以及位于所述上接板以及下接板后方且与所述上接板、下接板以及侧接板结合的底板;所述上接板的端部具有与所述上板的伸出端对应的至少3个具有通孔的伸出端；所述下接板的端部具有与所述下板的伸出端对应的至少3个具有通孔的伸出端。7.根据权利要求6所述的钢铝混合扭力梁结构，其特征在于:所述底板上设置有容许所述扭杆通过的通孔，所述扭杆与所述内通孔的内壁相对的地方设置有铜锡镀层，所述铜锡镀层的厚度为0.1〜〇.5mra，所述铜锡镀层中锡的含量为10〜13wt%，余量为铜。8.根据权利要求7所述的钢铝混合扭力梁结构，其特征在于:所述扭杆的端面伸出所述内孔，并且扭杆端面露出支架底板长度为6mm以上，所述扭杆与所述内孔的外周圈通过电弧焊焊接，并使得所述支架与所述扭杆熔接。9.根据权利要求6所述的钢铝混合扭力梁结构，其特征在于：所述横梁端部支架上接板、下接板、侧接板和底板为一体成型结构。10.根据权利要求1所述的钢铝混合扭力梁结构，其特征在于:所述铝合金边梁上集成有轮毂轴承安装结构以及弹簧下托盘。

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