[发明专利]一种汽车用全铝合金前地板总成

说明书

本发明公开了一种汽车用全铝合金前地板总成，所述总成包括前地板、“Ω”型中通道冲压面板、多腔倒“U”带翅臂型截面的中通板件、带延伸翅臂的“口”字型截面的前地板纵梁、带翅壁的不规则“田”字型截面的门槛梁及不规则带延伸翅臂的不规则“口”字型截面座椅横梁。本发明总成各构件均采用铝合金材料，整体质量轻，相较于钢制前地板整体减重高达25％‑35％，制造简单，节约成本，可完全回收。本发明一种汽车用全铝合金前地板总成各构件采用胶结和铆接的混合连接方式，使得整体结构框架结构强度高，且汽车整体的NVH性能有所提高。

技术领域

本发明属于汽车技术领域，特别是涉及一种汽车前地板总成。

背景技术

随着全球城市化、工业化程度的不断深入，能源短缺和环境污染的问题也日趋严重。在交通运输领域，世界各国都致力于推动低能耗、低排放交通工具的发展。由于汽车行使阻力与重量成正相关，无论是传统燃油汽车还是新能源汽车，汽车减重已经成为节能减排的重要举措。

铝合金具有高比强度、良好的塑性、易加工成型、耐蚀、可回收循环利用以及适合多种制造方法等诸多优势，最具特点的是铝合金型材以其独特的空腔结构应用到汽车骨架结构件中，通过考虑汽车刚度要求，对断面形状进行了轻量化设计，同时考虑断面外形与加强筋布局实现型材之间的连接设计。通过铝合金型材选择和断面结构设计的综合应用能够使得汽车车身的一部分传统钢质零件逐渐被铝合金型材零件取代。

现有的汽车前地板大部分都是钢板拼焊结构，主要集中在钢制结构的外形设计。CN102862612号中国专利公开了一种汽车前地板总成，设计的初衷主要为放置摩托车提供更大的空间，采用传统的钢板材质，其中未写整体结构的减重。201610504112.X号中国专利文件公开了一种既能满足电池包以及其它功能模块布置的车辆地板总成，并未披露采用的材质和要予减重的目的。申请号201810792998.1的另一中国专利文件公开了一种地板总成及汽车，其中披露了采用钢制门槛梁和铝制底板从而达到部分减重，但其中的铝材瓦楞板的刚度仍然远低于人们的期望，而其中的钢铝间的连接采用过渡接头实现的，不仅生产上工艺复杂且增加了成本。

目前，在汽车轻量化设计进程中，采用铝合金实现车身结构件(如前地板)的轻量化还处于比较缓慢的发展状态，绝大部分设计都集中在钢制结构的外形设计上；而对汽车前地板设计还没有从铝合金材质选择、单个构件结构优化、减重效果等方面开展全面设计。本发明针对以上不足，开展了汽车用铝合金型材前地板总成设计研究，提出了一种汽车用全铝合金前地板总成，相关技术也可应用于汽车其他部件及总成的设计，以及其他工程构件结构轻量化设计中。

发明内容

针对上述已有技术存在的不足，本发明的一个目的是提供一种能够达到钢制汽车前地板总成性能的全铝汽车前地板总成，本发明的另一个目的是提供一种汽车用全铝合金前地板总成相关型材结构的断面形状。

本发明是通过以下技术方案实现的。

本发明提供了一种汽车用全铝合金前地板总成，包括前地板、前地板纵梁、前座椅横梁、后座椅横梁、门槛梁、中通板件，所述门槛梁包括左门槛梁和右门槛梁，所述前地板两侧设有沿汽车纵向延伸的左门槛梁和右门槛梁，所述前地板包括左前地板和右前地板，所述中通板件位于左前地板和右前地板之间，前地板正面设有沿汽车横向排布的前座椅横梁和后座椅横梁，前地板底侧设有沿汽车纵向延伸的前地板纵梁，其特征在于，所述前地板、中通板件均为铝合金板材冲压件，所述中通板件的截面为“Ω”型，所述门槛梁、前后座椅横梁、前地板纵梁均为铝合金挤压型材，所述前地板纵梁及前后座椅横梁截面均为带延伸翅臂的不规则“口”字型，所述门槛梁截面为带翅臂的不规则“田”字型。

上述的装置中，所述前地板、中通板件所用铝合金板材，屈服强度为≥130MPa，抗拉强度≥280MPa，断后伸长率≥30％，所述门槛梁、前后座椅横梁、前地板纵梁所用铝合金型材，屈服强度为≥220MPa，抗拉强度≥240MPa，断后伸长率≥10％。