[发明专利]一种乘用车后桥总成中的扭力梁

说明书

本发明公开了一种乘用车后桥总成中的扭力梁，包括梁体和焊缝，所述梁体为左右对称式的变截面空心管梁，由高强钢圆管经过冷冲压成型和调质热处理加工而成，焊缝位于扭力梁端口矩形区上壳体的圆角附近，并沿长度方向延伸至上壳体的腰线位置，所述的端口区为倒圆角处理的矩形管状，中间区的剖面结构呈闭合曲线折叠而成的倒置“V”形，本发明专利采用高强钢无缝焊接圆管作为扭力梁的原材料，生产成本相对于“V”形开口梁大幅降低，并且提高了产品的成型质量和生产效率；同时，本发明专利造型经过CAE仿真优化设计，能有效改善扭力的纵向刚度、侧向刚度和侧倾刚度，有效降低了扭力梁扭转应力，提高了疲劳耐久性能。

技术领域

本发明涉及乘用车底盘悬架结构件技术领域，具体是一种乘用车后桥总成中的扭力梁。

背景技术

乘用车扭力梁连接左、右纵臂，构成具有一定扭转刚度的半独立式后悬架，在汽车行驶过程中，扭力梁承受后轮传递的路面冲击力，并发生扭转变形，在车辆出现侧倾时，保证汽车的操纵性能和行驶稳定性。目前这种扭力梁式后悬架多用于家用轿车和小型客车。

扭力梁有两种形式，一种是“U”型开口横梁，采用冲压成型工艺将高强钢板压制成“U”形，并在“U”形开口梁中安装横截面为圆形的扭力杆，这种结构工艺复杂，不利于车身轻量化；另一种是变截面扭力梁，将空心圆管冲压成型“V”形变截面扭力梁，相对于“U”型开口梁，这种结构重量较轻，即可满足车辆疲劳耐久性能要求，又能满足车身轻量化要求。

变截面扭力梁的成型工艺有：内高压成型、热冲压成型和冷冲压成型，内高压成型和热冲压成型工艺的生产效率偏低，工艺设备复杂，因而增加了扭力梁的制造难度和生产成本。采用冷冲压成型制造扭力梁，并对扭力梁进行调质热处理，是一种能有效平衡生产效率和产品质量的生产工艺。

发明内容

本发明的目的在于提供一种乘用车后桥总成中的扭力梁，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种乘用车后桥总成中的扭力梁，包括梁体和焊缝，所述梁体为左右对称式的变截面空心管梁，由高强钢圆管经过冷冲压成型和调质热处理加工而成，焊缝位于梁体端口矩形区上壳体的圆角附近，并沿长度方向延伸至上壳体的腰线位置，所述梁体的端口区为倒圆角处理的矩形管状，梁体的中间区的剖面结构呈闭合曲线折叠而成的倒置“V”形，所述中间区的上壳体与下壳体不贴合，所述中间区从中线至边缘，间距逐渐变大，并在末端形成水滴状结构，中间区的上壳体与下壳体在“V”形开口末端的连接处形成水滴状结构，所述端口区与中间区之间存在一阶过渡区和二阶过渡区，一阶过渡区的剖面结构为倒置的“凹”形，二阶过渡区的剖面形状为倒置的“V”形，二阶过渡区的上壳体与下壳体之间具有较宽的间隙。

作为本发明进一步的方案：所述梁体的横截面形状从中间区往端口区的方向平顺过渡。

作为本发明再进一步的方案：所述梁体由厚度2至4mm的高强钢圆管经过冷冲压成型和调质热处理加工而成。

作为本发明再进一步的方案：所述梁体的上壳体和下壳体向两侧整体延伸，形成倒圆角处理的矩形结构端口外缘，采用激光切割工艺在端口区加工出各种三维空间曲线轮廓，形成“U”形凹陷结构来固定纵臂。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明专利采用高强钢无缝焊接圆管作为扭力梁的原材料，生产成本相对于“V”形开口梁大幅降低，并且提高了产品的成型质量和生产效率；同时，本发明专利造型经过CAE仿真优化设计，能有效改善扭力的纵向刚度、侧向刚度和侧倾刚度，有效降低了扭力梁扭转应力，提高了疲劳耐久性能。

附图说明

图1为本发明专利的结构示意图。

图2为本发明专利内部的结构示意图。

图3为图1的F-F剖视放大图。