專利名稱：一種鋁合金車身頂蓋骨架與側(cè)圍骨架的連接裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種用于客車車身的連接裝置，尤其涉及一種鋁合金車身頂蓋骨架與側(cè)圍骨架的連接裝置，具體適用于鋁合金客車車身上的頂蓋骨架與其左右兩側(cè)的側(cè)圍骨架之間的連接。
背景技術(shù)：
目前，隨著對汽車環(huán)保性能的要求越來越高，汽車輕量化作為實現(xiàn)該要求的最有效途徑之一，也日益受到重視?？蛙囓嚿硎褂娩X合金型材進(jìn)行焊接是實現(xiàn)客車車身輕量化的最有效方法，一般而言，采用鋁合金車身能使客車車身減重40%左右，效果十分明顯。但由于鋁合金型材進(jìn)行擠壓熱處理后其延伸率大大降低，因而由其制造的車身的頂蓋骨架在折彎時存在一定的困難，往往需要進(jìn)行加熱后才能折彎，這增加工藝難度和成本，而且，連接的強(qiáng)度和剛度也較低。此外，目前的鋁合金客車的車身骨架均采用類似鋼制車身骨架結(jié)構(gòu)所采用的小截面方管鋁合金型材，這導(dǎo)致現(xiàn)有客車頂蓋骨架所需蒙皮的總寬度為2. 5m左右，已超過國內(nèi)最大軋制寬幅，國內(nèi)無法生產(chǎn)該寬度的鋁合金板，只能采用小寬幅的鋁板進(jìn)行拼接，焊點多、成本高，焊裝工藝比較復(fù)雜，增加了蒙皮的焊接成本。所以在鋁合金客車車身中，采用類似鋼制車身的骨架結(jié)構(gòu)，不能很好的體現(xiàn)鋁合金擠壓型材的優(yōu)勢，同時也使得成形和焊裝工藝更加復(fù)雜。中國專利授權(quán)公告號為CN2337040Y，授權(quán)公告日為1999年9月8日的實用新型專利公開了一種客車頂蓋，尤其涉及頂蓋上帶有觀光窗的客車頂蓋，該實用新型具有頂蓋骨架、頂蓋邊縱梁及頂蓋蒙板，頂蓋蒙板與頂蓋骨架連接，頂蓋骨架的縱梁及頂蓋邊縱梁的之間還連有兩個以上橫向帶弧度的啟角骨架構(gòu)成的窗框，具有弧度的安全玻璃粘接在窗框。 雖然該實用新型中的頂蓋骨架、側(cè)圍骨架沒有采取一體結(jié)構(gòu)，而是通過啟角骨架進(jìn)行連接， 能夠降低頂蓋骨架的折彎難度，但其僅僅通過啟角骨架對頂蓋骨架、側(cè)圍骨架進(jìn)行連接，連接的強(qiáng)度、剛度均較弱，尤其是其采用的啟角骨架僅僅包括內(nèi)外兩個擠壓面，而沒有在內(nèi)外擠壓面之間設(shè)置輔助支撐設(shè)備，機(jī)械性能較差，進(jìn)一步降低了頂蓋骨架、側(cè)圍骨架之間的連接強(qiáng)度和剛度。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的工藝成本較高、連接強(qiáng)度與剛度較低、蒙皮焊接成本較高的缺陷與問題，提供一種工藝成本較低、連接強(qiáng)度與剛度較高、蒙皮焊接成本較低的鋁合金車身頂蓋骨架與側(cè)圍骨架的連接裝置。為實現(xiàn)以上目的，本實用新型的技術(shù)解決方案是一種鋁合金車身頂蓋骨架與側(cè)圍骨架的連接裝置，包括同弧度的倒角型材外擠壓面與倒角型材內(nèi)擠壓面，所述倒角型材外擠壓面、倒角型材內(nèi)擠壓面的一端均與頂蓋骨架相連接，另一端均與側(cè)圍骨架相連接；所述倒角型材外擠壓面通過一號封閉筋、二號封閉筋與倒角型材內(nèi)擠壓面相連接，且一號封閉筋、二號封閉筋均與倒角型材外擠壓面、倒角型材內(nèi)擠壓面相垂直；所述一號封閉筋與二號封閉筋之間設(shè)置有至少兩個加強(qiáng)筋。所述加強(qiáng)筋為斜加強(qiáng)筋，且相鄰的斜加強(qiáng)筋與倒角型材外擠壓面或倒角型材內(nèi)擠壓面之間形成有三角形空隙。所述加強(qiáng)筋為直加強(qiáng)筋，相鄰的直加強(qiáng)筋與倒角型材外擠壓面、倒角型材內(nèi)擠壓面之間共同形成有矩形空隙。所述倒角型材外擠壓面的兩端分別設(shè)置有一號外焊接坡口與二號外焊接坡口，倒角型材內(nèi)擠壓面的兩端分別設(shè)置有與一號外焊接坡口、二號外焊接坡口相對應(yīng)的一號內(nèi)焊接坡口與二號內(nèi)焊接坡口。所述倒角型材外擠壓面上近一號外焊接坡口、二號外焊接坡口的部位分別設(shè)置有一號頂蓋蒙皮連接臺階和二號頂蓋蒙皮連接臺階。所述一號外焊接坡口與一號內(nèi)焊接坡口之間設(shè)置有一號連接套管，二號外焊接坡口與二號內(nèi)焊接坡口之間設(shè)置有二號連接套管；所述一號連接套管的一端與倒角型材外擠壓面、倒角型材內(nèi)擠壓面的一端過盈配合，一號連接套管的另一端與頂蓋骨架過盈配合；所述二號連接套管的一端與倒角型材外擠壓面、倒角型材內(nèi)擠壓面的另一端過盈配合，二號連接套管的另一端與側(cè)圍骨架過盈配合。所述一號連接套管、二號連接套管的橫截面為矩形。所述一號連接套管、二號連接套管的內(nèi)部均設(shè)置有套管加強(qiáng)筋。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果為1、由于本實用新型一種鋁合金車身頂蓋骨架與側(cè)圍骨架的連接裝置中倒角型材外擠壓面、倒角型材內(nèi)擠壓面的一端均與頂蓋骨架相連接，另一端均與側(cè)圍骨架相連接，即頂蓋骨架、側(cè)圍骨架不是一體結(jié)構(gòu)，而是通過倒角型材外擠壓面、倒角型材內(nèi)擠壓面進(jìn)行連接，因而不需要對頂蓋骨架進(jìn)行折彎加熱，與現(xiàn)有技術(shù)相比，降低了工藝難度和成本。因此本實用新型的工藝成本較低。2、由于本實用新型一種鋁合金車身頂蓋骨架與側(cè)圍骨架的連接裝置中在倒角型材外擠壓面、倒角型材內(nèi)擠壓面之間設(shè)置有一號封閉筋與二號封閉筋，且在一號封閉筋與二號封閉筋之間設(shè)置有至少兩個加強(qiáng)筋，該種結(jié)構(gòu)設(shè)計增加了本裝置的整體剛度和強(qiáng)度， 從而提高了頂蓋骨架、側(cè)圍骨架之間的連接剛度與強(qiáng)度，此外，本裝置還在倒角型材外擠壓面、倒角型材內(nèi)擠壓面的兩端分別設(shè)置有一號連接套管與二號連接套管，焊接時，一號連接套管、二號連接套管的一部分位于倒角型材外擠壓面、倒角型材內(nèi)擠壓面的內(nèi)部，另一部分位于頂蓋骨架或側(cè)圍骨架的內(nèi)部，從而進(jìn)一步增強(qiáng)頂蓋骨架、側(cè)圍骨架之間的連接剛度與強(qiáng)度。因此本實用新型的連接強(qiáng)度與剛度均較高。3、由于本實用新型一種鋁合金車身頂蓋骨架與側(cè)圍骨架的連接裝置中在倒角型材外擠壓面上近一號外焊接坡口、二號外焊接坡口的部位分別設(shè)置有一號頂蓋蒙皮連接臺階和二號頂蓋蒙皮連接臺階，一號頂蓋蒙皮連接臺階、二號頂蓋蒙皮連接臺階的設(shè)置可使蒙皮焊接后剛好與倒角型材外擠壓面的外表面齊平，此時，倒角型材外擠壓面的外表面就可以直接作為車身外表面使用，從而降低蒙皮的整體寬度，使之小于國內(nèi)鋁合金板的最大軋制寬幅，進(jìn)而可直接采用一整張鋁合金板作為頂蓋蒙皮，降低了蒙皮的焊接成本。因此本實用新型能夠降低蒙皮的焊接成本。
圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實用新型與頂蓋骨架、側(cè)圍骨架的整體連接示意圖。圖3是本實用新型與頂蓋骨架的連接示意圖。圖4是本實用新型與側(cè)圍骨架的連接示意圖。圖5是本實用型中加強(qiáng)筋的一種結(jié)構(gòu)示意圖。圖6是本實用型中加強(qiáng)筋的另一種結(jié)構(gòu)示意圖。圖7是本實用型中套管加強(qiáng)筋的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中倒角型材外擠壓面1，倒角型材內(nèi)擠壓面2，頂蓋骨架3，側(cè)圍骨架4，一號封閉筋5，二號封閉筋6，加強(qiáng)筋7，斜加強(qiáng)筋71，三角形空隙72，直加強(qiáng)筋73，矩形空隙74，一號外焊接坡口 8，一號頂蓋蒙皮連接臺階81，二號外焊接坡口 9，二號頂蓋蒙皮連接臺階91， 一號內(nèi)焊接坡口 10，二號內(nèi)焊接坡口 11，一號連接套管12，二號連接套管13，套管加強(qiáng)筋 14，蒙皮15。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖說明和具體實施方式
對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明參見圖1 -圖7，一種鋁合金車身頂蓋骨架與側(cè)圍骨架的連接裝置，包括同弧度的倒角型材外擠壓面1與倒角型材內(nèi)擠壓面2，所述倒角型材外擠壓面1、倒角型材內(nèi)擠壓面 2的一端均與頂蓋骨架3相連接，另一端均與側(cè)圍骨架4相連接；所述倒角型材外擠壓面1 通過一號封閉筋5、二號封閉筋6與倒角型材內(nèi)擠壓面2相連接，且一號封閉筋5、二號封閉筋6均與倒角型材外擠壓面1、倒角型材內(nèi)擠壓面2相垂直；所述一號封閉筋5與二號封閉筋6之間設(shè)置有至少兩個加強(qiáng)筋7。所述加強(qiáng)筋7為斜加強(qiáng)筋71，且相鄰的斜加強(qiáng)筋71與倒角型材外擠壓面1或倒角型材內(nèi)擠壓面2之間形成有三角形空隙72。所述加強(qiáng)筋7為直加強(qiáng)筋73，相鄰的直加強(qiáng)筋73與倒角型材外擠壓面1、倒角型材內(nèi)擠壓面2之間共同形成有矩形空隙74。所述倒角型材外擠壓面1的兩端分別設(shè)置有一號外焊接坡口 8與二號外焊接坡口 9，倒角型材內(nèi)擠壓面2的兩端分別設(shè)置有與一號外焊接坡口 8、二號外焊接坡口 9相對應(yīng)的一號內(nèi)焊接坡口 10與二號內(nèi)焊接坡口 11。所述倒角型材外擠壓面1上近一號外焊接坡口 8、二號外焊接坡口 9的部位分別設(shè)置有一號頂蓋蒙皮連接臺階81和二號頂蓋蒙皮連接臺階91。所述一號外焊接坡口 8與一號內(nèi)焊接坡口 10之間設(shè)置有一號連接套管12，二號外焊接坡口 9與二號內(nèi)焊接坡口 11之間設(shè)置有二號連接套管13 ；所述一號連接套管12的一端與倒角型材外擠壓面1、倒角型材內(nèi)擠壓面2的一端過盈配合，一號連接套管12的另一端與頂蓋骨架3過盈配合；所述二號連接套管13的一端與倒角型材外擠壓面1、倒角型材內(nèi)擠壓面2的另一端過盈配合，二號連接套管13的另一端與側(cè)圍骨架4過盈配合。所述一號連接套管12、二號連接套管13的橫截面為矩形。所述一號連接套管12、二號連接套管13的內(nèi)部均設(shè)置有套管加強(qiáng)筋14。[0035]本連接裝置為一種用于連接鋁合金客車車身上頂蓋骨架3與側(cè)圍骨架4的大截面倒角擠壓型材，一般采用鋁合金制造，該型材的內(nèi)外表面為同弧度的倒角型材外擠壓面1 與倒角型材內(nèi)擠壓面2，可替代現(xiàn)有技術(shù)中頂蓋骨架3兩端上需要倒角折彎的部分。倒角型材外擠壓面1、倒角型材內(nèi)擠壓面2的兩端分別通過內(nèi)嵌的一號連接套管12、二號連接套管 13與頂蓋骨架3或側(cè)圍骨架4相連接，且在倒角型材外擠壓面1、倒角型材內(nèi)擠壓面2之間設(shè)置有封閉用的一號封閉筋5與二號封閉筋6，一號封閉筋5與二號封閉筋6—般采用相同曲率與厚度的鋁合金方管制成。同時在倒角型材外擠壓面1上近一號外焊接坡口 8、二號外焊接坡口 9的部位分別設(shè)置有一號頂蓋蒙皮連接臺階81和二號頂蓋蒙皮連接臺階91，一號頂蓋蒙皮連接臺階81、二號頂蓋蒙皮連接臺階91可使蒙皮15焊接后剛好與倒角型材外擠壓面1的外表面齊平，由于該外表面可直接作為車身外表面使用，故而可以將蒙皮15的寬度降低，使之小于國內(nèi)鋁合金板最大軋制寬幅，因此可直接采用一整張鋁合金板作為頂蓋蒙皮15，降低了蒙皮15的焊接難度，另外，對一號頂蓋蒙皮連接臺階81、二號頂蓋蒙皮連接臺階91與蒙皮15的邊緣之間可進(jìn)行TIG焊直線焊接，便于簡化工藝。本裝置中設(shè)置的加強(qiáng)筋7的厚度和數(shù)量可根據(jù)零件的受力和輕量化需求進(jìn)行設(shè)計。另外，一號連接套管12，二號連接套管13有帶套管加強(qiáng)筋14和不帶套管加強(qiáng)筋14兩種設(shè)計。使用時，先在倒角型材外擠壓面1、倒角型材內(nèi)擠壓面2與頂蓋骨架3之間嵌入一號連接套管12，該一號連接套管12的外表面曲率與倒角型材外擠壓面1的內(nèi)表面曲率、倒角型材內(nèi)擠壓面2的外表面曲率相配合，且采用少量過盈嵌入，然后在一號外焊接坡口 8、 一號內(nèi)焊接坡口 10處進(jìn)行焊接，焊接后，再將蒙皮15放置于倒角型材外擠壓面1上設(shè)置的一號頂蓋蒙皮連接臺階81處進(jìn)行焊接，然后對焊縫進(jìn)行打磨，使之外表面光順便于涂裝。 側(cè)圍骨架4與本裝置的連接方式和頂蓋骨架3與本裝置的連接方式完全相同。由上可見，本實用新型不僅工藝成本較低、連接強(qiáng)度與剛度較高，而且能夠降低蒙皮的焊接成本。
權(quán)利要求1.一種鋁合金車身頂蓋骨架與側(cè)圍骨架的連接裝置，包括同弧度的倒角型材外擠壓面 (1)與倒角型材內(nèi)擠壓面(2)，所述倒角型材外擠壓面(1)、倒角型材內(nèi)擠壓面(2)的一端均與頂蓋骨架(3)相連接，另一端均與側(cè)圍骨架(4)相連接，其特征在于所述倒角型材外擠壓面(1)通過一號封閉筋(5)、二號封閉筋(6)與倒角型材內(nèi)擠壓面(2)相連接，且一號封閉筋(5)、二號封閉筋(6)均與倒角型材外擠壓面(1)、倒角型材內(nèi)擠壓面(2)相垂直；所述一號封閉筋(5)與二號封閉筋(6)之間設(shè)置有至少兩個加強(qiáng)筋(7)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋁合金車身頂蓋骨架與側(cè)圍骨架的連接裝置，其特征在于所述加強(qiáng)筋(7)為斜加強(qiáng)筋(71)，且相鄰的斜加強(qiáng)筋(71)與倒角型材外擠壓面(1)或倒角型材內(nèi)擠壓面(2 )之間形成有三角形空隙(72 )。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋁合金車身頂蓋骨架與側(cè)圍骨架的連接裝置，其特征在于所述加強(qiáng)筋(7)為直加強(qiáng)筋(73)，相鄰的直加強(qiáng)筋(73)與倒角型材外擠壓面(1)、倒角型材內(nèi)擠壓面(2 )之間共同形成有矩形空隙(74 )。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的一種鋁合金車身頂蓋骨架與側(cè)圍骨架的連接裝置，其特征在于所述倒角型材外擠壓面(1)的兩端分別設(shè)置有一號外焊接坡口(8)與二號外焊接坡口(9)，倒角型材內(nèi)擠壓面(2)的兩端分別設(shè)置有與一號外焊接坡口(8)、二號外焊接坡口(9)相對應(yīng)的一號內(nèi)焊接坡口(10)與二號內(nèi)焊接坡口(11)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種鋁合金車身頂蓋骨架與側(cè)圍骨架的連接裝置，其特征在于所述倒角型材外擠壓面(1)上近一號外焊接坡口(8)、二號外焊接坡口(9)的部位分別設(shè)置有一號頂蓋蒙皮連接臺階(81)和二號頂蓋蒙皮連接臺階(91)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種鋁合金車身頂蓋骨架與側(cè)圍骨架的連接裝置，其特征在于所述一號外焊接坡口(8)與一號內(nèi)焊接坡口(10)之間設(shè)置有一號連接套管(12)，二號外焊接坡口(9)與二號內(nèi)焊接坡口(11)之間設(shè)置有二號連接套管(13);所述一號連接套管 (12)的一端與倒角型材外擠壓面(1)、倒角型材內(nèi)擠壓面(2)的一端過盈配合，一號連接套管(12)的另一端與頂蓋骨架(3)過盈配合；所述二號連接套管(13)的一端與倒角型材外擠壓面(1)、倒角型材內(nèi)擠壓面(2)的另一端過盈配合，二號連接套管(13)的另一端與側(cè)圍骨架(4)過盈配合。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種鋁合金車身頂蓋骨架與側(cè)圍骨架的連接裝置，其特征在于所述一號連接套管(12)、二號連接套管(13)的橫截面為矩形。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種鋁合金車身頂蓋骨架與側(cè)圍骨架的連接裝置，其特征在于所述一號連接套管(12)、二號連接套管(13)的內(nèi)部均設(shè)置有套管加強(qiáng)筋(14)。
專利摘要一種鋁合金車身頂蓋骨架與側(cè)圍骨架的連接裝置，包括同弧度的倒角型材外擠壓面與倒角型材內(nèi)擠壓面，所述倒角型材外擠壓面通過封閉筋、加強(qiáng)筋與倒角型材內(nèi)擠壓面相連接，加強(qiáng)筋為斜加強(qiáng)筋或直加強(qiáng)筋，倒角型材外擠壓面的兩端分別設(shè)置有一號外焊接坡口與二號外焊接坡口，且在近一號外焊接坡口、二號外焊接坡口的部位分別設(shè)置有一號頂蓋蒙皮連接臺階和二號頂蓋蒙皮連接臺階，倒角型材內(nèi)擠壓面的兩端分別設(shè)置有一號內(nèi)焊接坡口與二號內(nèi)焊接坡口，對應(yīng)的外焊接坡口、內(nèi)焊接坡口之間設(shè)置有連接套管，連接套管的內(nèi)部設(shè)置有套管加強(qiáng)筋。本設(shè)計不僅工藝成本較低、連接強(qiáng)度與剛度較高，而且能夠降低蒙皮的焊接成本。
文檔編號B62D25/06GK201999072SQ20112005447
公開日2011年10月5日 申請日期2011年3月4日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月4日
發(fā)明者劉小明, 劉成虎, 劉歡, 徐茂林, 郝守海 申請人:東風(fēng)汽車有限公司