一種輕量化腔梁式電動汽車車架的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及汽車技術(shù)領(lǐng)域，特指一種輕量化腔梁式電動汽車車架。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著現(xiàn)代社會的發(fā)展，能源匱乏和環(huán)境污染等問題日益凸顯，電動汽車以其能量利用率高和零排放等優(yōu)勢受到廣泛的關(guān)注。輕量化技術(shù)可以在目前動力電池儲能密度有限、價格高的現(xiàn)狀下，通過減輕自重來提高電動汽車的續(xù)航里程，因此，輕量化技術(shù)已成為電動汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)之一。
[0003]碳纖維等復(fù)合材料相對于傳統(tǒng)金屬材料比強度更高，同時具有設(shè)計自由度大，耐腐蝕，吸能性好，且加工成本低等優(yōu)點，已被寶馬等運用于電動汽車的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)中，取得了良好的輕量化效果并能保證汽車安全。
[0004]然而采用新型復(fù)合材料的電動汽車該如何設(shè)計，仍是電動汽車領(lǐng)域的難題。因此本發(fā)明根據(jù)電動汽車承載特點和碳纖維材料的成形特性，創(chuàng)新地設(shè)計出一種輕量化腔梁式電動汽車車架，實現(xiàn)電動汽車輕量化，提高設(shè)計效率并降低生產(chǎn)成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明針對電動汽車結(jié)構(gòu)設(shè)計的難題，提出了一種輕量化腔梁式結(jié)構(gòu)的車架，其采用腔梁式結(jié)構(gòu)，在保證結(jié)構(gòu)強度和剛度的條件下實現(xiàn)了汽車的輕量化；同時將車架分為五大模塊，有利于車架的高效設(shè)計和便捷制造；另外，承載式中心腔的設(shè)計也易于動力包和電池包的安裝和快速更換。
[0006]為達到上述功能，本發(fā)明提供的技術(shù)方案是:
[0007]—種輕量化腔梁式電動汽車車架，包括前腔體總成、中心腔、后腔體總成、縱橫梁架和副車架，所述前腔體總成、縱橫梁架和所述后腔體總成依次固定連接，所述副車架設(shè)置在所述縱橫梁架的左右兩邊，所述前腔體總成包括前馬鞍腔、前行李腔和前懸掛腔；所述中心腔位于底盤中心，與所述縱橫梁架膠接為一體，作為車架的主承載部件，并且是動力包和電池包的安裝基礎(chǔ)；所述后腔體總成包括后馬鞍腔、后行李腔和后懸掛腔；所述縱橫梁架分為上層橫梁架和下層縱橫梁架，所述上層橫梁架通過帽形件與所述前腔體總成和所述后腔體總成膠接，所述下層縱橫梁架通過帽形件與所述中心腔膠接。
[0008]作為優(yōu)選，所述前馬鞍腔有兩個，分為左前馬鞍腔和右前馬鞍腔，所述左前馬鞍腔和所述右前馬鞍腔分別對稱膠接在所述中心腔的左右兩側(cè)；所述前行李腔放置于所述前馬鞍腔的上方，膠接于與所述中心腔和所述前馬鞍腔的上側(cè)；所述前懸掛腔分為左前懸掛腔和右前懸掛腔，所述左前懸掛腔和所述右前懸掛腔與所述縱橫梁架穿插的橫梁和副車架膠接固定。
[0009]作為優(yōu)選，所述中心腔呈方形，采用“L”形件將各腔板膠接拼合而成；所述中心腔前后貫穿于所述前腔體總成和所述后腔體總成，是整個車架的承載中心，也是動力包和電池包的安裝基礎(chǔ)。
[0010]作為優(yōu)選，所述后馬鞍腔有四個，分別對稱地膠接于所述中心腔的左右兩側(cè)；后行李腔放置于所述后馬鞍腔的上方，膠接于所述中心腔和所述后馬鞍腔的上側(cè)；所述后懸掛腔分為左后懸掛腔和右后懸掛腔，所述左后懸掛腔和所述右后懸掛腔與所述縱橫梁架穿插的橫梁和所述副車架膠接固定。
[0011]作為優(yōu)選，所述上層橫梁架包括若干條橫梁，通過帽形件與所述前行李腔和后行李腔膠接；所述下層縱橫梁架包括若干條縱梁和若干條橫梁，所述橫梁分別榫接于所述縱梁的不同縱向位置，構(gòu)成“井”字形支架，所述“井”字形支架與所述中心腔的下腔板通過帽形件膠接。
[0012]作為優(yōu)選，所述副車架內(nèi)側(cè)分別設(shè)置有若干個榫接孔，所述榫接孔周邊預(yù)埋有金屬加強件，通過所述榫接孔與所述縱橫梁架中的橫梁相榫接。
[0013]作為優(yōu)選，所述“L”形件采用碳纖維復(fù)合材料，采用熱壓罐成型工藝或模壓工藝加工。
[0014]作為優(yōu)選，其特征在于:所述前腔體總成、中心腔和后腔體總成中的腔體腔壁都采用碳纖維層合板制成，所述碳纖維層合板采用模壓成型工藝加工；所述帽形件采用碳纖維復(fù)合材料，采用熱壓罐成型工藝或模壓工藝加工。
[0015]作為優(yōu)選，所述縱橫梁架中的縱梁采用鋁合金型材梁，橫梁采用鋁合金空心方管或型材梁。
[0016]本發(fā)明的有益效果在于:(1)本發(fā)明采用了腔梁式結(jié)構(gòu)，在保證結(jié)構(gòu)強度和剛度的條件下，從結(jié)構(gòu)角度實現(xiàn)了汽車的輕量化；(2)本發(fā)明將車架分為前腔體總成、中心腔、后腔體總成、縱橫梁架和副車架五大模塊，有利于車架的高效設(shè)計和模塊化制造；(3)本發(fā)明設(shè)計了承載式中心腔，易于動力包和電池包的安裝和快速更換；(4)本發(fā)明中腔體材料選用了碳纖維增強復(fù)合材料，縱橫梁架選用了鋁合金材料，從材料角度實現(xiàn)了汽車的輕量化。
【附圖說明】
[0017]圖1是本發(fā)明的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2是本發(fā)明的分解結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖3是本發(fā)明中心腔安裝動力包和電池包示意圖；
[0020]圖4是本發(fā)明的仰視圖；
[0021]圖5是副車架上預(yù)埋金屬加強件示意圖；
[0022]圖6是本發(fā)明帽形件的膠接方式；
[0023]圖7是本發(fā)明“L”形件的膠接方式；
[0024]圖8是本發(fā)明腔體填充泡沫的示意圖。
【具體實施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖1至附圖8對本發(fā)明作進一步闡述:
[0026]實施例一:
[0027]如圖1、圖2和圖4所示，本發(fā)明由前腔體總成1、中心腔2、后腔體總成3、縱橫梁架4和副車架5五大模塊組成。所述前腔體總成I包括前馬鞍腔11、前行李腔12和前懸掛腔13。前馬鞍腔11有兩個，分為左前馬鞍腔111和右前馬鞍腔112，分別對稱膠接在中心腔2的左右兩側(cè)；前行李腔12放置于前馬鞍腔11的上方，與中心腔2前端和前馬鞍腔11采用面面膠接成一體；前馬鞍腔11和前行李腔12都根據(jù)汽車部件的安裝需要開有相對應(yīng)的孔；前懸掛腔13分為左前懸掛腔131和右前懸掛腔132，分別對稱膠接于前行李腔12左右兩側(cè)，前懸掛腔13前后兩側(cè)穿插有兩根限位橫梁422，實現(xiàn)前懸掛腔13與車身的固定連接。
[0028]如圖2、圖3和圖7所示，本實施例中中心腔2呈方形，采用“L”形件7將各四塊腔板膠接拼合而成，位于底盤中心，與下層縱橫梁架42膠接為一體，前后貫穿于前腔體總成I和后腔體總成3，是車架結(jié)構(gòu)的主承載部件，也是實際動力包21和電池包22的安裝基礎(chǔ)。動力包21包括差速器211、聯(lián)軸器212、電機213和電機控制箱214，可在車外集成安裝于固定支架23上，電池包22包括若干電池和電池箱體。安裝動力包21和電池包22時，將集成有動力包21的固定支架23從中心腔2前端插入，將集成有電池包22的立體電池箱從后中心腔2后端插入，分別采用螺栓固定，可實現(xiàn)動力包21和電池包22的固定與快速更換。中心腔2的上腔板開有方孔或圓孔，左右腔板開有螺栓孔，也便于動力包21和電池包22在腔內(nèi)安裝、調(diào)試和固定。
[0029]如圖1、圖2和圖4所示，本實施例中所述后腔體總成3包括后馬鞍腔31、后行李腔32和