1.本发明属于乘用车底盘零件技术领域，具体涉及一种电动车副车架集成式十字型内高压成形吸能盒结构。
背景技术：2.汽车吸能盒作为汽车被动安全系统中重要的吸能装置，通常其安装在前保险杠防撞梁和车身前纵梁之间；电动车整车重量相比传统车重量更大，越来越多的电动车要求前副车架参与碰撞，将吸能盒同时设置在前副车架横梁上，从而进一步增加碰撞安全性；吸能盒作为一种被动安全保护系统而存在，车辆在发生碰撞时吸能盒有效吸收碰撞能量，有效保护车内乘客的安全、并尽可能减小撞击力对前机舱内动力总成及车身的损伤。
3.综上所述，吸能盒既提高了汽车的被动安全性，又降低了撞击带来的维修成本。故通常要求吸能盒具有高吸能性、高压溃变形稳定性、轻量化以及低成本的特点；然而传统吸能盒，目前存在以下问题：
4.1.铝合金材质吸能盒，其轻量化效果有所提升，但是铝合金材料相比钢质材料成本较高，另外由于铝合金材料与钢质材料弹性模量特性关系，铝合金吸能盒吸收能量偏低；
5.2.通常钢质吸能盒为方形截面，其上设有四条主吸能传力路径，分别在其四角处，如图4上的l1
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l4
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，方形截面高宽比通常设置为1：1；为了增了吸能性，一般通过增加料厚、增加吸能盒长度或者截面周长来提升碰撞吸能性，但是存在重量大、成本高的问题；
6.3.通常钢质吸能盒采用冲焊结构，扣合焊接搭边14(双倍料厚、焊接热影响)产生过硬区域，由于制造工艺原因导致在碰撞时压溃形态不规则、变形一致性差，影响了整车碰撞变形平稳性。
技术实现要素：7.为了克服上述问题，本发明提供一种电动车副车架集成式十字型内高压成形吸能盒结构，能够实现零件的高碰撞吸能性、高碰撞变形稳定性，同时兼具低成本和轻量化的优点。
8.一种电动车副车架集成式十字型内高压成形吸能盒结构，包括十字型内高压成形吸能盒1和内高压成形吸能盒盖板2，所述的十字型内高压成形吸能盒1为一体件，其呈十字型封闭截面结构，在十字型内高压成形吸能盒1上下端面分别设有第一凸台4和第二凸台5，在十字型内高压成形吸能盒1左右端面分别设有第三凸台6和第四凸台7；其中第一凸台4、第二凸台5、第三凸台6和第四凸台7的凸起处两端分别设有圆角，且每两个相邻凸台的交接处也设有圆角，故设有l1-l12总计12个圆角，从而形成12条主吸能传力路径。
9.所述l1-l12圆角半径均为1.5倍料厚。
10.所述十字型内高压成形吸能盒1横向宽度和纵向高度比为1：1.2。
11.所述十字型内高压成形吸能盒1在第一凸台4的上端面和第二凸台5的下端面上分别设有三条第一凹筋8；在第三凸台6的左端面和第四凸台7的右端面上分别设三条凸筋10；
在第三凸台6的上端面和第四凸台7的下端面上分别设有六条第二凹筋9。
12.所述第一凹筋8和第二凹筋9的深度设置为1.25倍料厚，且凸筋10高度与第一凹筋8和第二凹筋9的深度相同。
13.所述十字型内高压成形吸能盒1沿中心轴线截面最大周长变化率约为8％。
14.本发明的有益效果：
15.1.所述十字型内高压成形吸能盒，其呈十字型封闭截面结构，在吸能盒主体上下和左右端面总计设置4面凸台；在每个凸台的平面和垂面相交处设置圆角，从而形成了12条主吸能传力路径；而传统方形吸能盒，通常设置4条主吸能传力路径。十字型截面吸能盒，相比传统方形截面吸能盒，吸收碰撞能量增加约15％-25％，有效减少动力总成对乘员舱的侵入，保护乘员安全，同时减少对前机舱内电动机、减速器、车身的损伤，降低维修成本。
16.2.所述十字型内高压成形吸能盒，采用内高压成形工艺，相比冲焊结构吸能盒，无扣合焊接搭边(双倍料厚、焊接热影响)产生的过硬区域；另外在其十字型面上下端面和左右端面上设置上述合理的凸筋、凹筋作为碰撞诱导筋，使得十字型内高压成形结构吸能盒在碰撞吸能时能逐级压溃，压溃形态规则且一致性好，从而提升了整车变形姿态的平稳性。
17.3.所述十字型内高压成形吸能盒，采用内高压成形工艺，十字型截面设计、拔模角、圆角合理设置，使得其具备良好的制造性；十字型内高压成形吸能盒生产工序为：定长焊管、内高压成形、锯切割或激光切割。如在中小型内高压成形设备常见工作台面2400mm*1600mm上生产，可至少实现一模十二件生产，生产效率高，材料利用率可高达95％以上；而普通冲焊结构吸能盒，一般采用一模双件生产，材料利用率通常约70-80％左右。相比冲焊结构吸能盒，采用内高压成形一模多件生产，还省去了冲压件扣合搭边焊接工序成本、焊接工装投资及焊接搭边重量；综上，十字型内高压成形吸能盒，相比冲焊结构吸能盒，实现成本降低15％-20％，实现减重约4％-6％。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
19.图1为本发明的十字型内高压成形吸能盒结构示意图。
20.图2为本发明的十字型内高压成形吸能盒主吸能路径示意图。
21.图3为本发明的使用状态示意图。
22.图4为现有技术中冲焊结构吸能盒示意图。
23.图5为本发明一模多件(一模十二件)十字型内高压成形吸能盒生产状态示意图。
24.其中：十字型内高压成形吸能盒1、内高于成形结构吸能盒盖板2、前副车架总成3、第一凸台4、第二凸台5、第三凸台6、第四凸台7、第一凹筋8、第二凹筋9、凸筋10、分模圆角11、现有冲焊结构吸能盒12、现有冲焊结构吸能盒盖板13、扣合焊接搭边14、l1-l12共12个圆角、现有冲焊结构吸能盒主吸能传力路径l1
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、内高压成型轴端工艺补充15、锯切割或激光切割位置16。
具体实施方式
25.下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
26.在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
27.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
28.在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
29.实施例1
30.如图1-2所示，一种电动车副车架集成式十字型内高压成形吸能盒结构，包括十字型内高压成形吸能盒1和内高压成形吸能盒盖板2；所述的十字型内高压成形吸能盒1为一体件，其呈十字型封闭截面结构；在十字型内高压成形吸能盒1上下端面分别设有第一凸台4和第二凸台5，在十字型内高压成形吸能盒1左右端面分别设有第三凸台6和第四凸台7；其中第一凸台4、第二凸台5、第三凸台6和第四凸台7的凸起处两端分别设有圆角，且每两个相邻凸台的交接处也设有圆角，故设有l1-l12总计12个圆角，从而形成12条主吸能传力路径。
31.所述十字型内高压成形吸能盒，其上12条主吸能传力路径(l1-l12)圆角半径均为1.5倍料厚，料厚是指十字型内高压成形吸能盒1所用材料的厚度。
32.所述十字型内高压成形吸能盒1横向宽度和纵向高度比为1：1.2，即上方的第一凸台4顶面距离下方第二凸台5底面之间的距离与左侧的第三凸台6左端面距离右侧的第四凸台7右端面之间的距离之比。
33.所述十字型内高压成形吸能盒1在第一凸台4和第二凸台5上下端面上分别设有三条第一凹筋8；在第三凸台6和第四凸台7左右端面上分别设三条凸筋10；在第三凸台6和第四凸台7上下端面上分别设有六条第二凹筋9。
34.所述凹筋8和9的深度设置为1.25倍料厚，且凸筋10高度与第一凹筋8和第二凹筋9深度相同。
35.所述十字型内高压成形吸能盒1沿中心轴线截面最大周长变化率约为8％。
36.如图3所示，使用时，将十字型内高压成形吸能盒1焊接在前副车架总成3的前横梁上，内高压成形吸能盒盖板2焊接在十字型内高压成形吸能盒1前端面。
37.实施例2
38.参阅图1-图2，一种电动车副车架集成式十字型内高压成形吸能盒结构，吸能盒呈十字型封闭截面结构，包括十字型内高压成形吸能盒1、内高压成形吸能盒盖板2；十字型内高压成形吸能盒1焊接在前副车架总成3的前横梁上，内高压成形吸能盒盖板2焊接在十字型内高压成形吸能盒1前端面。
39.所述十字型内高压成形吸能盒1的截面呈十字型封闭截面，在十字型内高压成形吸能盒1上下和左右端面总计设置4面凸台；在每个凸台的平面和垂面相交处设置圆角，内圆角设置为1.5倍料厚，从而形成了12条主吸能传力路径；十字型内高压成形吸能盒1的截面高宽比设置约为1：1.2；相比传统方形截面吸能盒，吸收碰撞能量增加约15％-25％，有效减少动力总成对乘员舱的侵入，保护乘员安全，同时减少对前机舱内电动机、减速器、车身的损伤，降低维修成本。
40.所述十字型内高压成形吸能盒1在第一凸台4和第二凸台5上下端面上分别设有三条凹筋8；在第三凸台6和第四凸台7左右端面上分别设三条凸筋10；在第三凸台6和第四凸台7上下端面上分别设有六条凹筋9；凹筋8和9的深度设置为1.25倍料厚，且凸筋10高度与凹筋8和9深度相同；十字型内高压成形吸能盒1沿中心轴线截面最大周长变化率约为8％。
41.所述十字型内高压成形吸能盒1的结构，采用内高压成形工艺，十字型截面设计具备良好的制造性；在十字型内高压成形吸能盒1左右端面凸台上设置拔模角，并在上下端面对称水平面处分模，并在分模线上设置对称拔模角和分模圆角11；相比冲焊结构吸能盒，无扣合焊接搭边14(双倍料厚、焊接热影响)导致的过硬区域；另外在其十字型面上下端面和左右端面上设置上述合理的凸筋、凹筋作为碰撞诱导筋，使得十字型内高压成形吸能盒1在碰撞吸能时能逐级压溃，压溃形态规则且一致性好，从而提升了整车变形姿态的平稳性。
42.如图5所示，十字型内高压成形吸能盒1生产工序为：定长焊管、内高压成形、切割(锯切割或激光切割)，15为内高压成形轴端工艺补充，16为锯切割或激光切割位置。在中小型内高压成形设备常见工作台面2400mm*1600mm上生产，可至少实现一模十二件生产，生产效率高，材料利用率可高达95％以上；而普通冲焊结构吸能盒，一般采用一模双件生产，从而实现低成本、轻量化要求，材料利用率通常约70-80％左右。
43.相比冲焊结构吸能盒，采用内高压成形一模多件生产，还省去了冲压件扣合搭边焊接工序成本、焊接工装投资及焊接搭边重量；十字型内高压成形吸能盒1采用内高压成形工艺生产，相比冲焊结构吸能盒，实现成本降低15-20％，实现减重约4-6％。
44.以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明的保护范围并不局限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
45.另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
46.此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
技术特征：1.一种电动车副车架集成式十字型内高压成形吸能盒结构，其特征在于包括十字型内高压成形吸能盒(1)和内高压成形吸能盒盖板(2)，所述的十字型内高压成形吸能盒(1)为一体件，其呈十字型封闭截面结构，在十字型内高压成形吸能盒(1)上下端面分别设有第一凸台(4)和第二凸台(5)，在十字型内高压成形吸能盒(1)左右端面分别设有第三凸台(6)和第四凸台(7)；其中第一凸台(4)、第二凸台(5)、第三凸台(6)和第四凸台(7)的凸起处两端分别设有圆角，且每两个相邻凸台的交接处也设有圆角，故设有l1-l12总计共12个圆角，从而形成12条主吸能传力路径。2.根据权利要求1所述的一种电动车副车架集成式十字型内高压成形吸能盒结构，其特征在于l1-l12圆角半径均为1.5倍料厚。3.根据权利要求(1)所述的一种电动车副车架集成式十字型内高压成形吸能盒结构，其特征在于所述十字型内高压成形吸能盒(1)横向宽度和纵向高度比为1：1.2。4.根据权利要求1所述的一种电动车副车架集成式十字型内高压成形吸能盒结构，其特征在于所述十字型内高压成形吸能盒(1)在第一凸台(4)的上端面和第二凸台(5)的下端面上分别设有三条第一凹筋(8)；在第三凸台(6)的左端面和第四凸台(7)的右端面上分别设三条凸筋(10)；在第三凸台(6)的上端面和第四凸台(7)的下端面上分别设有六条第二凹筋(9)。5.根据权利要求4所述的一种电动车副车架集成式十字型内高压成形吸能盒结构，其特征在于所述第一凹筋(8)和第二凹筋(9)的深度设置为1.25倍料厚，且凸筋(10)高度与第一凹筋(8)和第二凹筋(9)的深度相同。6.根据权利要求1所述的一种电动车副车架集成式十字型内高压成形吸能盒结构，其特征在于所述十字型内高压成形吸能盒(1)沿中心轴线截面最大周长变化率约为8％。
技术总结本发明属于乘用车底盘零件技术领域，具体涉及一种电动车副车架集成式十字型内高压成形吸能盒结构；包括十字型内高压成形吸能盒和内高压成形吸能盒盖板；所述的十字型内高压成形吸能盒为一体件，其呈十字型封闭截面结构；在吸能盒主体上下端面分别设有第一和第二凸台，在左右端面分别设有第三和第四凸台；在吸能盒主体上相邻凸台交接处设有总计12个圆角，从而形成12条主吸能传力路径；本发明能够实现零件的高碰撞吸能性、高碰撞变形稳定性，同时兼具低成本和轻量化的优点。兼具低成本和轻量化的优点。兼具低成本和轻量化的优点。
技术研发人员：李欢 余振龙 刘志波 李春雨 厉智勇 牛添龙 王雷 具龙锡
受保护的技术使用者：一汽奔腾轿车有限公司
技术研发日：2022.07.14
技术公布日：2022/11/1
