用于皮卡車車斗的吸能管和支撐結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開涉及一種用于皮卡車的吸能管。更具體地說，本公開涉及一種位于皮卡車的車廂與車架縱梁之間的擠壓加工的吸能管。
【背景技術(shù)】
[0002]皮卡車是后部具有頂部敞開的貨物區(qū)(通常被稱為車廂)的機(jī)動車輛。皮卡車受歡迎，主要是因為車廂允許車輛按照許多不同的方式被使用，包括運(yùn)送各種類型的貨物以及拖曳各種類型的拖車。傳統(tǒng)上，皮卡車的大部分車身結(jié)構(gòu)由鋼合金形成。通過多年的經(jīng)驗，皮卡車設(shè)計者已經(jīng)了解到如何設(shè)計鋼制貨車車身部件來承受各種苛刻的皮卡車應(yīng)用。目前的監(jiān)管和經(jīng)濟(jì)環(huán)境提高了使得皮卡車具有更高的燃料效率同時保持或改善功能性和耐用性的重要性。降低車輛的燃料消耗(尤其是空載時)的一種方法是降低車輛結(jié)構(gòu)重量。
[0003]招合金通常具有比鋼合金高的強(qiáng)度重量比(strength to weight rat1)。因此，用鋁來替代鋼提供了減輕重量的可能性。然而，鋁的彈性模量通常低于鋼的彈性模量。此夕卜，對于鋼部件來講，行得通的連接部件的制造技術(shù)和方法對于同樣的鋁部件來講可能是行不通的。由于這些和其他的區(qū)別，因此簡單的材料替代不一定產(chǎn)生令人滿意的設(shè)計。
[0004]鋁合金通常通過四位數(shù)來識別，四位數(shù)中的第一位數(shù)表示主要的合金元素。當(dāng)基于主要的合金元素來描述一系列鋁合金時，第一位數(shù)后可緊跟著三個X (大寫或小寫)或三個零。例如，在6xxx(6000)系列招合金中的主要合金元素是鎂和娃，而5xxx系列的主要合金元素是鎂，7XXX系列的主要合金元素是鋅。在系列標(biāo)示中用字母“X”(或零)表示的其他的數(shù)定義確切的鋁合金。例如，6061鋁合金具有的成分為:0.4-0.8%的硅、0-0.7%的鐵、0.15-0.4% 的銅、0-0.15% 的錳、0.8-1.2% 的鎂、0.04-0.35% 的鉻、0-0.25% 的鋅和0-0.15%的鈦。不同的合金提供對強(qiáng)度、硬度、可加工性以及其他特性不同的權(quán)衡。
[0005]另外，五個基本狀態(tài)代號也用于鋁合金，這五個基本狀態(tài)代號為:F-自由加工狀態(tài)(as-fabricated)，0-退火狀態(tài)，H-加工硬化狀態(tài)，T-熱處理狀態(tài)，W-新淬火狀態(tài)(asquenched)(固溶熱處理與人工或自然時效之間的狀態(tài))。狀態(tài)代號后可緊跟著一位數(shù)或兩位數(shù)來進(jìn)一步描述。例如，具有狀態(tài)代號T6的鋁已經(jīng)被固溶熱處理并人工時效處理，但在固溶熱處理后未進(jìn)行冷加工(或者使得在材料特性中冷加工將是不能識別的)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]根據(jù)一個實施例，提供了一種制造車廂組件的方法。所述方法包括擠壓加工鋁管，以及擠壓加工鋁加強(qiáng)構(gòu)件，使鋁加強(qiáng)構(gòu)件具有帶有內(nèi)部表面的通道。管旋轉(zhuǎn)焊接到加強(qiáng)構(gòu)件的內(nèi)部表面。$昆彎成型橫向構(gòu)件，并在橫向構(gòu)件中形成孔。所述方法還包括將管插入橫向構(gòu)件的所述孔中，同時嵌套橫向構(gòu)件而抵住所述通道的內(nèi)部表面。加強(qiáng)構(gòu)件保持車輛的橫向構(gòu)件和車架縱梁處于隔開的關(guān)系。
[0007]所述方法還可以包括沖壓加工鋁制車廂，將管或橫向構(gòu)件連接到車斗，并將緊固件插入通過車斗、管、橫向構(gòu)件和加強(qiáng)構(gòu)件中，以被連接到車輛的車架縱梁。
[0008]在另一實施例中，一種車輛包括一對縱向的車架縱梁以及設(shè)置在車架縱梁之上的車斗。橫向地延伸的橫向構(gòu)件設(shè)置在車斗與車架縱梁之間并接觸車斗。分隔件設(shè)置在橫向構(gòu)件與一個車架縱梁之間并與所述橫向構(gòu)件和所述車架縱梁接觸。管旋轉(zhuǎn)焊接到分隔件并接觸車斗。
[0009]橫向構(gòu)件可以包括基部和一對從基部朝著車斗延伸的相對的側(cè)壁。分隔件可以包括接觸橫向構(gòu)件的所述基部以及一個車架縱梁，以使橫向構(gòu)件和車架縱梁分開。管可以包括中空的內(nèi)部，中空的內(nèi)部的尺寸形成為接納連接構(gòu)件或緊固件，所述連接構(gòu)件或緊固件將車斗間接連接到車架縱梁并使車斗與車架縱梁之間具有空間。
[0010]在另一實施例中，提供了一種用于卡車的貨廂的加強(qiáng)組件。橫向構(gòu)件具有限定貫穿其的孔口的表面以及延伸的通道。擠壓加工的加強(qiáng)構(gòu)件在通道的外側(cè)被固定到橫向構(gòu)件。加強(qiáng)構(gòu)件設(shè)置在卡車的橫向構(gòu)件和車架縱梁之間。擠壓加工的管形構(gòu)件旋轉(zhuǎn)焊接到加強(qiáng)構(gòu)件并設(shè)置為穿過孔口且進(jìn)入到通道中。
【附圖說明】
[0011]圖1是根據(jù)本公開的一個實施例的具有車廂的皮卡車的透視圖。
[0012]圖2是根據(jù)一個實施例的連接有多個加強(qiáng)組件的車廂的底部平面圖。
[0013]圖3是根據(jù)一個實施例的用于固定到車廂的底表面的加強(qiáng)組件中的橫向構(gòu)件和一對加強(qiáng)構(gòu)件的透視圖。
[0014]圖4是圖3的加強(qiáng)組件的沿著線3-3截取的截面圖。
[0015]圖5是根據(jù)一個實施例的固定到皮卡車的車廂之下和車架縱梁之上的加強(qiáng)組件的側(cè)透視圖。
[0016]圖6是根據(jù)一個實施例的用于旋轉(zhuǎn)焊接到加強(qiáng)組件的橫向構(gòu)件的管構(gòu)件的透視圖。
【具體實施方式】
[0017]在此描述了本公開的實施例。然而，應(yīng)該理解的是，公開的實施例僅是示例，其他實施例可采取各種方式和可選的形式。附圖不一定要按比例繪制，可夸大或最小化一些特征，以示出特定組件的細(xì)節(jié)。因此，公開于此的具體結(jié)構(gòu)和功能性細(xì)節(jié)不應(yīng)該被理解為限制，而僅僅作為教導(dǎo)本領(lǐng)域的技術(shù)人員不同地實施實施例的代表性基礎(chǔ)。如本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將理解的，參照附圖中的任何一個所示出和描述的各個特征可與在一個或多個其他附圖中示出的特征結(jié)合以產(chǎn)生未被明確示出或描述的實施例。示出的特征的組合提供用于典型應(yīng)用的代表性實施例。然而，與本公開的教導(dǎo)相一致的特征的各種組合和修改可期望用于特定應(yīng)用或?qū)嵤?br>[0018]圖1示出了具有由鋁制成的許多結(jié)構(gòu)元件的皮卡車10。皮卡車10包括位于皮卡車的乘客艙14的后方的貨廂或車廂12。雖然存在車廂被覆蓋的其它實施例，但是車廂12被示出頂部敞開并暴露。后擋板16的底部被鉸接，以提供到車廂12的上表面的入口。當(dāng)被打開時，后擋板16和車廂12的上表面可共面，以提供平的裝載表面。
[0019]皮卡車10的許多組件可由鋁制成。車廂12也不例外，并可由6000系列的鋁制成。如果選擇這種材料來制造車廂12，則可提供另外的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)來提高車廂12的強(qiáng)度和剛性。如下面將要描述的這些加強(qiáng)結(jié)構(gòu)也可由6000系列的鋁制成。這些加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的特定構(gòu)造提供強(qiáng)度比得上主要由鋼制成的典型的貨車的強(qiáng)度的鋁制貨車10。
[0020]圖2示出了車廂12的底面20或底表面。車廂具有沿著貨車的長度延伸的長度L以及寬度W。從圖1中也可看出，車廂可包括一系列的縱向槽22，以提高結(jié)構(gòu)剛度。即使具有這些縱向槽22，但由于車廂的上表面的大部分的確是平的，因此車廂仍可被稱為大體上是平的。
[0021]車廂的底面20的下面是多個加強(qiáng)組件，在圖3中單獨(dú)示出了這些加強(qiáng)組件的一部分。加強(qiáng)組件中的每個加強(qiáng)組件包括橫跨槽22并沿著車廂12的寬度延伸的橫向構(gòu)件24。每個橫向構(gòu)件24包括大體上水平(與車廂平行)的基部26。一對相對的側(cè)壁28相對于基部26以鈍角(例如，91度至110度之間)從基部26延伸。這些相對的側(cè)壁28還沿著橫向構(gòu)件24的長度延伸，在橫向構(gòu)件24的內(nèi)表面或凹面內(nèi)形成通道29。一對凸緣30與基部26分開并與基部26平行，每個凸緣從各個側(cè)壁延伸。凸緣提供接合表面，以將加強(qiáng)組件接合到車廂的底面20。
[0022]橫向構(gòu)件24可由通過輥彎成型的6000系列的鋁制成。輥彎成型是制造沖壓組件有效的方法，在該方法中，組件的形狀是恒定的且在幾何上沒有任何起伏或突變。輥彎成型的橫向構(gòu)件24提供縱向的、單片式支撐梁，充分地對車廂提供支撐。
[0023]參照圖2至圖5，多個分隔件(spacer)或加強(qiáng)構(gòu)件34設(shè)置在橫向構(gòu)件24中的每個橫向構(gòu)件的外表面上。每個加強(qiáng)構(gòu)件34包括與各個橫向構(gòu)件24接合的基部36。加強(qiáng)構(gòu)件34的側(cè)壁38以與側(cè)壁28從橫向構(gòu)件的基部26延伸的角度相似的角度從基部36延伸。由基部36和側(cè)壁38限定通道?；?6和側(cè)壁38被構(gòu)造為與橫向構(gòu)件24的基部26和側(cè)壁28接合并接觸。
[0024]為了增強(qiáng)單片式輥彎成型的橫向構(gòu)件24的強(qiáng)度，加強(qiáng)構(gòu)件34可由被擠壓的6000系列的鋁制成。在擠壓工藝中，處于可塑階段的鋁可被“推擠”穿過成型的形狀(諸如，加強(qiáng)構(gòu)件的形狀)并被切割或斷開至一定長度。當(dāng)被放置在橫向構(gòu)件24的下方并與車廂相對時，加強(qiáng)構(gòu)件34用作分隔件，以為車廂下面的組件創(chuàng)建間隙區(qū)域。這樣消除了在車廂或橫向構(gòu)件24中創(chuàng)建局部凹入的需要，從而由于恒定的形狀(如前所述)而能夠進(jìn)行輥彎成型。
[0025]加強(qiáng)構(gòu)件34的基部36可被擠壓并成型為使得其尺寸對于車廂12下面的給定的車輛封裝間隙條件提供充足的間隙。基部36可比側(cè)壁38厚，從而不僅相對于橫向構(gòu)件24的側(cè)部在橫向構(gòu)件24的下面輔助支撐，還為橫向構(gòu)件24的下面提供間隙?；?6和側(cè)壁38增強(qiáng)橫向構(gòu)件24的強(qiáng)度，防止橫向構(gòu)件24在重載荷下被壓潰，同時保持車廂與下面的組件之間的間隙。