一种轻量化货车车厢总成的制作方法

本发明涉及到汽车用车厢技术领域，具体涉及一种轻量化货车车厢总成。

背景技术：

现有载货车车厢是由焊接在车厢底板骨架上的底板，以及前板、后板和左右两边的侧板构成，为了提高车厢的坚固型和承载能力，往往需要将车厢的各面板材制作成实心的全钢结构或钢木混合结构，因而现有货车车厢自身重量较大，不仅严重的影响了车辆的载重能力，而且使能耗增加。因此，车厢轻量化是目前货车车厢的发展主流。

现有技术中，有人提出了铝制结构的货车车厢，对于铝制的车厢来说，虽然可以节约能源，但是若采用现有技术中的结构，车厢越长，车厢结构的强度和刚度就越弱，承载能力就会明显下降，因此增加刚度是满足厢体几何尺寸的有效方式。但传统工艺中，对铝质车厢底板的刚度增强方式是在底板的底部焊接一根加强梁，但焊接过程会产生热量，母材强度会有所损失，导致车厢底板的整体强度差强人意。另外，传统的车厢侧板结构中将侧板本体焊接于侧板边梁的表面，但此种方式会在侧板本体上形成一个横向撕拉的力，使得侧车厢板极易被货物的冲击力损坏，使用寿命不长。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种轻量化货车车厢总成，通过改进侧车厢板结构、采用一体挤压成型有加强梁的底板的同时通过改进加强梁与底板纵梁的连接结构，从而不仅能提高车厢整体的结构强度，还能够避免传统焊接工艺带来的各种缺陷。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种轻量化货车车厢总成，其关键在于：包括铝制的前车厢板、后车厢板、对称设置的侧车厢板与车厢底板，其特征在于：所述侧车厢板包括侧板边梁与围设于侧板边梁之内的侧板本体，在所述侧板边梁与侧板本体之间还设置有过渡连接块，该过渡连接块的截面呈倒u字形，在所述过渡连接块的顶部开设有与所述侧板本体相适应的容置槽，所述侧板本体的侧边缘伸入该容置槽内，且所述侧板本体的侧边缘与所述过渡连接块的内侧壁焊接固定，所述过渡连接块与所述侧板边梁的侧壁焊接固定；

所述车厢底板包括相互连接的底板横梁与底板纵梁，在所述底板横梁与底板纵梁的上方设置有铝制第一底板体与第二底板体，在所述第一底板体的底部一体挤压成型有加强梁，该加强梁与所述底板横梁平行设置，在相邻的两块所述第一底板体之间设置若干所述第二底板体，所述第一底板体与第二底板体之间以及相邻两块第二底板体之间均采用摩擦焊固定连接；

所述底板纵梁下部的两侧分别向外延伸形成凸缘；在所述加强梁上开设有与所述底板纵梁尺寸相适应的缺口，所述底板纵梁卡设于所述缺口内，且所述加强梁的下表面与所述凸缘的下表面齐平，所述加强梁的下表面与所述凸缘的下表面采用摩擦焊方式焊接固定，所述加强梁与底板纵梁的其余接触部分采用氩弧焊方式焊接固定。

进一步的，所述第一底板体与加强梁的截面呈t字形结构，其中所述第一底板体形成该t字形结构的横向部分，所述加强梁形成该t字形结构的竖向部分。

进一步的，所述第一底板体与第二底板体均采用双层铝板结构，在双层铝板之间形成有支撑壁，该支撑臂将所述第一底板体与第二底板体分割成多空腔结构。

进一步的，所述第一底板体与第二底板体均采用多空腔结构。

进一步的，在所述前车厢板与后车厢板之间的车厢底板的两侧分别相对设置有多根立柱，在前车厢板与立柱之间、相邻两根立柱之间以及立柱与后车厢板之间均可拆卸连接有侧车厢板，在所述车侧车厢板的上方均设置有防护栏，该防护栏的前后两侧分别与所述前车厢板和立柱/两根相邻立柱/立柱和后车厢板相连接；在相对设置的两根所述立柱之间还连接有限位杆，该限位杆连接于所述立柱的顶部。

进一步的，所述侧车厢板的底部与所述车厢底板之间通过铰链铰接，所述侧车厢板的顶部通过卡扣与卡子的方式和前车厢板或立柱或后车厢板相连接。

进一步的，在所述防护栏的顶部均开设有插孔，在两个所述防护栏之间跨设有雨棚支撑杆，所述雨棚支撑杆的底部插设于所述插孔内。

进一步的，在所述车厢底板底部的两侧分别连接有防撞架与挡泥板。

进一步的，所述缺口呈倒t字形，所述缺口的纵向部分与所述凸缘上方的底板纵梁相适应，所述凸缘下方的底板纵梁凸出于所述加强横梁的下表面设置，所述缺口的横向部分与所述凸缘相适应。

进一步的，所述凸缘上开设有与所述缺口横向部分相适应的让位槽，当所述底板纵梁卡设于所述缺口内时，所述让位槽的内壁与所述缺口横向部分的内壁相接触。

本发明的显著效果是：

1、相较于传统把加强梁和底板焊接的方式，本方案采用加强梁和底板一体挤压成型，这样避免了焊接时对母材削弱，提高了车厢底板的整体强度；

2、同时车厢底板采用了双层铝板结构，在使用同等体积原材料的情况下，提高了车厢底板的抗形变能力；

3、通过一体挤压成型的底板纵梁与凸缘结构，使之与加强梁上开设的缺口进行结构卡接，然后在加强梁与底板纵梁的底部采用摩擦焊进行连接固定，其余接缝处则采用传统焊接方式，从而减少了传统连接结构中焊接热量对材料强度造成的影响，有效地增强了底板结构的整体强度；

4、通过将侧板本体伸入过渡连接块焊接于其中，然后在将过渡连接块与侧板边梁相连接，使侧板与边梁的横向的撕拉力变成了纵向上的拉力，从而提高了车厢侧板的结构强度与使用寿命。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的主视图；

图3是本发明的左视图；

图4是本发明的右视图；

图5是本发明的俯视图；

图6是图5的a-a剖视图；

图7是图5中c的局部放大示意图；

图8是图5的b-b剖视图；

图9是本发明的仰视图；

图10是所述车厢底板的结构示意图；

图11是图10的剖视图；

图12是图11中d的局部放大示意图；

图13是所述底板纵梁与加强梁的连接结构示意图；

图14是图13的分解示意图；

图15是所述缺口处加强梁的示意图；

图16是所述底板纵梁的截面图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式以及工作原理作进一步详细说明。

如图1～图16所示，一种轻量化货车车厢总成，包括铝制的前车厢板1、后车厢板2、对称设置的侧车厢板3与车厢底板4，在前车厢板1与后车厢板2之间的车厢底板4的两侧分别相对设置有多根立柱5，在前车厢板1与立柱5之间、相邻两根立柱5之间以及立柱5与后车厢板2之间均可拆卸连接有侧车厢板3，在所述车侧车厢板3的上方均设置有防护栏6，该防护栏6的前后两侧分别连接于所述前车厢板1和立柱5之间或者两根相邻立柱5之间或者立柱5和后车厢板2之间。在相对设置的两根所述立柱5之间还连接有限位杆7，该限位杆7连接于所述立柱5的顶部。在所述车厢底板4底部的两侧分别连接有防撞架10与挡泥板11。

关于所述前车厢板1与后车厢板2：

所述前车厢板1与后车厢板2的结构一致，均由与车厢截面外形相适应的铝制框架式结构以及装设于框架式结构内的双层铝板构成；从而在使用了相同体积的铝合金材料的情况下，具有更好的抗形变性能。而前车厢板1与后车厢板2的安装固定采用传统方式，在此不做赘述。

其中，后车厢板2的安装、锁紧结构有多种方式，不局限于图示形状。

关于所述侧车厢板3：

所述侧车厢板3的底部与所述车厢底板4之间通过铰链8铰接，所述侧车厢板3的顶部通过卡扣与卡子的方式和前车厢板1或立柱5或后车厢板2相连接。在所述防护栏6的顶部均开设有插孔，在两个所述防护栏6之间跨设有雨棚支撑杆9，所述雨棚支撑杆9的底部插设于所述插孔内。

如图7所示，本例中，所述侧车厢板包括侧板边梁31与围设于侧板边梁31之内的侧板本体32，在所述侧板边梁31与侧板本体32之间还设置有过渡连接块33，该过渡连接块33的截面呈倒u字形结构，在所述过渡连接块33的顶部开设有与所述侧板本体32相适应的容置槽(图未示出)，所述侧板本体32的侧边缘伸入该容置槽内，所述侧板本体32的侧边缘与所述过渡连接块33的内侧壁焊接固定，所述过渡连接块33罩设于所述侧板边梁31的上部，所述过渡连接块33与所述侧板边梁31的两侧壁固定连接。

在传统技术中，侧板本体32和侧板边梁31的连接方式是将侧板本体32焊接于侧板边梁31的表面，但此种方式会在侧板本体32上形成一个横向撕拉的力；而通过将侧板本体32伸入过渡连接块33焊接于其中，然后在将过渡连接块32与侧板边梁33相连接，使侧板与边梁的横向的撕拉力变成了纵向上的拉力，从而提高了车厢侧板3的结构强度与抗形变能力。

关于车厢底板4：

参见附图10～附图16，本例中，所述车厢底板4包括底板边梁407以及连接在底板边梁407内部的底板纵梁401与底板横梁402，所述底板纵梁401与底板横梁402以及底板边梁407构成长方形框架式结构，(在其他实施例中，还可以构成其他多边形等等)，其中底板纵梁401沿着车厢的长度方向设置，在所述长方形框架式结构上铺设有第一底板体403与第二底板体404，在所述第一底板体403的底部采用铝合金材料一体挤压成型有加强梁405，该加强梁405与所述底板横梁402平行设置，在相邻的两块所述第一底板体403之间设置若干所述第二底板体404，所述第一底板体403与第二底板体404之间以及相邻两块第二底板体404之间均采用摩擦焊固定连接。可理解的，在其他的实施例中，所述第一底板体403之间设置的第二底板体404可以为0到n之间的任意数字，也即是若车厢载重量大则加强梁405设置更为密集，车厢底板4可以由第一底板体403依次拼接而成，载重量小时则加强梁405的设置间距加大，如此，所述第二底板体404则属于非必要部件。

传统技术中把加强梁405和车厢底板4焊接，采用加强梁405和车厢底板4一体挤压成型这样避免了焊接后对母材削弱，同时采用一体挤压成型的生产方式，还减少了工艺步骤，降低了生产成本。

由于在使用同等体积原材料下，双层铝板结构抗形变的能力大于单层钢板，因此本例中所述第一底板体403与第二底板体404均采用双层铝板结构，从而增强车厢底板4的抗形变能力。

关于底板纵梁401：

所述底板纵梁401下部的两侧分别向外延伸形成凸缘401a；所述底板纵梁401与所述凸缘401a采用铝合金一体挤压成型，且所述底板纵梁401采用多空腔结构，以增强抗形变能力。

进一步的，所述底板纵梁401具有四个空腔，且上侧的两侧空腔的高度大于下侧的两个空腔，上下两侧的空腔的分隔与所述凸缘401a的形成位置相适应。

关于底板纵梁401与加强梁405之间的连接：

在所述加强梁405上开设有与底板纵梁401相适应的缺口406，该缺口406大体呈倒t字形，所述缺口406的纵向部分与所述凸缘401a上方的底板纵梁401相适应，所述凸缘401a下方的底板纵梁401凸出于所述加强梁405的下表面设置，所述缺口406的横向部分与所述凸缘401a相适应，当所述底板纵梁401卡设于加强梁405上开设的所述缺口406内时，所述加强梁405的下表面与所述凸缘401a的下表面齐平，从而满足于摩擦焊所需要的大平面要求。因此所述加强梁405的下表面与所述凸缘401a的下表面采用摩擦焊方式焊接固定，所述加强梁405与底板纵梁401的其余接触部分采用氩弧焊方式焊接固定。

传统的底板纵梁401与底板横梁402之间采用氩弧焊焊接，强度不足处加三角块补强，施工工序复杂，焊接受热会改变材料强度，且连接强度有限。而本实施例采用一体加挤压的带加强梁405的第一底板体403和带凸缘401a的底板纵梁401进行结构卡接，并增加摩擦焊部分使底板的整体强度得到了增强，从而减少了传统焊接方式的热量对母材强度的影响。

优选的，所述凸缘401a上开设有与所述缺口406横向部分相适应的让位槽401b，当所述底板纵梁401卡设于所述缺口406内时，所述让位槽401b的内壁与所述缺口406横向部分的内壁相接触，从而便于进行摩擦焊。

可以理解的是，本方案所述的加强梁405与底板纵梁402的连接方式并不局限于车厢底板4，其他诸如需要通过横梁与纵梁的框架式连接结构，均可采用本例所述连接结构。

本例中，所述底板边梁407靠近车厢的一侧形成有支撑台阶407a，该支撑台阶407a用于支撑第一底板体403与第二底板体404；所述底板边梁407远侧车厢的一侧形成有支撑台阶407b，该支撑台阶407b用于支撑所述侧车厢板3，实现侧车厢板3与车厢底板4的封闭连接。

本实施例通过采用加强梁和底板一体挤压成型的方式，相较于传统把加强梁405和底板4焊接的方式，避免了焊接时对母材削弱，提高了车厢底板的整体强度；同时车厢底板4采用了双层铝板结构，在使用同等体积原材料的情况下，提高了车厢底板4的抗形变能力。

以上对本发明所提供的技术方案进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。