一種汽車備胎池結構的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種汽車備胎池結構，所述備胎池設于后地板上，所述備胎池中部設有安裝備胎的安裝支架；所述備胎池中設有凸出的十字形加強筋，所述十字形加強筋延伸到備胎池的側壁上；所述安裝支架設于所述十字形加強筋的中心位置；所述備胎池前部在十字形加強筋兩側位置設有前部加強結構；所述備胎池后部在十字形加強筋兩側位置設有后部加強結構；所述后地板位于備胎池兩側設有后地板加強結構；本發明承載能力強，結構穩定性好，具有良好模態剛度性能，能滿足輕量化及工藝要求。
【專利說明】
一種汽車備胎池結構
技術領域
[0001 ]本發明屬于汽車構造的技術領域，涉及汽車車身結構，更具體地說，涉及一種汽車備胎池結構。
【背景技術】
[0002]現代汽車設計越來越重視汽車的安全性和舒適性。各大汽車制造商在面臨節能減排等壓力下，更注重對車身結構進行優化，希望在保證整車性能的前提下最大限度的降低生產成本。
[0003]現有汽車備胎池是汽車后地板的一部分，主要用來存放備胎，以便在汽車發生故障時，可以用備胎替換有報廢的輪胎。但現有汽車在備胎池結構設計方面可能存在以下幾個問題。
[0004]備胎池承載可能導致的問題:現在越來越多的汽車不僅配備備胎，往往還會配備一整套的隨車工具，從而導致備胎池在承受備胎自重的基礎上，需要承受更大的載重。在汽車高速行駛或者在較為惡劣的路況中，車身整體振動較為劇烈，備胎池局部載重過大，很容易導致備胎固定結構處的焊點脫落，甚至出現開裂的風險。
[0005]備胎池加工工藝方面存在的問題:備胎池大多都是沖壓工藝成型。備胎所需存放空間較大，導致備胎池較深，鈑金拉延深度較大。后地板通常料厚較薄，很容易造成備胎池局部模態剛度性能不足。同時由于沖壓工藝導致的減薄，將使備胎池厚度大大降低，這必然導致備胎池局部開裂的風險。
[0006]備胎固定方式方面存在的問題:為了便于輪胎意外破損后進行更換，現有汽車都會裝備有備胎。但是備胎的使用頻率很低，為了防止備胎松動，需要將備胎固定的非常牢固。如果備胎固定時的擰緊力矩不足，備胎很容易產生松動，從而導致異響。如果備胎固定時的擰緊力矩過大，又會造成裝拆不便，同時容易造成備胎固定結構處局部應力集中，產生開裂的風險。
[0007]備胎固定裝置可能存在的NVH性能問題:汽車在行駛過程中，如果備胎池局部模態剛度性能不足，很容易出現低頻共振，降低NVH性能，影響車輛的品質。備胎池局部結構長期存在共振現象，將導致備胎池局部出現疲勞開裂的風險。
[0008]事實證明:汽車備胎池的結構形式、模態剛度性能對汽車后備箱乃至整個后部車身的耐久性、穩定性和安全性都將有很大的影響。
[0009]為了改善汽車備胎池的模態剛度性能，常規的改進方法有三種，即更換后地板材料或者增加后地板料厚，或者在后地板備胎池周圍增加加強件。這些改進方式存在的不足之處也比較明顯，更換后地板材料會增加沖壓工藝難度，增加后地板料厚或者在后地板備胎池周圍增加加強件會導致車身重量增加，降低燃油經濟性，同時會增加成本。
【發明內容】
[0010]本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供承載能力強，結構穩定性好，具有良好模態剛度性能，能滿足輕量化及工藝要求的汽車備胎池結構。
[0011 ]為了實現上述目的，本發明采用的技術方案為:
[0012]該種汽車備胎池結構，所述備胎池設于后地板上，所述備胎池中部設有安裝備胎的安裝支架;所述備胎池中設有凸出的十字形加強筋，所述十字形加強筋延伸到備胎池的側壁上;所述安裝支架設于所述十字形加強筋的中心位置;所述備胎池前部在十字形加強筋兩側位置設有前部加強結構;所述備胎池后部在十字形加強筋兩側位置設有后部加強結構;所述后地板位于備胎池兩側設有后地板加強結構。
[0013]所述備胎池為凹槽結構，所述備胎池左右兩側部對稱設置。
[0014]所述前部加強結構包括設于備胎池前部十字形加強筋兩側的各一條縱向加強筋；還包括設于備胎池前部十字形加強筋兩側的凸出加強筋，所述凸出加強筋設于備胎池底部及側壁倒角位置。
[0015]所述縱向加強筋一端延伸到備胎池前部側壁上。
[0016]所述縱向加強筋對稱設置在備胎池前部的十字形加強筋兩側上，所述凸出加強筋對稱設置在備胎池前部的十字形加強筋兩側上。
[0017]所述后部加強結構為設于備胎池后部十字形加強筋兩側的各兩條橫向加強筋。
[0018]所述橫向加強筋一端延伸到備胎池后部側壁上。
[0019]所述橫向加強筋對稱設置在備胎池后部的十字形加強筋兩側上。
[0020]所述后地板加強結構為設于后地板上的條形加強筋。
[0021]所述安裝支架包括設于十字加強筋上的安裝凸臺，所述安裝凸臺上設有安裝孔，所述安裝凸臺下邊緣設有結構加強筋，所述安裝凸臺下邊緣結構加強筋之間的位置設有焊點。
[0022]本發明的優點在于:本發明汽車備胎池結構，不僅承載能力強，結構特征簡單，制造工藝方便，而且具有很好的模態剛度性能。
[0023]本發明汽車備胎池結構，整體設計簡單科學合理，制造方便，沖壓工藝良好，大大降低了生產成本。
[0024]本發明基于輕量化設計思路，結構整體布局科學合理，有效減少材料分布，有效降低了汽車后地板的制造成本，從而減輕車身重量，提高整車燃油經濟性。
[0025]本發明采用形貌優化手段，巧妙布置加強筋，提高結構整體的模態剛度性能，避免備胎池結構出現共振現象，提升了整車NVH性能。
[0026]本發明通過不斷的優化，對備胎池結構特征進行了不斷的改進，降低了備胎池局部以及備胎池與備胎安裝支架等連接處的應力集中，從而大大降低了備胎池疲勞開裂的風險。
[0027]本發明通過形貌優化分析手段，合理布置加強筋，使得結構具有達到最優化，既保證了該結構的工作性能，消除異響，滿足了結構的剛度強度要求，又達到了輕量化的目的。
【附圖說明】
[0028]下面對本發明說明書各幅附圖表達的內容及圖中的標記作簡要說明:
[0029]圖1為本發明汽車備胎池結構的整體示意圖。
[0030]圖2為本發明汽車備胎池結構的安裝支架的裝配示意圖。
[0031]圖中標記為:1、后地板，2、安裝支架，3、十字形加強筋，4、縱向加強筋，5、凸出加強筋，6、前部漏液孔，7、橫向加強筋，8、后部漏液孔，9、條形加強筋，10、安裝孔，11、結構加強筋，12、焊點。
【具體實施方式】
[0032]下面對照附圖，通過對最優實施例的描述，對本發明的【具體實施方式】作進一步詳細的說明。
[0033]如圖1所示，該種汽車備胎池結構，備胎池設于后地板I上，備胎池中部設有安裝備胎的安裝支架2;備胎池中設有凸出的十字形加強筋3，十字形加強筋3延伸到備胎池的側壁上;安裝支架2設于十字形加強筋3的中心位置;備胎池前部在十字形加強筋3兩側位置設有前部加強結構;備胎池后部在十字形加強筋3兩側位置設有后部加強結構；后地板I位于備胎池兩側設有后地板I加強結構。
[0034]在備胎池中部設置有安裝支架2。在保持安裝支架2周圍結構不發生變化的前提下，在備胎池中設置十字形加強筋3。十字形加強筋3為凸出來的加強筋，寬度較寬，并且一直延伸到了備胎池的側壁部分。十字形加強筋3奠定了該備胎池的基本結構，能夠很好的保證備胎池整體結構的剛度強度性能。
[0035]備胎池為凹槽結構，備胎池左右兩側部以安裝支架2的中心為對稱中心對稱設置。本發明備胎池為整體式一體結構，備胎池整體結構呈凹槽狀，以備胎安裝點為中心，左右兩側結構完全對稱，備胎池結構強度好。
[0036]前部加強結構包括設于備胎池前部十字形加強筋3兩側的各一條縱向加強筋4;還包括設于備胎池前部十字形加強筋3兩側的凸出加強筋5，凸出加強筋5設于備胎池底部及側壁倒角位置。
[0037]縱向加強筋4一端延伸到備胎池前部側壁上。縱向加強筋4對稱設置在備胎池前部的十字形加強筋3兩側上，凸出加強筋5對稱設置在備胎池前部的十字形加強筋3兩側上。
[0038]在備胎池前部區域，十字形加強筋3兩側位置各設置一條縱向加強筋4，能夠很好的支撐備胎，減輕了前部十字形加強筋3所承受的應力。同時在備胎池底部與側壁大倒角的位置，對稱設置了兩個凸出來的筋，從而保證了此處的剛度強度性能，避免出現應力集中。前部十字形加強筋3兩側同時設置了各一個前部漏液孔6。涂裝電泳時，保證電泳液通過前部漏液孔6順利流出，避免積液現象。
[0039]后部加強結構為設于備胎池后部十字形加強筋3兩側的各兩條橫向加強筋7。橫向加強筋7—端延伸到備胎池后部側壁上。橫向加強筋7對稱設置在備胎池后部的十字形加強筋3兩側上。
[0040]在備胎池后部區域，根據形貌優化結果，對稱設置了兩條寬較寬的橫向加強筋7。備胎池后部區域的較寬的橫向加強筋7，阻斷了備胎池振動繼續向后圍傳遞的路徑，避免了備胎池局部模態傳遞到后圍部分發生共振耦合，同時提高了備胎池后部扭轉剛度性能。后部十字形加強筋3兩側同時設置了共四個后部漏液孔8。涂裝電泳時，保證電泳液通過后部漏液孔8順利流出，避免積液現象。漏液孔周圍均設置有倒角特征，保證了漏液孔處的局部剛度性能。
[0041]后地板加強結構為設于后地板I上備胎池兩側的條形加強筋9。同時，本發明在后地板I備胎池兩側布置了條形加強筋9，不僅提高了后地板I整體的模態剛度性能，而且還避免了因后地板I出現過大的平板結構，而導致的低頻振動。
[0042]本發明在備胎池底部前后位置共設置的六個較大的漏液孔，不僅提高了備胎池的防腐能力，而且達到了減重的目標。
[0043]如圖1及圖2所示，安裝支架2包括設于十字加強筋上的安裝凸臺，安裝凸臺上設有安裝孔10，安裝凸臺下邊緣設有結構加強筋11，安裝凸臺下邊緣結構加強筋11之間的位置設有焊點12。
[0044]安裝支架2安裝在備胎池底部十字形加強筋3的中心位置。安裝支架2設置有安裝凸臺，安裝凸臺上設置有安裝孔10。安裝支架2的下邊緣設置了結構加強筋11，將安裝支架2下邊緣的環形搭接邊緣均勻分成三個區域。在焊接邊緣設置結構加強筋11，不僅保證了備胎安裝點處的剛度強度性能，而且保證了備胎安裝支架2的穩定性。同時，在安裝支架2與備胎底部接觸的下邊緣的三個環形區域均有兩個焊點12，保證了備胎安裝支架2的有效連接和自身的穩定性。
[0045]本發明針對現有技術中汽車備胎池結構，由于承受載重較大，同時沖壓工藝會導致料厚減薄;如果汽車備胎池結構設計的不夠合理，無法滿足其結構模態剛度性能;在路況不好時或者高速行駛過程中，備胎池局部發生劇烈振動，從而出現異響現象，甚至導致焊點脫落，鈑金件應力集中，發生鈑金開裂的風險的問題;選擇整體結構造型，確定整體的模態剛度性能基礎。
[0046]本發明在保證備胎池備胎安裝點、漏液孔等特征不變的前提下，對整體結構設計，按照模態剛度性能要求，對基礎結構采用形貌優化技術手段，對汽車備胎池結構整體進行了模態剛度優化分析，使得整體結構性能達到一個全新的水平，從而得到了模態剛度性能更好，材料分布更加科學合理的結構設計方案。根據形貌優化結果，結合現實生產加工工藝實現的可能性，對優化結果進行合理的利用，最終形成的汽車備胎池結構。
[0047]本發明汽車備胎池結構的有益效果，體現在以下幾個方面:
[0048]一、本發明汽車備胎池結構整體設計簡單科學合理，制造方便，沖壓工藝良好，大大降低了生產成本。
[0049]二、本發明基于輕量化設計思路，結構整體布局科學合理，有效減少材料分布，有效降低了汽車后地板I的制造成本，從而減輕車身重量，提高整車燃油經濟性。
[0050]三、本發明采用形貌優化手段，巧妙布置加強筋，提高結構整體的模態剛度性能，避免備胎池結構出現共振現象，提升了整車NVH性能。
[0051]四、本發明通過不斷的優化，對備胎池結構特征進行了不斷的改進，降低了備胎池局部以及備胎池與備胎安裝支架2等連接處的應力集中，從而大大降低了備胎池疲勞開裂的風險。
[0052]顯然本發明具體實現并不受上述方式的限制，只要采用了本發明的方法構思和技術方案進行的各種非實質性的改進，均在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種汽車備胎池結構，所述備胎池設于后地板上，其特征在于:所述備胎池中部設有安裝備胎的安裝支架;所述備胎池中設有凸出的十字形加強筋，所述十字形加強筋延伸到備胎池的側壁上;所述安裝支架設于所述十字形加強筋的中心位置;所述備胎池前部在十字形加強筋兩側位置設有前部加強結構;所述備胎池后部在十字形加強筋兩側位置設有后部加強結構;所述后地板位于備胎池兩側設有后地板加強結構。2.如權利要求1所述的汽車備胎池結構，其特征在于:所述備胎池為凹槽結構，所述備胎池左右兩側部對稱設置。3.如權利要求1所述的汽車備胎池結構，其特征在于:所述前部加強結構包括設于備胎池前部十字形加強筋兩側的各一條縱向加強筋;還包括設于備胎池前部十字形加強筋兩側的凸出加強筋，所述凸出加強筋設于備胎池底部及側壁倒角位置。4.如權利要求3所述的汽車備胎池結構，其特征在于:所述縱向加強筋一端延伸到備胎池前部側壁上。5.如權利要求3或4所述的汽車備胎池結構，其特征在于:所述縱向加強筋對稱設置在備胎池前部的十字形加強筋兩側上，所述凸出加強筋對稱設置在備胎池前部的十字形加強筋兩側上。6.如權利要求1所述的汽車備胎池結構，其特征在于:所述后部加強結構為設于備胎池后部十字形加強筋兩側的各兩條橫向加強筋。7.如權利要求6所述的汽車備胎池結構，其特征在于:所述橫向加強筋一端延伸到備胎池后部側壁上。8.如權利要求6或7所述的汽車備胎池結構，其特征在于:所述橫向加強筋對稱設置在備胎池后部的十字形加強筋兩側上。9.如權利要求1所述的汽車備胎池結構，其特征在于:所述后地板加強結構為設于后地板上的條形加強筋。10.如權利要求1所述的汽車備胎池結構，其特征在于:所述安裝支架包括設于十字加強筋上的安裝凸臺，所述安裝凸臺上設有安裝孔，所述安裝凸臺下邊緣設有結構加強筋，所述安裝凸臺下邊緣結構加強筋之間的位置設有焊點。
【文檔編號】B62D43/10GK106005062SQ201610414210
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年6月13日
【發明人】董宗岐, 劉麗麗
【申請人】奇瑞汽車股份有限公司