轻型货车车架设计

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毕业设计说明书

题目名称：轻型货车车架设计院系名称：机电学院班级：车辆072 学号： 200700374203 学生姓名：吴亚指导教师：朱从云禹文涛

2010年05月

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摘要

本设计课题是关于轻型载货汽车的车架设计。所设计的车架结构形式是前后等宽的边梁式车架，其中纵梁和横梁的截面形状都采用槽型，纵梁与横梁通过焊接连接。本说明书涉及了现阶段载货汽车技术的发展趋势，以及国内外载货汽车车架的发展状况；说明书还详细阐明了轻型载货汽车的方案论证：车架的设计要求、车架结构的确定、车架宽度的确定、车架纵梁形式的确定、车架横梁形式的确定、车架纵梁与横梁连接形式的确定、车架的受载分析以及车架的强度计算。在计算时把车架简化成为一个位于支座上的静定结构，然后，用材料力学的知识对本车架进行强度计算，并且在满足应力要求的条件下，确定车架纵梁的断面尺寸。关键词：轻型货车、车架、设计

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Abstract

This design issue is about the frame of light-sized truck. The frame structure designed is the side frame with the beam width, in which the shape of longitudinal and cross-section beams are slot, rails and beams are connected by welding .This paper involves in lately the technology development trend of truck as well as the domestic and foreign truck frame development; This paper also expose in detail the light -sized truck with scheme demonstration :the requirement of frame design、determination of frame structure、determination of frame width 、determination of stringer form 、determination of beams form、the connection form of beams 、analysis of load the frame suffers and the strength calculation .The frame will be simplified as a stable objective when calculating, and then calculate the strength with mechanics materials knowledge and determine the size of the frame rails with the precondition that it meets the requirement of stress. Key words: light-sized trucks, trailers, design

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摘要........................................................................................................................................................... I Abstract ................................................................................................................................................... II 1 绪论 .................................................................................................................................................. 1

1.1

概述 ...................................................................................................................................... 1 1.2 车架的发展 ............................................................................................................................ 2 2 设计方案论证 .................................................................................................................................... 4

2.1 参考车型及其参数 ................................................................................................................ 4 2.2 车架在实际环境下要面对的4种压力 ................................................................................. 4 2.3 车架设计的技术要求 ............................................................................................................ 5 2.4 车架结构的确定 ..................................................................................................................... 6 3 车架的设计 ...................................................................................................................................... 10

3.1 车架结构形式的设计 ........................................................................................................... 10 3.2 车架的受载分析 ................................................................................................................... 13 3.3 弯曲强度计算时的基本假设 ............................................................................................... 14 3.4 纵梁的弯矩和剪力的计算 ................................................................................................... 15 4 车架的制造工艺 .............................................................................................................................. 23

4.1 车架梁的制造工艺 ............................................................................................................... 23 4.2 焊接工艺 ............................................................................................................................... 26 4.3 涂装工艺 ............................................................................................................................... 27 5 结论 .................................................................................................................................................. 28 参考文献 ................................................................................................................................................ 29 致谢........................................................................................................................................................ 30 附录...................................................................................................................................................... 31

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1 绪论

1.1 概述

汽车车架是整个汽车的基体，是将汽车的主要总成和部件连接成汽车整体的金属构架，对于这种金属构架式车架，生产厂家在生产设计时应考虑结构合理，生产工艺规范，要采取一切切实可行的措施消除工艺缺陷，保证它在各种复杂的受力情况下不至于被破坏。

车架作为汽车的承载基体，为货车、中型及以下的客车、中高级和高级轿车所采用，支撑着发动机离合器、变速器、转向器、非承载式车身和货箱等所有簧上质量的有关机件，承受着传给它的各种力和力矩。为此，车架应有足够的弯曲刚度，以使装在其上的有关机构之间的相对位置在汽车行驶过程中保持不变并使车身的变形最小；车架也应有足够的强度，以保证其有足够的可靠性与寿命，纵梁等主要零件在使用期内不应有严重变形和开裂。车架刚度不足会引起振动和噪声，也使汽车的乘坐舒适性、操纵稳定性及某些机件的可靠性下降。

本说明书只是叙述非承载式车身结构形式中单独的车架系统。承载式汽车，前、后悬架装置，发动机及变速器等传动系部件施加的作用力均由车架承受，所以，车架总成的刚性、强度及振动特性等几乎完全决定了车辆整体的强度、刚度和振动特性。设计时在确保车架总成性能的同时，还应对车架性能和匹配性进行认真的研究。车架结构很多都是用电弧焊焊接而成，容易产生焊接变形。在设计方面对精度有要求的部位不得出现集中焊接，或者从部件结构方面下工夫，尽量确保各个总成的精度。另外，与其他焊接方法相对比，采用电弧焊的话，后端部容易出现比较大的缺口，出现应力集中现象。所以，应对接头位置和焊接端部进行处理。

车架受力状态极为复杂。汽车静止时，它在悬架系统的支撑下，承受着汽车各部件及载荷的重力，引起纵梁的弯曲和偏心扭转（局部扭转）。如汽车所处的路面不平，车架还将呈现整体扭转。汽车行驶时，载荷和汽车各部件的自身质量及其工作载荷（如驱动力、制动力和转向力等）将使车架各部件承受着不同方向、不同程度和随机变化的动载荷，车架的弯曲、偏心扭转和整体扭转将更严重，同时还会出现侧弯、菱形倾向，以及各种弯曲和扭转振动。同时，有些装置件还可能使车架产生较大的装置载荷。

随着计算机技术的发展，在产品开发阶段，对车架静应力、刚度、振动模态以至动应力和碰撞安全等已可进行有限元分析，对其轻量化、使用寿命，以及振动和

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分别列举下各车架的特点。（1）边梁式车架的构造

这种车架由两根纵梁及连接两根纵梁的若干根横梁组成，用铆接和焊接的方法将纵横梁连接成坚固的刚性构架。纵梁通常用低合金钢板冲压而成，断面一般为槽型，z星或箱型断面。横梁用来连接纵梁，保证车架的抗扭刚度和承载能力，而且还用来支撑汽车上的主要部件。边梁式车架能给改装变型车提供一个方便的安装骨架，因而在载重汽车和特种车上得到广泛用。其弯曲刚度较大，而当承受扭矩时，各部分同时产生弯曲和扭转。其优点是便于安装车身、车箱和布置其他总成，易于汽车的改装和变形，因此被广泛地用在载货汽车、越野汽车、特种汽车和用货车底盘改装而成的大客车上。在中、轻型客车上也有所采用，轿车则较少采用。

用于载货汽车的边梁式车架（图2-1），由两根相互平行但开口朝内、冲压制成的槽型纵梁及一些冲压制成的开口槽型横梁组合而成。通常，纵梁的上表面沿全长不变或局部降低，而两端的下表面则可以根据应力情况相应地缩小。车架宽度多为全长等宽。

图2-1 边梁式车架

X型车架是边梁式车架的改进，这种车架由两根纵梁及X型横梁组成，实际上是边梁式车架的改进，有一定的抗扭刚度，X横梁能将扭矩转变为弯矩，对短而宽的车架，这种效果最明显。车架中部为位于汽车纵向对称平面上的一根矩形断面的空心脊梁，其前后端焊以叉形梁。前端的叉形梁用于支撑动力、传动总成，而后端则用于安装后桥。传动轴经中部管梁通向后方。中部管梁的扭转刚度大。前后叉形边梁由一些横梁相连，后者还用于加强前、后悬架的支撑。管梁部分位于后座乘客的脚下位置且在车宽的中间，因此不妨碍在其两侧的车身地板的降低，但地板中间会有较大的纵向鼓包。门槛的宽度不大，虽然从被动安全性考虑，要求门槛有足够

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的强度和刚度。轿车要是使用边梁式车架，为了降低地板高度，可局部地减少纵梁的断面高度并相应地加大其宽度，但这使纵梁的制造工艺复杂化且其车身地板仍比采用其他车架时为高，当然地板上的传动轴通道鼓包也就不大了。所以X型车架较多使用于轿车。

还有周边式车架，这种车架是从边梁式车架派生出来的，前后两端纵梁变窄，中部纵梁加宽，前端宽度取决于前轮最大转角，后端宽度取决于后轮距，中部宽度取决于车身门槛梁的内壁宽，前部和中部以及后部和中部的连接处用缓冲臂或抗扭盒相连，具有一定的弹性，能缓和不平路面的冲击。其结构形状容许缓冲臂有一定的弹性变形，可以吸收来自不平路面的冲击和降低车内噪声。此外，车架中部加宽既有利于提高汽车的横向稳定性，又可以减短了车架纵梁外侧装置件的悬伸长度。在前后纵梁处向上弯曲以让出前后独立悬架或非断开式后桥的运动空间。采用这种车架时车身地板上的传动轴通道所形成的鼓包不大，但门槛较宽。这种车架结构复杂，一般在中、高级轿车上采用。（2）中梁式车架（脊骨式车架）

其结构只有一根位于中央而贯穿汽车全长的纵梁，亦称为脊骨式车架。中梁的断面可做成管形、槽形或箱形。中梁的前端做成伸出支架，用以固定发动机，而主减速器壳通常固定在中梁的尾端，形成断开式后驱动桥。中梁上的悬伸托架用以支承汽车车身和安装其它机件。若中梁是管形的，传动轴可在管内穿过。优点是有较好的抗扭转刚度和较大的前轮转向角，在结构上容许车乾有较大的跳动空间，便于装用独立悬架，从而提高了汽车的越野性；与同吨位的载货汽车相比，其车架轻，整车质量小，同时质心也较低，故行驶稳定性好；车架的强度和刚度较大；脊梁还能起封闭传动轴的防尘罩作用。缺点是制造工艺复杂，精度要求高，总成安装困难，维护修理也不方便，故目前应用较少。（3）综合式车架

综合式车架是由边梁式和中梁式车架联合构成的。车架的前段或后段是边梁式结构，用以安装发动机或后驱动桥。而车架的另一段是中梁式结构的支架可以固定车身。传动轴从中梁的中间穿过，使之密封防尘。其中部的抗扭刚度合适，但中部地板凸包较大，且制造工艺较复杂。此种结构一般在轿车上使用。

车架承受着全车的大部分重量，在汽车行驶时，它承受来自装配在其上的各部件传来的力及其相应的力矩的作用。当汽车行驶在崎岖不平的道路上时，车架在载荷作用下会产生扭转变形，使安装在其上的各部件相互位置发生变化。当车轮受到冲击时，车架也会相应受到冲击载荷。因而要求车架具有足够的强度，合适的刚度，同时尽量减轻重量。在良好路面行驶的汽车，车架应布置得离地面近一些，使汽车

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重心降低，有利于汽车稳定行驶，车架的形状尺寸还应保证前轮转向要求的空间。

由于设计的是轻型载汽车车架，根据其特点选用边梁式车架。纵梁上、下表面为平直，断面呈槽形，其结构简单，工作可靠，不仅能降低工人工作强度，而且其造价低廉，有良好的经济性，将广泛地用于各种载货汽车、客车上。

选取的方案的优点：边梁式车架由两根纵梁的若干根横梁组成，该结构便于安装驾驶室、车厢和其它总成，被广泛用在载重货车、特种车和大客车上。

小结：

通过选定参考车型，明确车架设计的技术要求，选定车架的具体结构形式，为后面的车架结构的设计，车架的强度计算等提供了方向和目标。

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3 车架的设计

车架是一个复杂的薄壁框架结构，其受力情况极为复杂。本设计包括了结构形式的设计：车架的宽度的确定，纵梁形式的确定，横梁形式的确定，横梁与纵梁连接形式的确定。在车架设计的初期阶段，可对车架纵梁进行简化的弯曲强度计算，以及来确定车架的断面尺寸。下面是设计和计算的方法和步骤。

3.1 车架结构形式的设计

3.1.1 车架宽度的确定

车架的宽度是左、右纵梁腹板外侧面之间的宽度。车架前部宽度的最小值取决于发动机的外廓宽度，其最大值受到前轮最大转角的限制。车架后部宽度的最大值主要是根据车架外侧的轮胎和钢板弹簧片宽等尺寸确定。为了提高汽车的横向稳定性，希望增大车架的宽度。

通常，车架的宽度根据汽车总体布置的参数来确定，整车宽度不得超过2.5m，故往往很难同时满足上述要求。为了解决总体布置与加宽车架的矛盾，车架的宽度设计可采取以下措施：（1）将车架做成前窄后宽

这种结构可以解决前轮转向所需的空间与车架总宽之间的矛盾。此结构适用于轻型汽车、微型汽车和轿车。（2）将车架做成前宽后窄

对于重型载货汽车，其后轴的负荷大，轮胎的尺寸加大，后钢板弹簧片宽增加，同时为了安装外型尺寸大的发动机，常需减小前轮转向角，以便使汽车的总宽在公路标准的2.5m内，因此车架不得不采用前宽后窄的型式。

但根据本设计的要求，关于轻车车架结构设计，其载重设为1.7t，简化制造工艺，最好车架前后等宽。为了便于实行产品的三化，不少国家对车架的宽度制定了标准。本设计方案取车架的宽度为750mm。 3.1.2 车架纵梁形式的确定

车架的纵梁结构，一方面要保证车架的功能，另一方面要满足整车总体布置的要求，同时形状应尽量简单，以简化其制造工艺。

从纵梁的侧视图看，纵梁的形状可分为上翼面是平直的和弯曲的两种。优点：

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结构简单，工艺性好；当上翼面为平直时，可使货厢底板平整，纵梁制造方便，大多数载货汽车车架纵梁都采用这种型式。当上翼面弯曲时，纵梁部分区段降低，地板高度相应降低，改善了整车的稳定性，且有利于上、下车，此种结构在轿车、微型汽车、公共汽车和部分轻型载货汽车上采用，其制造工艺复杂。

纵梁上表面应尽量做成平直的，中部断面一般较大、两端较小，与所受弯矩相适应。也有全长或仅中部及后部为等断面的。根据整车布置要求，有时采用前端或后端或前后端均弯曲的纵梁。

纵梁的断面形状有槽形、工字形、箱形、管形和Z形等几种。为了使纵梁各断面处的应力接近，可改变梁的高度，使中部断面高、两端断面低。槽形断面的纵梁有较好的抗弯强度，工艺性好，紧固方便，又便于安装各种汽车部件，故采用得最为广泛，但此种断面的抗扭性能差。从降低车架纵梁抗弯应力方面考虑的话，增大槽形断面的高度最有利，但使汽车的质心高度增加。增大上、下翼面的宽度，也可以提高纵梁的抗弯强度，但其值的增加又受到发动机、传动系统部件布置的限制。因此需综合考虑上述因素的影响，通常取高与宽的比值为2.8—3.5。由于重型载货汽车的发动机外型尺寸大，后轴负荷大，为了使车架做成前、后等宽，有的车架纵梁就采用Z形断面，我国黄河牌载货汽车的车架就是采用此种断面。这种纵梁和横梁的连接结构复杂，燃油箱的安装也不方便。重型载货汽车和超重型载货汽车的车架纵梁一般多采用工字形截面的型材或焊接成的箱形结构。箱形断面梁抗扭强度大，多用于轿车和轻型越野车。超重型越野车及矿用自卸车的纵梁形式多用钣料焊接而成，常为箱形或工字形断面。采用封闭断面纵梁构成的车架，其抗弯刚度大，通常客车的车架也是采用此种断面。纵梁的长度一般接近汽车长度，其值约为1.4—1.7倍汽车轮距。

多品种生产时，常使不同轴距、不同装载质量的系列车型采用内高相同的槽形断面纵梁，通过变化钣料厚度或翼缘宽度获得不同强度。

根据本设计的要求，再考虑纵梁截面的特点，本方案设计的纵梁采用上、下翼面是平直等高的槽形钢。纵梁总长为4815mm。优点：有较好的抗弯强度，便于安装汽车部件。

3.1.3 车架横梁形式的确定

车架横梁将左、右纵梁连接在一起，构成一个框架，使车架有足够的抗弯刚度。汽车主要总成通过横梁来支承。

载货汽车的横梁一般有多根横梁组成，其结构和用途不一样。 (1) 前横梁

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(3-6)

(3-7)

当X=1010

Q=2001.21N M=-1374738.97N·mm 当X=2415 Q=230.49N

M=-5094492.47N·mm

3.4.2 驾驶室后端到后轴段纵梁的弯矩计算

在该区段内，根据弯矩差法，纵梁某一断面的弯矩为：

式中：Mx-纵梁上某一截面的弯矩N*mm；

x-截面到前轮中心的距离，mm； C1-车厢前端到后轮中心的距离，mm。纵梁某一断面上的剪力为该断面之前所以力之和。

（3-9）

式中：Qx-纵梁某一断面上的剪力，N。

由上可知，纵梁的最大弯矩一定发生在该段纵梁内。其位置可采用求Mx对x的导数并令其为零的办法得到。

（3-8）

) （3-10）

可得：x=1323.89

由上式计算求得纵梁发生最大弯矩的位置，将该值代入弯矩计算公式，则可求得纵梁受到的最大弯矩

。

=518597.21 N·mm

纵梁受到的最大剪力则发生在汽车后轴附近。当x=l时，剪力最大，其最大剪

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力为：可得

=-6612.42N

(3-11)

（1）（2415≤X≤3710）EC段的剪力和弯矩：

(3-12)

(3-13)

当X=2415

Q=230.49N M=-1556060.51N·mm 当X=3710 Q=-4347.13N M=-12599698N·mm

（2）（3710≤X≤4815）CD段的剪力和弯矩：

(3-14) (3-15)

当X=3710

Q=2917.2N M=-3223506N·mm 当x=4815 Q=0 N M=0 N·mm

得剪力图和弯矩图为下图：

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图3-2 剪力图

图3-3 弯矩图

以上仅考虑汽车静载工况下，纵梁断面弯矩和剪力的计算。实际上，汽车行驶时还受到各种动载荷的作用。因此，汽车行驶时实际受到的最大弯矩剪力

为：

和最大

(3-16) (3-17)

式中：—动载系数，对于轿车，客车

=1.75，载货汽车

=2.5，越野汽车=3.0。

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则有：

=1296493.02 N·mm =16531.05N

3.4.3 车架材料的确定

车架材料应具有足够高的屈服极限和疲劳极限，低的应力集中敏感性，良好的冷冲压性能和焊接性能。低碳和中碳低合金钢能满足这些要求。车架材料与所选定的制造工艺密切相关。拉伸尺寸较大或形状复杂的冲压件需采用冲压性能好的低碳钢或低碳合金钢08、09MnL、09MnREL等钢板制造；拉伸尺寸不大、形状又不复杂的冲压件采用强度稍高的20、25、16Mn、09SiVL、10TiL等钢板制造。强度更高的钢板在冷冲压时易开裂且冲压回弹较大，故不宜采用。

轿车车架纵梁、横梁的钢板厚度约为3.0～4.0mm；货车根据其装载质量的不同，轻、中型货车冲压纵梁的钢板为5.0～7.0mm，重型货车冲压纵梁的钢板厚度约7.0～9.0mm。

这次设计，采用16Mn钢板制造车架，循环疲劳强度σ-1＝220～260MPa。 3.4.4 纵梁截面特性的计算

车架纵梁和横梁截面系数W按材料力学的方法计算。对于槽形断面（如图3-4），断面系数W为

(3-18)

取h=80mm, b=43mm, t=5mm,

=25300mm3

图3-4 槽形断面

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3.4.5 弯曲应力计算与校核

纵梁断面的最大弯曲应力δ为： δ=

/W (3-19)

/W=249Mpa

则最大应力为：δ=

按照上式求得的弯曲应力应不大于材料的许用应力[δ]。许用应力可以按照以下公式计算：

[δ]=δs/n (3-20) 式中：δs——材料的疲劳极限，对于16Mn材料，δs=350MPa;

n——安全系数，一般取安全系数n=1.15—1.40。则许用应力为：[δ]=δs/n=350/1.15=304.35MPa 所以δ=249Mpa小于[δ]范围内上述计算符合应力要求δ≤[δ]，最终确定纵梁槽形断面的尺寸为： h=80mm

b=43mm

t=5+4mm （根据经验：纵梁还须在弯矩大的区域布置加强板，加强板厚为4mm,加强板布置在EC段和CD段） 3.4.6 临界弯曲应力δc计算和校核

当纵梁受弯变形时，上下翼缘分别受到压缩和拉伸的作用，可能会造成翼缘的破裂。因此应按薄板理论进行校核。对于槽型截面纵梁来说，其临界弯曲应力δc 为：

≤350 (3-21)

式中：E—材料的弹性模量，E=2.06 U——泊松比。对16Mn，u=0.3。由上式可得

b≤16t 取b=43mm，t=5mm 则有43≤80

因此，车架满足临界弯曲应力的要求。小结：

MPa；

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通过对车架结构的设计，包括纵梁的设计，加强梁的设计，横梁的设计，横梁与纵梁的连接设计，确定了车架的大体结构。为保证车架结构设计的科学性，合理性，对车架纵梁进行了弯矩和剪力的计算，以及校核，更进一步确定车架的材料和主要参数，从而为本设计做好理论基础。

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4 车架的制造工艺

4.1 车架梁的制造工艺

图 4-1车架装配图

4.1.1 纵梁

图 4-2 纵梁断面

(1) 产品特征

断面形式：等断面、变端面；长度形式：直线式；料厚：纵梁 5.00、8.0mm；

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纵梁长度：4815 (2) 工艺特点 a 工艺流程

第一种模式：剪切一用模具落料；中孔一用模具压弯成形一装配一油漆。第二种模式：剪切一用模具落料冲工艺孔一用平面数控冲孔机冲孔一用模具压弯成形一装配一油漆。

第三种模式：剪切一用平面数控冲孔机冲孔一折弯成形一装配一油漆。第四种模式：单倍尺卷料一辊压成形一切断一用三面数控；中孔机；中孔一等离子切割局部外形一喷丸。 b 生产设备

机械压力机：3000、3500、4000、5000t ；平面数控；中孔机、三面数控；中孔机、折弯机；

采用模具生产和平面数控冲孔机模式的工艺，一般受产品结构、压床吨位 ( 一般为3000、3500、4000、5000t)限制。不能采用强度过高的高强度钢板，即屈服强度在350-560N/mm以下的高强度钢板；纵梁和纵梁加强板的长度不易太长，应控制在10000mm左右。材料厚度与材料长度成反比，控制在8mm以下为好。采用辊压成形模式的工艺，在购买设备时就已将材料参数即屈服强度设定在350-700N，mm以下，可以选择屈服强度在700/mm以下的材料，长度不限，厚度控制在10mm以下。纵梁和纵梁加强板用材受设备、工艺模式、产品结构影响，材料强度级别范围也有所不同。一般来说开发纵梁和纵梁加强材料时应结合其工艺条件，从材料的使用范围入手，确定合理的高强度钢板强度开发范围，从而适用不同的工艺模式。还应研究高强度钢板回弹消除问题、可适用的焊接方式和匹配的焊条、对模具材料的强度要求、适用油漆方式等相关参数，从而提高材料的应用空间。 4.1.2 横梁

货车车架上一般有5到11根横梁，其用途和结构各不相同。不同条件的汽车

横梁其结构型式变化较大。目前，汽车车架上使用的梁通常以槽形式和拱形居多。这是因为槽形式横梁曲刚度和强度都较大，且便于制：拱形横梁具有较大的连接度、截面高度较低，可以让开下空间的优点。汽车横梁一般都是采用冲压加工方法生产。 (1) 产品特征

厚度：5.0、6.5、7.0mm 长度：740mm

抗拉强度：370-610 N ／ mm；

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形状：槽形式横梁、拱形式横梁等，如图4-3、4-4

图 4-3 拱形横梁

图 4-4 槽形横梁

(2) 工艺特点 a 工艺流程

槽型式横梁：剪切一修边冲孔(或落料冲孔)一成形一冲孔( 按需)一装配一油漆。

鳄鱼1b式横梁：剪切一成形一修边冲孔一装配一油漆。 b 设备

机械压力机：800t 、1250t 、3000t 。近年来,为了满足用户经济性、大吨位要求，横梁材料厚度由4.0-6.0mm变为6.5-1.0mm,抗拉强度也由370-510MPa提高到590-610MPa以上。复杂形状的横梁应用较多。既要有一定的强度又要有良好的成形性能是横梁用材的基本要求。同时，受压力机吨位、模具制造业水平限制，未将高强度钢板应用在成形复杂的横梁上。对于横梁用材的开发应针对横梁的产品特性，结合工艺技术水平，在满足强度要求的前提下重点提高材料成形性能和焊接性能。还要开展高强度钢板的极限拉伸速度的研究，这是由于商用车横梁一般都是在机械压力机上生产，依据高强度钢板的极限拉伸速度来控制机械压力机的生产速度。从而减少横梁破损的发生。 c 连接板

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厚度：4.0mm；长度：110mm；

抗拉强度：510-640N／ mm；形状：平板

连接板用于连接横梁和纵梁，增强纵梁的强度。以压弯件为主，材料主要为高强度钢板。对材料的成形性能要求不高，但要求材料的压弯回弹小。

4.2 焊接工艺

4.2.1 焊接工艺分析

(1) 车架结构材料采用的是16Mn，焊接性好，加之材料厚度适中，在合理的装焊工艺条件下，一般不容易产生气孔和裂纹，不需要采用特殊的焊接工艺措施和焊后热处理。

(2) 车架是整车的载体，车架的焊缝主要承受汽车运行过程中的动载作用，而车架刚性大，焊后接头的收缩力较大，因此必须选用合理的焊接方法及工艺参数，控制线能量。

(3) 对于车架纵梁和横梁而言，焊接分布并非完全对称，所以要合理安排焊接顺序，尽量采用对称焊和从中间向两头释焊，以减少焊接变形。 (4) 控制零部件尺寸即互换性，保证装配间隙均匀，以减少因收缩不均所造成的变形。

(5) 夹具设计时要合理留有收缩余量及装配间隙，综合处理好车架焊后接头应力与总体变形这对相互矛盾的问题，在保证满足设计尺寸要求的条件下，接头焊后存在的应力愈小愈好。

4.2.2 焊接方法和焊接参数的选择

由于二氧化碳气体保护焊成本低,生产效率高,抗锈、抗氢和抗裂纹能力强，焊后不用清渣，变形小，易于操作，适于全位置焊，因此焊接方法采用半自动二氧化碳气体保护焊，其焊接工艺参数如表所示：