一种能有效避免局部应力集中的铝合金车身型材连接件
阅读说明：本技术 一种能有效避免局部应力集中的铝合金车身型材连接件 (Aluminum alloy automobile body section connecting piece capable of effectively avoiding local stress concentration ) 是由 宿佳敏 嵇元芝 林杰 林引婵 于 2019-09-23 设计创作，主要内容包括：本发明揭示了一种能有效避免局部应力集中的铝合金车身型材连接件,其包括呈直角分布的第一连接板面与第二连接板面、连接所述第一连接板面与所述第二连接板面的圆弧连接部,所述第一连接板面靠近所述圆弧连接部的一端向外延伸有一第一弹性单元部,所述第二连接板面靠近所述圆弧连接部的一端向外延伸有一第二弹性单元部,所述第一弹性单元部与所述第二弹性单元部之间留有间隙且向外扩张设定角度后相互抵持。本发明克服连接件局部应力偏大,连接点连接刚度偏弱的缺陷,以提高铝车身整车强度和刚度。(The invention discloses an aluminum alloy vehicle body section connecting piece capable of effectively avoiding local stress concentration, which comprises a first connecting plate surface and a second connecting plate surface which are distributed at a right angle, and an arc connecting part for connecting the first connecting plate surface and the second connecting plate surface, wherein a first elastic unit part extends outwards from one end of the first connecting plate surface close to the arc connecting part, a second elastic unit part extends outwards from one end of the second connecting plate surface close to the arc connecting part, and a gap is reserved between the first elastic unit part and the second elastic unit part, and the first elastic unit part and the second elastic unit part are mutually abutted after being expanded outwards by a set angle. The invention overcomes the defects that the local stress of the connecting piece is larger and the connection rigidity of the connecting point is weaker, so as to improve the strength and rigidity of the whole aluminum vehicle body.)
【技术领域】
本发明属于车身连接技术领域，特别是涉及一种能有效避免局部应力集中的铝合金车身型材连接件。
【背景技术】
目前在整个社会对环保和节能高度重视的环境下，客车铝合金车身结构迎来了自己的发展黄金期。传统钢车身结构一般采用低碳钢管通过CO2气体保护焊工艺焊接而成，待焊钢管和钢板大多经磷化处理后喷涂环氧类底漆做材料防腐，提高防腐的同时也不可避免地导致焊接过程大量的焊烟，极大地降低了现场的工作环境。另外钢车身分片或整车骨架的磷化、电泳等都会带来很大的环境污染和制造成本，且整车报废后骨架重复利用率基本为零。相对于钢车身结构，铝车身由于其铝型材表面致密氧化层的存在，无需另做防腐处理即可达到整车防腐要求，同时其装配过程一般采用铆接或螺栓连接工艺，整体工作环境无污染。不仅如此，铝车身在整车报废后，骨架铝型材及铝板皆可重熔再生，重复利用。相对于传统钢车身结构，铝车身的诸多优势基本确定其为未来客车车身的主流方向。
但是脱离了相对成熟的焊接工艺，铝车身的连接方式一直是其发展的瓶颈，不同的连接方式决定了不同的骨架型材结构、不同的装配工艺，更重要的是不同连接方式对应连接件的强度及其连接刚度也导致了整车在强度和刚度上存在很大的差异。因此，对于特定的连接结构，如何提高连接件的强度，提升连接件连接刚度成为铝车身发展过程中迫切需要解决的一大难题。
【
发明内容
】本发明的主要目的在于提供一种能有效避免局部应力集中的铝合金车身型材连接件，克服连接件局部应力偏大，连接点连接刚度偏弱的缺陷，以提高铝车身整车强度和刚度。
本发明通过如下技术方案实现上述目的：一种能有效避免局部应力集中的铝合金车身型材连接件，其包括呈直角分布的第一连接板面与第二连接板面、连接所述第一连接板面与所述第二连接板面的圆弧连接部，所述第一连接板面靠近所述圆弧连接部的一端向外延伸有一第一弹性单元部，所述第二连接板面靠近所述圆弧连接部的一端向外延伸有一第二弹性单元部，所述第一弹性单元部与所述第二弹性单元部之间留有间隙且向外扩张设定角度后相互抵持。
进一步的，所述第一弹性单元部、所述第二弹性单元部以及所述圆弧连接部三者之间形成有一缝隙空间。
进一步的，所述圆弧连接部包括有一与所述第一连接板面和所述第二连接板面相切的圆弧面。
进一步的，所述第一连接板面与所述第二连接板面、以及圆弧连接部均设置有两个，其中两个所述第一连接板面平行相对设置且两者之间设置有连接板，另外两个所述第二连接板面位于同一平面内。
与现有技术相比，本发明一种能有效避免局部应力集中的铝合金车身型材连接件的有益效果在于：在型材连接件弯角处增加两个弹性单元的结构，且让两个弹性单元之间留有空隙，当两边连接板面受力向外扩张时，两个弹性单元端部能够相互抵持提供支撑力，让连接件弯角处的集中应力转移到两边连接板面上，优化了连接件在受力过程的应力分布，解决连接件局部应力过大断裂问题。
【附图说明】
图1为本发明实施例的一种结构示意图；
图2为本发明实施例的另一种结构示意图；
图3为本发明实施例在车身型材的连接位置结构示意图；
图4a为本发明实施例刚开始受力时的结构示意图；
图4b为本发明实施例受力变形后的结构示意图；
图中数字表示：
100能有效避免局部应力集中的铝合金车身型材连接件；101BOM钉；102顶纵梁；103顶弧梁；
1第一连接板面；2第二连接板面；3圆弧连接部；4第一弹性单元部；5第二弹性单元部；6间隙；7缝隙空间；8连接板。
【
具体实施方式
】
实施例一：
请参照图1，本实施例为能有效避免局部应力集中的铝合金车身型材连接件100，其包括呈直角分布的第一连接板面1与第二连接板面2、连接第一连接板面1与第二连接板面2的圆弧连接部3，第一连接板面1靠近圆弧连接部3的一端向外延伸有一第一弹性单元部4，第二连接板面2靠近圆弧连接部3的一端向外延伸有一第二弹性单元部5，第一弹性单元部4与第二弹性单元部5之间留有间隙6且向外扩张设定角度后相互抵持。
第一弹性单元部4、第二弹性单元部5以及圆弧连接部3三者之间形成有一缝隙空间7。
圆弧连接部3包括有一与第一连接板面1和第二连接板面2相切的圆弧面。
在一实施例中连接件结构100为角铝型材结构。
请参照图2，在另一实施例中，连接件结构100为T型铝型材结构，其包括两个呈直角分布第一连接板面1与第二连接板面2、以及两个连接第一连接板面1与第二连接板面2的圆弧连接部3，其中两个第一连接板面1平行相对设置且两者之间设置有连接板8，另外两个第二连接板面2位于同一平面内。
请参照图3，在使用时，一般车身顶盖铝骨架结构，除了转角型材外，各顶弧杆、顶纵梁等都是用矩形铝管通过型材连接件铆接固定，根据位置和各梁的功能不同可灵活选用图1或图2不同外形的型材连接件。如图3所示，在骨架十字型或T型交点位置，将连接件100置于各梁对角处，并通过BOM钉101将连接件100与顶纵梁102和顶弧梁103拉紧，所有连接件100固定到位的同时，实现顶纵梁102和顶弧梁103的连接。
当连接件在受到拉力时，如图4a所示，开始时连接件所受应力会集中在型材的圆弧连接部3的曲面上使圆角曲面发生弹性变形，如图4b所示，同步带动弹性单元部两个小翻边接触，自此后，连接件应力集中点会转移到圆弧连接部3与两个连接板面相切切点位置，此应力集中点转移的过程降低了连接件在圆角处发生塑性形变或断裂的风险。
本实施例能有效避免局部应力集中的铝合金车身型材连接件100通过在型材连接件转角位置设置一处或多处弹性变形补充单元，在连接件受力时，根据受力大小，应力集中点的位置会发生移动，从而克服单一位置应力集中最终导致连接件断裂的缺陷。更进一步的说，各类不同连接件都可根据实际受力情况设置局部弹性单元，允许局部弹性变形同时弹性变形过程中实现应力集中点的移动。通过此种技术方案，通过局部连接件强度的提高最终可实现整车强度性能的提高。同时，通过紧固件错位装配的连接结构通过提高连接节点的抗扭能力实现整车扭转刚度的提升。
以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。