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背景技术：
汽车后悬架扭转梁总成结构是汽车后悬挂类型的一种，通过一个扭力梁来平衡左右车轮的上下跳动，以减小车辆的摇晃，保持车辆的平稳。汽车两侧的车轮分别装在扭力梁总成的两端，当一侧车轮上下跳动时，带动另一侧车轮也相应地跳动，减小整个车身的倾斜或摇晃。由于其自身具有一定的扭转刚度，可增加车辆的侧倾刚度，提高车辆的侧倾稳定性。汽车扭转梁凭借其结构简单、占用空间小、成本低的优点，广泛应用于乘用车领域。
扭转梁总成由焊接总成和衬套组成，连接车身和后轮，起到传递力和力矩的作用，并且扭转梁总成影响后悬架的操稳、NVH、粗糙度和强度耐久等性能。目前常用的扭转梁总成，为了性能参数达标考虑，纵臂多采用板材卷制的方式，技术难度大，成本较高，且材料选择范围受限，后轴的纵向冲击承载能力受到限制较大。
为了解决以上问题，奇瑞发明专利（CN 114475137 A）提供了一种汽车后悬架扭转梁总成，该技术方案，不仅增强了汽车后悬架扭转梁总成的强度和疲劳性能，技术难度小，成本较低，材料选择范围广，大大增强了扭转梁总成产品的可制造性，同时还提高了横梁的扭转刚度，提升了该扭转梁总成的操稳性能和NVH性能，提升了后轴的纵向冲击承载能力。
扭转梁总成的结构和工作原理：
下面对该汽车后悬架扭转梁总成的结构和工作原理进行具体介绍：汽车后悬架扭转梁总成包括：横梁和对称连接在该横梁两端的两个扭转单元，每个扭转单元包括：纵臂、套管、轮毂板、弹簧座、减震器支架加强版和线束支架。
横梁包括V形截面段和对称连接在V形截面段的两端的两个变截面段。纵臂包括内板和外板，内板连接在横梁的端部，内板和外板之间通过拼焊方式连接。套管连接在纵臂的顶端。轮毂板连接在纵臂的底端。弹簧座连接在纵臂和横梁之间，减震器支架连接在该纵臂和该弹簧座之间。
横梁包括V形截面段和对称连接在V形截面段的两端的两个变截面段，变截面段的截面形状为沿中间向端部由V形向矩形逐渐变形。这种变面的结构提高了横梁的屈服和抗拉性能，使其能够基于自身的扭转形成弹力，作为阻力，降低两侧车轮的倾斜程度。
横梁为经过冷冲、液压胀型以及热处理工艺成型的管状结构，管状结构在保证横梁的强度和耐久性能的同时，降低了横梁的重量，实现了汽车后悬架扭转梁总成的轻量化设计。通过冷冲工艺，实现横梁的预成型，需要说明的是，横梁的整体长度中，冷冲力度是不同的，因此能形成不同程度的变形，其中，对于变截面段，端部保持管体原材料的矩形截面不冲压，逐渐过渡到中间的V形截面，以便尽可能提高横梁的刚度，来保持稳定性。通过液压胀型工艺，易于精确成型该横梁。对于横梁采用的热处理工艺，用于提升材料的屈服和抗拉性能，例如，热处理后横梁的屈服强度可达到1100Mpa。横梁的管材截面特性可以是如下：管径选择90～100mm，重量在7～8kg，相对于现有的板材结构，横梁整体可减重3kg～4kg，从而满足了汽车后悬架扭转梁总成的轻量化需求。
横梁的端部与纵臂之间的搭接部分过渡段采用大圆角设计，请参见图中的a。横梁的变截面段的剖面由图中的a逐渐变化到b，再逐渐变化到c，从而与V形截面段平滑过渡。其中，变截面段的成型过程可以是分多次进行的。参见图中的c，横梁的V形截面段的截面夹角为50°‑60°，从而提高了小管径横梁的扭转梁模态，避免与车轮空腔模态发生共振。线性系统的自由振动被解耦合为N个正交的单自由度振动系统，对应系统的N个模态。每一个模态具有特定的固有频率、阻尼比和模态振型。这些模态参数可以由计算或试验分析取得，这样一个计算或试验分析过程称为模态分析。
通过结构模态分析法，可得出机械结构在某一易受影响的频率范围内各阶模态的振动特性，以及机械结构在此频段内及在内部或外部各种振源激励作用下的振动响应结果，再由模态分析法获得模态参数并结合相关试验，借助这些特有参数用于结构的重新设计。横梁的V形截面段的长度小于横梁总长的1/2，通过降低V形截面段的长度，延长了变截面段的长度，提升了横梁的模态，且减小了横梁在扭转过程中异响概率。
纵臂包括内板和外板，其中，内板和外板均是将板材通过模具冲压成型的，通过拼焊，将内板和外板连接形成纵臂，成型工艺简单。其中，板材可采用屈服420MPa以上的高强度钢板。上述工艺使得扭转梁的纵向抗冲击能力可达到7G以上，可避免用户在使用过程中扭转梁纵臂变形导致的四轮定位不合格的问题。内板和外板均有空腔，在将内板和外板对合后，内部的空腔也对合，在焊接后，形成的纵臂具有内部的空腔，能够起到较好的减重作用。
纵臂的内板厚度为3mm‑5mm，外板的厚度为2mm‑4mm，且内板的厚度大于外板的厚度，不仅减重效果明显，还增强了产品的强度和疲劳性能。内板连接在横梁的端部，内板和外板之间通过拼焊方式连接，通过将纵臂设计为内板和外板通过拼焊方式连接的结构，增强了该汽车后悬架扭转梁总成的强度和疲劳性能，技术难度小，成本较低，材料选择范围广，大大增强了该扭转梁总成产品的可制造性。
在纵臂的顶端，具有用于容纳套管的弧形凹槽，套管连接在纵臂的顶端，套管用于连接衬套。其中，套管采用圆柱形无缝钢管切割而成，这样能够保证强度的同时，又具备较好的材料延伸率，避免套管开裂的风险。
弹簧座连接在纵臂和横梁之间，用于安装弹簧。弹簧座采用普通板材冷冲压成型，过程中针对关键料边进行修边处理。弹簧座与纵臂的内板以及横梁通过焊缝连接，也起加强板的作用，有利于降低横梁和纵臂焊缝强度和疲劳。
减震器支架连接在纵臂和弹簧座之间用于安装减震器。减振器支架采用普通板材冷冲压成型，过程中针对关键料边进行修边处理。减振器支架与纵臂的内板以及横梁通过焊缝连接，也起加强板的作用，有利于降低横梁和纵臂焊缝强度和疲劳。
加强板连接在该纵臂、横梁和弹簧座三者之间。加强板采用普通板材冷冲压成型，过程中会针对关键料边进行修边处理，能够减小焊缝强度和疲劳损伤。纵臂的内板上设有定位孔，纵臂的外板上设有与定位孔匹配的定位件。在拼焊时将定位件插入定位孔中，定位之后再将内板和外板焊接连接在一起，在简化工艺的基础上，成型后的纵臂外形尺寸依然精确。
线束支架焊接于横梁的端部，用于定位和限位线缆。线束支架可以采用普通冷冲压成型。
轮毂板连接在纵臂的底端，用于装配轮毂轴。纵臂和轮毂板之间通过轮毂支架连接，以便对轮毂板进行更好的定位和连接。其特征在于轮毂板上设有多个减重孔，能够减轻轮毂板的重量同时不影响轮毂板发挥作用，实现了汽车后悬架扭转梁总成的轻量化设计。轮毂板先采取激光切割、锻造或者冷冲压的方式，再针对精度要求高的部分进行机加工成型。
说明：模态是指结构系统的固有振动特性；拼焊就是把加工件的截面拼在一起进行焊接，从而把拼接处熔化粘结在一起；以上所有子件中，均采用二氧化碳+氩气气体保护焊，焊接完成的件称为汽车后悬架扭转梁总成。
总结：
本专利提供的技术方案，通过将纵臂设计为内板和外板拼焊方式连接的结构，增强了该汽车后悬架扭转梁总成的强度和疲劳性能，技术难度小，成本较低，材料选择范围广，大大增强了该扭转梁总成产品的可制造性，通过将横梁设计为经过冷冲、液压胀型以及热处理工艺成型的管状结构，且将横梁设计为变截面形状，相比于现有的板材结构，上述横梁更轻，变截面形状在满足强度耐久的同时，提高了横梁的扭转刚度，提升了该扭转梁总成的操稳性能和NVH性能，提升了后轴的纵向冲击承载能力。
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