CN102381359B - 一种汽车侧围外板与翼子板分件区域的结构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种汽车侧围外板与翼子板分件区域的结构，包括侧围外板和翼子板分件区域，侧围A柱末端采用封闭设计，其特征在于：翼子板分件处侧围最高点和焊接边之间的距离（H）与翼子板分件线到侧围A柱末端之间的距离（W）成反比，并且翼子板分件处侧围最高点和焊接边之间的距离（H）小于翼子板分件线到侧围A柱末端之间的距离（W），型面在翼子板分件线到侧围A柱末端之间区域的过渡（G）平缓。本发明由于控制翼子板分件处侧围最高点和焊接边之间的距离与翼子板分件线到侧围A柱末端之间的距离，使得型面在翼子板分件线到侧围A柱末端之间区域的过渡平缓，因而可以确保侧围的焊接边不会出现叠料和起皱的现象。
Description
技术领域
本发明涉及一种汽车白车身零件设计领域，尤其是涉及一种汽车侧围外板与翼子板分件区域的零件结构设计及成形质量控制。
背景技术
一辆新轿车从前期市场调研至成批投产，耗资十分具大。车身开发设计的费用及时间约占整车开发费用和时间的70%。早期新车型开发的侧围外板采用分体式设计，随着工艺水平和材料性能的提高，如图1所示，现在的侧围外板采用一体式设计。一体式设计的侧围外板是白车身零件制造中的核心，它具有形状复杂、结构尺寸大、成型困难，外表面质量要求高的特点。在整车车身零件开发过程中，侧围外板占据时间最长，费用最高。侧围外板周圈搭接零件较多，侧围外板的质量，直接影响到整车的装配和外观间隙匹配。侧围外板开发过程中，和翼子板分件区域的零件质量控制，一直是侧围外板工艺的难点。侧围造型、和翼子板分件位置、侧围结构设计，这些都是影响侧围的开发周期和新车型的上市的因素。侧围和翼子板分件位置，对材料利用率、制造工艺、外观匹配、外表面质量都产生较大影响。造型已定的前提下，零件的结构设计对工艺、成本、模具调试周期起关键性作用。图1虚线，表示侧围外板与翼子板分件线区域，侧围外板侧整形后，焊接边的叠料、起皱较难控制。以往车型开发过程中，此区域的开裂、叠料一直是整车开发中的难点。
在效果图和油泥模型阶段，侧围和翼子板之间的分件线，直接影响到侧围的工艺、外观质量及匹配效果。如图2所示，侧围上止口边和翼子板分件之间的夹角A是50°。侧围拐角区域C在侧整形时和斜楔存在一定的负角，侧整形时此区域无法整形到位，导致侧围拐角区域C的质量差，影响到外表面质量和整车的外观。
如图3所示，侧围A柱末端采用封闭式的结构设计。侧围在翼子板分件处最高点和焊接边之间的距离H达到35mm，翼子板分件线到侧围A柱末端的距离W为42mm，型面在W区域的过渡B比较急剧。冲压工艺的侧整形阶段，拉延出来的板料无法释放，侧整形后的侧壁和焊接边S严重叠料，侧围拐角区域C严重开裂，制件缺陷无法通过工艺解决。此零件的结构设计，增加了工艺难度和模具调试周期，导致制件报废率高，增加了大量的生产和制造成本。
如图4所示，A柱区域的零件装配关系图。侧围和玻璃之间的密封胶厚度D为6mm左右；前风挡玻璃厚度B1为4.76mm。若前风挡玻璃和侧围上止口边的距离较小，雨天汽车高速行驶时，溅在前风挡玻璃上的雨点容易漂移到二侧门内；雨刷刷向二边的的雨水溢出侧围止口边，流进二侧门内。
发明内容
本发明设计了一种汽车侧围外板与翼子板分件区域的结构，其解决的技术问题：
（1）侧围和翼子板分件区域的外表面的品质不佳；
（2）侧围和翼子板分件区域容易出现的开裂；
（3）侧围和翼子板分件区域的侧壁及焊接边存在叠料和起皱现象。
为了解决上述存在的技术问题，本发明采用了以下方案：
一种汽车侧围外板与翼子板分件区域的结构，包括侧围外板和翼子板分件区域，侧围A柱末端采用封闭设计，其特征在于：翼子板分件处侧围最高点和焊接边之间的距离（H）与翼子板分件线到侧围A柱末端之间的距离（W）成反比，并且翼子板分件处侧围最高点和焊接边之间的距离（H）小于翼子板分件线到侧围A柱末端之间的距离（W），型面在翼子板分件线到侧围A柱末端之间区域的过渡（G）平缓。
进一步，翼子板分件处侧围最高点和焊接边之间的距离（H）为15mm—25mm；翼子板分件线到侧围A柱末端之间的距离（W）大于60mm。
进一步，侧围和玻璃之间的密封胶，翼子板分件处侧围最高点和焊接边之间的距离（H）大于前风挡玻璃与密封胶的总厚度。
进一步，侧围和翼子板分件区域台阶的设计，翼子板（F）车身方向下采用翻边形式，翻边包括翻边圆角和翻边直边；翼子板和侧围之间存在安全间隙；侧围台阶包括上部的圆角（R1）和下部的圆角（R2），上部的圆角（R1）与下部的圆角（R2）通过侧壁连接。
进一步，翻边圆角弧长2mm内，翻边直边长度1.5mm-2.5mm，翼子板和侧围之间的安全间隙大于1.5mm，在满足侧围和翼子板匹配前提下，侧围台阶（h）高度为5mm—7mm，侧围台阶上部的圆角（R1）弧长值为3mm，台阶下部的圆角（R2）弧长值大于3mm，侧壁在车身方向下打开的角度大于3°。
进一步，在侧围的焊接边的侧壁根部的焊接边上增加凹筋，凹筋的位置介于翼子板分件线和侧围A柱末端间。
进一步，凹筋的深度控制在5mm左右。
进一步，约束侧围上止口边和翼子板分件线的夹角（A），并且使其侧围上止口边和翼子板分件线夹角（A）大于80°。
该汽车侧围外板与翼子板分件区域的结构与现有汽车侧围外板与翼子板分件区域的结构，具有以下有益效果：
（1）本发明由于控制翼子板分件处侧围最高点和焊接边之间的距离与翼子板分件线到侧围A柱末端之间的距离，使得型面在翼子板分件线到侧围A柱末端之间区域的过渡平缓，因而可以确保侧围的焊接边不会出现叠料和起皱的现象。
（2）本发明还由于侧围和翼子板分件区域台阶的设计，台阶制件可以消除侧围拐角处开裂、叠料现象，提高整车外观间隙和匹配。
（3）本发明还由于在侧围侧壁根部的焊接边上增加凹筋，该凹筋消除侧围焊边起皱，使焊接边产生充份的塑性变形，通过控制回弹，进一步提高焊接品质。
（4）本发明还由于约束侧围上止口边和翼子板分件线的夹角，侧围上止口边和翼子板分件线的夹角大于80°，冲压工艺时，侧整形量延长到侧围拐角区域，通过造型和工艺方案来保证零件表面质量和匹配间隙。
附图说明
图1：现有侧围外板结构示意图；
图2：现有侧围外板和翼子板分件不合理的示意图；
图3：现有侧围外板在翼子板区域不合理结构设计示意图；
图4：图1中A-A截面线区域装配关系示意图；
图5：本发明推荐的侧围外板和翼子板分件示意图；
图6：本发明推荐的侧围外板在翼子板区域的结构设计示意图；
图7：本发明侧围外板在翼子板区域的零件示意图；
图8：图7在B-B向结构截面推荐示意图；
图9：图7在C-C向结构截面线推荐示意图。
附图标记说明：
图1中，Y表示图3、图6示意图方向。
图2中， B表示侧围外板；F表示翼子板；A表示侧围上止口边和翼子板分件线之间的夹角，当前的A值是50°；C表示侧围在翼子板分件处的拐角。
图3中，侧围Y方向的示意图。E表示侧围A柱末端的边界线；S表示侧围的焊接边；C表示侧围在翼子板分件处的拐角；H表示翼子板分件处侧围最高点和焊接边之间的距离，当前H的值为35mm；W表示翼子板分件线到侧围A柱末端的距离，当前值为42mm；B表示型面在W区域的过渡比较剧烈，状态较差；G表示型面在W区域的一个理想状态，平缓过渡。
图4中，对侧围A柱的零件搭接图进行分析：侧围B和前风挡玻璃Z之间的密封胶厚度6mm左右；前风挡玻璃Z厚度为4.76mm；前风挡玻璃Z不能超过侧围上止口边，考虑雨水对侧门的影响，现保证前风挡玻璃Z和侧围上止口边有5mm以上的余量；
图5中，B表示侧围外板；F表示翼子板；A表示侧围上止口边和翼子板分件之间的夹角；推荐值大于80°；C表示侧围在翼子板分件处的拐角。
图6中，侧围Y方向的示意图； E表示侧围A柱末端的边界线；S表示侧围的焊接边；H表示翼子板分件处侧围最高点和焊接边之间的距离，本发明推荐值15mm—25mm；W表示翼子板分件线到侧围A柱末端的距离，本发明推荐值大于60mm；G表示型面在W区域的过渡，要求型面过渡平缓。
图7中，N表示位于侧壁根部的焊接边上增加的凹筋，筋的位置介于翼子板分件线和侧围A柱末端间；C表示侧围在翼子板分件处的拐角区域。
图8中，B表示侧围外板；F表示翼子板；R1推荐值为3mm;R2大于3mm;h表示台阶的深度，推荐值为5mm—7mm；Θ表示侧壁在车身方向下打开的角度，其值大于3°；
图9中，d表示侧壁根部的焊接边上增加的凹筋深度，深度为5mm左右。
具体实施方式
下面结合图5至图9，对本发明做进一步说明：
图5，侧围上止口边和翼子板分件线的夹角A要求尽量大。侧围焊接边侧整形时，斜楔角度尽量和侧围上止口边垂直。若侧围上止口边和翼子板分件线夹角小于80°，侧围拐角区域（C）无法整形到位，面品质量较差，影响侧围表面质量和翼子板匹配时外观间隙。斜楔侧整形时可以有10°左右的调整量，考虑到造型要求，推荐侧围上止口边和翼子板分件线的夹角A大于80°，冲压工艺时，侧整形量延长到侧围拐围区域C，通过造型和工艺方案来保证零件表面质量和匹配间隙。
图6，考虑整车密封性和NVH效果，侧围A柱末端推荐采用封闭设计E。图中翼子板分件处侧围最高点和焊接边之间的距离H要求尽量小，翼子板分件线到侧围A柱末端的距离W要求尽量大，型面G在W区域的过渡尽量平缓。通过对车身功能分析，结合冲压工艺性可行型，本发明推荐H值为15mm—25mm；W大于60mm；要求型面G过渡平缓。
图7，为了消除侧围焊边起皱，使焊接边产生充份的塑性变形，控制回弹，在侧围的焊接边的侧壁根部的焊接边上增加凹筋，凹筋的位置介于翼子板分件线和侧围A柱末端间。侧围拐角区域C在冲压工艺上采用过拉延处理，整形后此区域易产生开裂和叠料现象。
图8，翼子板F车身方向下采用翻边形式，翻边圆角弧长在2mm内，翻边直边2mm左右，翼子板和侧围之间的安全间隙大于1.5mm。在满足侧围和翼子板匹配前提下，推荐侧围台阶高度h为5mm—7mm。侧围台阶上部的圆角R1影响到外观间隙和匹配，推荐值为3mm。为优化冲压工艺条件，台阶下部的圆角R2弧长大于3mm，侧壁Θ在车身方向下打开的角度大于3°。采用此参数的结构设计，制件可以消除侧围拐角处开裂、叠料现象，提高整车外观间隙和匹配。
图9，凹筋的深度控制在5mm左右。
上面结合附图对本发明进行了示例性的描述，显然本发明的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围内。
Claims (7)
1.一种汽车侧围外板与翼子板分件区域的结构，包括侧围外板和翼子板分件区域，侧围A柱末端采用封闭设计，其特征在于：翼子板分件处侧围最高点和焊接边之间的距离（H）与翼子板分件线到侧围A柱末端之间的距离（W）成反比，并且翼子板分件处侧围最高点和焊接边之间的距离（H）小于翼子板分件线到侧围A柱末端之间的距离（W），型面在翼子板分件线到侧围A柱末端之间区域的过渡（G）平缓。
2.根据权利要求1所述汽车侧围外板与翼子板分件区域的结构，其特征在于：翼子板分件处侧围最高点和焊接边之间的距离（H）为15mm—25mm；翼子板分件线到侧围A柱末端之间的距离（W）大于60mm。
3.根据权利要求1至2任何一项所述汽车侧围外板与翼子板分件区域的结构，其特征在于：侧围和翼子板分件区域台阶设计，翼子板（F）车身方向下采用翻边形式，翻边包括翻边圆角和翻边直边；翼子板和侧围之间存在安全间隙；侧围台阶包括上部的圆角（R1）和下部的圆角（R2），上部的圆角（R1）与下部的圆角（R2）通过侧壁连接。
4.根据权利要求3所述汽车侧围外板与翼子板分件区域的结构，其特征在于：翻边圆角弧长2mm内，翻边直边长度1.5mm-2.5mm，翼子板和侧围之间的安全间隙大于1.5mm，在满足侧围和翼子板匹配前提下，侧围台阶（h）高度为5mm—7mm，侧围台阶上部的圆角（R1）弧长值为3mm，台阶下部的圆角（R2）弧长值大于3mm，侧壁在车身方向下打开的角度大于3°。
5.根据权利要求1、2、4任何一项所述汽车侧围外板与翼子板分件区域的结构，其特征在于：在侧围的焊接边的侧壁根部的焊接边上增加凹筋，凹筋的位置介于翼子板分件线和侧围A柱末端间。
6.根据权利要求5所述汽车侧围外板与翼子板分件区域的结构，其特征在于：凹筋的深度控制在5mm左右。
7.根据权利要求1、2、4、6中任何一项所述汽车侧围外板与翼子板分件区域的结构，其特征在于：约束侧围上止口边和翼子板分件线的夹角（A），并且使其侧围上止口边和翼子板分件线夹角（A）大于80°。
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