CN104843087A - 轻型客车车身及制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种轻型客车车身及其制造方法，该车身包括顶盖总成、地板总成、左侧围总成、右侧围总成、前围总成、后围总成，其中，顶盖总成包括Y向的车顶横梁，左侧围总成及右侧围总成分别包括侧围立柱，地板总成包括Y向的地板横梁，车顶横梁与侧围立柱之间、侧围立柱与地板横梁之间位置相配合，装配后构成至少一个闭合环。本发明通过总成的装配使总成上的横梁及立柱形成闭合环，增加车身柔度，抗扭性能好，制造难度降低。

Description

轻型客车车身及制造方法

技术领域

本发明属于汽车制造技术领域，具体涉及一种超长的、钣金冲压结构的客车车身结构及其制造方法。

背景技术

轻型客车车长通常在七米以内，超过七米则采用型材加蒙皮的车身结构，即以型材制成车身骨架，再用蒙皮焊接或粘贴到型材上。客车的应力集中于型材骨架上，抗扭性能差。

钣金冲压结构车身精度高，舒适性好，但限于加工精度的要求，只应用于车长在七米以内的客车。而且，客车车身即使采用钣金冲压的结构，骨架通常由车身顶盖骨架、左侧围骨架和右侧围骨架连接成半包围结构，并未形成封闭的龙门。这种结构的车身骨架难以兼顾整体结构强度和车身自重问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种超长轻型客车车身结构，在扩大空间的同时，保证整车抗扭性好、变形量小。

为实现上述发明目的，本发明提供一种轻型客车车身，包括顶盖总成、地板总成、左侧围总成、右侧围总成、前围总成、后围总成，其中，顶盖总成包括Y向的车顶横梁，左侧围总成及右侧围总成分别包括侧围立柱，地板总成包括Y向的地板横梁，车顶横梁与侧围立柱之间、侧围立柱与地板横梁之间位置相配合，装配后构成至少一个闭合环。

作为本发明一实施方式的进一步改进，闭合环为龙门框架结构。

作为本发明一实施方式的进一步改进，侧围立柱与地板横梁的连接点位于侧围立柱端点以外的区域。

作为本发明一实施方式的进一步改进，顶盖总成、地板总成、左侧围总成、右侧围总成、前围总成、后围总成之间的连接方式包括点焊连接。

作为本发明一实施方式的进一步改进，顶盖横梁与侧围总成的连接方式包括螺栓连接。

作为本发明一实施方式的进一步改进，车顶横梁、侧围立柱及地板横梁设置定位销孔。

作为本发明一实施方式的进一步改进，车顶横梁横截面呈倒“几”字型，其上部为敞口，所述敞口处与车顶外板连接，使车顶横梁形成封闭腔体。

本发明的另一方面，提供上述轻型客车车身的制造方法，在顶盖总成、地板总成、左侧围总成、右侧围总成、前围总成、后围总成之间装配形成封闭的车厢的同时，使车顶横梁与侧围立柱之间、侧围立柱与地板横梁之间拼接形成闭合环。

作为本发明一实施方式的进一步改进，地板总成与侧围总成的装配包括：

以夹具自Y向推进侧围总成至与底板总成对齐抵接，再实施点焊。

本发明的另一方面，提供一种包括上述轻型客车车身的轻型客车。

与现有技术相比，本发明提供的轻型客车车身及其制造方法，通过总成的装配使总成上的横梁及立柱形成闭合环，明显地增加车身柔度，达到一点受力整车载荷均匀分布的效果。这种超长的钣金冲压焊接而成的轻客车身，抗扭性能好，制造难度降低。

附图说明

图1是本发明轻型客车车身一实施方式的结构示意图；

图2a是车顶横梁的仰视图；

图2b是图2a沿AA方向的剖面示意图；

图3a是侧围立柱的结构示意图；

图3b是图3a沿FF方向的剖面示意图；

图4a是地板横梁的结构示意图；

图4b是图4a沿II方向的剖面示意图；

图5是本发明一实施方式的龙门框架结构示意图；

图6是本发明一实施方式的地板总成与侧围总成装配方式示意图；

图7是本发明一实施方式的顶盖横梁与侧围加强板的连接示意图；

图8是本发明一实施方式的地板总成的俯视图。

具体实施方式

以下将结合附图所示的具体实施方式对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。

本发明内所描述的表达位置与方向的词，均是以车厢腔体作为参照，前后方向为X向，左右方向为Y向，竖直方向为Z向。而且，靠近腔体的一侧为内侧，远离腔体的一侧为外侧。

参图1，本发明轻型客车车身适用于七米以上长度的超长轻型客车，其由钢板冲压结构焊接而成。车身骨架包括顶盖总成1、地板总成2、左侧围总成3、右侧围总成4、前围总成5、后围总成6。所述每一总成构件包括外侧的钣金冲压板及内侧的加强板，加强板用于为冲压板提供支撑，增加构件刚性。

优选的，全部的外板及部分地板采用镀锌钢板以保证防腐性。

具体地，顶盖总成1包括X向的车顶纵梁11及Y向的车顶横梁12。左侧围总成3及右侧围总成4分别包括侧围立柱31、X向的侧围横梁32及侧围斜梁。地板总成2包括X向的地板纵梁21及Y向的地板横梁22。前围总成5包括前围立柱、Y向的前围横梁及前围斜梁。后围总成6包括车身后围立柱，以及Y向的车身后围横梁。车顶横梁12与侧围立柱31之间、侧围立柱31与地板横梁22之间位置相配合，可在总成装配成车身腔体的同时形成多个闭合环8结构。这一上下、左右封闭的受力环能有效传递和分解整车载荷，有利于抵抗弯曲及扭转变形，使车身整体受力均匀，即使在侧翻或恶劣工况下也能够保证车身刚度和强度。

参图2a及图2b，车顶横梁12横截面呈倒“几”字型，包括下底面121、侧壁123及翻边125，上部为敞口。其中，下底面121为车顶横梁12朝向地板总成2的表面。车顶横梁12上部敞口处与车顶外板焊接，使车顶横梁12形成封闭腔体。车顶横梁12呈弧形，其与侧围立柱31搭接的端部封闭。车顶横梁12的横截面为变截面，在其与侧围立柱31搭接的端部，倒“几”字型深度较浅，在悬空的中间部，倒“几”字型深度逐渐变深，即车顶横梁12端部的侧壁123高度小于中间部的侧壁123高度。车顶横梁12被设计为如此结构以保证受力更均匀。

为保证车顶横梁12焊接精度，在其上设置定位销孔120，便于夹具定位。由于车顶横梁12为弧形结构，其下表面并不完全平行于XY平面，不能直接设置定位销孔，因此设置凸台122。

具体地，在车顶横梁12接近端部的下底面121设置凸台122。凸台122向竖直下方突出，也即沿Z向突出。凸台122下底面与XY平面平行。在凸台122下底面设置定位销孔120，所述定位销孔120为二个，其一为圆孔，另一为长圆孔。夹具夹紧车顶横梁12下底面121与翻边123，通过定位销孔120定位，从而控制车顶横梁12的六个自由度以保证其焊接精度。

参考图3a及图3b，侧围立柱31包括立柱外板311、立柱加强板313及立柱内板315。其中，立柱外板311、立柱加强板313及立柱内板315均呈“几”字型结构，立柱外板311及立柱加强板313向车厢外表面凸出，立柱内板315向车厢内表面凸出。立柱加强板313与立柱外板311焊接形成外板总成，外板总成再与立柱内板315通过焊接围合成封闭腔体，构成立柱总成，保证侧围立柱31的强度。

侧围立柱31设置水平方向突出的凸台312，所述凸台平面与YZ平面平行。凸台312上设置定位销孔310，用于夹具定位。夹具夹紧侧围立柱31，通过定位销孔310定位，从而控制侧围立柱31的六个自由度以保证其焊接精度。

超长轻型客车侧围总成3、4表面积大于常规车辆，为保证围总成3、4的外板与侧围立柱31、侧围横梁32及侧围斜梁等骨架构件的焊接精度，在外板上设置一主定位孔及若干辅助定位孔（图未示）。其中，主定位孔为圆孔，辅助定位孔为长圆孔。

优选的，辅助定位孔多于二个。辅助定位孔可兼用作其它系统的安装孔，以保证其它系统的安装精度。此处，其他系统例如为车窗。

参图4a及图4b，与车顶横梁12类似，地板横梁22为倒“几”字型横截面，其上部开口处与盖板225焊接形成封闭腔体。与车顶横梁12不同之处在于，地板横梁22横截面不发生改变。其下底面221平行于XY平面，下底面设置定位销孔220用于夹具定位，以保证地板横梁22焊接精度及强度。

图5示出三个闭合环8沿X向间隔排列的结构。应当理解的是，对应于不同车身尺寸及强度要求，闭合环8的数目可以适应性地增加或减少，均不超脱于本发明的保护范围之内。

优选的，闭合环为龙门框架结构。侧围立柱31与地板横梁22的连接点距离侧围立柱31下端点适当的距离，如此可以加强车身柔度，闭合环8任一点的受力可以传导至侧围全部板体，整车载荷分布更均匀。

顶盖总成1、地板总成2、左侧围总成3、右侧围总成4、前围总成5、后围总成6之间主要以电阻点焊的方式连接，构成封闭的车厢，同时使车顶横梁12与侧围立柱31之间、侧围立柱31与地板横梁22之间形成闭合受力环8。

具体地，顶盖总成1的外板与侧围总成3、4的外板在侧围流水槽区域点焊连接。

参图6，地板总成2与侧围总成3、4采用总成Y向对接点焊的方式。利用夹具辅助夹紧侧围总成3、4，将其水平地自Y向推进至与地板总成2对齐抵接，此时，地板横梁22与侧围立柱31对齐。然后，对地板纵梁21及侧围横梁32实施点焊使其连接。图中虚线示出对接点焊的位置。

如此，减小了焊接难度，且对接精度更高。

参图7，顶盖横梁12与侧围3、4加强板的连接区域位于车身内侧切较高的区域，不易实现点焊操作，故此处采用螺栓连接。图中虚线示出螺栓连接的位置。

优选的，本发明整车尺寸为7490mm×2200mm×2770mm。该车身较常规车型更长，宽度和高度也有所加大。增大结构腔体面积时，车身转动惯量也增大，对车身抗扭性提出更高要，因此主受力结构件的截面面积增大，重要连接件及受力集中区域采用高强度钢板。车身零件主要采用模具冲压成型，个别件采用辊压成型，保证零件尺寸精度及刚度。

参图8，为保证整车的舒适性，在车身刚度差的区域，通过粘贴热熔性橡胶阻尼垫9的方式提高相应区域的刚度、模态，进而提高整车NVH（Noise、Vibration、Harshness，噪声、振动与声振粗糙度）。这些区域包括但不限于车身地板及轮罩。

优选的，热熔性橡胶阻尼垫厚度为2.5mm。

另一方面，在车身与外界相通的零件焊接区域采用单道或双道涂装密封。具体地，通过涂装粗密封胶对与外界相通的区域进行单道封堵。对于部分工况恶劣、密封要求高的区域，采用点焊密封胶或隔震胶、涂装粗密封胶或填缝胶相结合的方式形成双道密封，并且均设置涂胶槽，保证密封效果。如此，增加车身的刚度和密封性，进而提高整车NVH。

在地板总成2底侧及其与侧围总成3、4搭接处喷涂PVC（Polyvinylchlorid，聚氯乙烯）材料，形成防振降噪层，提升整车舒适性。

可以理解的是，本发明轻型客车车身结构及制造方法并不局限于七米以上超长客车，还可应用于其他尺寸的客车。

应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种轻型客车车身，包括顶盖总成、地板总成、左侧围总成、右侧围总成、前围总成、后围总成，其特征在于，所述顶盖总成包括Y向的车顶横梁，所述左侧围总成及右侧围总成分别包括侧围立柱，所述地板总成包括Y向的地板横梁，所述车顶横梁与侧围立柱之间、所述侧围立柱与地板横梁之间位置相配合，装配后构成至少一个闭合环。

2.根据权利要求1所述的轻型客车车身，其特征在于，所述闭合环为龙门框架结构。

3.根据权利要求2所述的轻型客车车身，其特征在于，所述侧围立柱与地板横梁的连接点位于侧围立柱端点以外的区域。

4.根据权利要求1所述的轻型客车车身，其特征在于，所述顶盖总成、地板总成、左侧围总成、右侧围总成、前围总成、后围总成之间的连接方式包括点焊连接。

5.根据权利要求1所述的轻型客车车身，其特征在于，所述顶盖横梁与侧围总成的连接方式包括螺栓连接。

6.根据权利要求1所述的轻型客车车身，其特征在于，所述车顶横梁、侧围立柱及地板横梁设置定位销孔。

7.根据权利要求1所述的轻型客车车身，其特征在于，所述车顶横梁横截面呈倒“几”字型，其上部为敞口，所述敞口处与车顶外板连接，使车顶横梁形成封闭腔体。

8.一种权利要求1所述的轻型客车车身的制造方法，其特征在于，所述顶盖总成、地板总成、左侧围总成、右侧围总成、前围总成、后围总成之间装配形成封闭的车厢的同时，使车顶横梁与侧围立柱之间、侧围立柱与地板横梁之间拼接形成闭合环。

9.根据权利要求8所述的轻型客车车身的制造方法，其特征在于，所述地板总成与侧围总成的装配包括：

以夹具自Y向推进侧围总成至与底板总成对齐抵接，再实施点焊。

10.一种轻型客车，其特征在于，包括权利要求1-7任一所述的轻型客车车身。