CN104960579A - 用于汽车的d柱结构及制造其的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于汽车的D柱结构及制造其的方法，属于汽车领域。该用于汽车的D柱结构包括侧围总成、下部车身总成、顶盖外板、后顶横梁加强板和后顶横梁内板，侧围总成上端、顶盖外板、后顶横梁加强板和后顶横梁内板彼此固定连接，侧围总成下端与下部车身总成固定连接，侧围总成包括侧围外板总成和侧围内板总成，侧围内板总成包括D柱加强板总成和后部内板总成，其中后部内板总成设置有用于增强车身承受力的分隔件。本发明提供的用于汽车的D柱结构及制造其的方法在D柱结构上布置隔板有效提升刚度模态；D柱加强板延伸到后围连接板形成有效传递力路径；D柱加强板和顶盖后顶横梁上连接板焊接位置避开骨架焊点，降低工艺难度提高工作效率。

Description

用于汽车的D柱结构及制造其的方法

技术领域

本发明涉及汽车领域，特别涉及用于汽车的D柱结构及制造其的方法。

背景技术

D柱结构是车身骨架关键，其结构直接影响到车身骨架的刚度和模态，如果车身骨架的刚度不足，很容易导致车身局部变形。

为了有效地提高车身骨架的刚度和模态，通常使D柱结构包含较多的零部件，例如包括顶盖、后横梁外板、后横梁内板、D柱上加强板、后侧围外板、D柱上外板和后侧围外板。但是当车身受到外力作用时，在应力较为集中的地方会产生较大的变形，甚至还会开裂。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

(1)D柱结构的零件冲压成型困难，材料利用率低；

(2)车身骨架焊接焊点实现困难；

(3)当车身局部强度应力集中时容易导致开裂；

(4)车身刚度模态低。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题和缺陷的至少一个方面，本发明提供了一种用于汽车的D柱结构及制造其的方法。所述技术方案如下：

本发明的一个目的是提供了一种用于汽车的D柱结构。

本发明的还一目的是提供了一种制造用于汽车的D柱结构的方法。

根据本发明的一个方面，提供了一种用于汽车的D柱结构，所述D柱结构包括侧围总成、下部车身总成、顶盖外板、后顶横梁加强板和后顶横梁内板，所述侧围总成的上端、顶盖外板、后顶横梁加强板和后顶横梁内板彼此固定连接，所述侧围总成的下端与所述下部车身总成固定连接，

所述侧围总成包括侧围外板总成和侧围内板总成，所述侧围内板总成包括彼此固定连接的D柱加强板总成和后部内板总成，其中所述后部内板总成设置有用于增强车身承受力的分隔件。

进一步地，所述分隔件为用于提升车身骨架的刚度和模态的至少一个分隔板。

具体地，所述至少一个分隔板包括D柱上分隔板和D柱下分隔板，

所述后部内板总成包括彼此焊接连接的D柱上分隔板、顶盖后顶横梁下连接板、C柱内板本体、D柱下连接板、D柱后围连接板和D柱下分隔板。

进一步地，所述D柱上分隔板的上下两个表面分别与顶盖后顶横梁下连接板和C柱内板本体焊接连接，并且所述D柱上分隔板的第一侧面和第二侧面分别与所述顶盖后顶横梁下连接板和C柱内板本体形成连续的面，所述D柱上分隔板的第三侧面与所述D柱加强板焊接连接，其中所述第一侧面和第二侧面相邻设置，所述第三侧面与所述第一侧面或者第二侧面相邻设置。

进一步地，所述D柱加强板总成包括彼此焊接连接的顶盖后顶横梁上连接板和D柱加强板，所述顶盖后顶横梁上连接板和D柱加强板双排焊接，顶盖后顶横梁上连接板上的骨架焊点与侧围外板和顶盖外板上的骨架焊点三层焊接。

进一步地，所述D柱加强板的下端沿着所述D柱结构的长度方向向下延伸到D柱后围连接板的上方，且与D柱下连接板的外表面焊接连接。

具体地，所述侧围外板总成包括彼此焊接连接的侧围外板、后流水槽本体、后尾灯安装板和侧围外板后部连接板，

所述下部车身总成包括彼此焊接连接的后围连接板、后围隔板、后围内板本体和后围外板。

具体地，所述D柱下分隔板的上下两个表面分别与所述D柱下连接板和所述后围连接板焊接，并且所述D柱下分隔板的第一侧面与所述D柱后围连接板焊接，所述D柱下分隔板的第二侧面与所述侧围外板后部连接板焊接，所述D柱下分隔板的第三侧面和第四侧面分别与所述D柱下连接板和后围连接板形成连续的面，其中所述第一侧面与第二侧面相邻设置，所述第三侧面和第四侧面相邻设置。

进一步地，所述后围隔板设置在所述后围内板本体和所述后围外板固定连接形成的内腔中，所述后围隔板与所述内腔的内壁四面点焊连接。

根据本发明的另一方面，本发明还提供了一种制造上述的用于汽车的D柱结构的方法，所述方法包括以下步骤：

(1)将侧围外板、后流水槽本体、后尾灯安装板和侧围外板后部连接板彼此焊接形成侧围外板总成；

(2)将顶盖后顶横梁上连接板和D柱加强板彼此焊接，形成D柱加强板总成，且顶盖后顶横梁上连接板和D柱加强板之间的焊点位置与顶盖后顶横梁上连接板上的骨架焊点形成双排焊接；

(3)将D柱上分隔板、顶盖后顶横梁下连接板、C柱内板本体、D柱下连接板、D柱后围连接板和D柱下隔板彼此焊接形成后部内板总成，且使D柱上分隔板的上表面与顶盖后顶横梁下连接板点焊连接，D柱上分隔板的下表面与C柱内板本体点焊连接，D柱上分隔板的侧面与D柱加强板为二氧化碳焊接连接；

(4)将D柱加强板总成和后部内板总成彼此焊接连接形成侧围内板总成；

(5)将侧围内板总成与侧围外板总成彼此焊接连接形成侧围总成，并使D柱下分隔板与侧围外板后部连接板点焊连接；

(6)在制造侧围总成的同时，将后围连接板、后围隔板、后围内板本体和后围外板彼此焊接形成下部车身总成，且后围隔板四面点焊焊接在后围内板本体和后围外板固定连接形成的内腔中；

(7)将侧围总成、下部车身总成、顶盖外板、后顶横梁加强板、后顶横梁内板焊接成骨架总成，实现D柱结构的制造。

本发明提供的技术方案的有益效果是：

(1)本发明提供的用于汽车的D柱结构及制造其的方法能够在降低车身重量的情况下，还能提升车身性能；

(2)D柱结构从上到下截面封闭，使得D柱整体成环状，这样能够在整体上得到有效连接，并有利于力的传递，进而提高车身的刚度和模态；

(3)D柱加强板上接头截面空腔较大，在形成封闭截面的同时，在D柱结构上布置隔板，使隔板设置在一定的位置，这样有效提升刚度模态；

(4)D柱加强板延伸到后围连接板，从而形成了有效传递力的路径。

(5)D柱加强板下接头的截面空腔较大，在形成封闭截面的同时，在D柱结构上布置隔板，使隔板设置在一定的位置，这样有效提升刚度模态；

(6)D柱加强板和顶盖后顶横梁上连接板的焊接位置有效地避开了骨架焊点，使工艺难度降低，从而使工作效率提高。

附图说明

图1是根据本发明的一个实施例的用于汽车的D柱结构的结构示意图；

图2是图1所示的用于汽车的D柱结构中的各个总成拆分的结构示意图；

图3是图2所示的用于汽车的D柱结构的爆炸图；

图4是沿图1所示的A-A切割线获得的剖视图；

图5是图2所示的侧围内板总成与下部车身总成彼此焊接后的结构示意图；

图6是图3所示的D柱上分隔件、D柱下分隔件和后围隔板焊接在D柱结构上的结构示意图；

图7是根据本发明的一个实施例的制造用于汽车的D柱结构的方法的流程图。

其中，100用于汽车的D柱结构，10侧围外板总成，11侧围外板，12后流水槽本体，13后尾灯安装板，14侧围外板后部连接板，20侧围内板总成，21D柱加强板总成，211顶盖后顶横梁上连接板，212D柱加强板，213焊接位置，22后部内板总成，221顶盖后顶横梁下连接板，222C柱内板本体，223D柱下连接板，224D柱后围连接板，23分隔板，231D柱上分隔板，232D柱下分隔板，30侧围总成，40下部车身总成，41后围连接板，42后围隔板，43后围内板本体，44后围外板，50顶盖外板，60后顶横梁加强板，70后顶横梁内板，80骨架焊点。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

参见图1，其示出了根据本发明的一个实施例的用于汽车的D柱结构100。结合图2所示，D柱结构100包括侧围总成30、下部车身总成40、顶盖外板50、后顶横梁加强板60和后顶横梁内板70。侧围总成30的上端、顶盖外板50、后顶横梁加强板60和后顶横梁内板70彼此固定连接，侧围总成30的下端与下部车身总成40固定连接。具体地，如图2所示，侧围总成30包括侧围外板总成10和侧围内板总成20，侧围内板总成20包括D柱加强板总成21和后部内板总成22，其中后部内板总成22设置有用于增强车身承受力的分隔件。在本发明的一个示例中，分隔件为用于提升车身骨架的刚度和模态的至少一个分隔板23。

结合参见图2和图3，侧围外板总成10包括彼此焊接连接的侧围外板11、后流水槽本体12、后尾灯安装板13和侧围外板后部连接板14。D柱加强板总成21包括彼此焊接连接的顶盖后顶横梁上连接板211和D柱加强板212。后部内板总成22包括彼此焊接固定连接的D柱上分隔板231、顶盖后顶横梁下连接板221、C柱内板本体222、D柱下连接板223、D柱后围连接板224和D柱下分隔板232。下部车身总成40包括彼此焊接连接的后围连接板41、后围隔板42、后围内板本体43和后围外板44。

在本发明的一个示例中，结合图1和图4所示，在装配D柱加强板总成11时，顶盖后顶横梁上连接板211和D柱加强板212上分别设置有焊接位置213，且顶盖后顶横梁上连接板211上的焊接位置213与D柱加强板212上的焊接位置213彼此对应双排焊接。结合图4所示，在顶盖后顶横梁上连接板211上还设置有骨架焊点80，顶盖后顶横梁上连接板211上的骨架焊点80与侧围外板11上的骨架焊点80和顶盖外板50上的骨架焊点80彼此对应并三层焊接。由于这样的设计，使得D柱加强板212和顶盖后顶横梁上连接板211上的焊接位置213有效地避开骨架焊点80，从而降低了工艺难度，同时提高了工作效率。

在本发明的另一示例中，D柱加强板212的下端沿着D柱结构100的长度方向向下延伸到D柱后围连接板224的上方，且与D柱下连接板223的外表面焊接连接，这样的设计使得在D柱结构上形成了有效的传递力的途径。当然本领域的技术人员可以明白，D柱加强板212的下端可以与D柱后围连接板224的上端彼此焊接，也可以不与D柱后围连接板224的上端焊接连接，例如可以搭接在D柱后围连接板224上，或者在不与D柱后围连接板224连接的情况下，将D柱后围连接板224的延伸到D柱下连接板223的外表面，并焊接或搭接在D柱下连接板223上，本领域技术人员可以根据需要做相应地选择，只要能实现D柱结构100上的有效传递力的途径即可。

结合图3、图5和图6所示，在本发明的还一个示例中，至少一个分隔板23包括D柱上分隔板231和D柱下分隔板232。当然本领域技术人员可以明白，分隔板23还可以根据需要设置为1个、5个或者更多个，只要能实现提升车身骨架的刚度和模态即可。D柱上分隔板231的上表面与顶盖后顶横梁下连接板211焊接连接，D柱上分隔板231的下表面与C柱内板本体222焊接连接，这样使得D柱上分隔板231的第一侧面与顶盖后顶横梁下连接板211和C柱内板本体222形成连续的面，且同时D柱上分隔板231的第二侧面与顶盖后顶横梁下连接板211和C柱内板本体222形成连续的面，D柱上分隔板231的第三个侧面与D柱加强板212焊接连接，其中第一侧面与第二侧面相邻设置，第三侧面与第一侧面或者第二侧面相邻设置，这样的设计使得D柱上分隔板231、顶盖后顶横梁下连接板211、C柱内板本体222和D柱加强板212之间形成了封闭的腔体，当D柱结构承受100压力时，D柱上分隔板231可以承担来自顶盖后顶横梁下连接板211、C柱内板本体222和D柱加强板212的压力，以此增加车身承受力，从而实现车身刚度和模态的提高。当然本领域的技术人员可以明白，D柱上分隔板231可以为三角形、四边形或者其它多边形，本领域的技术人员可以根据需要进行相应的选择，只要能够增加车身承受力，实现提高车身刚度和模态即可。

D柱下分隔板232的上表面与D柱下连接板223焊接连接，D柱下分隔板232下表面与后围连接板41焊接连接，并且D柱下分隔板232的第一侧面与D柱后围连接板224焊接连接，D柱下分隔板232的第二侧面与侧围外板后部连接板14焊接连接，D柱下分隔板232的第三侧面与D柱下连接板223和后围连接板41形成连续的面，以及D柱下分隔板232的第四侧面与D柱下连接板223和后围连接板41形成连续的面，其中D柱下分隔板232的第一侧面与第二侧面相邻设置，且第三侧面和第四侧面相邻设置。这样的设计使得D柱下连接板223、D柱后围连接板224、D柱下分隔板232和侧围外板后部连接板14形成封闭的腔体，当D柱结构100承受压力时，D柱下分隔板232可以承担来自D柱下连接板223、D柱后围连接板224、D柱下分隔板232和侧围外板后部连接板14的压力，以此增加车身承受力，从而实现车身刚度和模态的提高。当然本领域的技术人员可以明白，D柱下分隔板232可以为三角形、四边形或者其它多边形，本领域的技术人员可以根据需要进行相应的选择，只要能够增加车身承受力，实现提高车身刚度和模态即可。

参见图6，在本发明的还一示例中，后围隔板42设置在后围内板本体43和后围外板44焊接连接形成的内腔中，后围隔板42与内腔的内壁四面点焊连接。由于汽车左右两侧的D柱结构为对称结构，因此设置在左侧D柱结构中的后围隔板42可以称为后围左隔板，设置在左侧D柱结构中的后围连接板41可以称为后围左连接板；设置在右侧D柱结构中的后围隔板42可以称为后围右隔板，设置在右侧D柱结构中的后围连接板41可以称为后围右连接板。且由于汽车结构的对称性特点，使得在汽车左右两侧的D柱结构100的结构和原理完全相同，从而在此不再区别描述。

参见图7，其示出了根据本发明的一个实施例的制造用于汽车的D柱结构的方法的流程。该制造用于汽车的D柱结构的方法包括以下步骤：

(1)将侧围外板11、后流水槽本体12、后尾灯安装板13和侧围外板后部连接板14彼此焊接形成侧围外板总成10；

(2)将顶盖后顶横梁上连接板211和D柱加强板212彼此焊接，形成D柱加强板总成21，且顶盖后顶横梁上连接板211和D柱加强板212之间的焊点位置213与顶盖后顶横梁上连接板211上的骨架焊点80形成双排焊接；

(3)将D柱上分隔板231、顶盖后顶横梁下连接板221、C柱内板本体222、D柱下连接板223、D柱后围连接板224和D柱下分隔板232彼此焊接形成后部内板总成22，其中D柱上分隔板231两面点焊，另一面CO₂焊接，即使D柱上分隔板231的上表面与顶盖后顶横梁下连接板221点焊连接，D柱上分隔板231的下表面与C柱内板本体222点焊连接，D柱上分隔板231的侧面与D柱加强板212为二氧化碳焊接连接；

(4)将D柱加强板总成21和后部内板总成22彼此焊接连接形成侧围内板总成20；

(5)将侧围内板总成20与侧围外板总成10彼此焊接连接形成侧围总成30，并使D柱下分隔板232与侧围外板后部连接板14点焊连接；

(6)在制造侧围总成30的同时，将后围连接板41、后围隔板42、后围内板本体43和后围外板44彼此焊接形成下部车身总成40，且后围隔板42四面点焊焊接在后围内板本体43和后围外板44固定连接形成的内腔中；

(7)将侧围总成30、下部车身总成40、顶盖外板50、后顶横梁加强板60、后顶横梁内板70焊接成骨架总成，实现用于汽车的D柱结构100的制造。

本发明提供的技术方案的有益效果是：

(1)本发明提供的用于汽车的D柱结构及制造其的方法能够在降低车身重量的情况下，还能提升车身性能；

(2)D柱结构从上到下截面封闭，使得D柱整体成环状，这样能够在整体上得到有效连接，并有利于力的传递，进而提高车身的刚度和模态；

(3)D柱加强板上接头截面空腔较大，在形成封闭截面的同时，在D柱结构上布置隔板，使隔板设置在一定的位置，这样有效提升刚度模态；

(4)D柱加强板延伸到后围连接板，从而形成了有效传递力的路径。

(5)D柱加强板下接头的截面空腔较大，在形成封闭截面的同时，在D柱结构上布置隔板，使隔板设置在一定的位置，这样有效提升刚度模态；

(6)D柱加强板和顶盖后顶横梁上连接板的焊接位置有效地避开了骨架焊点，使工艺难度降低，从而使工作效率提高。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于汽车的D柱结构，其特征在于，

所述D柱结构包括侧围总成、下部车身总成、顶盖外板、后顶横梁加强板和后顶横梁内板，所述侧围总成的上端、顶盖外板、后顶横梁加强板和后顶横梁内板彼此固定连接，所述侧围总成的下端与所述下部车身总成固定连接，

所述侧围总成包括侧围外板总成和侧围内板总成，所述侧围内板总成包括彼此固定连接的D柱加强板总成和后部内板总成，其中所述后部内板总成设置有用于增强车身承受力的分隔件。

2.根据权利要求1所述的用于汽车的D柱结构，其特征在于，

所述分隔件为用于提升车身骨架的刚度和模态的至少一个分隔板。

3.根据权利要求2所述的用于汽车的D柱结构，其特征在于，

所述至少一个分隔板包括D柱上分隔板和D柱下分隔板，

所述后部内板总成包括彼此焊接连接的D柱上分隔板、顶盖后顶横梁下连接板、C柱内板本体、D柱下连接板、D柱后围连接板和D柱下分隔板。

4.根据权利要求3所述的用于汽车的D柱结构，其特征在于，

所述D柱上分隔板的上下两个表面分别与顶盖后顶横梁下连接板和C柱内板本体焊接连接，并且所述D柱上分隔板的第一侧面和第二侧面分别与所述顶盖后顶横梁下连接板和C柱内板本体形成连续的面，所述D柱上分隔板的第三侧面与所述D柱加强板焊接连接，其中所述第一侧面和第二侧面相邻设置，所述第三侧面与所述第一侧面或者第二侧面相邻设置。

5.根据权利要求4所述的用于汽车的D柱结构，其特征在于，

所述D柱加强板总成包括彼此焊接连接的顶盖后顶横梁上连接板和D柱加强板，所述顶盖后顶横梁上连接板和D柱加强板双排焊接，顶盖后顶横梁上连接板上的骨架焊点与侧围外板和顶盖外板上的骨架焊点三层焊接。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的用于汽车的D柱结构，其特征在于，

所述D柱加强板的下端沿着所述D柱结构的长度方向向下延伸到D柱后围连接板的上方，且与D柱下连接板的外表面焊接连接。

7.根据权利要求6所述的用于汽车的D柱结构，其特征在于，

所述侧围外板总成包括彼此焊接连接的侧围外板、后流水槽本体、后尾灯安装板和侧围外板后部连接板，

所述下部车身总成包括彼此焊接连接的后围连接板、后围隔板、后围内板本体和后围外板。

8.根据权利要求7所述的用于汽车的D柱结构，其特征在于，

所述D柱下分隔板的上下两个表面分别与所述D柱下连接板和所述后围连接板焊接，并且所述D柱下分隔板的第一侧面与所述D柱后围连接板焊接，所述D柱下分隔板的第二侧面与所述侧围外板后部连接板焊接，所述D柱下分隔板的第三侧面和第四侧面分别与所述D柱下连接板和后围连接板形成连续的面，其中所述第一侧面与第二侧面相邻设置，所述第三侧面和第四侧面相邻设置。

9.根据权利要求7所述的用于汽车的D柱结构，其特征在于，

所述后围隔板设置在所述后围内板本体和所述后围外板固定连接形成的内腔中，所述后围隔板与所述内腔的内壁四面点焊连接。

10.一种制造根据权利要求1-9中任一项所述的用于汽车的D柱结构的方法，所述方法包括以下步骤：

(1)将侧围外板、后流水槽本体、后尾灯安装板和侧围外板后部连接板彼此焊接形成侧围外板总成；

(2)将顶盖后顶横梁上连接板和D柱加强板彼此焊接，形成D柱加强板总成，且顶盖后顶横梁上连接板和D柱加强板之间的焊点位置与顶盖后顶横梁上连接板上的骨架焊点形成双排焊接；

(3)将D柱上分隔板、顶盖后顶横梁下连接板、C柱内板本体、D柱下连接板、D柱后围连接板和D柱下隔板彼此焊接形成后部内板总成，且使D柱上分隔板的上表面与顶盖后顶横梁下连接板点焊连接，D柱上分隔板的下表面与C柱内板本体点焊连接，D柱上分隔板的侧面与D柱加强板为二氧化碳焊接连接；

(4)将D柱加强板总成和后部内板总成彼此焊接连接形成侧围内板总成；

(5)将侧围内板总成与侧围外板总成彼此焊接连接形成侧围总成，并使D柱下分隔板与侧围外板后部连接板点焊连接；

(6)在制造侧围总成的同时，将后围连接板、后围隔板、后围内板本体和后围外板彼此焊接形成下部车身总成，且后围隔板四面点焊焊接在后围内板本体和后围外板固定连接形成的内腔中；

(7)将侧围总成、下部车身总成、顶盖外板、后顶横梁加强板、后顶横梁内板焊接成骨架总成，实现D柱结构的制造。