CN105691165A - 一种缓冲性能好的车门防撞梁结构及其生产工艺 - Google Patents

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60J—WINDOWS, WINDSCREENS, NON-FIXED ROOFS, DOORS, OR SIMILAR DEVICES FOR VEHICLES; REMOVABLE EXTERNAL PROTECTIVE COVERINGS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES
    • B60J5/00—Doors
    • B60J5/04—Doors arranged at the vehicle sides
    • B60J5/042—Reinforcement elements
    • B60J5/0422—Elongated type elements, e.g. beams, cables, belts or wires
    • B60J5/0438—Elongated type elements, e.g. beams, cables, belts or wires characterised by the type of elongated elements
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • B60J5/00—Doors
    • B60J5/04—Doors arranged at the vehicle sides
    • B60J5/042—Reinforcement elements
    • B60J5/0452—Reinforcement elements including foams or expanded materials

Abstract

本发明公开了一种缓冲性能好的车门防撞梁结构，涉及汽车配件领域，包括V字形的侧板、平面的底板和横截面为弧形的盖板，所述侧板有两个并对称设置，侧板的底部和顶部分别与底板和盖板焊接在一起形成中空的横截面为沙漏状的防撞梁主体，防撞梁主体的两端还焊接有侧封板，防撞梁主体内填充有泡沫铝材料，所述侧封板侧面连接有扇形钢板，本发明还公开了一种缓冲性能好的车门防撞梁结构的生产工艺，本发明的防撞梁主体抗弯抗断裂性好，在侧板变形的过程中会吸收大量的撞击能，再配合泡沫铝材料良好的缓冲能力，最大限度地保护了乘客的安全，且本发明的防撞梁结构生产工艺简单，生产效率高，可实现大规模机械化生产。

Description

一种缓冲性能好的车门防撞梁结构及其生产工艺
技术领域
本发明涉及汽车配件领域，具体涉及一种缓冲性能好的车门防撞梁结构及其生产工艺。
背景技术
安全、节能、环保是汽车工业发展的三大主题，而碰撞安全问题是重中之重，各大汽车公司一直在致力于提高汽车的碰撞安全性。在汽车的正面碰撞、侧面碰撞，偏置碰撞中，由于车门结构的变形会大大影响司机或乘客的受伤程度，严重时会威胁到司机或乘客的生命安全。
目前，为了解决上述问题，传统的解决方式是，在车门内板上加装防撞杆或防撞板，来加强门板的强度和刚度，改善车门的受力状况和力的传递路径，减少车门的变形，提高车门的吸能特性。但是，在传统结构中，无论是“杆”式结构还是“梁”式结构，均存在一定的技术缺陷。“杆”式防撞梁一般是一根圆管，两端通过连接支架连接到车门内板上。这种结构防护空间较小，并且在断裂处有可能形成尖角，对乘员的安全形成隐患，而且其焊接性能也较差。在侧碰过程中还可能发生支架脱落或者焊接失效，使吸能效果大大降低。“板”式结构尽管设计与布置都较简单，但是由于采用开口截面设计，抗弯或抗扭刚度较差，很难达到目前汽车车门理想的防撞要求。
申请号为201120253687.1公开了一种车门防撞梁，包括梁体，所述梁体为等截面一体式滚压梁，但是该种防撞梁的抗撞击能力差，吸收的能量少，使用效果不佳。
申请号为201420157557.1公开了一种汽车车门防撞梁，防撞梁采用变截面，防撞梁的中间位置厚度大于防撞梁两端位置的厚度。因为在实际的碰撞过程中，防撞梁中间位置受到的冲击最大，并且冲击力逐渐向两端减少，这种特殊的变截面设计不仅保证了防撞梁具有足够的抗冲击性能，并且能节省材料的使用，降低防撞梁的制造成本，实现防撞梁轻量化，提高汽车行驶性能。但是由于其采用的是管状的，该种防撞梁在被撞击的过程中很容易发生断裂，不能充分吸收撞击能，给乘客的安全造成了隐患。
发明内容
本发明的目的在于提供一种缓冲性能好的车门防撞梁结构及其生产工艺，以解决现有技术中导致的上述多项缺陷。
一种缓冲性能好的车门防撞梁结构，包括V字形的侧板、平面的底板和横截面为弧形的盖板，所述侧板有两个并对称设置，侧板的底部和顶部分别与底板和盖板焊接在一起形成中空的横截面为沙漏状的防撞梁主体，防撞梁主体的两端还焊接有侧封板，防撞梁主体内填充有泡沫铝材料，所述侧封板侧面连接有扇形钢板。
优选的，所述盖板的厚度从中间至两边逐渐减小。
优选的，所述底板的厚度从中间至两边逐渐减小。
优选的，所述底板的内壁上延其长度方向焊接有横截面为三角形的加强筋条。
优选的，所述侧板的外侧面焊接有V字形的加强筋。
优选的，所述侧板的夹角为100-120度。
优选的，所述侧板之间的最近距离为1.5-2.5cm。
一种车门防撞梁结构的生产工艺，包括如下步骤：
(1)首先将其中一块侧板放置在底板上并焊接，然后对称焊接第二块侧板；
(2)将盖板的凹陷部朝向侧板的顶部并焊接在一起形成防撞梁主体；
(3)向防撞梁主体内填充密度为0.4g/cm3－0.6g/cm3泡沫铝材料，待填满后，将侧封板焊接在防撞梁主体的两侧，最后再将扇形钢板焊接在侧封板外侧。
优选的，所述焊接工艺均采用激光焊接。
优选的，所述泡沫铝材料的密度具体为0.5g/cm3。
本发明的优点在于：该种车门防撞梁结构采用横截面为沙漏状的防撞梁主体，在发生撞击的过程中，侧板会发生变形收缩，盖板和底板之间的距离减小，使得其强度和刚度增大，进而提高了其抗弯抗断裂性，且在侧板变形的过程中会吸收大量的撞击能，再配合泡沫铝材料良好的缓冲能力，最大限度地保护了乘客的安全，由于车门在被撞击的过程中，防撞梁主体的中间部分会承受较大的撞击力，因此所述盖板和底板的厚度从中间至两边逐渐减小，使得其强度更高，进一步提高了安全性，所述加强筋条和加强筋可进一步提高防撞梁主体的抗弯能力，同时，本发明的防撞梁结构生产工艺简单，生产效率高，可实现大规模机械化生产。
附图说明
图1为本发明所述的一种高性能车门防撞梁的结构示意图。
图2为本发明所述的一种高性能车门防撞梁中底板的主视图。
图3为本发明所述的一种高性能车门防撞梁中盖板延其长度方向的截面剖视图。
其中：1—防撞梁主体，11—侧板，12—底板，13—盖板，2—侧封板，3—扇形钢板，4—加强筋条，5—加强筋，6—泡沫铝材料。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1至图3所示，一种缓冲性能好的车门防撞梁结构，包括V字形的侧板11、平面的底板12和横截面为弧形的盖板13，所述侧板11有两个并对称设置，侧板11的底部和顶部分别与底板12和盖板13焊接在一起形成中空的横截面为沙漏状的防撞梁主体1，防撞梁主体1的两端还焊接有侧封板2，防撞梁主体1内填充有泡沫铝材料6，所述侧封板2侧面连接有扇形钢板3，该种车门防撞梁结构采用横截面为沙漏状的防撞梁主体1，在发生撞击的过程中，侧板11会发生变形收缩，盖板13和底板12之间的距离减小，使得其强度和刚度增大，进而提高了其抗弯抗断裂性，且在侧板11变形的过程中会吸收大量的撞击能，再配合泡沫铝材料6良好的缓冲能力，最大限度地保护了乘客的安全。
值得注意的是，由于车门在被撞击的过程中，防撞梁主体1的中间部分会承受较大的撞击力，因此，在设计时，可对盖板13和底板12的厚度进行改进，如盖板13的厚度从中间至两边逐渐减小，亦或者底板12的厚度从中间至两边逐渐减小，使得防撞梁主体1的强度更高，进一步提高了安全性。
在本实施例中，所述底板12的内壁上延其长度方向焊接有横截面为三角形的加强筋条4，所述侧板11的外侧面焊接有V字形的加强筋5。
在本实施例中，所述侧板11的夹角为100-120度。
在本实施例中，所述侧板11之间的最近距离为1.5-2.5cm。
一种车门防撞梁结构的生产工艺，包括如下步骤：
(1)首先将其中一块侧板11放置在底板12上并焊接，然后对称焊接第二块侧板11；
(2)将盖板13的凹陷部朝向侧板11的顶部并焊接在一起形成防撞梁主体1；
(3)向防撞梁主体1内填充密度为0.4g/cm3－0.6g/cm3泡沫铝材料6，待填满后，将侧封板2焊接在防撞梁主体1的两侧，最后再将扇形钢板3焊接在侧封板2外侧。
在本实施例中，所述焊接工艺均采用激光焊接，一方面焊接速度快，效率高，焊接工件变形小，可实现精密焊接。
在本实施例中，所述泡沫铝材料6的密度具体为0.5g/cm3，采用该种密度的泡沫铝材料，可获得最佳的抗撞击能力，经试验比较发现，相对普通不填充泡泡沫铝材料的该种防撞梁主体来说，防撞能力提高了5％-7％。
基于上述，本发明的防撞梁主体1抗弯抗断裂性好，在侧板11变形的过程中会吸收大量的撞击能，再配合泡沫铝材料6良好的缓冲能力，最大限度地保护了乘客的安全，且本发明的防撞梁结构生产工艺简单，生产效率高，可实现大规模机械化生产。
由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。

Claims (10)

1.一种缓冲性能好的车门防撞梁结构，其特征在于，包括V字形的侧板、平面的底板和横截面为弧形的盖板，所述侧板有两个并对称设置，侧板的底部和顶部分别与底板和盖板焊接在一起形成中空的横截面为沙漏状的防撞梁主体，防撞梁主体的两端还焊接有侧封板，防撞梁主体内填充有泡沫铝材料，所述侧封板侧面连接有扇形钢板。
2.根据权利要求1所述的一种缓冲性能好的车门防撞梁结构，其特征在于：所述盖板的厚度从中间至两边逐渐减小。
3.根据权利要求1所述的一种缓冲性能好的车门防撞梁结构，其特征在于：所述底板的厚度从中间至两边逐渐减小。
4.根据权利要求2或3所述的一种缓冲性能好的车门防撞梁结构，其特征在于：所述底板的内壁上延其长度方向焊接有横截面为三角形的加强筋条。
5.根据权利要求4所述的一种缓冲性能好的车门防撞梁结构，其特征在于：所述侧板的外侧面焊接有V字形的加强筋。
6.根据权利要求5所述的一种缓冲性能好的车门防撞梁结构，其特征在于：所述侧板的夹角为100-120度。
7.根据权利要求6所述的一种缓冲性能好的车门防撞梁结构，其特征在于：所述侧板之间的最近距离为1.5-2.5cm。
8.根据权利要求1-3中任一项所述的车门防撞梁结构的生产工艺，其特征在于，包括如下步骤：
(1)首先将其中一块侧板放置在底板上并焊接，然后对称焊接第二块侧板；
(2)将盖板的凹陷部朝向侧板的顶部并焊接在一起形成防撞梁主体；
(3)向防撞梁主体内填充密度为0.4g/cm3－0.6g/cm3泡沫铝材料，待填满后，将侧封板焊接在防撞梁主体的两侧，最后再将扇形钢板焊接在侧封板外侧。
9.根据权利要求8所述的一种车门防撞梁结构的生产工艺，其特征在于：所述焊接工艺均采用激光焊接。
10.根据权利要求8所述的一种车门防撞梁结构的生产工艺，其特征在于：所述泡沫铝材料的密度具体为0.5g/cm3。
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