CN111216801A - 一种改进型型材内部局部加强结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及汽车零部件技术领域，具体地说是一种用于汽车车身结构的改进型型材内部局部加强结构，包括加强件与型材本体，型材本体的截面为梯形结构，型材本体内部设有梯形空腔，梯形空腔内压入有加强件，加强件为块状结构，加强件用于对型材本体局部加强，加强件外形与型材本体内腔配合连接，加强件表面设置有干涉筋，干涉筋呈凸起状，干涉筋与型材本体空腔的内壁相抵，并与型材本体空腔的内壁贴合连接；本发明同现有技术相比，能够对型材本体内腔任意位置进行局部加强，撇弃了传统做通筋结构和改高性能材质等加强方案，大大降低了型材零部件本身重量，降低了成本，提升了材料利用率，达到了轻量化目的。

Description

一种改进型型材内部局部加强结构

[技术领域]

本发明涉及汽车零部件技术领域，具体地说是一种用于汽车车身结构的改进型型材内部局部加强结构。

[背景技术]

目前，在设计汽车车身结构时，处于轻量化的考虑，越来越多地使用铝合金型材替代钢板作为主要的承力结构件。型材在使用的过程中，同时也承担着与周边结构搭接和局部安装点作用。所以，对型材的局部有刚度或者强度要求，则需要对型材的局部进行加强，尤其是内腔部加强是一个技术难题。现有技术中，型材内腔局部加强主要采用以下三种方式：

(1)在现有截面情况下增加型材壁厚的方式，以满足局部刚度或者强度要求。但是，该方案会大幅度增加零件的整体重量，且多增加的非需求部分，会造成性能浪费，以及增加重量，增加成本；

(2)在现有截面情况下增加型材内部截面加筋结构，以满足局部刚度或者强度要求。但是，该方案同样会大幅度增加零件的整体重量，且多增加的非需求部分，会造成性能浪费，以及增加重量，大幅增加成本；

(3)改变材料牌号，使用高性能材料牌号代替现有材料，以满足局部刚度或者强度要求。但是，该方案增加强度，性能提升能力有限，且高性能材料同样大幅提升用料成本，造成非使用部位的性能过剩，大幅增加成本。而且，此方式不能提升刚度。

[发明内容]

本发明的目的就是要解决上述的不足而提供一种改进型型材内部局部加强结构，能够对型材本体内腔任意位置进行局部加强，大大降低了型材本身重量，降低了成本，解决了传统通筋结构和改高性能材质所存在的问题。

为实现上述目的设计一种改进型型材内部局部加强结构，包括加强件1与型材本体2，所述型材本体2的截面为梯形结构，所述型材本体2内部设有梯形空腔，所述梯形空腔内压入有加强件1，所述加强件1为块状结构，所述加强件1用于对型材本体2局部加强，所述加强件1外形与型材本体2内腔配合连接，所述加强件1表面设置有干涉筋11，所述干涉筋11呈凸起状，所述干涉筋11与型材本体2空腔的内壁相抵，并与型材本体2空腔的内壁贴合连接。

进一步地，所述加强件1的左右两侧面与型材本体2的空腔内壁贴合连接，所述加强件1的上下两面均与型材本体2的空腔内壁之间预留有间隙12，所述干涉筋11设置在加强件1的上下两面处。

进一步地，所述加强件1单侧周边处设置有倒角13。

进一步地，所述加强件1与型材本体2之间通过FDS铆接或螺栓连接。

进一步地，所述型材本体2的表面粘接有碳纤维层，所述碳纤维层用于提高型材本体2的耐腐蚀性能。

进一步地，所述加强件1包括加强件本体14以及设置在加强件本体14内的斜筋一15、斜筋二16，所述加强件本体14为梯形框架结构，所述加强件本体14与型材本体2的梯形空腔相配合，所述斜筋一15、斜筋二16均沿加强件本体14的对角线位置设于加强件本体14内，并与加强件本体14内部四角固定连接。

进一步地，所述加强件本体14内部中心设置有连接柱17，所述斜筋一15与斜筋二16相交于连接柱17处，所述斜筋一15、斜筋二16通过连接柱17连接为一体。

本发明同现有技术相比，具有如下优点：

(1)本发明通过在型材本体的梯形空腔内压入加强件，实现了型材本体内腔可对任意位置可以进行局部加强；

(2)本发明对型材内腔撇弃传统做通筋结构和改高性能材质等加强方案，大大降低了型材零部件本身重量，降低了成本；

(3)本发明对型材受力薄弱部位加强，用最少的材料，达到最大力学效果，提升了材料利用率，达到了轻量化目的；

(4)本发明采用压入工艺，工装投入费用低，工艺技术要求低，实施性强，值得推广应用。

[附图说明]

图1是本发明的装配结构示意图；

图2是本发明装配后的结构示意图；

图3是图2中A-A剖视图；

图4是图3中Ⅰ处的放大结构示意图；

图5是本发明中加强件的局部结构示意图；

图中：1、加强件2、型材本体11、干涉筋12、间隙13、倒角14、加强件本体15、斜筋一16、斜筋二17、连接柱。

[具体实施方式]

下面结合附图对本发明作以下进一步说明：

如附图所示，本发明提供了一种改进型型材内部局部加强结构，包括加强件1与型材本体2，型材本体2的截面为梯形结构，型材本体2内部设有梯形空腔，梯形空腔内压入有加强件1，加强件1为块状结构，加强件1用于对型材本体2局部加强，加强件1外形与型材本体2内腔配合连接，加强件1表面设置有干涉筋11，干涉筋11呈凸起状，干涉筋11与型材本体2空腔的内壁相抵，并与型材本体2空腔的内壁贴合连接。其中，加强件1的左右两侧面与型材本体2的空腔内壁贴合连接，即加强件1的左右两侧面为连接面，加强件1的上下两面均与型材本体2的空腔内壁之间预留有间隙12，即加强件1的上下两面为非连接面，干涉筋11设置在加强件1的上下两面处，利用干涉筋11可使得加强件1与型材本体2之间过盈配合，从而起到紧凑的装配效果。加强件1单侧周边处设置有倒角13，从而可方便地安放到型材本体2内腔。该加强件1与型材本体2之间还可通过FDS铆接或螺栓连接，以达到更好的装配效果。还可在型材本体2的表面粘接有碳纤维层，该碳纤维层用于提高型材本体2的耐腐蚀性能。

本发明中，加强件1包括加强件本体14以及设置在加强件本体14内的斜筋一15、斜筋二16，加强件本体14为梯形框架结构，加强件本体14与型材本体2的梯形空腔相配合，斜筋一15、斜筋二16均沿加强件本体14的对角线位置设于加强件本体14内，并与加强件本体14内部四角固定连接。该加强件本体14内部中心可设置有连接柱17，斜筋一15与斜筋二16相交于连接柱17处，斜筋一15、斜筋二16通过连接柱17连接为一体，从而使得加强件1的结构稳定性更好，提高了型材整体的强度。

本发明采用加强件与型材本体内腔配合设计，在非连接面处增加与型材本体内腔干涉筋，在加强件的非连接面处预留有配合间隙，并在加强件单侧周边处设置倒角，该类配合设计目的均是为了让加强件能方便地安放到型材本体内腔的结构设计工艺处理。该加强件采用压机或其他工装压入到型材本体的内腔，其定位位置可以通过压入深度控制，因加强件表面有干涉筋，这可导致在压入过程中，不会产生松动、脱落等现象，从而可以牢固地控制位置精度和搭接面贴合。此外，根据受力需求可以用FDS连接或螺接等多种形式连接加强件和型材本体，也可以不用连接，而是依靠配合面局部过盈配合，即可起到装配效果。

本发明并不受上述实施方式的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种改进型型材内部局部加强结构，其特征在于：包括加强件(1)与型材本体(2)，所述型材本体(2)的截面为梯形结构，所述型材本体(2)内部设有梯形空腔，所述梯形空腔内压入有加强件(1)，所述加强件(1)为块状结构，所述加强件(1)用于对型材本体(2)局部加强，所述加强件(1)外形与型材本体(2)内腔配合连接，所述加强件(1)表面设置有干涉筋(11)，所述干涉筋(11)呈凸起状，所述干涉筋(11)与型材本体(2)空腔的内壁相抵，并与型材本体(2)空腔的内壁贴合连接。

2.如权利要求1所述的改进型型材内部局部加强结构，其特征在于：所述加强件(1)的左右两侧面与型材本体(2)的空腔内壁贴合连接，所述加强件(1)的上下两面均与型材本体(2)的空腔内壁之间预留有间隙(12)，所述干涉筋(11)设置在加强件(1)的上下两面处。

3.如权利要求1所述的改进型型材内部局部加强结构，其特征在于：所述加强件(1)单侧周边处设置有倒角(13)。

4.如权利要求1、2或3所述的改进型型材内部局部加强结构，其特征在于：所述加强件(1)与型材本体(2)之间通过FDS铆接或螺栓连接。

5.如权利要求1所述的改进型型材内部局部加强结构，其特征在于：所述型材本体(2)的表面粘接有碳纤维层，所述碳纤维层用于提高型材本体(2)的耐腐蚀性能。

6.如权利要求1所述的改进型型材内部局部加强结构，其特征在于：所述加强件(1)包括加强件本体(14)以及设置在加强件本体(14)内的斜筋一(15)、斜筋二(16)，所述加强件本体(14)为梯形框架结构，所述加强件本体(14)与型材本体(2)的梯形空腔相配合，所述斜筋一(15)、斜筋二(16)均沿加强件本体(14)的对角线位置设于加强件本体(14)内，并与加强件本体(14)内部四角固定连接。

7.如权利要求6所述的改进型型材内部局部加强结构，其特征在于：所述加强件本体(14)内部中心设置有连接柱(17)，所述斜筋一(15)与斜筋二(16)相交于连接柱(17)处，所述斜筋一(15)、斜筋二(16)通过连接柱(17)连接为一体。

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