CN115257973A - 侧围加强板及其加工方法、侧围加强板总成和车辆 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种侧围加强板及其加工方法、侧围加强板总成和车辆。侧围加强板包括：A柱加强板和B柱加强板，所述A柱加强板和所述B柱加强板通过激光拼焊连接，以形成一体式的半门环结构，所述半门环结构具有朝下的开口。该侧围加强板中，其A柱加强板和B柱加强板的料片可通过激光拼焊连接后，再通过热冲压形成一体式的半门环结构，然后该半门环结构可与门槛加强件连接形成封闭的门环结构。该侧围加强板的设置，有利于实现整体的减重，工装成本的降低，生产效率的提高，且有利于产品公差精度的控制。

Description

侧围加强板及其加工方法、侧围加强板总成和车辆

技术领域

本申请涉及车辆技术领域，特别涉及但不限于一种侧围加强板、侧围加强板总成、车辆和侧围加强板的加工方法。

背景技术

随着新能源汽车的快速发展，对轻量化的需求和电池安全的重视，越来越多主机厂下车体门槛总成开始采用挤压铝合金门槛加强件1’，此结构减少了门槛加强结构的同时，限制了上车身零部件的设计。

一些情况中，如图1所示，门环结构除门槛加强件1’，还包括A柱下加强板2’、A柱上加强板3’、B柱加强板4’三部分，A柱上加强板3’与B柱加强板4’均采用热成型工艺，A柱下加强板2’采用冷冲压工艺，A柱下加强板2’、A柱上加强板3’、B柱加强板4’采用点焊连接为分总成，再与铝合金门槛加强件1’通过热熔自攻螺接FDS(Flow Drill Screw)连接。

该门环结构具有以下问题：

1、采用点焊工艺，对于结构限制要求较多，严重限制了零部件的结构设计，从而不能实现零件材质、材料料厚的最优配比，无法实现安全、NVH(Noise、Vibration、Harshness，噪声、振动与声振粗糙度)、强度性能与轻量化的最优解；

2、原材料利用率较低，只有65％左右，而且零部件数量多，模具、夹具、焊接机器人、检具数量多，工装成本较高；

3、生产效率较低、能耗较高：三个零件(A柱下加强板2’、A柱上加强板3’、B柱加强板4’)需2次热成型成型+4序冷冲压工艺，零部件需分别在检具上检验尺寸公差。

发明内容

以下是对本文详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。

一种侧围加强板，包括：A柱加强板和B柱加强板，所述A柱加强板和所述B柱加强板通过激光拼焊连接，以形成一体式的半门环结构，所述半门环结构具有朝下的开口。

一些示例性实施例中，所述A柱加强板包括A柱下加强板和A柱上加强板，所述A柱下加强板的上端与所述A柱上加强板的前端激光拼焊连接。

一些示例性实施例中，所述A柱加强板还包括A柱补强板，所述A柱补强板与所述A柱上加强板的上部点焊连接。

一些示例性实施例中，所述B柱加强板包括B柱上加强板、B柱中加强板和B柱下加强板，所述B柱上加强板呈T形，且所述B柱上加强板的前端与所述A柱上加强板的后端激光拼焊连接，所述B柱上加强板的下端与所述B柱中加强板的上端激光拼焊连接，所述B柱中加强板的下端与所述B柱下加强板的上端激光拼焊连接。

一些示例性实施例中，所述A柱下加强板的下端设有向后延伸的后延部，所述B柱下加强板呈倒置的T形，所述B柱下加强板的前端与所述后延部之间形成所述开口。

一些示例性实施例中，所述A柱下加强板的厚度＜所述A柱上加强板的厚度；

所述B柱下加强板的厚度＜所述B柱中加强板的厚度＜所述B柱上加强板的厚度。

一些示例性实施例中，所述侧围加强板还包括C柱加强板，所述C柱加强板与所述B柱加强板激光拼焊连接，以形成一体式的M型门环结构，所述M型门环结构具有两个朝下的开口。

一些示例性实施例中，所述侧围加强板还包括C柱加强板，所述C柱加强板包括C柱下加强板和C柱上加强板，所述C柱上加强板的前端与所述B柱上加强板的后端激光拼焊连接，所述C柱上加强板的下端与所述C柱下加强板的上端激光拼焊连接，以形成一体式的M型门环结构，所述M型门环结构具有两个朝下的开口。

一些示例性实施例中，所述侧围加强板还包括C柱加强板，所述C柱加强板包括C柱下加强板和C柱上加强板，所述C柱上加强板的前端与所述B柱上加强板的后端点焊连接，所述C柱上加强板的下端与所述C柱下加强板的上端点焊连接，以形成M型门环结构，所述M型门环结构具有两个朝下的开口。

一种侧围加强板总成，包括门槛加强件和上述任一实施提供的侧围加强板，所述侧围加强板的A柱加强板的下端和B柱加强板的下端均与所述门槛加强件连接。

一些示例性实施例中，所述侧围加强板的C柱加强板的下端与所述门槛加强件连接。

一些示例性实施例中，所述门槛加强件为挤压成型的铝合金件，所述侧围加强板为钢板，所述A柱加强板的下端、所述B柱加强板的下端和所述C柱加强板的下端设置成均通过热熔自攻螺接FDS与所述门槛加强件连接；或者

所述门槛加强件为热成型冲压或辊压的钣金件，所述侧围加强板为钢板，所述A柱加强板的下端、所述B柱加强板的下端和所述C柱加强板的下端设置成均通过点焊与所述门槛加强件连接。

一种车辆，包括上述任一实施提供的侧围加强板总成。

一种侧围加强板的加工方法，包括：

将A柱加强板和B柱加强板的各个部件分别单独落料排版，得到A柱加强板和B柱加强板的各个部件的料片；

将所述A柱加强板的各个部件的料片通过激光拼焊形成第一料片组件，将所述B柱加强板的各个部件的料片通过激光拼焊形成第二料片组件；

将所述第一料片组件和所述第二料片组件通过激光拼焊形成料片总成；

将所述料片总成通过热成型冲压工艺，形成一体式的半门环结构。

一种侧围加强板的加工方法，包括：

将A柱加强板、B柱加强板和C柱加强板的各个部件分别单独落料排版，得到A柱加强板、B柱加强板和C柱加强板的各个部件的料片；

将所述A柱加强板的各个部件的料片通过激光拼焊形成第一料片组件，将所述B柱加强板的各个部件的料片通过激光拼焊形成第二料片组件，将所述C柱加强板的各个部件的料片通过激光拼焊形成第三料片组件；

将所述第一料片组件和所述第二料片组件通过激光拼焊，并将所述第二料片组件和所述第三料片组件通过激光拼焊连接，以形成料片总成；

将所述料片总成通过热成型冲压工艺，形成一体式的M型门环结构。

本申请实施例的侧围加强板，其A柱加强板和B柱加强板通过激光拼焊连接后，再通过热冲压形成一体式的半门环结构，然后该半门环结构可与门槛加强件连接形成封闭的门环结构。该半门环结构采用激光拼焊，因此，A柱加强板和B柱加强板的各个部件可设计不同的材质和厚度，即在侧围加强板的不同区域可根据需要设计不同的材质和厚度，且A柱加强板1和B柱加强板2拼焊连接可减少零件点焊的搭接区域，实现整体的减重；半门环结构的集成化设计，将门环结构中除门槛加强件外的其他零件拼焊连接以集成为一个零件，工装成本大幅降低，热成型、冷冲压模具数量、焊装夹具、焊接机器人、零件检具减少；该半门环结构减少了焊点数量，提升焊接节拍，减少冲压工时，使得生产效率提高；半门环结构可在无需特殊夹具的支持下，完成激光拼焊，减少了所需的夹具数量，进一步降低工装成本；本申请的先激光拼焊形成半门环结构，再将半门环结构与门槛加强件连接形成门环结构的方法，有利于减少公差累计，从而保证半门环产品的一致性，有利于控制产品的公差精度。

本申请实施例的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述。

附图说明

图1为一些情况中的门环的结构示意图；

图2为根据本申请一实施例的侧围加强板的结构示意图；

图3为根据本申请一实施例的侧围加强板总成的结构示意图；

图4为根据本申请一实施例的侧围加强板的加工方法的流程示意图；

图5为根据本申请一实施例的A柱下加强板的排版落料的结构示意图；

图6为根据本申请一实施例的A柱上加强板的排版落料的结构示意图；

图7为根据本申请一实施例的B柱下加强板的排版落料的结构示意图；

图8为根据本申请一实施例的B柱中加强板的排版落料的结构示意图；

图9为根据本申请一实施例的B柱上加强板的排版落料的结构示意图；

图10为根据本申请另一实施例的侧围加强板的结构示意图；

图11为根据本申请另一实施例的侧围加强板的加工方法的流程示意图。

附图标记：

1’：门槛加强件，2’：A柱下加强板，3’：A柱上加强板，4’：B柱加强板；

1：A柱加强板，11：A柱下加强板，11a：A柱下加强板料片，111：后延部，12：A柱上加强板，12a：A柱上加强板料片，13：A柱补强板，2：B柱加强板，21：B柱下加强板，21a：B柱下加强板料片，22：B柱中加强板，22a：B柱中加强板料片，23：B柱上加强板，23a：B柱上加强板料片，31-36：激光焊接分缝，4：门槛加强件，5：C柱加强板，51：C柱下加强板，52：C柱上加强板。

具体实施方式

下文中将结合附图对本申请的实施例进行详细说明。

实施例一：

如图2所示，本实施例提供了一种侧围加强板，包括：A柱加强板1和B柱加强板2，A柱加强板1和B柱加强板2通过激光拼焊连接，以形成一体式的半门环结构。

该侧围加强板，其A柱加强板1和B柱加强板2通过激光拼焊后，再通过热冲压形成一体式的半门环结构，该半门环结构整体大致可呈C形，具有朝下的开口，该半门环结构可与门槛加强件4连接，以形成侧围加强板总成，如图3所示，门槛加强件4可将半门环结构的开口封闭，以形成封闭的门环结构，该门环结构可用于支撑前车门。该半门环结构采用激光拼焊，因此，因此，A柱加强板1和B柱加强板2的各个部件可设计不同的材质和厚度，即在侧围加强板的不同区域可根据实际需要设计不同的材质和厚度，且A柱加强板1和B柱加强板2拼焊连接，可减少零件点焊的搭接区域，实现整体的减重；半门环结构的集成化设计，将门环结构中除门槛加强件外的其他零件(A柱加强板、B柱加强板等)集成为一个零件，工装成本大幅降低，热成型、冷冲压模具数量、焊装夹具、焊接机器人、零件检具减少；该半门环结构减少了焊点数量，提升焊接节拍，减少冲压工时，使得生产效率提高；半门环结构可在无需特殊夹具的支持下，完成激光拼焊，减少了所需的夹具数量，进一步降低工装成本；本实施例的先激光拼焊形成半门环结构，再与门槛加强件4连接形成门环结构的方法，有利于减少公差累计，从而保证半门环产品的一致性，有利于控制产品的公差精度。

因此，本实施例的半门环结构，在节约原材料的同时，能够保证各部件的厚度，满足半门环不同位置的安全强度要求，保证车辆的安全性并减轻车辆的重量。

一些示例性实施例中，如图2所示，A柱加强板1包括A柱下加强板11和A柱上加强板12，A柱下加强板11的上端与A柱上加强板12的前端激光拼焊连接。

A柱加强板1中，A柱下加强板11大体可呈竖直状，A柱下加强板11的下端用于与门槛加强件4连接，或者，A柱下加强板11的下端设有向后延伸的后延部111，使得A柱下加强板11大体可呈L形，A柱下加强板11下端的后延部111用于与门槛加强件4连接；A柱下加强板11的上端与A柱上加强板12的前端激光拼焊，并形成激光焊接分缝31，A柱上加强板12的后端向后并向上延伸，使得A柱上加强板12大体呈倾斜状。

一些示例性实施例中，如图2所示，A柱加强板1还包括A柱补强板13，A柱补强板13与A柱上加强板12的上部点焊连接。其中，A柱补强板13可呈倾斜的长条状。

为应对小偏置碰撞，在A柱上加强板12的上部固定A柱补强板13。采用补强板技术，可保证A柱加强板1上部良好的传力性能，避免半门环结构碰撞弯曲。

一些示例性实施例中，A柱下加强板11的厚度＜A柱补强板13的厚度＜A柱上加强板12的厚度。如：A柱下加强板11的厚度可为1.1mm-1.5mm，如可为：1.2mm、1.3mm、1.4mm等；A柱上加强板11的厚度可为1.4mm-1.8mm，如可为：1.5mm、1.6mm、1.7mm、1.8mm等。

一些示例性实施例中，A柱下加强板11的屈服强度＜A柱补强板13的屈服强度，A柱上加强板12的屈服强度＜A柱补强板13的屈服强度。其中，A柱下加强板11的屈服强度可等于或小于A柱上加强板12的屈服强度。

一些示例性实施例中，A柱下加强板11的抗拉强度＜A柱补强板13的抗拉强度，A柱上加强板12的抗拉强度＜A柱补强板13的抗拉强度。其中，A柱下加强板11的抗拉强度可等于或小于A柱上加强板12的抗拉强度。

一些示例性实施例中，A柱下加强板11为钢板，且厚度为1.1mm，屈服强度大于950MPa，抗拉强度大于1300Mpa。如，A柱下加强板11所采用的钢材的型号可为CR950/1300HS-AS，其中，CR(Cold Rolled)表示冷轧，HS(Hot Stamping)表示热冲压，950/1300HS表示热冲压后的最小屈服强度值/最小抗拉强度值，AS(铝Al、硅Si的首字母)表示冷轧热浸镀铝硅产品。

A柱上加强板12为钢板，且厚度为1.8mm，屈服强度大于950MPa，抗拉强度大于1300Mpa。如，A柱上加强板12所采用的钢材的型号可为CR950/1300HS-AS。即，A柱下加强板11和A柱上加强板12可采用同种材质，只是厚度不同。

A柱补强板13为钢板，且厚度为1.6mm，屈服强度大于1200MPa，抗拉强度大于1800Mpa。如，A柱补强板13所采用的钢材的型号可为CR1200/1800HS-AS。

为应对小偏置碰撞，采用补强板技术，A柱补强板13可采用屈服强度大于1200Mpa、抗拉强度大于1700Mpa、厚度1.6mm的热成型材质设计，保证A柱加强板1上部良好的传力，避免碰撞弯曲。

当然，A柱下加强板11、A柱补强板13、A柱上加强板12的材质、厚度、屈服强度、抗拉强度等不限于上述，还可以根据实际需要进行设计。

一些示例性实施例中，如图2所示，B柱加强板2包括B柱下加强板21、B柱中加强板22和B柱上加强板23，B柱上加强板23整体可呈正置的T形，且B柱上加强板23的前端与A柱上加强板12的后端激光拼焊连接，B柱上加强板23的下端与B柱中加强板22的上端激光拼焊连接，B柱中加强板22的下端与B柱下加强板21的上端激光拼焊连接。

B柱加强板2中，B柱下加强板21的下端用于与门槛加强件4连接；B柱下加强板21的上端与B柱中加强板22的下端激光拼焊，并形成激光焊接分缝34；B柱中加强板22的上端与B柱上加强板23的下端激光拼焊，并形成激光焊接分缝33；B柱上加强板23的前端与A柱上加强板12的后端激光拼焊，并形成激光焊接分缝32。

其中，B柱下加强板21可呈倒置的T形，B柱下加强板21的前端与A柱下加强板11的后延部111之间形成C形半门环结构的开口。B柱下加强板21下端的横向部分可用于与门槛加强件4连接。

一些示例性实施例中，B柱下加强板21的厚度＜B柱中加强板22的厚度＜B柱上加强板23的厚度。其中，B柱上加强板23的厚度＜A柱上加强板12的厚度，如：B柱上加强板23的厚度可比A柱上加强板12的厚度小0.2mm左右。B柱上加强板23的厚度可为1.2mm-1.6mm，B柱中加强板22的厚度可为1.4mm-1.8mm，B柱下加强板21的厚度可为1.2mm-1.4mm。

一些示例性实施例中，B柱下加强板21的屈服强度＜B柱中加强板22的屈服强度，B柱下加强板21的屈服强度＜B柱上加强板23的屈服强度。其中，B柱中加强板22的屈服强度可等于B柱上加强板23的屈服强度。

一些示例性实施例中，B柱下加强板21的抗拉强度＜B柱中加强板22的抗拉强度，B柱下加强板21的抗拉强度＜B柱上加强板23的抗拉强度。其中，B柱中加强板22的抗拉强度可等于B柱上加强板23的抗拉强度。

一些示例性实施例中，B柱下加强板21为钢板，且厚度为1.2mm，屈服强度大于350MPa，抗拉强度大于500Mpa。如，B柱下加强板21所采用的钢材的型号可为CR350/500HS-AS。

B柱中加强板22为钢板，且厚度为1.4mm，屈服强度大于950MPa，抗拉强度大于1300Mpa。如，B柱中加强板22所采用的钢材的型号可为CR950/1300HS-AS。

B柱上加强板23为钢板，且厚度为1.8mm，屈服强度大于950MPa，抗拉强度大于1300Mpa。如，B柱上加强板23所采用的钢材的型号可为CR950/1300HS-AS。即，B柱中加强板22和B柱上加强板23可采用同种材质，只是厚度不同。

侧碰时，因B柱加强板2的下段区域(B柱下加强板21处)变形较大，高屈服热成型材料脆性较大，因此可选取厚度1.2mm、屈服强度大于350Mpa、抗拉强度大于500Mpa的热成型材质，增加B柱加强板2下段区域的延展性，避免碰撞时容易开裂的问题。

本实施例的半门环结构，通过六块不同材质、厚度的料片形成六个部件——A柱下加强板11、A柱上加强板12、A柱补强板13、B柱下加强板21、B柱中加强板22和B柱上加强板23，并通过激光拼焊实现A柱下加强板11、A柱上加强板12、B柱下加强板21、B柱中加强板22和B柱上加强板23的连接，形成四段激光焊接分缝31-34，实现了不同区域不同性能的集成化设计。

当然，B柱下加强板21、B柱中加强板22、B柱上加强板23的材质、厚度、屈服强度、抗拉强度等不限于上述，还可以根据实际需要进行设计。

如图3所示，本实施例还提供了一种侧围加强板总成，包括门槛加强件4和侧围加强板，侧围加强板的A柱加强板1的下端和B柱加强板2的下端均与门槛加强件4连接。

侧围加强板为半门环结构，该半门环结构的两端(即A柱加强板1的下端和B柱加强板2的下端)均与门槛加强件4连接，使得门槛加强件4可将半门环结构的开口封闭，形成封闭的门环结构。

一些示例性实施例中，门槛加强件4为挤压成型的铝合金件，A柱加强板1的下端和B柱加强板2的下端均通过FDS实现与门槛加强件4的连接。

本实施例的半门环结构，适于与挤压铝合金形成的门槛加强件4连接形成车体架构，具有广泛的适用性和良好的经济效益。

门槛加强件4可通过FDS实现与半门环结构的连接，当然，还可以通过其他方式进行连接，在此不再限定。如：门槛加强件4可采用热成型冲压或辊压的钣金件(如不锈钢件)，并通过点焊实现与A柱加强板1和B柱加强板2的下端的连接。

如图4所示，本实施提供了一种侧围加强板的加工方法，包括：

S102：将A柱加强板和B柱加强板的各个部件分别单独落料排版，得到A柱加强板和B柱加强板的各个部件的料片；

S104：将A柱加强板的各个部件的料片通过激光拼焊形成第一料片组件，将B柱加强板的各个部件的料片通过激光拼焊形成第二料片组件；

S106：将第一料片组件和第二料片组件通过激光拼焊形成料片总成；

S108：将料片总成通过热成型冲压工艺，形成一体式的半门环结构。

本实施的侧围加强板，其可采用如下方法进行加工制作：

a)如图5-图9所示，将A柱加强板1和B柱加强板2的各个部件——A柱下加强板11、A柱上加强板12、B柱下加强板21、B柱中加强板22、B柱上加强板23分别单独排版落料，得到A柱下加强板11的料片11a、A柱上加强板12的料片12a、B柱下加强板21的料片21a、B柱中加强板22的料片22a、B柱上加强板23的料片23a；

b)将A柱下加强板11的料片11a与A柱上加强板12的料片12a通过激光拼焊技术连接，形成第一料片组件；将B柱下加强板21的料片21a、B柱中加强板22的料片22a与B柱上加强板23的料片23a通过激光拼焊技术连接，形成第二料片组件；

c)将第一料片组件与第二料片组件通过激光拼焊技术连接，形成料片总成；

d)将料片总成通过热成型冲压工艺，形成一体式的半门环结构；

e)对一体式的半门环结构进行激光修边、开孔，最终完成一体式的半门环结构成品。

其中，在A柱加强板1包括A柱补强板13的情况下，可将料片总成与A柱补强板13采用传统点焊连接，再对固定有A柱补强板13的料片总成通过热成型冲压工艺。

本实施例的半门环结构的侧围加强板的加工方法，相比于整体采用激光拼焊形成封闭的门环结构的方案，由于整体采用激光拼焊形成封闭的门环结构时，封闭的门环料片的尺寸链闭环，且激光拼焊时需采用曲线拼焊，故拼焊时需要用到拼焊夹具定位，导致工装成本高，生成效率低；而本实施例中，由于整体采用激光拼焊形成开口的半门环结构，半门环料片的尺寸链未闭合，在拼焊形成第一料片组件、第二料片组件时为直线拼焊，将第一料片组件和第二料片组件拼焊形成料片总成时仍为直线拼焊，因此拼焊时未使用到曲线焊接，故无需拼焊夹具，降低了工装成本，且生成效率提高。

本实施例的半门环结构的侧围加强板，在结构设计上，平衡了车身安全、NVH、强度以及轻量化等性能需求，采用相对自由、对结构影响较小的激光拼焊工艺；针对侧围加强板不同区域的安全性能要求，配置不同材质和厚度的材料，并在A柱上加强板12上设计A柱补强板13(与A柱上加强板12点焊连接)，优化零件接头结构设计；最后，通过热成型工艺，形成一体式热成型半门环结构，实现零部件的集成化设计，从而大幅减少工装成本，提升生产效率，减重15％左右。

此外，本实施例的半门环结构，在制造工艺上，依托激光拼焊工艺，各部件均单独进行排样落料后，形成半环形料片，从而大幅提升材料利用率；同时，相比于一些情况中的整体式门环结构，尺寸链闭环，因此需要夹具定位，而改进后，因半环形料片的设计，几个部件的尺寸链是可以吸收的，因此在无需特殊料片夹具的支持下，即可完成激光连接，降低工装成本；激光拼焊完成后再采用热成型工艺形成半门环结构，并在模具设计时，A柱加强板1、B柱加强板2区域处均设计有液压抬升机构，以实现A柱加强板1、B柱加强板2的同步抬升，减少零件的扭曲变形，最后镭射切割修边、开孔，形成公差可控的一体式热成型半门环结构产品。

本实施例还提供了一种车辆，包括上述任一实施提供的侧围加强板总成。

该车辆可为电动汽车或混动汽车或其他类型的车辆。

综上所述，本申请实施例的侧围加强板具有如下优点：

1)侧围加强板为采用激光拼焊接工艺形成的一体式的半门环结构，在不同区域设计不同材料的材质和厚度，并减少零件点焊搭接区域，实现减重15％左右；

2)半门环结构将A柱加强板和B柱加强板集成为一个零件，该集成化设计，使得工装成本大幅降低，热成型、冷冲压模具数量由一些情况中门环结构所需的6套/单侧减少到1套/单侧，焊装夹具、焊接机器人、零件检具由一些情况中的6套/车减少到2套/车；

3)生产效率提高：减少焊点52个/车，提升基地焊接节拍；较一些情况中门环结构的单侧4序冷冲压+2次热成型冲压工时缩减到1次热成型冲压工时；

4)半门环结构通过落料排版优化，材料利用率可由62％提升到75％以上；同时，在无需特殊料片夹具的支持下，即可完成激光连接，减少两副料片夹具，进一步降低工装成本；

5)通过模具优化设计，取件时，B柱加强板区域处增加液压抬升结构，与A柱加强板区域同步抬升，避免零部件扭曲变形，从而保证半门环产品的一致性，控制产品的公差精度。

实施例二：

本实施例提供了一种侧围加强板，其与实施例一中的侧围加强板的主要区别在于，还包括C柱加强板5。

如图10所示，本实施例的侧围加强板除包括A柱加强板1和B柱加强板2之外，还包括C柱加强板5，C柱加强板5与B柱加强板通过激光拼焊连接，以形成一体式的M型门环结构。

该侧围加强板，其A柱加强板1、B柱加强板2和C柱加强板5通过激光拼焊后，再通过热冲压形成一体式的M型门环结构，该M型门环结构可具有两个朝下的开口，其中，A柱加强板1与B柱加强板2之间具有一个朝向的开口，B柱加强板2与C柱加强板5之间具有一个朝向的开口。M型门环结构可与门槛加强件4连接，以形成侧围加强板总成，门槛加强件4可将M型门环结构的两个开口封闭，以形成两个封闭的门环结构，该两个门环结构可分别用于支撑前车门和后车门。

该M型门环结构采用激光拼焊连接，因此，因此，A柱加强板1、B柱加强板2和C柱加强板5的各个部件可设计不同的材质和厚度，即在侧围加强板的不同区域可根据实际需要设计不同的材质和厚度，以满足M型门环结构不同位置的安全强度要求，保证车辆的安全性；A柱加强板1、B柱加强板2和C柱加强板5拼焊连接，可减少零件点焊的搭接区域，实现整体的减重，进而有利于减轻车辆的重量；M型门环结构的集成化设计，将封闭的门环结构中除门槛加强件外的其他零件(A柱加强板、B柱加强板、C柱加强板5等)集成为一个零件，工装成本大幅降低，热成型、冷冲压模具数量、焊装夹具、焊接机器人、零件检具减少；该M型门环结构减少了焊点数量，提升焊接节拍，减少冲压工时，使得生产效率提高；M型门环结构可在无需特殊夹具的支持下，完成激光拼焊，减少了所需的夹具数量，进一步降低工装成本；本实施例的先激光拼焊形成M型门环结构，再与门槛加强件4连接形成封闭的门环结构的方法，有利于减少公差累计，从而保证M型门环产品的一致性，有利于控制产品的公差精度。

因此，本实施例的M型门环结构，在节约原材料的同时，能够保证各部件的厚度，满足M型门环不同位置的安全强度要求，保证车辆的安全性并减轻车辆的重量。

一些示例性实施例中，如图10所示，C柱加强板5包括C柱下加强板51和C柱上加强板52，C柱上加强板52的前端与B柱上加强板的后端激光拼焊连接，C柱上加强板52的下端与C柱下加强板51的上端激光拼焊连接，以形成一体式的M型门环结构。

C柱加强板5中，C柱下加强板51的下端用于与门槛加强件4连接，C柱下加强板51的上端与C柱上加强板52的下端激光拼焊，并形成激光焊接分缝36；C柱上加强板52的前端与B柱上加强板23的后端激光拼焊，并形成激光焊接分缝35。

一些示例性实施例中，A柱下加强板11的厚度＜A柱上加强板12的厚度。

一些示例性实施例中，A柱下加强板11的屈服强度＜A柱上加强板12的屈服强度。

一些示例性实施例中，A柱下加强板11的抗拉强度＜A柱上加强板12的抗拉强度。

一些示例性实施例中，A柱下加强板11为钢板，且厚度为1.1mm，屈服强度大于780MPa，抗拉强度大于980Mpa。如，A柱下加强板11所采用的钢材的型号可为CR780/980HS-AS。

A柱上加强板12为钢板，且厚度为1.8mm，屈服强度大于950MPa，抗拉强度大于1300Mpa。如，A柱上加强板12所采用的钢材的型号可为CR950/1300HS-AS。

当然，A柱加强板1也可以根据需要，在A柱上加强板12上点焊固定A柱补强板。

一些示例性实施例中，B柱下加强板21的厚度＜B柱中加强板22的厚度＜B柱上加强板23的厚度。

一些示例性实施例中，B柱下加强板21的屈服强度＜B柱中加强板22的屈服强度，B柱下加强板21的屈服强度＜B柱上加强板23的屈服强度。其中，B柱中加强板22的屈服强度可等于B柱上加强板23的屈服强度。

一些示例性实施例中，B柱下加强板21的抗拉强度＜B柱中加强板22的抗拉强度，B柱下加强板21的抗拉强度＜B柱上加强板23的抗拉强度。其中，B柱中加强板22的抗拉强度可等于B柱上加强板23的抗拉强度。

一些示例性实施例中，B柱下加强板21为钢板，且厚度为1.2mm，屈服强度大于350MPa，抗拉强度大于500Mpa。如，B柱下加强板21所采用的钢材的型号可为CR350/500HS-AS。

B柱中加强板22为钢板，且厚度为1.4mm，屈服强度大于950MPa，抗拉强度大于1300Mpa。如，B柱中加强板22所采用的钢材的型号可为CR950/1300HS-AS。

B柱上加强板23为钢板，且厚度为1.6mm，屈服强度大于950MPa，抗拉强度大于1300Mpa。如，B柱上加强板23所采用的钢材的型号可为CR950/1300HS-AS。即，B柱中加强板22和B柱上加强板23可采用同种材质，只是厚度不同。

一些示例性实施例中，C柱下加强板51的厚度＜C柱上加强板52的厚度。

一些示例性实施例中，C柱下加强板51的屈服强度＝C柱上加强板52的屈服强度。

一些示例性实施例中，C柱下加强板51的抗拉强度＝C柱上加强板52的抗拉强度。

一些示例性实施例中，C柱下加强板51为钢板，且厚度为1.0mm，屈服强度大于950MPa，抗拉强度大于1300Mpa。如，C柱下加强板51所采用的钢材的型号可为CR950/1300HS-AS。

C柱上加强板52为钢板，且厚度为1.2mm，屈服强度大于950MPa，抗拉强度大于1300Mpa。如，C柱上加强板52所采用的钢材的型号可为CR950/1300HS-AS。即，C柱下加强板51和C柱上加强板52可采用同种材质，只是厚度不同。

当然，A柱下加强板11、A柱上加强板12、B柱下加强板21、B柱中加强板22、B柱上加强板23、C柱下加强板51和C柱上加强板52的材质、厚度、屈服强度、抗拉强度等不限于上述，还可以根据实际需要进行设计。

本实施例的侧围加强板，形成M型门环结构，在加工过程中进行取件时，A柱加强板1、B柱加强板2和C柱加强板5区域处可均设有液压抬升结构，以便将A柱加强板1、B柱加强板2和C柱加强板5同步抬升，避免零部件扭曲变形。

本实施例提供了一种侧围加强板总成，包括门槛加强件4和侧围加强板，侧围加强板的A柱加强板1的下端、B柱加强板2的下端和C柱加强板5的下端均与门槛加强件4连接。

其中，A柱加强板1的下端、B柱加强板2的下端和C柱加强板5的下端可均通过FDS实现与挤压铝合金形成的门槛加强件4连接。

本实施例的M型门环结构，适于与挤压铝合金形成的门槛加强件4连接形成车体架构，具有广泛的适用性和良好的经济效益。

门槛加强件4可通过FDS实现与M型门环结构的连接，当然，还可以通过其他方式进行连接，在此不再限定。如：门槛加强件4可采用热成型冲压或辊压的钣金件(如不锈钢件)，并通过点焊实现与A柱加强板1、B柱加强板2和C柱加强板5的下端的连接。

如图11所示，本实施例提供了一种侧围加强板的加工方法，包括：

S202：将A柱加强板、B柱加强板和C柱加强板的各个部件分别单独落料排版，得到A柱加强板、B柱加强板和C柱加强板的各个部件的料片；

S204：将A柱加强板的各个部件的料片通过激光拼焊形成第一料片组件，将B柱加强板的各个部件的料片通过激光拼焊形成第二料片组件，将C柱加强板的各个部件的料片通过激光拼焊形成第三料片组件；

S206：将第一料片组件和第二料片组件通过激光拼焊，并将第二料片组件和第三料片组件通过激光拼焊连接，以形成料片总成；

S208：将料片总成通过热成型冲压工艺，形成一体式的M型门环结构。

本实施的侧围加强板，其可采用如下方法进行加工制作：

a)将A柱加强板1、B柱加强板2和C柱加强板5的各个部件——A柱下加强板11、A柱上加强板12、B柱下加强板21、B柱中加强板22、B柱上加强板23、C柱下加强板51、C柱上加强板52分别单独排版落料，得到A柱下加强板11的料片、A柱上加强板12的料片、B柱下加强板21的料片、B柱中加强板22的料片、B柱上加强板23的料片、C柱下加强板51的料片、C柱上加强板52的料片；

b)将A柱下加强板11的料片与A柱上加强板12的料片通过激光拼焊技术连接，形成第一料片组件；将B柱下加强板21的料片、B柱中加强板22的料片与B柱上加强板23的料片通过激光拼焊技术连接，形成第二料片组件；将C柱下加强板51的料片与C柱上加强板52的料片通过激光拼焊技术连接，形成第三料片组件；

c)将第一料片组件与第二料片组件通过激光拼焊技术连接，并将第二料片组件与第三料片组件通过激光拼焊技术连接，以形成料片总成；

d)将料片总成通过热成型冲压工艺，形成一体式的M型门环结构；

e)对一体式的M型门环结构进行激光修边、开孔，最终完成一体式的M型门环结构成品。

本实施例的M型门环结构的侧围加强板的加工方法，相比于整体采用激光拼焊形成封闭的门环结构的方案，由于整体采用激光拼焊形成封闭的门环结构时，封闭的门环料片的尺寸链闭环，且激光拼焊时需采用曲线拼焊，故拼焊时需要用到拼焊夹具定位，导致工装成本高，生成效率低；而本实施例中，由于整体采用激光拼焊形成开口的M型门环结构，M型门环料片的尺寸链未闭合，在拼焊形成第一料片组件、第二料片组件、第三料片组件时为直线拼焊，将第一料片组件和第二料片组件拼焊、第二料片组件和第三料片组件拼焊形成料片总成时仍为直线拼焊，因此拼焊时未使用到曲线焊接，故无需拼焊夹具，降低了工装成本，且生成效率提高。

应当理解，本实施例的C柱加强板5的各部件之间、以及C柱加强板5与B柱加强板2之间不限于通过激光拼焊连接，还可以通过其他方式连接，如：C柱上加强板52的前端与B柱上加强板23的后端点焊连接，C柱上加强板52的下端与C柱下加强板51的上端点焊连接，以形成M型门环结构，该M型门环结构具有两个朝下的开口。

虽然本申请所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本申请而采用的实施方式，并非用以限定本申请。任何本申请所属领域内的技术人员，在不脱离本申请所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本申请的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (12)

1.一种侧围加强板，其特征在于，包括：A柱加强板和B柱加强板，所述A柱加强板和所述B柱加强板通过激光拼焊连接，以形成一体式的半门环结构，所述半门环结构具有朝下的开口。

2.根据权利要求1所述的侧围加强板，其特征在于，所述A柱加强板包括A柱下加强板和A柱上加强板，所述A柱下加强板的上端与所述A柱上加强板的前端激光拼焊连接。

3.根据权利要求2所述的侧围加强板，其特征在于，所述B柱加强板包括B柱上加强板、B柱中加强板和B柱下加强板，所述B柱上加强板呈T形，且所述B柱上加强板的前端与所述A柱上加强板的后端激光拼焊连接，所述B柱上加强板的下端与所述B柱中加强板的上端激光拼焊连接，所述B柱中加强板的下端与所述B柱下加强板的上端激光拼焊连接；

所述A柱下加强板的下端设有向后延伸的后延部，所述B柱下加强板呈倒置的T形，所述B柱下加强板的前端与所述后延部之间形成所述开口。

4.根据权利要求3所述的侧围加强板，其特征在于，所述A柱下加强板的厚度＜所述A柱上加强板的厚度；

所述B柱下加强板的厚度＜所述B柱中加强板的厚度＜所述B柱上加强板的厚度。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的侧围加强板，其特征在于，还包括C柱加强板，所述C柱加强板与所述B柱加强板激光拼焊连接，以形成一体式的M型门环结构，所述M型门环结构具有两个朝下的开口。

6.根据权利要求3所述的侧围加强板，其特征在于，还包括C柱加强板，所述C柱加强板包括C柱下加强板和C柱上加强板，所述C柱上加强板的前端与所述B柱上加强板的后端激光拼焊连接，所述C柱上加强板的下端与所述C柱下加强板的上端激光拼焊连接，以形成一体式的M型门环结构，所述M型门环结构具有两个朝下的开口。

7.根据权利要求3所述的侧围加强板，其特征在于，还包括C柱加强板，所述C柱加强板包括C柱下加强板和C柱上加强板，所述C柱上加强板的前端与所述B柱上加强板的后端点焊连接，所述C柱上加强板的下端与所述C柱下加强板的上端点焊连接，以形成M型门环结构，所述M型门环结构具有两个朝下的开口。

8.一种侧围加强板总成，其特征在于，包括门槛加强件和权利要求1至7中任一项所述的侧围加强板，所述侧围加强板的A柱加强板的下端和B柱加强板的下端均与所述门槛加强件连接。

9.根据权利要求8所述的侧围加强板总成，其特征在于，所述侧围加强板为权利要求5至7中任一项所述的侧围加强板，所述侧围加强板的C柱加强板的下端与所述门槛加强件连接；其中：

所述门槛加强件为挤压成型的铝合金件，所述侧围加强板为钢板，所述A柱加强板的下端、所述B柱加强板的下端和所述C柱加强板的下端设置成均通过热熔自攻螺接FDS与所述门槛加强件连接；或者，

所述门槛加强件为热成型冲压或辊压的钣金件，所述侧围加强板为钢板，所述A柱加强板的下端、所述B柱加强板的下端和所述C柱加强板的下端设置成均通过点焊与所述门槛加强件连接。

10.一种车辆，其特征在于，包括权利要求8至9中任一项所述的侧围加强板总成。

11.一种权利要求1至4中任一项所述的侧围加强板的加工方法，其特征在于，包括：

将A柱加强板和B柱加强板的各个部件分别单独落料排版，得到A柱加强板和B柱加强板的各个部件的料片；

将所述A柱加强板的各个部件的料片通过激光拼焊形成第一料片组件，将所述B柱加强板的各个部件的料片通过激光拼焊形成第二料片组件；

将所述第一料片组件和所述第二料片组件通过激光拼焊形成料片总成；

将所述料片总成通过热成型冲压工艺，形成一体式的半门环结构。

12.一种权利要求5或6所述的侧围加强板的加工方法，其特征在于，包括：

将A柱加强板、B柱加强板和C柱加强板的各个部件分别单独落料排版，得到A柱加强板、B柱加强板和C柱加强板的各个部件的料片；

将所述A柱加强板的各个部件的料片通过激光拼焊形成第一料片组件，将所述B柱加强板的各个部件的料片通过激光拼焊形成第二料片组件，将所述C柱加强板的各个部件的料片通过激光拼焊形成第三料片组件；

将所述第一料片组件和所述第二料片组件通过激光拼焊，并将所述第二料片组件和所述第三料片组件通过激光拼焊连接，以形成料片总成；

将所述料片总成通过热成型冲压工艺，形成一体式的M型门环结构。

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