CN116812010A - 一种b柱内板 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种B柱内板，包括B柱内板上段、B柱内板中段以及B柱内板下段，所述B柱内板上段、B柱内板中段以及B柱内板下段由上至下依次固定在B柱外板内侧，所述B柱内板中段和B柱内板下段之间有间距形成用于安装安全带收卷器的开口结构。本发明的优点在于，能够实现车身轻量化，同时能降低生产成本、提升生产效率和保证质量。

Description

一种B柱内板

技术领域

本发明涉及汽车车身技术领域，具体为一种B柱内板。

背景技术

在汽车车身技术领域，侧围总成结构是车身设计中最为关键的部件之一。而B柱结构是侧围总成设计中最为关键的部件之一。B柱在碰撞测试中，特别是侧碰和顶部抗压测试时，对汽车的安全性起着至关重要的作用。同时B柱还需要满足车门密封条、侧围、门锁、安全带卷收器等周边零件的连接和安装。

目前，常见的B柱内板结构常采用整体式，上部与侧围上边梁连接，中间与B柱外板连接，下部与侧围门槛梁连接，不仅零件重量大，还需要在白车身焊接主拼生产线生产制造，工艺复杂导致影响生产效率和质量控制。例如公布号为CN215475375U的中国实用新型专利文献一种汽车B柱组件，其中公开了就是整体式B柱内板结构，同样会出现上述问题。

另外，公布号为CN207889826U的中国实用新型专利文献公开了汽车B柱内板，虽然该专利中B柱内板分为上下两段，在下段上冲压有通孔用于安装安全带卷收器，安全带卷收器安装在B柱内外板腔体内部，存在安装空间局促导致装配不方便，并且B柱内板的通孔冲裁掉形成废料，材料利用率低，生产成本高；另外，由于通孔区域属于碰撞吸能区域，通孔两侧的下段与B柱外板连接导致该区域强度提高，不利于侧面碰撞时能量的吸收。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于如何实车身现轻量化，同时能降低生产成本、提升生产效率和保证质量。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种B柱内板，包括B柱内板上段、B柱内板中段以及B柱内板下段，所述B柱内板上段、B柱内板中段以及B柱内板下段由上至下依次固定在B柱外板内侧，所述B柱内板中段和B柱内板下段之间有间距形成用于安装安全带收卷器的开口结构。

本发明将B柱内板分为B柱内板上段、B柱内板中段以及B柱内板下段三个独立结构，与传统整体B柱内板结构相对比，节省了更多的材料，降低了生产成本，并且通过开口结构的设置，弱化B柱加强件总成在开口结构处的强度，与B柱加强件总成的底部和顶部对比，形成相对的软区吸能结构，利于侧面碰撞时能量的吸收；而且还取消了开口结构处B柱内板，不仅降低了B柱加强件总成重量，有利于车身轻量化设计，还为安全带卷收器的安装提供足够的空间，保证安全带卷收器的装配方便性，提升生产制造效率。

另外，所述B柱内板中段与B柱外板可以在车身焊接主线前，提前焊接成子总成结构，然后再与侧围外板一起上焊接主线，这样可以缩短焊接车间的生产节拍，并且较少了焊接尺寸链，更容易控制焊接质量。并且本发明所述B柱内板下段通过四周的搭接边，与B柱外板、侧围下门槛梁焊接，其下部先与侧围下门槛梁通过搭接边点焊焊接，形成焊接子总成结构，然后在与侧围外板总拼时，与B柱外板通过搭接边点焊连接，这样可以解决传统整体式B柱内板此处焊枪通道遮挡，无法点焊的问题。

优选地，所所述B柱内板上段沿车身长度方向的两侧设置有长翻边。

优选地，所述长翻边长度不小于12mm。

优选地，所述B柱内板中段沿车身长度方向的两侧设置有短翻边。

优选地，所述短翻边的宽度为3-8mm。

优选地，所述B柱内板中段和B柱内板下段之间的间距不小于100mm。

优选地，所述短翻边采用远程激光焊接或CMT冷金属过渡焊接工艺与B柱外板焊接固定。

优选地，所述B柱内板上段、B柱内板中段、B柱内板下段均采用镀锌钢板制成。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明将B柱内板分为B柱内板上段、B柱内板中段以及B柱内板下段三个独立结构，与传统整体B柱内板结构相对比，节省了更多的材料，降低了生产成本，并且通过开口结构的设置，弱化B柱加强件总成在开口结构处的强度，与B柱加强件总成的底部和顶部对比，形成相对的软区吸能结构，利于侧面碰撞时能量的吸收；而且还取消了开口结构处B柱内板，不仅降低了B柱加强件总成重量，有利于车身轻量化设计，还为安全带卷收器的安装提供足够的空间，保证安全带卷收器的装配方便性，提升生产制造效率。

另外，所述B柱内板中段与B柱外板可以在车身焊接主线前，提前焊接成子总成结构，然后再与侧围外板一起上焊接主线，这样可以缩短焊接车间的生产节拍，并且较少了焊接尺寸链，更容易控制焊接质量。并且本发明所述B柱内板下段通过四周的搭接边，与B柱外板、侧围下门槛梁焊接，其下部先与侧围下门槛梁通过搭接边点焊焊接，形成焊接子总成结构，然后在与侧围外板总拼时，与B柱外板通过搭接边点焊连接，这样可以解决传统整体式B柱内板此处焊枪通道遮挡，无法点焊的问题。

2、将短翻边替换B柱内板中段原有的长翻边，满足侧面碰撞性能的同时，降低了重量，进而有利于车身轻量化设计。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图；

图2为本发明实施例A柱加强件总成的结构示意图；

图3为本发明实施例A柱加强件总成与机舱边梁的连接示意图；

图4为本发明实施例A柱上加强件总成的结构示意图；

图5为本发明实施例A柱上加强管的结构示意图；

图6为本发明实施例B柱加强件总成的结构示意图；

图7为本发明实施例B柱加强件总成的剖视图；

图8为本发明实施例侧围外板的剖视图；

图9为本发明实施例B柱内板节省材料的示意图。

具体实施方式

为便于本领域技术人员理解本发明技术方案，现结合说明书附图对本发明技术方案做进一步的说明。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

参阅图1，本实施例公开了一种侧围总成，包括侧围外板1、A柱加强件总成2、A柱上加强件总成3、B柱加强件总成4、侧围下门槛梁5以及门框密封条6；所述A柱加强件总成2、A柱上加强件总成3、B柱加强件总成4、侧围下门槛梁5依次连接形成封闭的前门洞结构并固定在侧围外板1上，所述前门洞结构绕设有一圈门框密封条6。

参阅图2，所述A柱加强件总成2包括A柱加强件21、A柱上铰链补强板22、A柱上铰链安装加强件23、A柱限位器安装加强件24、A柱下铰链安装加强件25、A柱加强管26、A柱加强件前支架27、侧围前部外板28，所述A柱加强件21两端分别连接A柱上加强件总成3和侧围下门槛梁5，所述A柱加强件21上焊接有A柱上铰链补强板22、A柱限位器安装加强件24、A柱下铰链安装加强件25、A柱加强件前支架27和侧围前部外板28，所述A柱上铰链安装加强件23焊接在A柱上铰链补强板22上，具体采用点焊的方式焊接；所述A柱加强管26沿A柱加强件21的长度方向并采用远程激光焊的方式焊接在A柱加强件21上，避免另外增加支架连接。

所述A柱加强管26为封闭状的热气胀管，从A柱三角窗区域贯穿至A柱下门槛区域，由于热气胀成型工艺制作的零件强度高，抗拉强度可达1500-2000MPa，在本实施例中采用热气胀成型工艺制作，该工艺包括制管-预弯-预成形-加热-热气胀成形-切边切孔，其中该工艺中制管优选有缝钢管。所述A柱加强管26制管采用的材料可选用镀层板或者普板，为了降低成本，在本实施中采用普板；所述A柱加强管26可选择等截面或者变截面结构，为了灵活匹配及避让周边零件，在本实施中采用变截面结构，截面变化率≤12％；所述A柱加强管26可选择等料厚或者变料厚结构，为了降低成本，在本实施中采用等料厚结构。

进一步的，所述A柱加强管26还上开设有减重漏液孔，方便涂装漏液和减轻A柱加强件总成2质量。

所述A柱加强件21与A柱上铰链补强板22采用一体热成型，具体的一体热成型为A柱加强件21与A柱上铰链补强板22的料片先焊接在一起，再到热冲压模具中一体冲压，同时为了安装前门上铰链，焊接有A柱上铰链安装加强件23，提高A柱加强件总成2的结构强度，进而提高前门上铰链的安装强度，防止车门下掉。在本实施例中A柱加强件21与A柱上铰链补强板22采用一体热成型，由于热成型强度高，同时内部增加A柱加强管26来增加强度，相较与传统结构，A柱加强件21板厚可减小，进而减轻侧围总成质量。

参阅图3，所述A柱加强件前支架27、侧围前部外板28作为A柱加强件21的前部延伸，与下车体总成中的机舱边梁102连接，为碰撞力提供传力路径。

参阅图4，所述A柱上加强件总成3包括A柱上加强管31、顶盖前横梁支撑板32、B柱连接支架33、后连接板34、行李架前安装支架35和多个支撑件36；所述A柱上加强管31一端连接所述A柱加强件21，另一端通过后连接板34连接侧围后内板焊接总成5，所述A柱上加强管31通过远程激光焊的方式焊接有顶盖前横梁支撑板32、B柱连接支架33、后连接板34、行李架前安装支架35和多个支撑件36，所述A柱上加强管31通过B柱连接支架33连接所述B柱加强件总成4。

本发明A柱上加强件总成3相较传统的A柱上加强件总成，焊点较少、焊接工艺简单，有助于提高生产效率，减少焊接成本。

所述A柱上加强管31为封闭状的热气胀管，从A柱三角窗区域贯穿至C柱区域；在本实施例中所述A柱上加强管31采用热气胀的工艺制作成型，抗拉强度可达到1500-2000MPa，该工艺包括制管-预弯-预成型-加热-热气胀成型-切边切孔，其中该工艺中制管出于成本考虑选择有缝钢管，所述A柱上加强管31制管采用的材料可选用镀层板或者普板，为了降低成本，在本实施例中材料采用普板；所述A柱上加强管31可选择等截面或者变截面结构，考虑周边零件的安装与连接，采用变截面结构，截面变化率≤12％；所述A柱上加强管31可选择等料厚或者变料厚结构，在本实施例中采用变料厚结构。

传统的A柱上加强件总成，通过将截面增大，内部增加加强件提升结构强度，但会导致零件结构增重。而在本发明中由于A柱上加强管31采用封闭状的热气胀管，相较于传统结构截面尺寸减小，不仅有利于减小A柱障碍角，减小驾驶员的视野盲区，增加A柱造型的灵活性，而且还提高了A柱上加强件总成3的结构强度，较小的截面尺寸就可以满足原有结构强度和性能，进而减轻侧围总成的重量。

进一步的，参阅图5，所述A柱上加强管31由第一A柱上加强管311、第二A柱上加强管312、第三A柱上加强管313依次焊接组成，第一A柱上加强管311料厚1.6mm，第二A柱上加强管312料厚1.4mm，第三A柱上加强管313料厚1.2mm，具体的，在A柱上加强管31制作时，将第一A柱上加强管311、第二A柱上加强管312、第三A柱上加强管313的板料先激光拼焊在一起，再进行热气胀成型。

进一步的，所述A柱上加强管31上还开设有安装孔、工艺孔、漏液孔，以满足安装及工艺需求，安装孔匹配有拉铆螺母，便于侧气帘、拉手支架等零件的安装。

所述A柱上加强件总成3与侧围外板1的连接采用顶盖前横梁支撑板32、B柱连接支架33、行李架前安装支架35和多个支撑件36以及后连接板34的上下翻边与侧围外板1焊连。

参阅图6，所述B柱加强件总成4包括B柱外板41、B柱内板上段42、B柱内板中段43以及B柱内板下段44，所述B柱外板41和B柱内板上段42上端连接B柱连接支架33，B柱外板41低端连接侧围下门槛梁5，所述B柱内板上段42、B柱内板中段43以及B柱内板下段44由上至下依次焊接固定在B柱外板41内侧形成B柱内板，所述B柱内板中段43和B柱内板下段44之间有间距形成用于安装安全带卷收器的开口结构，所述B柱内板下段44底部焊接在侧围下门槛梁5和B柱外板41之间。

通过开口结构的设置，不仅弱化B柱加强件总成4在开口结构处的强度，与B柱加强件总成4的底部和顶部对比，形成相对的软区吸能结构，利于侧面碰撞时能量的吸收；而且还取消了开口结构处B柱内板，降低了B柱加强件总成4重量，有利于车身轻量化设计。

所述开口结构的高度沿车身高度方向根据配备的安全带卷收器的尺寸选择匹配，在本实施例中B柱内板中段43和B柱内板下段44之间有间距不小于100mm，为安全带卷收器的安装提供足够的空间，保证安全带卷收器的装配方便性，提升生产制造效率。

参阅图7，所述B柱外板41沿车身宽度方向设置有沉槽结构411，通过增加B柱外板41沿车身宽度方向的尺寸，提升B柱外板41侧面碰撞的强度。

进一步的，所述沉槽结构411沿车身宽度方向的深度为3-10mm，沉槽结构411沿车身长度方向的宽度为5-10mm，沉槽结构411内设置有圆角R1，圆角R1为B柱外板41料厚的1.5-3倍。

再进一步的，所述B柱外板41可采用等厚度或不等厚度超高强钢材料，热冲压或冷冲压成型工艺成型，内部可以通过加补丁板结构进行局部加强，提升车身强度，同时减轻重量。在本实施例中，B柱外板41采用热冲压成型工艺，下部碰撞吸能区域通过控制模具局部加热温度，降低局部强度，形成碰撞软区。

再进一步的，所述B柱外板41采用抗拉强度≧1500MPa的铝硅镀层热冲压板制成，热冲压钢板的铝硅镀层厚度T3≧15/15g/m2。

所述B柱内板上段42采用长翻边结构，B柱内板上段42上端与B柱连接支架33连接，下端与B柱内板中段43以及B柱外板41连接，形成T字型接头结构，为了加强连接处强度，在本实施例中B柱内板上段42的长翻边长度不小于12mm。

参阅图7，所述B柱内板中段43沿车身长度方向的两侧设置有与沉槽结构411焊接的短翻边431，具体采用远程激光焊接或CMT冷金属过渡焊接工艺将短翻边431和沉槽结构411焊接，所述短翻边431的宽度为3-8mm，由于沉槽结构411的设置，提升了短翻边431和沉槽结构41焊接位置的强度，能够将短翻边431替换B柱内板中段43原有的长翻边，满足侧面碰撞性能的同时，降低了重量，进而有利于车身轻量化设计。

所述B柱内板下段44采用长翻边结构，B柱内板下段44上端与B柱外板41连接，下端与侧围下门槛梁6连接，也形成T字型接头结构，为了加强连接处强度，在本实施例中B柱内板下段44的长翻边长度不小于12mm。

本发明将B柱内板分为B柱内板上段42、B柱内板中段43以及B柱内板下段44三个独立结构，参阅图9，本发明与传统整体B柱内板结构相对比，图中A1、A2以及A3为材料节省区域，通过本申请的分段式结构设计，节省了更多的材料，降低了生产成本，并且通过开口结构的设置，不仅弱化B柱加强件总成4在开口结构处的强度，与B柱加强件总成4的底部和顶部对比，形成相对的软区吸能结构，利于侧面碰撞时能量的吸收；而且还取消了开口结构处B柱内板，降低了B柱加强件总成4重量，有利于车身轻量化设计。

另外，所述B柱内板中段43与B柱外板41可以在车身焊接主线前，提前焊接成子总成结构，然后再与侧围外板1一起上焊接主线，这样可以缩短焊接车间的生产节拍，并且较少了焊接尺寸链，更容易控制焊接质量。并且本发明所述B柱内板下段44通过四周的搭接边，与B柱外板41、侧围下门槛梁5焊接，其下部先与侧围下门槛梁5通过搭接边点焊焊接，形成焊接子总成结构，然后在与侧围外板1总拼时，与B柱外板41通过搭接边点焊连接，这样可以解决传统整体式B柱内板此处焊枪通道遮挡，无法点焊的问题。

进一步的，所述B柱内板上段42、B柱内板中段43、B柱内板下段44采用抗拉强度≧590MPa的镀锌钢板制成，镀锌钢板的镀锌层厚度T4≧35/35g/m2，采用热镀锌钢板有利于车身防腐性能提升，热镀锌板在镀锌板中价格成本相对锌铁合金板、电镀锌板较低，节省成本。

进一步的，参阅图7，所述B柱外板41沿车身长度方向的端部间隔设置多个有第一防脱凸台412，在B柱加强件总成处4的门框密封条6卡接在第一防脱凸台412上。因B柱内板中段43采用短翻边结构，导致门框密封条6的安装面厚度与其他部位相比减薄，为了不影响门框密封条的安装牢固性，B柱内板中段43短翻边区域，B柱外板41采用第一防脱凸台412的结构弥补厚度的变化，保证门框密封条6能够卡接在B柱外板41上，防止门框密封条6脱落。具体的，第一防脱凸台412宽度尺寸为10-20mm，相邻的第一防脱凸台412的间隔距离在80-100mm，隔距离布置规避了密封条装配过程中插拔力过大、难装配问题。进一步的，B柱内板中段43料厚≤第一防脱凸台412深度≤B柱内板中段43料厚+B柱内板上段42料厚，第一防脱凸台412的圆角R2为3-5mm，第一防脱凸台412的深度根据两边零件厚度平滑过渡，不会因门框密封条6装配厚度变差较大导致的密封条间隙突变，密封性变差的问题。

参阅图8，所述侧围外板1靠近A柱上加强件总成3的侧边间隔设置多个有第二防脱凸台11，由于A柱上加强件总成3取消了加强板的设置，侧围外板1单层板提供门框密封条6安装边区域，安装门框密封条6的卡接厚度相对减薄，通过在此区域侧围外板1上间隔设置多个有第二防脱凸台11来弥补单层钣金厚度不足，与其他区域厚度差异问题，防止门框密封条6脱落。

具体的，第二防脱凸台11与侧围外板1一起通过模具冲压成型，不增加额外成型工序，侧围外板1上的第二防脱凸台11沿着门框密封条6的安装边线，相邻的第二防脱凸台11的间隔距离在80-100mm，间隔距离布置规避了密封条装配过程中插拔力过大、难装配问题。进一步的，第二防脱凸台11宽度尺寸为10-20mm，第二防脱凸台11的圆角R3为1.5-3.5mm，第二防脱凸台11的深度根据两边零件厚度平滑过渡，不会因门框密封条6装配厚度变差较大导致的密封条间隙突变，密封性变差的问题。

进一步的，第一防脱凸台412和第二防脱凸台11均与门框密封条6的卡脚尺寸匹配，保证门框密封条6卡脚覆盖第一防脱凸台412和第二防脱凸台11的圆角部位，保证安装牢固性。

在本实施例中，所述A柱加强管26、A柱上加强管31均通过热气胀的工艺制作成型，其结构强度高，保证了侧围总成的结构强度。

A柱上加强件总成3通过A柱上加强管31与A柱加强件总成2连接，A柱加强管26置于A柱加强件总成2内，A柱加强件总成2与侧围下门槛梁5连接，当前面发生碰撞时，碰撞力传递到A柱加强件总成2，通过A柱加强件总成2传递到A柱上加强件总成3及侧围下门槛梁5，可减少乘员舱的变形，提高车辆在前碰或小偏置碰工况下，车辆对驾乘人员的保护。

本发明所述的侧围总成中的全部或部分结构能够实现不同车型移植复制或者仿制，适应各种不同复杂程度的汽车安全系统。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

以上所述实施例仅表示发明的实施方式，本发明的保护范围不仅局限于上述实施例，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明保护范围。

Claims (8)

1.一种B柱内板，其特征在于：包括B柱内板上段、B柱内板中段以及B柱内板下段，所述B柱内板上段、B柱内板中段以及B柱内板下段由上至下依次固定在B柱外板内侧，所述B柱内板中段和B柱内板下段之间有间距形成用于安装安全带收卷器的开口结构。

2.根据权利要求1所述的一种B柱内板，其特征在于：所述B柱内板上段沿车身长度方向的两侧设置有长翻边。

3.根据权利要求2所述的一种B柱内板，其特征在于：所述长翻边长度不小于12mm。

4.根据权利要求1所述的一种B柱内板，其特征在于：所述B柱内板中段沿车身长度方向的两侧设置有短翻边。

5.根据权利要求4所述的一种B柱内板，其特征在于：所述短翻边的宽度为3-8mm。

6.根据权利要求1所述的一种B柱内板，其特征在于：所述B柱内板中段和B柱内板下段之间的间距不小于100mm。

7.根据权利要求1所述的一种B柱内板，其特征在于：所述短翻边采用远程激光焊接或CMT冷金属过渡焊接工艺与B柱外板焊接固定。

8.根据权利要求1所述的一种B柱内板，其特征在于：所述B柱内板上段、B柱内板中段、B柱内板下段均采用镀锌钢板制成。