CN209454854U - 门框部件、集成门框、侧围分总成和车辆 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了门框部件、集成门框、侧围分总成和车辆。所述门框部件（1）用于车辆的集成门框（2），所述门框部件（1）构造成管状，并且所述门框部件（1）通过热胀成型构造成一体式结构。
Description
技术领域
本实用新型涉及集成门框领域，尤其是涉及A柱边梁优化，具体而言，涉及一种门框部件、装设有所述门框部件的集成门框，装设有所述集成门框的侧围分总成，以及装设有所述门框部件和/或所述集成门框和/或所述侧围分总成的车辆。
背景技术
传统汽车中，车辆集成门框的门框部件、特别是A柱的位置处为了获得更好的刚度而需要一个更大的封闭面的截面积以及更厚的板材来满足刚度的要求。然而，大的截面积会严重影响A柱位置处的驾驶视野、压缩车内空间。此外，更大的板材厚度会使整车重量增大，进而影响燃油经济性和驾驶操控性能。
传统的A柱设计是由带法兰的冲压件通过焊接工艺拼装而成，而液压成型工艺无法实现法兰边的成型，并且在传统的做法中，将A柱冲压后通过电阻焊组成总成，故每个焊接点都是载荷的薄弱环节，对前碰、偏置碰都是风险点；而且使用较多的加强板导致车身重量大。多片冲压件焊接的过程增大了设备投入和焊接时间，引入了更多的过程制造误差。
综上，需要采用与传统设计不一样的方式在保证同等刚度的情况下实现减重目的，并且同时减少制造工艺所需的时间和经济成本。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种用于车辆的集成门框的门框部件的优化方案，在实现截面与法兰一体成型的同时，提高了其刚度，减小了板材的厚度，对车身减重有较大贡献。
此外，本实用新型还旨在解决或者缓解现有技术中存在的其它技术问题。
本实用新型通过提供一种门框部件、装设有所述门框部件的集成门框，装设有所述集成门框的侧围分总成，以及装设有所述门框部件和/或所述集成门框和/或所述侧围分总成的车辆来解决上述问题，具体而言，根据本实用新型的一方面，提供了：
一种门框部件，其中，所述门框部件用于车辆的集成门框，所述门框部件构造成管状，并且所述门框部件通过热胀成型构造成一体式结构。
可选地，根据本实用新型的一种实施方式，所述热胀成型为热气胀成型。
可选地，根据本实用新型的一种实施方式，所述热气胀成型采用空气来实施。
可选地，根据本实用新型的一种实施方式，所述门框部件为车辆的A柱或B柱。
可选地，根据本实用新型的一种实施方式，在所述门框部件处构造有加强板和/或加强支架。
可选地，根据本实用新型的一种实施方式，所述门框部件通过所述热胀成型一次成型。
根据本实用新型的另一方面，本实用新型提供了一种集成门框，所述集成门框用于车辆，其中，所述集成门框具有上述任一种门框部件。
根据本实用新型的又一方面，本实用新型提供了一种侧围分总成，所述侧围分总成具有侧围外板，其中，所述侧围分总成还具有根据本实用新型的集成门框，其中，所述集成门框与所述侧围外板相连接。
根据本实用新型的再一方面，本实用新型提供了一种车辆，其中，所述车辆具有上述任一种门框部件和/或根据本实用新型的集成门框和/或根据本实用新型的侧围分总成。
所提供的门框部件、装设有所述门框部件的集成门框，装设有所述集成门框的侧围分总成，以及装设有所述门框部件和/或所述集成门框和/或所述侧围分总成的车辆的有益之处包括：闭环结构所带来的更好的强度；更少的零件从而降低车重；更薄的板材从而降低重量。
附图说明
参考附图，本实用新型的上述以及其它的特征将变得显而易见，其中，
图1至图3分别示出了根据本实用新型的门框部件和集成门框的一种实施方式的示意图以及与传统设计的对比。
具体实施方式
容易理解，根据本实用新型的技术方案，在不变更本实用新型实质精神下，本领域的一般技术人员可以提出可相互替换的多种结构方式以及实现方式。因此，以下具体实施方式以及附图仅是对本实用新型的技术方案的示例性说明，而不应当视为本实用新型的全部或者视为对本实用新型技术方案的限定或限制。
在本说明书中提到或者可能提到的上、下、左、右、前、后、正面、背面、顶部、底部等方位用语是相对于各附图中所示的构造进行定义的，它们是相对的概念，因此有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化。所以，也不应当将这些或者其他的方位用语解释为限制性用语。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等或类似表述仅用于描述与区分目的，而不能理解为指示或暗示相应的构件的相对重要性。
参考图1至图3，它们分别示出了根据本实用新型的门框部件1和集成门框2的一种实施方式的示意图以及与传统设计的对比。具体而言，图1为根据本实用新型的门框部件1的示例图及其剖面图，图2为传统设计中的零件的示例图及其剖面图，图3为根据本实用新型的集成门框2的示例图。其中，所述门框部件1用于车辆的集成门框2，所述门框部件1构造成管状，并且所述门框部件1通过热胀成型构造成一体式结构。从图中能够清晰可见的是，传统零件需要单独冲压进而焊接形成闭合的环状结构（焊点已经在图中示意性地标出来），其缺陷已经在本说明书背景技术中进行了讨论。
需要说明的是，“管状”应当做广义理解，其不仅包括了圆管、方管等常见管形，也能够涵盖在此基础上的改型、例如弯曲、凹入部/突出部、开孔等，只要大体上呈现为管状即可，并且其横截面也能够类似进行改型。热胀成型是通过加热方式进行成型的工艺，其包括了多种实施方式。例如，所述热胀成型以线胀系数较大的材料为芯模，刚体材料为阴模，将待成型的例如复合材料置于芯模与阴模之间。当模具受热后，芯模材料会受热膨胀，但由于芯模材料的线胀系数比阴模材料大例如几十倍，因此芯模的体积膨胀受到阴模的限制，故在模腔内产生压力，这种压力称为热胀压力，以此实现对复合材料固化过程的加压。这种方法是靠芯模热膨胀产生的压力，无需外压源，适合于复杂结构制品的整体共固化。在某些多腔体结构中，克服了外压难以传递均匀的缺点，具有不可替代的优点。由此，膨胀工艺过程总结如下：芯模膨胀填充工艺间隙；芯模膨胀挤压复合材料叠层达到设计尺寸；恒温固化，即芯模保持膨胀体积，压力恒定；芯模快速收缩，压力迅速减小。如上所述那样，所述热胀成型的实施方式并不限于此。
又如，采用热气胀成型的方式来进行所述热胀成型。具体的方式例如为，在被加热至超塑温度的金属板材的一侧形成一个封闭的压力空间，在气体压力作用下使板材产生超塑性变形。其过程与模塞助压成型相似，但拉力较大，材料厚薄分布更均匀。在成型时，先将片材夹紧加热，吹入压缩气体而使片材向上隆起。达到预拉伸后，然后模具下降，空气从模具中逐渐排出。当模塞到达末端时便抽真空，使塑料板附着在模具表面而成型。也就是说，气胀成型又称气胀真空成型、气胀包模真空成型。在此法中，热塑片材夹持在框架上加热，吹入压缩气体使片材例如向上隆起，达到预拉伸目的。当阳模或塑模下行入框架时，片材接触阳模或塑模，此时空气从模具中逐渐排出。当阳模到达末端时即抽真空，使塑料片材紧紧贴附在阳模表面而成型。
气胀成型本身或与柱塞辅助成型联用就足以使牵伸均匀。气胀成型的主要优点是在塑料的初牵伸中，材料的主体没有接触到成型模具，因而牵伸是均一的。这样，进一步的牵伸就能得到壁厚比较均匀的制品。例如在所述门框部件1为车辆的A柱的情况下，通过将A柱的结构用热气胀成型管代替传统的冲压、焊接结构，实现了缩小横截面积、提高更好的结构刚度。减小A柱的横截面积可以优化驾驶员的视野。热气胀成型可以实现法兰边（所述法兰边用于A柱与车身其它部件的连接，或可称为搭接边，其在图1和图2的椭圆标出处示意性示出）与主体一体成型，减少了焊接工艺，节省工艺时间和设备投入。应当理解，A柱为左前方和右前方连接车顶和前舱的连接柱，通常位于发动机舱和驾驶舱之间，左右后视镜的上方。需要说明的是，除了A柱之外，车辆中还能够有其它部件（比如B柱）能够采用本发明创造的方法来代替传统的方法进行改进。
另外，由于气胀成型采用气体来实施，所以由于气体相对于例如液体的较好的流动性，使得成型效率更高。热气胀成型的一种实施方式的实施步骤分别包括通电加热、法兰成型和成型淬火。在高温状态下，将高压气体（例如惰性气体）充入待成型的材料件内并使之膨胀，所述材料件由于膨胀而碰到位于其周围的模具，从而形成与所述模具相应的形状，从而在A柱的情况下，所述主体与法兰边实现了一体成型。应当理解，所述模具的形状、数量、大小以及布置的位置等能够根据待成型的材料件的要求进行改型。另外，材料的固溶处理或带有快速冷却过程的热处理工艺称为淬火，其是把材料加热到临界温度以上，保温一定时间，然后以大于临界冷却速度进行冷却，从而获得以马氏体为主的不平衡组织（也有根据需要获得贝氏体或保持单相奥氏体等）的一种热处理工艺方法。其特点在于，大幅提高材料的刚性、硬度、耐磨性、疲劳强度以及韧性等，从而满足各种机械零件和工具的不同使用要求。也可以通过淬火满足某些特种材料的铁磁性、耐蚀性等特殊的物理、化学性能。
关于热气胀成型的介质，除了上述提到的气体、特别是惰性气体以外，还能够使用空气，即，所述热气胀成型采用空气来实施。由于空气的常见性，使得所述热气胀成型能够十分经济地来进行。
可选的是，所述柱状门框部件1通过所述热胀成型一次成型。一次成型是指一次加工就做成了某零件，不用作二次或以上的加工，即一道工序就完成了这个零件的制造。成型制品从简单到极复杂形状和尺寸精密的制品，应用广泛。由此可以看出，通过一次成型能够减少制造工序，节约时间和经济成本。
为了增强所述门框部件1和由此所述集成门框2的从而由此增强车身的结构刚度，提升碰撞性能，在所述门框部件1处构造有加强板和/或加强支架。
应当理解，所述加强板的形状能够与所要加强的主体零件的形状相匹配，其也类似地只要大体上呈现出板形即可，也就是说允许做细节上的改型、例如弯曲、开孔、凹入部/突出部等。而所述加强支架起到支撑所处的主体零件的作用，例如位于该主体零件内部。例如，在所述主体零件构造为或构造有凹槽的情况下，所述加强支架能够位于所述凹槽内并且与所述主体零件连接，从而所述加强支架在所述主体零件处形成腔体的形状，以实现前述支撑的作用。还应当理解，所述加强板和所述加强支架能够一起使用或单独使用。
应当理解的是，本实用新型的门框部件1可装设在车辆的集成门框中。此外所述集成门框还可以与侧围外板连接、可选地拼装成侧围分总成，由此所述集成门框和所述侧围分总成也是本实用新型的保护对象之一。另外，所述门框部件1、所述集成门框和/或所述侧围分总成可装设在各种车辆上，包括汽油车、柴油车、轿车、货车、客车、电动汽车等等。因此，本实用新型的主题还旨在保护上面提到的各种车辆。
综上所述，根据本实用新型的基于热胀成型的门框部件、尤其是A柱边梁的优化方案，通过将门框部件、尤其是A柱采用热胀成型、尤其是热气胀成型尤其一次成型，使得其法兰边和主体一体成型。这样可以降低每个部位的板材厚度、减少加强板的数量、减少焊接工序，以及大幅减轻了车身重量、节省了开发模具费用，提高了燃油经济性。
应当理解的是，所有以上的优选实施例都是示例性而非限制性的，本领域技术人员在本实用新型的构思下对以上描述的具体实施例做出的各种改型或变形都应在本实用新型的法律保护范围内。
Claims (9)
1.一种门框部件（1），其特征在于，所述门框部件（1）用于车辆的集成门框（2），所述门框部件（1）构造成管状，并且所述门框部件（1）通过热胀成型构造成一体式结构。
2.根据权利要求1所述的门框部件（1），其特征在于，所述热胀成型为热气胀成型。
3.根据权利要求2所述的门框部件（1），其特征在于，所述热气胀成型采用空气来实施。
4.根据权利要求1所述的门框部件（1），其特征在于，所述门框部件（1）为车辆的A柱或B柱。
5.根据权利要求1所述的门框部件（1），其特征在于，在所述门框部件（1）处构造有加强板和/或加强支架。
6.根据权利要求1所述的门框部件（1），其特征在于，所述门框部件（1）通过所述热胀成型一次成型。
7.一种集成门框（2），所述集成门框（2）用于车辆，其特征在于，所述集成门框（2）具有根据权利要求1-6中任一项所述的门框部件（1）。
8.一种侧围分总成，所述侧围分总成具有侧围外板，其特征在于，所述侧围分总成还具有根据权利要求7所述的集成门框（2），其中，所述集成门框（2）与所述侧围外板相连接。
9.一种车辆，其特征在于，所述车辆具有根据权利要求1-6中任一项所述的门框部件（1）和/或根据权利要求7所述的集成门框（2）和/或根据权利要求8所述的侧围分总成。
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