CN213323352U - 一种铝合金车身侧围总成及汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种铝合金车身侧围总成，包括A柱加强板、侧围上加强板、B柱加强板、前侧围内板、D柱上加强板和后侧围组件，所述A柱加强板、侧围上加强板、B柱加强板、D柱上加强板和后侧围组件顺次连接，所述前侧围内板覆盖于所述侧围上加强板和B柱加强板的侧面；所述A柱加强板和所述前侧围内板为铝合金冲压件，所述侧围上加强板和所述B柱加强板为铝热成型件，所述D柱上加强板为铝铸件，所述后侧围组件为铝合金冲压件。本实用新型还公开了一种汽车。这种铝合金车身侧围总成和汽车结合了全铝合金车身的结构特点，具有合理种类的铝合金与合适的成型工艺，在满足车身性能的前提下，能实现明显的减重效果。

Description

一种铝合金车身侧围总成及汽车

技术领域

本实用新型涉及汽车制造技术领域，尤其涉及一种铝合金车身侧围总成及汽车。

背景技术

在汽车车身的制造中，往往需要减轻汽车的质量来降低能耗和提高操纵性等，传统的车身大量采用钢制材料，然而由于钢制车身的质量较大，难以满足减轻汽车重量的要求。为了改善钢制车身的笨重，铝合金车身应运而生。由于铝合金的密度非常低，车身重量得以大幅度降低，进而可以带来更大的动力输出与更低的能耗；且铝合金在空气中可以在表面形成氧化膜，汽车的耐腐蚀性得以增强；此外，铝合金的可塑性更强，设计师可以设计出更加平滑的车辆曲线。

但实际上，由于铝合金相较于钢而言其可塑性过强，一旦发生大型事故很容易导致车辆发生明显变形，因此既不利于驾乘人员的安全，又带来了昂贵的维修费用。此外在制造中，全铝合金车身各部分所采用的铝合金种类与每个部位之间的连接方式需要慎重设计与测试的，这些材质与连接方式关系着最终成型的车身性能。考虑到在现有技术中难以在控制成本的前提下使得全铝制车身达到较高的性能标准，很多制造商采取牺牲部分重量的妥协方案——钢铝混合车身，钢铝混合车身的制造工艺相对而言简单一些，且可以达到较好的防撞性能。不过，这始终没有解决车身过重的问题，尤其在推广环保电动汽车的现在，重量对于电动汽车续航能力的制约非常大，急需制造工艺合理的全铝合金车身来解决这些问题，使得全铝合金车身可以被广泛使用。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种铝合金车身侧围总成及汽车，其结合了全铝合金车身的结构特点，具有合理成型工艺的铝合金，在满足车身性能的前提下，能实现明显的减重效果。

本实用新型的目的采用如下技术方案实现：

一种铝合金车身侧围总成，包括A柱加强板、侧围上加强板、B柱加强板、前侧围内板、D柱上加强板和后侧围组件，所述A柱加强板、侧围上加强板、B 柱加强板、D柱上加强板和后侧围组件顺次连接，所述前侧围内板覆盖于所述侧围上加强板和B柱加强板的侧面；

所述A柱加强板和所述前侧围内板为铝合金冲压件，所述侧围上加强板和所述B柱加强板为铝热成型件，所述D柱上加强板为铝铸件，所述后侧围组件为铝合金冲压件。

进一步地，所述A柱加强板与侧围上加强板之间通过锁铆SPR与结构胶连接。

进一步地，所述侧围上加强板与所述B柱加强板通过锁铆SPR与结构胶连接。

进一步地，所述A柱加强板、所述侧围上加强板和所述B柱加强板三者与所述前侧围内板通过锁铆SPR与结构胶连接。

进一步地，所述B柱加强板、所述前侧围内板与所述后侧围组件之间通过锁铆SPR与结构胶连接。

进一步地，还包括后减震塔座，所述减震塔座为铝铸件。

进一步地，所述后减震塔座与所述后侧围组件通过锁铆SPR与结构胶连接。

进一步地，所述A柱加强板为6系铝合金冲压件；所述后侧围组件为6系和/或5系铝合金冲压件。

进一步地，所述侧围上加强板前端连接于所述A柱加强板上端并向后延伸，所述B柱加强板的上端连接于所述侧围上加强板中部并向下延伸，所述后侧围组件上端前侧连接于所述侧围上加强板的尾部。

本实用新型还提供一种汽车，应用所述的铝合金车身侧围总成。

相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型中的车身侧围总成全部由铝合金制成，但是不同部位采用了不同成型工艺的铝合金，将该处应当承担的功能结合起来。例如，侧围上加强板和B柱加强板为铝热成型件，其力学性能较强，可以有效满足侧碰、柱碰和顶压等情况对车身框架的要求；D柱上加强板为铝铸件能有效提升车身的扭转刚度和模态。使得整个车身侧围总成在减轻车身重量的基础上，还能保证整车的性能要求，兼顾了车辆轻量化与安全性。

此外，在连接技术的选取上，本实用新型还根据各个连接处不同的受力情况以及各种铝合金材质的性能，选取了合适的连接技术。考虑到铝合金车身不同于传统的钢制车身，本实用新型未采用钢制车身中常见的点焊连接，而是大量应用锁铆SPR与结构胶连接的方式。采用锁铆SPR连接的铆接点具有很好的抗拉强度与抗剪强度，还适合连接不同厚度不同强度的材料；采用结构胶连接可以承受较大载荷，结合面应力分布均匀、对零件无热影响与变形；这两种方式结合的连接方式可以使得每一部分的铝合金部件在连接好之后具有强大的力学性能。

附图说明

图1为本实用新型的一种铝合金车身侧围总成的示意图；

图2为本实用新型中的前侧围内板的示意图。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

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，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上，或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术术语和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

图1示出了本实用新型的一种铝合金车身侧围总成，包括A柱加强板1、侧围上加强板2、B柱加强板3、前侧围内板4、D柱上加强板5和后侧围组件6，所述A柱加强板1、侧围上加强板2、B柱加强板3、D柱上加强板5和后侧围组件6顺次连接，所述前侧围内板4覆盖于所述侧围上加强板2和B柱加强板3 侧面；所述A柱加强板1和所述前侧围内板4为优选为6系铝合金冲压件，所述侧围上加强板2和所述B柱加强板3为铝热成型件，所述D柱上加强板5为铝铸件，所述后侧围组件6优选为6系和/或5系铝合金冲压件。还包括后减震塔座7，所述减震塔座优选为铝铸件。所述后减震塔座7与所述后侧围组件6通过锁铆SPR与结构胶连接。

在具体的连接方式上，所述侧围上加强板2前端连接于所述A柱加强板1 上端并向后延伸，所述B柱加强板3的上端连接于所述侧围上加强板2中部并向下延伸。所述后侧围组件6上端前侧连接于所述侧围上加强板2的尾部。

本实用新型中针对不同部位的部件采用了特定的材质或特定的成型方法，以便于在组装好之后达到最佳的力学性能。

在材质的选取上，6系铝合金除了铝之外，主要含有镁和硅两种元素，是一种冷处理铝锻造产品，其强度高、加工性好。当其应用在制造A柱加强板1、前侧围内板4和后侧围组件6时，可以获得很好的防止侧面撞击变形的性能。5系铝合金也可以称为铝镁合金，其密度低，抗拉强度高，适合在后侧围总成中用于制造非主要受力件，有助于进一步减轻车身重量。

在成型方式的选取上，铝铸件结构强度和刚度高，铝热成型件材料屈服在 480MPa以上，抗拉600MPa以上，远高于普通6系铝板性能。侧围上加强板2和 B柱加强板3为铝热成型件，具有较强的力学性能，可以有效满足侧碰、柱碰和顶压等情况对车身框架的要求；D柱上加强板5为铝铸件能有效提升车身的扭转刚度和模态；后减震塔座7采用铝铸件能更容易满足弹减一体后悬架对车身强度与动刚度的要求。使得整个车身侧围总成在减轻车身重量的基础上，还能保证整车的性能要求，兼顾了车辆轻量化与安全性。

作为本实施例中部件的优选连接方式，所述A柱加强板1与侧围上加强板2 之间、所述侧围上加强板2与所述B柱加强板3之间、所述A柱加强板1和所述侧围上加强板2和所述B柱加强板3三者与所述前侧围内板4之间、所述B 柱加强板3和所述前侧围内板4与所述后侧围组件6之间均通过锁铆SPR与结构胶连接。

锁铆SPR是指在外力的作用下，通过穿透第一层材料和中间层材料，并在底层材料中进行流动和延展，形成一个相互镶嵌的永久塑性变形的铆钉连接过程，铆接点处具有较高的抗拉强度和抗剪强度。其在加工时可以一次成型，还可以一次连接多层材料，也能连接不同厚度和不同强度的材料。

在本实施例中的铝合金车身侧围总成采用了各种不同种类、不同成型方式的铝合金，各个部件的力学性能不同且厚度也不完全一致，因此大量采用锁铆 SPR连接的方式可以将各部件很好地连接起来，在连接好之后，连接处具有较高的动态疲劳强度，撞击能量吸收特性好，车辆整体性能提高。

结构胶是指强度高(压缩强度＞65MPa，钢－钢正拉粘接强度＞30MPa，抗剪强度＞18MPa)，能承受较大荷载，且耐老化、耐疲劳和耐腐蚀，在预期寿命内性能稳定，适用于承受强力的结构件粘接的胶粘剂。在与锁铆SPR连接结合使用后，连接面还可以兼具应力分布均匀、对零件无热影响和变形的效果。经过仿真分析，本实施例中的铝合金车身侧围总成的车身刚度、模态与碰撞性能完全可以达到钢制车身的水平，而且还能实现30％－35％的减重效果。

本实施例还提供一种应用上述的铝合金车身侧围总成的汽车，该汽车在保证轻量化的前提下还具备良好的力学性能。

上述实施方式仅为本实用新型的优选实施方式，不能以此来限定本实用新型保护的范围，本领域的技术人员在本实用新型的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本实用新型所要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种铝合金车身侧围总成，其特征在于，包括A柱加强板、侧围上加强板、B柱加强板、前侧围内板、D柱上加强板和后侧围组件，所述A柱加强板、侧围上加强板、B柱加强板、D柱上加强板和后侧围组件顺次连接，所述前侧围内板覆盖于所述侧围上加强板和B柱加强板的侧面；

所述A柱加强板和所述前侧围内板为铝合金冲压件，所述侧围上加强板和所述B柱加强板为铝热成型件，所述D柱上加强板为铝铸件，所述后侧围组件为铝合金冲压件。

2.如权利要求1所述的铝合金车身侧围总成，其特征在于，所述A柱加强板与侧围上加强板通过锁铆SPR与结构胶连接。

3.如权利要求1所述的铝合金车身侧围总成，其特征在于，所述侧围上加强板与所述B柱加强板通过锁铆SPR与结构胶连接。

4.如权利要求1至3任一项所述的铝合金车身侧围总成，其特征在于，所述A柱加强板、所述侧围上加强板和所述B柱加强板三者与所述前侧围内板通过锁铆SPR与结构胶连接。

5.如权利要求4所述的铝合金车身侧围总成，其特征在于，所述B柱加强板、所述前侧围内板与所述后侧围组件通过锁铆SPR与结构胶连接。

6.如权利要求1或5所述的铝合金车身侧围总成，其特征在于，还包括后减震塔座，所述减震塔座为铝铸件。

7.如权利要求6所述的铝合金车身侧围总成，其特征在于，所述后减震塔座与所述后侧围组件通过锁铆SPR与结构胶连接。

8.如权利要求1所述的铝合金车身侧围总成，其特征在于，所述A柱加强板为6系铝合金冲压件；所述后侧围组件为6系和/或5系铝合金冲压件。

9.如权利要求1所述的铝合金车身侧围总成，其特征在于，所述侧围上加强板前端连接于所述A柱加强板上端并向后延伸，所述B柱加强板的上端连接于所述侧围上加强板中部并向下延伸，所述后侧围组件上端前侧连接于所述侧围上加强板的尾部。

10.一种汽车，其特征在于应用权利要求1至9任一项所述的铝合金车身侧围总成。

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