CN214823631U - 一种a柱上加强板总成结构及车辆 - Google Patents

Abstract

为了解决现有A柱上加强板总成结构的重量很大，不利于整车轻量化的技术问题，本实用新型提出了一种A柱上加强板总成结构及车辆。A柱上加强板总成结构包括加强板和衬板，衬板为碳纤维复合板，衬板胶接于加强板，衬板通过热熔钻拉铆铆钉与加强板连接。本实用新型中，加强板采用传统的热成型板或者冷冲压成型板，衬板为碳纤维复合板，碳纤维复合材料的密度仅为钢的1/5，因此可以降低衬板的重量；碳纤维复合材料比强度高于热成型钢，由此，本实用新型可以在保证衬板和A柱上加强板总成结构的结构强度的基础上，降低A柱上加强板总成结构的总重量，整车轻量化效果显著。

Description

一种A柱上加强板总成结构及车辆

技术领域

本实用新型涉及车辆结构领域，具体涉及一种A柱上加强板总成结构及车辆。

背景技术

节能、环保、安全是汽车的永恒主题。轻量化作为降低油耗和提高电动车续航里程的重要路径，越来越受到各主机厂的重视；但另一方面，随着人们生活水平的提高，大家对汽车的安全要求越来越高，是否能够满足25％偏置碰撞的安全要求已成为大家购车时考虑的重要因素，安全提升势必导致车身重量的增加；车身上边梁，尤其是A柱区域，是25％偏置碰时的最为重要的传力路径，往往需要采用很多加强板才能满足要求，零件数量多且重量较大；此外，为了减少视觉盲区，上边梁的A柱区域截面设计越小越好，但较小的截面容易在碰撞时导致A柱折弯；因此，A柱上加强板是车身设计的重点和难点。

现有的A柱上加强板总成结构主要是采用超高强钢冲压件或者热成型件、为了保证25％偏置碰时不发生折弯、为了满足碰撞安全要求，零件的厚度往往比较厚，需要采用较厚的加强板，导致重量很大，不利于整车轻量化。

因此，有必要提供一种方案，解决现有A柱上加强板总成结构的重量很大，不利于整车轻量化的技术问题。

实用新型内容

为了解决现有A柱上加强板总成结构的重量很大，不利于整车轻量化的技术问题，本实用新型提出了一种A柱上加强板总成结构及车辆，本实用新型具体是以如下技术方案实现的。

本实用新型提供一种A柱上加强板总成结构，包括加强板和衬板，所述衬板为碳纤维复合板，所述衬板胶接于所述加强板，所述衬板通过热熔钻拉铆铆钉与所述加强板连接。

本实用新型提供的A柱上加强板总成结构的进一步改进在于，所述衬板包括第一板体、第二板体和第三板体，所述第二板体设于所述第一板体和所述第三板体之间；

所述加强板设有凹陷部，所述凹陷部包括第一侧壁、第二侧壁和第三侧壁，所述第二侧壁设于所述第一侧壁和所述第三侧壁之间；

所述第一板体与所述第一侧壁胶接，所述第二板体与所述第二侧壁胶接，所述第三板体与所述第三侧壁胶接。

本实用新型提供的A柱上加强板总成结构的更进一步改进在于，所述第一板体与所述第一侧壁胶接，所述第一板体与所述第一侧壁还通过第一热熔钻拉铆铆钉连接；

所述第三板体与所述第三侧壁胶接，所述第三板体与所述第三侧壁还通过第二热熔钻拉铆铆钉连接。

本实用新型提供的A柱上加强板总成结构的更进一步改进在于，相邻所述第一热熔钻拉铆铆钉之间的距离范围为80mm～120mm，相邻所述第二热熔钻拉铆铆钉之间的距离范围为80mm～120mm。

本实用新型提供的A柱上加强板总成结构的更进一步改进在于，所述第一热熔钻拉铆铆钉的铆钉帽抵靠于所述第一侧壁，所述第二热熔钻拉铆铆钉的铆钉帽抵靠于所述第三侧壁。

本实用新型提供的A柱上加强板总成结构的进一步改进在于，所述加强板的厚度范围为1.2mm～1.8mm。

本实用新型提供的A柱上加强板总成结构的更进一步改进在于，所述第二板体和所述第三板体之间设有夹角。

本实用新型提供的A柱上加强板总成结构的更进一步改进在于，所述夹角的角度不小于90°。

本实用新型提供的A柱上加强板总成结构的更进一步改进在于，所述第一板体设有弯折部。

此外，本实用新型还提供一种车辆，包括如上所述的A柱上加强板总成结构。

本实用新型中，加强板采用传统的热成型板或者冷冲压成型板，衬板为碳纤维复合板，碳纤维复合材料的密度仅为钢的1/5，因此可以降低衬板的重量；碳纤维复合材料比强度高于热成型钢，由此，本实用新型可以在保证衬板和A柱上加强板总成结构的结构强度的基础上，降低A柱上加强板总成结构的总重量，整车轻量化效果显著。衬板重量减轻，衬板和加强板之间的连接结构简单，通过胶接和热熔钻拉铆铆钉铆接即可；本实用新型可以在保证A柱上加强板总成结构的结构强度的基础上，降低A柱上加强板总成结构的总重量，整车轻量化效果显著。同时由于碳纤维复合材料衬板20的强度较高，因此加强板的厚度也可以降低，最终在保持碰撞性能的前提下实现减重。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实施例1中加强板的结构示意图。

图2为本实施例1中衬板的结构示意图。

图3为本实施例1提供的A柱上加强板总成结构的结构示意图。

图4为热熔钻拉铆铆钉的结构示意图。

图5为本实施例1中加强板和衬板的连接结构示意图。

图6为图5中A-A的截面示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

为了解决现有A柱上加强板总成结构的重量很大，不利于整车轻量化的技术问题，本实用新型提出了一种A柱上加强板总成结构及车辆，本实用新型具体是以如下技术方案实现的。

实施例1：

结合图1至图6所示，本实施例1中的A柱上加强板总成结构包括加强板10和衬板20，衬板20为碳纤维复合板，衬板20胶接于加强板10，衬板20通过热熔钻拉铆铆钉与加强板10连接。

本实施例1中，加强板10采用传统的热成型板或者冷冲压成型板，衬板20为碳纤维复合板，碳纤维复合材料的密度仅为钢的1/5，因此可以降低衬板20的重量；碳纤维复合材料比强度高于热成型钢，由此，本实施例1可以在保证衬板20和A柱上加强板总成结构的结构强度的基础上，降低A柱上加强板总成结构的总重量，整车轻量化效果显著。衬板20重量减轻，衬板20和加强板10之间的连接结构简单，通过胶接和热熔钻拉铆铆钉铆接即可；本实施例1可以在保证A柱上加强板总成结构的结构强度的基础上，降低A柱上加强板总成结构的总重量，整车轻量化效果显著。同时由于碳纤维复合材料衬板20的强度较高，因此加强板10的厚度也可以降低，最终在保持碰撞性能的前提下实现减重。

进一步地，衬板20包括第一板体21、第二板体22和第三板体23，第二板体22设于第一板体21和第三板体23之间；加强板10设有凹陷部，凹陷部包括第一侧壁11、第二侧壁12和第三侧壁13，第二侧壁12设于第一侧壁11和第三侧壁13之间；第一板体21与第一侧壁11连接，第二板体22与第二侧壁12连接，第三板体23与第三侧壁13连接。

本实施例1中的衬板20嵌设于加强板10的凹陷部中。第一板体21与第一侧壁11胶接，第二板体22与第二侧壁12胶接，第三板体23与第三侧壁13胶接。

更进一步地，第一板体21与第一侧壁11胶接，第一板体21与第一侧壁11还通过第一热熔钻拉铆铆钉31连接；第三板体23与第三侧壁13胶接，第三板体23与第三侧壁13还通过第二热熔钻拉铆铆钉32连接。

更进一步地，在沿着衬板20的中心线的方向上，相邻第一热熔钻拉铆铆钉31之间的距离范围为80mm～120mm，相邻第二热熔钻拉铆铆钉32之间的距离范围为80mm～120mm。

本实施例1中，加强板10和衬板20之间采用两排热熔钻拉铆铆钉(FDR)，提升了加强板10和衬板20之间的连接可靠性。

更进一步地，第一热熔钻拉铆铆钉31的铆钉帽抵靠于第一侧壁11，第二热熔钻拉铆铆钉32的铆钉帽抵靠于第三侧壁13。本实施例1中的热熔钻拉铆铆钉从加强板10向衬板20钉入，便于连接或安装。

进一步地，加强板10的厚度范围为1.2mm～1.8mm。本实施例中，A柱上加强板10厚度在1.2-1.8mm之间，也可以根据正常碰撞分析结果来确定加强板10的厚度。

本实施例1中的衬板20采用预浸料模压成型，在保证性能的同时做到极致轻量化。

更进一步地，第二板体22和第三板体23之间的夹角角度不小于90°。

本实施例1中，衬板20的形状适配于加强板10的凹陷部的形状，加强板10的第二侧壁12和第三侧壁13之间设有一定的夹角，则衬板20的第二板体22和第三板体23之间也设有对应的夹角，第二板体22和第三板体23之间的夹角角度不小于90°。

更进一步地，第一板体21设有弯折部210，第一板体21设有用于避让加强板10的弯折部210，弯折部210适配于加强板10。本实施例1中弯折部210的位置和形状可以根据实际安装结构进行设计。

下面提供一种A柱上加强板总成结构的制造方法，步骤如下：

采用传统的热冲压成型制造A柱上外板加强板10，然后将其需要布置碳纤维复合材料衬板20的表面清洗干净，不能留有油渍和固体颗粒，保证表面光洁；

采用单向碳纤维复合材料预浸料为原材料，将其铺放到模具内进行预成型，预成型之后取出，碳纤维复合层的具体层数和铺设角度需要根据性能要求来定；

然后，将预成型的零件放到预加热的模具内，施加较高的压力使模压料填充模腔，在一定的压力和温度下使模压料逐渐固化，最后将制品从模具内取出，修整碳纤维复合材料衬板20毛边，得到碳纤维复合材料衬板20；

在A柱上加强板10与碳纤维复合材料衬板20贴合的部位，涂上一层结构胶，然后把A柱上加强板10和碳纤维复合材料衬板20用夹具夹紧；最后，采用FDR铆接，A柱上外加强板10与碳纤维复合材料衬板20之间采用两排FDR铆钉，沿着长度方向，每个铆接之间的间距为80-120mm，再将夹具取下，最终形成A柱上加强板总成结构。

实施例2：

本实施例2提供一种车辆，包括实施例1中的A柱上加强板总成结构，A柱上加强板总成结构包括加强板10和衬板20，衬板20为碳纤维复合板，衬板20胶接于加强板10，衬板20通过热熔钻拉铆铆钉与加强板10连接。

进一步地，衬板20包括第一板体21、第二板体22和第三板体23，第二板体22设于第一板体21和第三板体23之间；

加强板10设有凹陷部，凹陷部包括第一侧壁11、第二侧壁12和第三侧壁13，第二侧壁12设于第一侧壁11和第三侧壁13之间；

第一板体21与第一侧壁11胶接，第二板体22与第二侧壁12胶接，第三板体23与第三侧壁13胶接。

更进一步地，第一板体21与第一侧壁11胶接，第一板体21与第一侧壁11还通过第一热熔钻拉铆铆钉31连接；

第三板体23与第三侧壁13胶接，第三板体23与第三侧壁13还通过第二热熔钻拉铆铆钉32连接。

更进一步地，相邻第一热熔钻拉铆铆钉31之间的距离范围为80mm～120mm，相邻第二热熔钻拉铆铆钉32之间的距离范围为80mm～120mm。

进一步地，加强板10的厚度范围为1.2mm～1.8mm。

更进一步地，第一热熔钻拉铆铆钉31的铆钉帽抵靠于第一侧壁11，第二热熔钻拉铆铆钉32的铆钉帽抵靠于第三侧壁13。

更进一步地，第二板体22和第三板体23之间的夹角角度不小于90°。

本实施例2中，加强板10采用传统的热成型板或者冷冲压成型板，衬板20为碳纤维复合板，碳纤维复合材料的密度仅为钢的1/5，因此可以降低衬板20的重量；碳纤维复合材料比强度高于热成型钢，由此，本实施例2可以在保证衬板20和A柱上加强板总成结构的结构强度的基础上，降低A柱上加强板总成结构的总重量，整车轻量化效果显著。衬板20重量减轻，衬板20和加强板10之间的连接结构简单，通过胶接和热熔钻拉铆铆钉铆接即可；本实施例2可以在保证A柱上加强板总成结构的结构强度的基础上，降低A柱上加强板总成结构的总重量，整车轻量化效果显著。同时由于碳纤维复合材料衬板20的强度较高，因此加强板10的厚度也可以降低，最终在保持碰撞性能的前提下实现整车的减重。

以上仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种A柱上加强板总成结构，其特征在于，包括加强板(10)和衬板(20)，所述衬板(20)为碳纤维复合板，所述衬板(20)胶接于所述加强板(10)，所述衬板(20)通过热熔钻拉铆铆钉与所述加强板(10)连接。

2.如权利要求1所述的A柱上加强板总成结构，其特征在于，所述衬板(20)包括第一板体(21)、第二板体(22)和第三板体(23)，所述第二板体(22)设于所述第一板体(21)和所述第三板体(23)之间；

所述加强板(10)设有凹陷部，所述凹陷部包括第一侧壁(11)、第二侧壁(12)和第三侧壁(13)，所述第二侧壁(12)设于所述第一侧壁(11)和所述第三侧壁(13)之间；

所述第一板体(21)与所述第一侧壁(11)胶接，所述第二板体(22)与所述第二侧壁(12)胶接，所述第三板体(23)与所述第三侧壁(13)胶接。

3.如权利要求2所述的A柱上加强板总成结构，其特征在于，所述第一板体(21)与所述第一侧壁(11)胶接，所述第一板体(21)与所述第一侧壁(11)还通过第一热熔钻拉铆铆钉(31)连接；

所述第三板体(23)与所述第三侧壁(13)胶接，所述第三板体(23)与所述第三侧壁(13)还通过第二热熔钻拉铆铆钉(32)连接。

4.如权利要求3所述的A柱上加强板总成结构，其特征在于，相邻所述第一热熔钻拉铆铆钉(31)之间的距离范围为80mm～120mm，相邻所述第二热熔钻拉铆铆钉(32)之间的距离范围为80mm～120mm。

5.如权利要求4所述的A柱上加强板总成结构，其特征在于，所述第一热熔钻拉铆铆钉(31)的铆钉帽抵靠于所述第一侧壁(11)，所述第二热熔钻拉铆铆钉(32)的铆钉帽抵靠于所述第三侧壁(13)。

6.如权利要求1所述的A柱上加强板总成结构，其特征在于，所述加强板(10)的厚度范围为1.2mm～1.8mm。

7.如权利要求2所述的A柱上加强板总成结构，其特征在于，所述第二板体(22)和所述第三板体(23)之间设有夹角。

8.如权利要求7所述的A柱上加强板总成结构，其特征在于，所述夹角的角度不小于90°。

9.如权利要求8所述的A柱上加强板总成结构，其特征在于，所述第一板体(21)设有弯折部(210)。

10.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求1至9中任一项所述的A柱上加强板总成结构。

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