CN217893014U - 一种侧围加强板、侧围板总成和车辆 - Google Patents

Abstract

本文公开了一种侧围加强板、侧围板总成和车辆。侧围加强板包括半门环和边梁，所述边梁位于所述半门环的开口处以形成封闭的门环结构；所述半门环为一体式结构。侧围加强板的材料利用率高，能够满足车辆的轻量化、安全性、舒适性等需求。

Description

一种侧围加强板、侧围板总成和车辆

技术领域

本申请涉及但不限于车身结构领域，特别是一种侧围加强板、侧围板总成和车辆。

背景技术

现有的传统点焊工艺的侧围加强板总成，由多个零部件点焊拼接而成，不但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。

随着新能源汽车的快速发展，汽车的轻量化、安全性、舒适性得到了越来越多的重视，越来越多主机厂开始采用一体式热成型全门环，来实现保证车身安全性能的前提下，降低重量，但现有的一体式热成型全门环方案，门洞区域落料后的废料尺寸大，材料利用率偏低，仅有62％左右，提高了原材料成本。

实用新型内容

本申请实施例提供了一种侧围加强板、侧围板总成和车辆，材料利用率高，能够满足车辆的轻量化、安全性、舒适性等需求。

本申请实施例提供了一种侧围加强板，侧围加强板包括半门环和边梁，所述边梁位于所述半门环的开口处以形成封闭的门环结构；

所述半门环为一体式结构。

进一步，所述半门环包括A柱加强板、B柱加强板和门槛梁，所述A柱加强板和所述B柱加强板并排设置，所述门槛梁分别与所述A柱加强板、所述B柱加强板的下端连接；

所述A柱加强板和所述B柱加强板的上端形成所述开口。

进一步，所述边梁为空心柱体结构，和/或，所述边梁的横截面为圆环形。

进一步，所述A柱加强板、所述B柱加强板和所述门槛梁形成F形框架，所述门槛梁的凸出端沿背离所述A柱加强板的方向延伸。

进一步，所述A柱加强板的壁厚为1.0mm-1.6mm，所述B柱加强板的壁厚为1.2mm-1.6mm，所述门槛梁的壁厚为1.0mm-1.6mm，所述边梁的壁厚为1.5mm-2.0mm。

进一步，所述A柱加强板上端设置有安装槽，所述边梁的前端插装固定在所述安装槽中。

进一步，所述B柱加强板上端设置有搭接端，所述搭接端搭接在所述边梁上并通过激光拼焊连接。

本申请实施例还提供了一种侧围板总成，侧围板总成包括侧围内板总成、侧围外板总成和前述的侧围加强板，所述侧围加强板位于所述侧围内板总成和所述侧围外板总成之间，所述侧围内板总成、所述侧围加强板和所述侧围外板总成固定连接。

进一步，所述侧围内板总成、所述侧围加强板和所述侧围外板总成之间通过点焊固定。

本申请实施例还提供了一种车辆，车辆包括前述的侧围板总成。

相比于一些技术，本申请具有以下有益效果：

本申请实施例提供的侧围加强板，将门环结构设置为包括半门环和位于半门环开口位置的边梁，相对于现有的传统点焊工艺的侧围加强板总成，本申请实施例中的半门环作为一体式结构，减少了零部件数量、简化了结构，并且，一体式的半门环减少了焊接位置，有利于整车减重。此外，相对于现有的一体式热成型全门环，本申请实施例中的半门环带有开口，裁剪后形成的废料更少，原料利用率高，并且通过调整、优化半门环在原料板上的位置，便于进一步提高原料的利用率，进而降低整车制造成本。

本申请实施例提供的侧围板总成，具有前述的侧围加强板，整体重量较轻、强度较高、原料利用率高、制造成本低。

本申请实施例提供的车辆，具有前述的侧围板总成，车辆结构得到了简化，工作可靠性高，整车性能好，能够很好地满足轻量化、安全性、舒适性等要求，提高了车辆的竞争力以及对用户的吸引力。

本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述。

附图说明

附图用来提供对本申请技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，并不构成对本申请技术方案的限制。

图1为本申请实施例所述的侧围加强板的结构示意图一；

图2为本申请实施例所述的侧围加强板的结构示意图二；

图3为本申请实施例所述的半门环的结构示意图；

图4为本申请实施例所述的侧围板总成的结构示意图；

图5为本申请实施例所述的侧围加强板的结构示意图三；

图6为本申请实施例所述的半门环的排版方式的示意图。

图示说明：

1-半门环，11-A柱加强板，12-B柱加强板，13-门槛梁，14-开口，15-安装槽，16-搭接端，2-边梁，3-侧围内板总成，4-侧围加强板，5-侧围外板总成。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本申请的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

在车辆的结构设计中，为优化前方视野，和车内环境的通透性，要求车身A柱的宽度尺寸不断减小，A柱纤细化方案是目前车身专业最严峻的研究课题。由于A柱宽度减小，直接影响A柱位置的碰撞强度和白车身整体刚度，进而降低整车被动安全和NVH(Noise、Vibration、Harshness，噪声、振动与声振粗糙度)性能。

本申请实施例提供了一种侧围加强板4，如图1至图6所示，侧围加强板4包括半门环1和边梁2，边梁2位于半门环1的开口14处以形成封闭的门环结构；半门环1为一体式结构。

半门环1的形式，即实现了将多个部件集成设置的目的，又避免了直接将侧围加强板4设置为一个单独的一体式全门环而产生的废料多、原料利用率低的问题。

半门环1避免了门洞区域整体落料的问题，在各部件的材料均进行排样落料后，形成半环形料片，从而大幅提升材料利用率，换言之，半门环1中的门洞区域为开放式区域，可通过排布设计等方式进一步提高利用率，而全门环中的门洞区域为封闭式，中间的门洞区域整体落料全部变为废料，导致原料利用率低。并且，半门环1形料片的设计，无需特殊料片夹具，即可完成激光连接，夹持工艺要求低，降低了工装成本。夹持后再采用热成型工艺，通过镭射切割修边、开孔等工艺，形成公差可控的一体式热成型半门环1产品(即半门环1)，半门环1与边梁2连接即可形成侧围加强板4。

相对于现有的传统点焊工艺的侧围加强板4总成，本申请实施例中的半门环1作为一体式结构，减少了零部件数量、简化了结构，并且，一体式的半门环1减少了焊接位置，有利于整车减重。相对于现有的一体式热成型全门环，本申请实施例中的半门环1带有开口14，裁剪后形成的废料更少，原料利用率高，并且通过调整、优化半门环1在原料板上的位置，便于进一步提高原料的利用率，进而降低整车制造成本。

在一示例性实施例中，如图1至图3所示，半门环1包括A柱加强板11、B柱加强板12和门槛梁13，A柱加强板11和B柱加强板12并排设置，门槛梁13分别与A柱加强板11、B柱加强板12的下端连接；A柱加强板11和B柱加强板12的上端形成开口14。

A柱加强板11和B柱加强板12并排设置，A柱加强板11和B柱加强板12之间的区域即为门洞落料区域，在A柱加强板11和B柱加强板12的上端形成开口14，即半门环1对应的门洞落料区域为非封闭式区域，便于减小门洞区域面积，以降低废料，提高原料的利用率。

半门环1采用集成化设计，将三个零件(即A柱加强板11、B柱加强板12和门槛梁13)集成为一个零件，工装成本大幅降低；热成型、冷冲压模具数量由现有技术的4套/单侧减少到1套/单侧；焊装夹具、焊接机器人、零件检具由现有技术6套/车减少到2套/车；大大简化了装配流程，降低了整车制造成本。

在一示例性实施例中，边梁2为空心柱体结构。边梁2的横截面为圆环形。

边梁2可采用3D冷辊压管梁形式，管梁为空心柱体结构，相比传统的板材冲压成型的“几”字型截面，更节省内部空间，且截面刚度性能有大幅提升，在A柱宽度减小，腔体内部空间尺寸同样减小的前提下，仍可实现结构布置，并能提升白车身整体刚度。在强度方面，3D冷辊压管梁材料强度高达1700Mpa，可满足碰撞安全需求。

具体地，边梁2的空心主体结构可以是横截面为圆环形的结构，通过圆环形截面可明显提升整体刚度，保证白车身整体扭转刚度满足性能要求，并节省腔体内部空间，可有效解决A柱纤细化的需求。并且，圆环形截面也便于加工制造，有利于在提高强度的同时控制成本。

应当理解的是，在实际应用中，也可以根据需要在边梁2的空心中增加填充物，以进一步提高边梁2的强度；相比直接将边梁2设置为实心结构，可相对减轻边梁2的重量，降低边梁2的制造成本。

在一示例性实施例中，如图3和图5所示，A柱加强板11、B柱加强板12和门槛梁13形成F形框架，门槛梁13的凸出端沿背离A柱加强板11的方向延伸，以便连接后续的C柱加强板等结构。

半门环1呈F形框架，通过板材料片落料排版优化，材料利用率可由现有技术的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。

具体地，对于半门环1的排版方式，可按图3所示进行排布，将一个半门环1中的A柱加强板11或B柱加强板12伸入相对的半门环1的门洞落料区域中，以充分利用率A柱加强板11和B柱加强板12之间的门洞区域原料，避免整体落料，大幅提高原料利用率。

在一示例性实施例中，A柱加强板的壁厚为1.0mm-1.6mm，B柱加强板的壁厚为1.2mm-1.6mm，门槛梁的壁厚为1.0mm-1.6mm，边梁的壁厚为1.5mm-2.0mm。

如：A柱加强板11的壁厚可以是1.1mm，B柱加强板12的壁厚可以是1.4mm，门槛梁13的壁厚可以是1.2mm，边梁2的壁厚可以是1.8mm。

用于裁切半门环1的原料可以是一块拼接形成的板材，该板材可以由6块不同材质、厚度的料片通过激光拼焊分缝连接，6块料片拼接形成完整的板材后通过裁切、热成型形成半门环1，以实现不同区域不同性能的集成化设计。

应当理解的是，在这种情况下，用于裁切半门环1的板材是通过激光拼焊分缝形成的整体板材，加工形成后的半门环1仍属于一体式结构，与现有的A柱加强板、B柱加强板、门槛梁各为单独构件，再通过点焊固定的方式不同。

为应对A柱纤细化要求，边梁2采用3D冷辊压管梁，材料采用屈服强度大于1700Mpa，料厚1.8mm的热成型材质设计，保证A柱上部良好的传力，避免发生弯曲变形。

在侧碰时，因B柱下段区域(即门槛梁13的与B柱加强板12连接部分)变形较大，高屈服热成型材料脆性较大，门槛梁13选取料厚1.2mm，屈服强度大于350Mpa，抗拉强度大于500Mpa热成型材质，增加下段区域产品延展性，避免碰撞时容易开裂的问题。

在一示例性实施例中，半门环1与边梁2之间通过激光拼焊连接。

在结构设计方面，通过将零部件集成化设计，从而大幅减少工装成本，提升生产效率；采用激光拼焊的方式进行连接，可取消点焊所需的搭接面，通过取消点焊焊接搭接面，可减重15％左右；不同料厚板材通过激光拼焊线连接，相比点焊，连接面积大，连接强度强。

并且，在半门环1与边梁2之间通过激光拼焊连接后，可减少焊点40个/车，提升基地焊接节拍；相较于现有技术，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，大幅缩短了制造装配周期。此外，边梁2采用3D冷辊压管梁形式，已无需冷冲压或热成型处理，可进一步简化制造装配流程。

具体地，如图5所示，A柱加强板11上端设置有安装槽15，边梁2的前端插装固定在安装槽15中，并通过激光拼焊连接。如图2、图3和图5所示，B柱加强板12上端设置有搭接端16，搭接端16搭接在边梁2上并通过激光拼焊连接。

安装槽15可以是横截面为U形的凹槽，边梁2的前端固定在安装槽15中并通过激光拼焊的方式进行固定，以提高连接强度。当然，安装槽15也可以是L形槽，即，阶梯槽。

在B柱加强板12的上端设置有搭接端16，搭接端16的末端可以是锯齿结构或者波浪状，以提高激光拼接的连接效果。

应当理解的是，本申请实施例提供的侧围加强板4还可包括C柱加强板等结构，本申请对此不再赘述。

本申请实施例还提供了一种侧围板总成，如图4所示，侧围板总成包括侧围内板总成3、侧围外板总成5和前述的侧围加强板4，侧围加强板4位于侧围内板总成3和侧围外板总成5之间，侧围内板总成3、侧围加强板4和侧围外板总成5固定连接。

本申请实施例提供的侧围板总成，具有前述的侧围加强板4，整体重量较轻、强度较高、原料利用率高、制造成本低。

在一示例性实施例中，侧围内板总成3、侧围加强板4和侧围外板总成5之间通过点焊固定。

侧围内板总成3、侧围加强板4和侧围外板总成5之间通过点焊固定，以形成完整的侧围板总成，其中，侧围内板总成3和侧围外板总成5可起到较好的装饰作用。

本申请实施例还提供了一种车辆，车辆包括前述的侧围板总成。

本申请实施例提供的车辆，具有前述的侧围板总成，车辆结构得到了简化，工作可靠性高，整车性能好，能够很好地满足轻量化、安全性、舒适性等要求，提高了车辆的竞争力以及对用户的吸引力。

在本申请中的描述中，需要说明的是，“上”、“下”、“一端”、“一侧”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结构具有特定的方位、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。

在本申请实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“装配”、“安装”应做广义理解，例如，术语“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

本申请描述的实施例是示例性的，而不是限制性的，并且对于本领域的普通技术人员来说显而易见的是，在本申请所描述的实施例包含的范围内可以有更多的实施例和实现方案。尽管在附图中示出了许多可能的特征组合，并在具体实施方式中进行了讨论，但是所公开的特征的许多其它组合方式也是可能的。除非特意加以限制的情况以外，任何实施例的任何特征或元件可以与任何其它实施例中的任何其他特征或元件结合使用，或可以替代任何其它实施例中的任何其他特征或元件。

本申请包括并设想了与本领域普通技术人员已知的特征和元件的组合。本申请已经公开的实施例、特征和元件也可以与任何常规特征或元件组合，以形成由权利要求限定的独特的技术方案。任何实施例的任何特征或元件也可以与来自其它技术方案的特征或元件组合，以形成另一个由权利要求限定的独特的技术方案。因此，应当理解，在本申请中示出和/或讨论的任何特征可以单独地或以任何适当的组合来实现。因此，除了根据所附权利要求及其等同替换所做的限制以外，实施例不受其它限制。此外，可以在所附权利要求的保护范围内进行各种修改和改变。

Claims (10)

1.一种侧围加强板，其特征在于，包括半门环和边梁，所述边梁位于所述半门环的开口处以形成封闭的门环结构；

所述半门环为一体式结构。

2.根据权利要求1所述的侧围加强板，其特征在于，所述半门环包括A柱加强板、B柱加强板和门槛梁，所述A柱加强板和所述B柱加强板并排设置，所述门槛梁分别与所述A柱加强板、所述B柱加强板的下端连接；

所述A柱加强板和所述B柱加强板的上端形成所述开口。

3.根据权利要求1所述的侧围加强板，其特征在于，所述边梁为空心柱体结构，和/或，所述边梁的横截面为圆环形。

4.根据权利要求2所述的侧围加强板，其特征在于，所述A柱加强板、所述B柱加强板和所述门槛梁形成F形框架，所述门槛梁的凸出端沿背离所述A柱加强板的方向延伸。

5.根据权利要求2所述的侧围加强板，其特征在于，所述A柱加强板的壁厚为1.0mm-1.6mm，所述B柱加强板的壁厚为1.2mm-1.6mm，所述门槛梁的壁厚为1.0mm-1.6mm，所述边梁的壁厚为1.5mm-2.0mm。

6.根据权利要求2所述的侧围加强板，其特征在于，所述A柱加强板上端设置有安装槽，所述边梁的前端插装固定在所述安装槽中。

7.根据权利要求2所述的侧围加强板，其特征在于，所述B柱加强板上端设置有搭接端，所述搭接端搭接在所述边梁上并通过激光拼焊连接。

8.一种侧围板总成，其特征在于，包括侧围内板总成、侧围外板总成和如权利要求1至7中任一所述的侧围加强板，所述侧围加强板位于所述侧围内板总成和所述侧围外板总成之间，所述侧围内板总成、所述侧围加强板和所述侧围外板总成固定连接。

9.根据权利要求8所述的侧围板总成，其特征在于，所述侧围内板总成、所述侧围加强板和所述侧围外板总成之间通过点焊固定。

10.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求8或9所述的侧围板总成。

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