CN219948367U - 后地板骨架总成及汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种后地板骨架总成及汽车，由激光拼焊而成的整体板料通过一体热冲压成型；其包括左后地板边梁、右后地板边梁、后地板前横梁、后地板中横梁、后地板后横梁和后地板纵梁；后地板前横梁、后地板中横梁和后地板后横梁沿车身前后方向依次分布；左后地板边梁沿前后方向延伸，且左后地板边梁分别与后地板前横梁、后地板中横梁和后地板后横梁的左端连接；右后地板边梁沿前后方向延伸，且右后地板边梁分别与后地板前横梁、后地板中横梁和后地板后横梁的右端连接；后地板纵梁的前端与后地板前横梁连接，所述后地板纵梁的后端与后地板中横梁连接。本实用新型具有超高强度，减少了零件数量和降低了车身重量，同时提升了车身强度。

Description

后地板骨架总成及汽车

技术领域

本实用新型涉及汽车车身技术领域，具体涉及一种后地板骨架总成及汽车。

背景技术

随着汽车产业的不断发展，安全性、节能环保及智能化问题成了当今世界汽车产业发展的主题，汽车轻量化是未来发展的必然趋势，即在降低车身重量的同时需保证车身安全性。

汽车后地板是组成车身骨架的重要结构件，传统汽车后地板骨架由左后地板边梁、右后地板边梁、两根及两根以上后地板横梁及相应的横梁连接件纵横交错焊接而成，在连接处存在结构不连续问题，在碰撞过程中容易产出应力集中和局部变形，影响碰撞安全性能，且零件数量多、搭接关系复杂，焊接匹配困难和焊接变形严重，影响车身尺寸精度。

如专利文献CN115402424A公开的一种地板骨架总成、地板总成以及车辆，包括骨架上板组成和骨架下板组成，骨架上板组成包括两个纵梁上板；骨架下板组成包括两个纵梁下板；地板骨架总成的横梁可选择设置在骨架上板组成和/或骨架下板组成中，横梁与对应的纵梁上板/纵梁下板先落料成合适尺寸的料板，料板拼焊后通过热冲压一体成型，由此骨架上板组成和骨架下板组成分别形成单件，模具数量大量减少，并且由于拼焊的对象为料板，还节省了大量夹具投资，减少制造工序，提高生产效率。但该地板骨架总成存在的问题是采用大量非直线激光拼焊的同时采用补丁板加强，板料制造工序复杂、成本高且板料焊点和焊缝失效风险较大。并且该地板骨架总成的后地板骨架为上板和下板焊接结构，实则为至少两个零件焊接在一起，成本相对较高。

又如专利文献CN113998009A公开的汽车及其后地板骨架总成，包括左纵梁结构、右纵梁结构、前横梁、中横梁、后横梁、中左纵梁结构和中右纵梁结构，并构成了左Y型传力结构和右Y型传力结构，左纵梁结构上设置有向上延伸且并排设置的第一左加强结构和第二左加强结构，右纵梁结构上设置有向上延伸且并排设置的第一右加强结构和第二右加强结构。其能够解决汽车后碰撞问题，有效地保护汽车后碰撞过程中的人员安全，提高汽车的强度耐久性能和扭转性能，简化车身结构。但该后地板骨架总成存在的问题是采用铝合金压铸成型，其生产成本高且维修经济性差。

因此，有必要开发一种新的后地板骨架总成及汽车。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种后地板骨架总成及汽车，能具有超高强度，能减少零件数量和降低车身重量，同时能提升车身强度。

第一方面，本实用新型所述的一种后地板骨架总成，由激光拼焊而成的整体板料通过一体热冲压成型；

其包括左后地板边梁、右后地板边梁、后地板前横梁、后地板中横梁、后地板后横梁和后地板纵梁；

所述后地板前横梁、后地板中横梁和后地板后横梁沿车身前后方向依次分布；

所述左后地板边梁沿前后方向延伸，且左后地板边梁分别与后地板前横梁、后地板中横梁和后地板后横梁的左端连接；

所述右后地板边梁沿前后方向延伸，且右后地板边梁分别与后地板前横梁、后地板中横梁和后地板后横梁的右端连接；

所述后地板纵梁的前端与后地板前横梁连接，所述后地板纵梁的后端与后地板中横梁连接。

可选地，所述左后地板边梁和右后地板边梁均沿车身前后方向根据不同强度要求进行分段，相邻两段的厚料不同，且相邻两段之间通过设置在两段之间的过渡区平缓过渡，故不会造成强度性能突变，进一步提升了车身强度性能。左后地板边梁和右后地板边梁可根据不同分段强度要求灵活料厚组合，其减重效果较补丁板和拼焊板更佳，同时零件性能更优。

可选地，所述左后地板边梁从前到后依次包括左后地板边梁前段、左一过渡区、后地板中横梁左连接段、左二过渡区、左后地板边梁中段、左三过渡区、后地板后横梁左连接段、左四过渡区和左后地板边梁后段，各过渡区平缓过渡其前后段不同料厚结构。将左后地板边梁分为5个等厚区，且不同料厚分段之间有过渡区平缓过渡，等厚区可根据不同强度需要灵活组合料厚。该左后地板边梁避免了不同料厚板料的激光拼焊和补丁板点焊，碰撞性能较激光拼焊板和补丁板更优且减重效果更佳，且板料制造成本更低。

可选地，所述右后地板边梁从前到后依次包括右后地板边梁前段、右一过渡区、后地板中横梁右连接段、右二过渡区、右后地板边梁中段、右三过渡区、后地板后横梁右连接段、右四过渡区和右后地板边梁后段，各过渡区平缓过渡其前后段不同料厚结构。将右后地板边梁分为5个等厚区，且不同料厚分段之间有过渡区平缓过渡，等厚区可根据不同强度需要灵活组合料厚。该右后地板边梁避免了不同料厚板料的激光拼焊和补丁板点焊，碰撞性能较激光拼焊板和补丁板更优且减重效果更佳，且板料制造成本更低。

可选地，所述左后地板边梁的左后地板边梁前段与后地板前横梁的左端通过左前焊缝连接，左后地板边梁的后地板中横梁左连接段与后地板中横梁的左端通过左中焊缝连接，左后地板边梁的后地板后横梁左连接段与后地板后横梁的左侧通过左后焊缝连接；

所述右后地板边梁的右后地板边梁前段与后地板前横梁的右端通过右前焊缝连接，右后地板边梁的后地板中横梁右连接段与后地板中横梁的右端通过右中焊缝连接，右后地板边梁的后地板后横梁右连接段与后地板后横梁的右端通过右后焊缝连接。

可选地，所述后地板前横梁和后地板纵梁通过前焊缝连接，后地板中横梁和后地板纵梁通过后焊缝连接。

可选地，所述左前焊缝、左中焊缝和左后焊缝位于同一条直线上 ；

所述右前焊缝、右中焊缝和右后焊缝位于同一条直线上；可采用直线激光拼焊工艺，其成本较非直线激光拼焊工艺更低。

可选地，所述左后地板边梁前段和右后地板边梁前段的厚度为1.2mm-1.8mm；

所述后地板中横梁左连接段和后地板中横梁右连接段的厚度为1.6mm-2.2mm；

所述左后地板边梁中段和右后地板边梁中段的厚度为1.4mm-2.0mm；

所述后地板后横梁左连接段和后地板后横梁右连接段的厚度为1.6mm-2.2mm；

所述左后地板边梁后段和右后地板边梁后段的厚度为1.2mm-1.6mm。

可选地，所述后地板前横梁的厚度为1.0mm-1.6mm；

所述后地板中横梁和后地板后横梁的厚度为0.8mm-1.2mm；

所述后地板纵梁的厚度为1.0mm-1.2mm。

第二方面，本实用新型所述的一种汽车，采用如本实用新型所述的后地板骨架总成。

本实用新型的有益效果：

1、本实用新型中所述后地板骨架总成包括左后地板边梁、右后地板边梁、后地板前横梁、后地板中横梁和后地板后横梁，其采用一体热冲压成型，得到高度集成化的“月”字形结构，并再增加一个后地板纵梁将后地板前横梁和后地板中横梁链接起来，具有超高强度，减少零件数量和降低车身重量同时提升车身强度。虽然后地板骨架总成由不同板料拼焊组成，但是成型后实则为一个零件，一体热冲压成型后地板骨架总成设计减少了冲压模具、单件检具和焊接夹具等工装开发，减少了冲压冲次、后工序焊接、生产场地占用和生产及管理人员投入，提升了零件生产效率、尺寸精度和强度，降低零件开发成本。

2.本实用新型中所述后地板骨架总成的板料是由左后地板边梁、右后地板边梁、后地板前横梁、后地板中横梁、后地板后横梁后地板纵梁的形状板料通过激光拼焊方式连接成一个整体板料，所述左后地板边梁、右后地板边梁、后地板前横梁、后地板中横梁和后地板后横梁板料强度和厚度可以根据不同强度需要灵活组合。

3.本实用新型所述后地板骨架总成的后地板前横梁、后地板中横梁和后地板后横梁连接左后地板边梁和右后地板边梁的激光拼焊焊缝分别在同一条直线，故可采用直线激光拼焊工艺，板料焊接成本更低。

4.本实用新型中所述左后地板边梁和右后地板边梁为不等料厚结构，该结构分为5个等厚区，且不同料厚分段之间有过渡区平缓过渡，等厚区可根据不同强度需要灵活组合料厚。该结构避免了不同料厚板料的激光拼焊和补丁板点焊，碰撞性能较激光拼焊板和补丁板更优且减重效果更佳，且板料制造成本更低。

5.本实用新型所述后地板骨架总成采用一体热冲压成型工艺，其成本较铝合金一体压铸后地板骨架更低。

附图说明

图1是本实施例中所述后地板骨架的结构示意图之一；

图2是本实施例中所述后地板骨架的结构示意图之二；

图3是图2中A-A线的断面图；

图4是图2中B-B线的断面图；

图5是图2中C-C线的断面图；

图6是图2中D-D线的断面图；

图7是本实施例中所述后地板骨架激光拼焊板料的结构示意图；

图中：1-左后地板边梁，101-左后地板边梁前段，102-左一过渡区，103-后地板中横梁左连接段，104-左二过渡区，105-左后地板边梁中段，106-左三过渡区，107-后地板后横梁左连接段，108-左四过渡区，109-左后地板边梁后段，2-右后地板边梁，201-右后地板边梁前段，202-右一过渡区，203-后地板中横梁右连接段，204-右二过渡区，205-右后地板边梁中段，206-右三过渡区，207-后地板后横梁右连接段，208-右四过渡区，209-右后地板边梁后段，3-后地板前横梁，4-后地板中横梁，5-后地板后横梁，6-后地板纵梁，701-左前焊缝，702-右前焊缝，703-左中焊缝，704-右中焊缝，705-左后焊缝，706-右后焊缝，707-前焊缝，708-后焊缝。

具体实施方式

以下将参照附图和优选实施例来说明本实用新型技术方案的实施方式，本领域技术人员可由本说明书中所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。应当理解，优选实施例仅为了说明本实用新型，而不是为了限制本实用新型的保护范围。

本实施例中，将车辆长度方向称为X向或纵向或前后方向，车辆宽度方向称为Y向或横向或左右方向，图1中的-X方向为前侧，+X方向为后侧，-Y方向为左侧，+Y方向为右侧，车辆高度方向称为Z向或垂向。

如图1至图7所示，本实施例中，一种后地板骨架，包括左后地板边梁1、右后地板边梁2、后地板前横梁3、后地板中横梁4、后地板后横梁5和后地板纵梁6。所述后地板前横梁3、后地板中横梁4和后地板后横梁5沿车身前后方向依次分布。所述左后地板边梁1沿前后方向延伸，且左后地板边梁1分别与后地板前横梁3、后地板中横梁4和后地板后横梁5的左端连接。所述右后地板边梁2沿前后方向延伸，且右后地板边梁2分别与后地板前横梁3、后地板中横梁4和后地板后横梁5的右端连接。后地板纵梁6位于左后地板边梁1和右后地板边梁2的中间位置，所述后地板纵梁6的前端与后地板前横梁3连接，所述后地板纵梁6的后端与后地板中横梁4连接。

如图1和图2所示，本实施例中，后地板骨架整体为一个高度集成化的“月”字形结构，左后地板边梁1、右后地板边梁2、后地板前横梁3、后地板中横梁4、后地板后横梁5和后地板纵梁6的材料强度和料厚可根据强度要求灵活组合，减少零件数量和降低车身重量同时提升车身强度。

如图2所示，本实施例中，所述左后地板边梁1和右后地板边梁2采用的是不等料厚设计，沿车身前后方向根据不同强度要求进行不同分段。左后地板边梁1从前到后依次包括左后地板边梁前段101、左一过渡区102、后地板中横梁左连接段103、左二过渡区104、左后地板边梁中段105、左三过渡区106、后地板后横梁左连接段107、左四过渡区108和左后地板边梁后段109。右后地板边梁2从前到后依次包括右后地板边梁前段201、右一过渡区202、后地板中横梁右连接段203、右二过渡区204、右后地板边梁中段205、右三过渡区206、后地板后横梁右连接段207、右四过渡区208和右后地板边梁后段209。如图3至图6所示，各过渡区平缓过渡其前后段不同料厚结构设计，使其前后段之间强度性能平缓过渡，不会造成强度性能突变，进一步提升了车身强度性能。左后地板边梁1和右后地板边梁2可根据不同分段强度要求灵活料厚组合，其减重效果较补丁板和拼焊板更佳，同时零件性能更优。

如图2所示，为了强化后地板骨架的强度以及座椅安装需求，将后地板骨架设计了三个横梁和一个纵梁，分别为后地板前横梁3、后地板中横梁4、后地板后横梁5和后地板纵梁6。所述左后地板边梁1的左后地板边梁前段101与后地板前横梁3的左侧通过左前焊缝701连接，左后地板边梁1的后地板中横梁左连接段103与后地板中横梁4的左端通过左中焊缝703连接，左后地板边梁1的后地板后横梁左连接段107与后地板后横梁5的左侧通过左后焊缝705连接。右后地板边梁2的右后地板边梁前段201与后地板前横梁3的右端通过右前焊缝702连接，右后地板边梁2的后地板中横梁右连接段203与后地板中横梁4的右端通过右中焊缝704连接，右后地板边梁2的后地板后横梁右连接段207与后地板后横梁5的右端通过右后焊缝706连接，后地板前横梁3和后地板纵梁6通过前焊缝707连接，后地板中横梁4和后地板纵梁6通过后焊缝708连接。

本实施例中，所述后地板骨架总成是由激光拼焊而成的整体板料通过一体热冲压成型，具有超高强度。后地板骨架总成采用一体热冲压成型，减少了冲压模具、单件检具和焊接夹具等工装开发，提升了零件生产效率、尺寸精度和强度，降低零件开发成本。

如图7所示，本实施例中，所述后地板骨架是由左后地板边梁1的形状板料、右后地板边梁2的形状板料、后地板前横梁3的形状板料、后地板中横梁4的形状板料、后地板后横梁5的形状板料和后地板纵梁6的形状板料是通过激光拼焊方式连接成一个整体板料。所述左后地板边梁1、右后地板边梁2、后地板前横梁3、后地板中横梁4、后地板后横梁5和后地板纵梁6的板料强度和厚度可以根据不同强度需要灵活组合。

如图2所示，本实施例中，所述后地板骨架的板料激光拼焊焊缝在结构上充分考虑了原材料的激光拼焊的生产成本，在进行激光拼焊焊缝设计时，将左前焊缝701、左中焊缝703和左后焊缝705设计在同一条直线上，右前焊缝702、右中焊缝704和右后焊缝706设计在同一条直线上，可采用直线激光拼焊工艺，其成本较非直线激光拼焊工艺更低。

本实施例中，所述左后地板边梁1的板料和右后地板边梁2使用的板料为不等料厚板（Tailor Rolled Blank,简写TRB），不等料厚板是通过控制轧机上、下轧辊间距将等厚钢卷轧制成沿轧制方向厚度不同的板料。

如图2所示，本实施例中，右后地板边梁2包含右后地板边梁前段201、右一过渡区202、后地板中横梁右连接段203、右二过渡区204、右后地板边梁中段205、右三过渡区206、后地板后横梁右连接段207、右四过渡区208和右后地板边梁后段209。右后地板边梁前段201和后地板中横梁右连接段203的板料厚度不同，通过右一过渡区202连接右后地板边梁前段201和后地板中横梁右连接段203，将板料不同厚度之间衔接起来，平缓过渡，性能连贯。同理，右二过渡区204连接后地板中横梁右连接段203和右后地板边梁中段205，右三过渡区206连接右后地板边梁中段205和后地板后横梁右连接段207，右四过渡区208连接后地板后横梁右连接段207和右后地板边梁后段209。左后地板边梁1板料与右后地板边梁2同理，左后地板边梁1的板料和右后地板边梁2的板料可根据不同分段强度要求灵活料厚组合，其减重效果较补丁板和拼焊板更佳同时零件性能更优，且简化了板料制造工序和减少板料制造工装开发，节约板料成本。

本实施例中，所述左后地板边梁1、右后地板边梁2、后地板前横梁3、后地板中横梁4、后地板后横梁5和后地板纵梁6的材质可根据不同的强度要求选用不同强度的热成型钢。左后地板边梁1的板料和右后地板边梁2的板料为TRB板料，其中，左后地板边梁前段101和右后地板边梁前段201的厚度为1.2mm-1.8mm，后地板中横梁左连接段103和后地板中横梁右连接段203的厚度为1.6mm-2.2mm，左后地板边梁中段105和右后地板边梁中段205的厚度为1.4mm-2.0mm，后地板后横梁左连接段107和后地板后横梁右连接段207的厚度1.6mm-2.2mm、左后地板边梁后段109和右后地板边梁后段209的厚度为1.2mm-1.6mm，各等料厚区的厚度差大于等于0.2mm且最厚等料厚区厚度小于两倍最薄等料厚区厚度，可根据不同分段强度要求灵活料厚组合。后地板前横梁3的厚度为1.0mm-1.6mm、后地板中横梁4和后地板后横梁5的厚度为0.8mm-1.2mm、后地板纵梁6的厚度为1.0mm-1.2mm，可根据不同强度要求灵活料厚组合。

本实施例中，所述后地板骨架的横截面均为U形结构，一次冲压后即可得到完成的零件，整体强度相对于两个“L”型焊接成“U”型结构的强度更高，同时不再需要焊接工序，从而减少生产工序，降低生产成本。

本实施例中，所述后地板骨架生产制造方法如下：

1.通过落料工序，将左后地板边梁1、右后地板边梁2、后地板前横梁3、后地板中横梁4、后地板后横梁5和后地板纵梁6的板料制作成型状料；

2.利用激光拼焊设备和激光拼焊工装，通过激光拼焊工艺将左后地板边梁1、右后地板边梁2、后地板前横梁3、后地板中横梁4、后地板后横梁5和后地板纵梁6的形状板料焊接成后地板骨架一体热冲压成型所需的整体板料；

3.将后地板骨架激光拼焊整体板料放进930℃-950℃加热炉加热并保温3-5min，使板料完全奥氏体化；

4.将完全奥氏体化的板料转移至热冲压模具冲压成型并保压淬火，得到具有超高强度的一体热冲压成型的后地板骨架半成品；

5.若热成型钢为镀层板，激光切割得到后地板骨架成品零件，若热成型钢为裸板，激光切割后还需抛丸去除表面氧化皮并涂油。

本实施例中，一种汽车，采用如本实用新型所述的后地板骨架总成。

上述各实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种后地板骨架总成，其特征在于：由激光拼焊而成的整体板料通过一体热冲压成型；其包括左后地板边梁（1）、右后地板边梁（2）、后地板前横梁（3）、后地板中横梁（4）、后地板后横梁（5）和后地板纵梁（6）；

所述后地板前横梁（3）、后地板中横梁（4）和后地板后横梁（5）沿车身前后方向依次分布；

所述左后地板边梁（1）沿前后方向延伸，且左后地板边梁（1）分别与后地板前横梁（3）、后地板中横梁（4）和后地板后横梁（5）的左端连接；

所述右后地板边梁（2）沿前后方向延伸，且右后地板边梁（2）分别与后地板前横梁（3）、后地板中横梁（4）和后地板后横梁（5）的右端连接；

所述后地板纵梁（6）的前端与后地板前横梁（3）连接，所述后地板纵梁（6）的后端与后地板中横梁（4）连接。

2.根据权利要求1所述的后地板骨架总成，其特征在于：所述左后地板边梁（1）和右后地板边梁（2）均沿车身前后方向根据不同强度要求进行分段，相邻两段的厚料不同，且相邻两段之间通过设置在两段之间的过渡区平缓过渡。

3.根据权利要求1所述的后地板骨架总成，其特征在于：所述左后地板边梁（1）从前到后依次包括左后地板边梁前段（101）、左一过渡区（102）、后地板中横梁左连接段（103）、左二过渡区（104）、左后地板边梁中段（105）、左三过渡区（106）、后地板后横梁左连接段（107）、左四过渡区（108）和左后地板边梁后段（109），各过渡区平缓过渡其前后段不同料厚结构。

4.根据权利要求3所述的后地板骨架总成，其特征在于：所述右后地板边梁（2）从前到后依次包括右后地板边梁前段（201）、右一过渡区（202）、后地板中横梁右连接段（203）、右二过渡区（204）、右后地板边梁中段（205）、右三过渡区（206）、后地板后横梁右连接段（207）、右四过渡区（208）和右后地板边梁后段（209），各过渡区平缓过渡其前后段不同料厚结构。

5.根据权利要求4所述的后地板骨架总成，其特征在于：所述左后地板边梁（1）的左后地板边梁前段（101）与后地板前横梁（3）的左端通过左前焊缝（701）连接，左后地板边梁（1）的后地板中横梁左连接段（103）与后地板中横梁（4）的左端通过左中焊缝（703）连接，左后地板边梁（1）的后地板后横梁左连接段（107）与后地板后横梁（5）的左侧通过左后焊缝（705）连接；

所述右后地板边梁（2）的右后地板边梁前段（201）与后地板前横梁（3）的右端通过右前焊缝（702）连接，右后地板边梁（2）的后地板中横梁右连接段（203）与后地板中横梁（4）的右端通过右中焊缝（704）连接，右后地板边梁（2）的后地板后横梁右连接段（207）与后地板后横梁（5）的右端通过右后焊缝（706）连接。

6.根据权利要求5所述的后地板骨架总成，其特征在于：所述后地板前横梁（3）和后地板纵梁（6）通过前焊缝（707）连接，后地板中横梁（4）和后地板纵梁（6）通过后焊缝（708）连接。

7.根据权利要求5所述的后地板骨架总成，其特征在于：所述左前焊缝（701）、左中焊缝（703）和左后焊缝（705）位于同一条直线上 ；

所述右前焊缝（702）、右中焊缝（704）和右后焊缝（706）位于同一条直线上。

8.根据权利要求4所述的后地板骨架总成，其特征在于：所述左后地板边梁前段（101）和右后地板边梁前段（201）的厚度为1.2mm-1.8mm；

所述后地板中横梁左连接段（103）和后地板中横梁右连接段（203）的厚度为1.6mm-2.2mm；

所述左后地板边梁中段（105）和右后地板边梁中段（205）的厚度为1.4mm-2.0mm；

所述后地板后横梁左连接段（107）和后地板后横梁右连接段（207）的厚度为1.6mm-2.2mm；

所述左后地板边梁后段（109）和右后地板边梁后段（209）的厚度为1.2mm-1.6mm。

9.根据权利要求1所述的后地板骨架总成，其特征在于：所述后地板前横梁（3）的厚度为1.0mm-1.6mm；

所述后地板中横梁（4）和后地板后横梁（5）的厚度为0.8mm-1.2mm；

所述后地板纵梁（6）的厚度为1.0mm-1.2mm。

10.一种汽车，其特征在于：采用如权利要求1至9任一所述的后地板骨架总成。