CN203974962U - 一种汽车车顶横梁结构及汽车 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种汽车车顶横梁结构，包括第一区域、第二区域以及第三区域；第一区域远离第二区域端薄壁厚度为第一厚度，与第二区域相连端薄壁厚度为第二厚度，第一厚度大于第二厚度，第一区域自远离第二区域端起沿朝向第二区域的方向薄壁厚度从第一厚度变化至第二厚度；第二区域薄壁厚度均为第二厚度；第三区域远离第二区域端薄壁厚度为第三厚度，与第二区域相连端薄壁厚度为第二厚度，第三厚度大于第二厚度，第三区域自与第二区域相连端起沿远离第二区域的方向薄壁厚度从第二厚度变化至第三厚度。实施本实用新型，能够在提高汽车碰撞安全性能的情况下，同时实现车顶横梁结构的轻量化，达到降低制造成本及车身轻量化的目的。
Description
技术领域
本实用新型涉及汽车技术领域，尤其涉及一种汽车车顶横梁结构及汽车。
背景技术
随着汽车行业的发展，汽车的安全性与轻量化已成为汽车研发的重要主题，而汽车车顶横梁结构作为白车身的重要组成部分，涉及到汽车在侧面碰撞过程中的安全性，因此如何在保证车顶横梁碰撞安全性能的情况下，实现汽车车顶横梁结构的轻量化，将成为汽车车顶横梁结构设计的一项挑战。
目前，如图1至图3所示，车顶横梁结构1＇由同一厚度d1的钢板材料制成一体成形的结构，在满足碰撞安全要求的情况下，需要较大厚度的钢板，其不足之处在于：不利于车顶横梁结构的轻量化。
实用新型内容
本实用新型实施例所要解决的技术问题在于，提供一种汽车车顶横梁结构及汽车，能够在提高汽车碰撞安全性能的情况下，同时亦能实现汽车车顶横梁结构的轻量化，达到降低制造成本的目的。
为了解决上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种汽车车顶横梁结构，所述汽车车顶横梁结构为金属薄壁结构，其包括依序相连的第一区域、第二区域以及第三区域；其中，
所述第一区域远离所述第二区域的一端薄壁厚度为第一厚度，与所述第二区域相连的一端薄壁厚度为第二厚度，所述第一厚度大于所述第二厚度，所述第一区域自远离所述第二区域的一端起沿朝向所述第二区域的方向，其薄壁厚度从所述第一厚度变化至所述第二厚度；
所述第二区域的薄壁厚度均为所述第二厚度；
所述第三区域远离所述第二区域的一端薄壁厚度为第三厚度，与所述第二区域相连的一端薄壁厚度为第二厚度，所述第三厚度大于所述第二厚度，所述第三区域自与所述第二区域相连的一端起沿远离所述第二区域的方向，其薄壁厚度从所述第二厚度变化至所述第三厚度。
其中，所述第一区域自远离所述第二区域的一端起沿朝向所述第二区域的方向，其薄壁厚度从所述第一厚度连续变化至所述第二厚度。
其中，所述第三区域自与所述第二区域相连的一端起沿远离所述第二区域的方向，其薄壁厚度从所述第二厚度连续变化至所述第三厚度。
其中，所述第一厚度与所述第三厚度相等。
其中，所述第一区域与所述第三区域的结构以沿所述第二区域宽度方向的中心轴线为轴线对称。
其中，所述第一区域、第二区域以及第三区域的长度比例值为3:4:3。
其中，所述第一厚度处于1.0mm至1.2mm之间。
其中，所述第二厚度处于0.6mm至0.8mm之间。
其中，所述车顶横梁结构冲压一体成形。
本实用新型实施例还提供一种汽车，包括前述的汽车车顶横梁结构。
实施本实用新型实施例，具有如下有益效果：
1、由于汽车车顶横梁结构在纵方向（长度方向）上的厚度及硬度平缓变化，并且不存在应力集中现象，具有很好的成形性能；
2、提高了汽车车顶横梁结构的强度及结构吸能效率，从而可以提升汽车侧面碰撞的安全性，保证各项安全指标满足汽车侧面碰撞的法规标准；
3、在保证碰撞安全性能的情况下，由于汽车车顶横梁结构呈两端厚、中间薄状，从而实现汽车车顶横梁结构轻量化且节省了中间部分材料，其减重效果明显、可靠性好、经济效益突出，达到成本降低以及节省资源的目的。
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性的前提下，根据这些附图获得其他的附图仍属于本实用新型的范畴。
图1为现有技术中汽车车顶横梁结构的结构示意图；
图2为图1中局部A的放大示意图；
图3为图1中局部B的放大示意图；
图4为本实用新型实施例一提供的汽车车顶横梁结构的结构示意图；
图5为图4中A-A向的剖视图；
其中： 1'-车顶横梁结构、d1-车顶横梁厚度、1-车顶横梁结构、11-第一区域、12-第二区域、13-第三区域、t1-第一厚度、t2-第二厚度、t3-第三厚度。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述。
如图4和图5所示，本实用新型实施例一提供一种汽车车顶横梁结构，该汽车车顶横梁结构1为冲压一体成形的金属薄壁结构，其包括在纵方向（长度方向）上依序相连的第一区域11、第二区域12以及第三区域13；其中，
第一区域11远离第二区域12的一端薄壁厚度为第一厚度t1，与第二区域12相连的一端薄壁厚度为第二厚度t2，第一厚度t1大于第二厚度t2，第一区域11自远离第二区域12的一端起沿朝向第二区域12的方向，其薄壁厚度从第一厚度t1变化至第二厚度t2；
第二区域12的薄壁厚度均为第二厚度t2；
第三区域13远离第二区域12的一端薄壁厚度为第三厚度t3，与第二区域12相连的一端薄壁厚度为第二厚度t2，第三厚度t3大于第二厚度t2，第三区域13自与第二区域12相连的一端起沿远离第二区域12的方向，其薄壁厚度从第二厚度t2变化至第三厚度t3。
该汽车车顶横梁结构1采用柔性轧制技术，为了实现该汽车车顶横梁结构呈两端厚、中间薄状，在纵方向（长度方向）上的厚度及硬度平缓变化，且不存在应力集中现象，需要将中间区域（第二区域12）分别朝两端（第一区域11、第三区域13）薄壁厚度的变化都是连续性变化的，即第一区域11自远离第二区域12的一端起沿朝向第二区域12的方向其薄壁厚度从第一厚度t1连续变化至第二厚度t2，第三区域13自与第二区域12相连的一端起沿远离第二区域12的方向其薄壁厚度从第二厚度t2连续变化至第三厚度t3，从而具有很好的成形性能，提高了车顶横梁结构1的强度及结构吸能效率，并且能够提高汽车的碰撞安全性能，实现结构的轻量化。
更进一步的，第一厚度t1与第三厚度t3相等。
更进一步的，将第一区域11与第三区域13的结构以沿第二区域12宽度方向的中心轴线为轴线对称。
作为一个例子，选择一块薄壁厚度为第二厚度t2的钢板，按照长度比值为第一区域11：第二区域12：第三区域13=3:4:3、第一区域11中的第一厚度t1=第三区域13中的第三厚度t3、第二厚度t2处于0.6mm（毫米）至0.8mm之间以及第一厚度t1处于1.0mm至1.2mm之间的方案设计。
第一步、在第一区域11通过柔性轧制工艺使得钢板的厚度沿第一区域11向第二区域12的方向，由第一厚度t1逐渐减少到第二厚度t2；
第二步、保持第二区域12的薄壁厚度为第二厚度t2；
第三步、在第三区域13同样采用柔性轧制工艺使得钢板的厚度沿第二区域12向第三区域13的方向，由第二厚度t2逐渐增加到第三厚度t3。
相应于本实用新型实施例一的汽车车顶横梁结构，本实用新型实施例二提供一种汽车，具有本实用新型实施例一所述的汽车车顶横梁结构，该汽车车顶横梁结构的构成及连接关系等此处不再赘述。
实施本实用新型实施例，具有如下有益效果：
1、由于汽车车顶横梁结构在纵方向（长度方向）上的厚度及硬度平缓变化，并且不存在应力集中现象，具有很好的成形性能；
2、提高了汽车车顶横梁结构的强度及结构吸能效率，从而可以提升汽车侧面碰撞的安全性，保证各项安全指标满足汽车侧面碰撞的法规标准；
3、在保证及提高碰撞安全性能的情况下，由于汽车车顶横梁结构呈两端厚、中间薄状，从而实现汽车车顶横梁结构轻量化且节省了中间部分材料，其减重效果明显、可靠性好、经济效益突出，达到成本降低以及节省资源的目的。
以上所揭露的仅为本实用新型一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。
Claims (10)
1.一种汽车车顶横梁结构，其特征在于，所述汽车车顶横梁结构为金属薄壁结构，其包括依序相连的第一区域、第二区域以及第三区域；其中，
所述第一区域远离所述第二区域的一端薄壁厚度为第一厚度，与所述第二区域相连的一端薄壁厚度为第二厚度，所述第一厚度大于所述第二厚度，所述第一区域自远离所述第二区域的一端起沿朝向所述第二区域的方向，其薄壁厚度从所述第一厚度变化至所述第二厚度；
所述第二区域的薄壁厚度均为所述第二厚度；
所述第三区域远离所述第二区域的一端薄壁厚度为第三厚度，与所述第二区域相连的一端薄壁厚度为第二厚度，所述第三厚度大于所述第二厚度，所述第三区域自与所述第二区域相连的一端起沿远离所述第二区域的方向，其薄壁厚度从所述第二厚度变化至所述第三厚度。
2.如权利要求1所述的汽车车顶横梁结构，其特征在于，所述第一区域自远离所述第二区域的一端起沿朝向所述第二区域的方向，其薄壁厚度从所述第一厚度连续变化至所述第二厚度。
3.如权利要求1所述的汽车车顶横梁结构，其特征在于，所述第三区域自与所述第二区域相连的一端起沿远离所述第二区域的方向，其薄壁厚度从所述第二厚度连续变化至所述第三厚度。
4.如权利要求1至3任一项中所述的汽车车顶横梁结构，其特征在于，所述第一厚度与所述第三厚度相等。
5.如权利要求4所述的汽车车顶横梁结构，其特征在于，所述第一区域与所述第三区域的结构以沿所述第二区域宽度方向的中心轴线为轴线对称。
6.如权利要求5所述的汽车车顶横梁结构，其特征在于，所述第一区域、第二区域以及第三区域的长度比例值为3:4:3。
7.如权利要求6所述的汽车车顶横梁结构，其特征在于，所述第一厚度处于1.0mm至1.2mm之间。
8.如权利要求7所述的汽车车顶横梁结构，其特征在于，所述第二厚度处于0.6mm至0.8mm之间。
9.如权利要求8所述的汽车车顶横梁结构，其特征在于，所述车顶横梁结构冲压一体成形。
10.一种汽车，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项中所述的汽车车顶横梁结构。
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|---|---|---|---|---|
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| CN105015625A (zh) * | 2015-06-30 | 2015-11-04 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种变厚度汽车顶盖前横梁及其制造方法 |
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| CN107444494A (zh) * | 2016-05-30 | 2017-12-08 | 长城汽车股份有限公司 | 顶盖支撑横梁及车身和汽车 |
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