CN219790305U - 一种多元材料混合一体成形的管梁类车身骨架与车辆 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种多元材料混合一体成形的管梁类车身骨架与车辆，一种多元材料混合一体成形的管梁类车身骨架通过热气胀管梁组成高强度车身笼式乘员舱体结构，实现了车身轻量化，且有效提升了整车被动安全、耐久、NVH等性能，热气胀管梁包括但不限于A柱上边梁主体、第一、第二钢管梁、前保险杠、后保险杠、前端模块的主管梁，以及仪表横梁支架的主管梁；本实用新型中A柱上边梁由A柱上边梁主体、B柱上连接支架、把手和车顶梁连接件一体成形，A柱上边梁主体与B柱上连接的支架、把手和车顶梁连接件的材料不同。该车身骨架具有较低的零部件拼接难度，有助于提高装配效率，以及降低制造中的人力物力成本。
Description
技术领域
本实用新型属于车身骨架结构技术领域，具体涉及一种多元材料混合一体成形的管梁类车身骨架与包含该车身骨架的相应车辆。
背景技术
众所周知，汽车车身骨架成形工艺及成品对整车中包括安全性、可靠耐久度、NVH、轻量化等在内的诸多性能指标均具有较高的影响作用。在现有技术中，车身骨架的成型工艺主要包括：一体化压铸成型、冲压焊接、充胀、混合成形等，然而这些工艺仍存在各自的缺点，使得成形过程的效率及成本、成形产品的规格指标尚无法满足要求。譬如，目前的压铸、充胀工艺普遍不适于采用屈服强度较高的成形材料；在包含注塑环节的混合成形工艺中，受温度要求限制而无法进行淬火等，这都导致了成形后的产品强度较低。当前的汽车制造领域中，无论是对于功能性零部件还是装饰性零部件都呈现出通过尽可能多的采用铝材、塑料及复合材料混合来实现轻量化的趋势，但现有的冲压焊接工艺、混合成形工艺对于不同零部件仍需要完成多个独立的成形过程后再进行组装，其生产效率在一定程度上已对零件与整车的产能构成了阻碍，并且众多零件相结合的部位意味着更多结构加强件的使用，故对于整车轻量化也存在实质的负面影响。
现有技术中A柱上边梁多是通过两个横截面为U型的钣金对接形成腔体，该结构无法满足轻量化的需求。因此，如何提供一种新的车身骨架结构，在满足相应刚度、强度和轻量化等设计指标的同时，还具有较为简化的结构与简便的组装工序，是本领域中迫切需要解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本实用新型提供了一种多元材料混合一体成形的管梁类车身骨架，包括车身骨架主体结构，所述车身骨架主体结构包括左侧围模块、右侧围模块和下车体；左、右侧围模块与所述下车体连接；
所述左侧围模块包括左A柱上边梁、左A柱、左C柱、左门槛梁、左B柱；所述左A柱上边梁两端与左A柱和左C柱连接；所述右侧围模块包括右A柱上边梁、右A柱、右C柱、右门槛梁、右B柱；所述右A柱上边梁两端与右A柱和右C柱连接；
所述左、右A柱上边梁均由A柱上边梁主体、B柱上连接支架、把手和车顶梁连接件组成，一车顶梁分别与所述左A柱上边梁的所述车顶梁连接件和所述右A柱上边梁的所述车顶梁连接件连接；所述左B柱的上端与所述左A柱上边梁通过左侧的B柱上连接支架连接，所述右B柱的上端与所述右A柱上边梁通过右侧的B柱上连接支架连接；
所述A柱上边梁主体、B柱上连接支架、把手和车顶梁连接件一体成形加工；所述A柱上边梁主体为管状结构，通过钢管或铝管热气胀成形；所述把手是通过在热气胀成形的所述A柱上边梁主体上注第一材料得到；所述车顶梁连接件是通过在热气胀成形的所述A柱上边梁主体上注第二材料得到，所述B柱上连接支架是通过在热气胀成形的所述A柱上边梁主体上注第三材料得到。
所述把手是通过在热气胀成形的所述A柱上边梁主体上注塑料得到。
所述车顶梁连接件是通过在热气胀成形的所述A柱上边梁主体上注铝或注镁或注铝镁合金得到。
所述B柱上连接支架是通过在热气胀成形的所述A柱上边梁主体上注铝或注镁或注铝镁合金得到。
车身骨架还包括前保险杠和后保险杠，所述前保险杠通过前纵梁与所述车身骨架主体结构连接；所述后保险杠通过后纵梁与所述车身骨架主体结构连接；所述前保险杠和所述后保险杠通过热气胀成形。
车身骨架还包括仪表横梁支架，所述仪表横梁支架包括第一主管梁，所述第一主管梁通过钢管或铝管热气胀成形，所述第一主管梁两侧端口分别与左、右A柱连接。
车身骨架还包括前端模块，所述前端模块包括第二主管梁，所述第二主管梁通过钢管或铝管热气胀成形，所述前端模块为第二主管梁与工程塑料混合一体成形结构。
所述第二主管梁两侧端口分别与车身左、右前侧板连接，所述左、右前侧板分别位于左、右A柱下方用于碰撞吸能。
所述左、右A柱上边梁的车顶梁连接件分别有两个，所述左、右A柱上边梁的把手分别有两个。
本实用新型还涉及一种车辆，具有如前所述的管梁类车身骨架。
本实用新型所提供的通过热气胀管梁组成的高强度车身笼式乘员舱体结构，既能实现车身轻量化，又可有效提升整车的被动安全、耐久、NVH等性能，热气胀管梁包括但不限于A柱上边梁主体、第一、第二钢管梁、前保险杠、后保险杠、前端模块的主管梁，以及仪表横梁支架的主管梁。
本实用新型所采用热气胀管梁的封闭结构、管梁的高强度性能、气胀工艺的型面自由度均可根据实际需要灵活调整，相应地可减少车身内板和加强版的数量，并提升车身轻量化系数。
本实用新型中A柱上边梁主体与B柱上连接支架、把手和车顶梁连接件的材料虽然不尽相同，但由于A柱上边梁由A柱上边梁主体、B柱上连接支架、把手和车顶梁连接件一体成形，使零部件拼接难度和制造成本得以降低，装配效率得以提高。
附图说明
图1为车身骨架结构示意图；
图2为左、右侧模块示意图；
图3为车身顶盖框架示意图。
各附图标记分别代表：1-左A柱上边梁；2-右A柱上边梁；3-仪表横梁支架(CCB)；4-前端模块(FEM)；5-前防撞梁；6-后防撞梁；7-左B柱；8-右B柱；11-A柱上边梁主体；12-B柱上连接支架；13-把手；14车顶梁连接件；
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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发明和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；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实用新型中的具体含义。
本实用新型涉及的高强钢、超高强钢等术语在制造加工领域和材料领域有通用含义，本领域技术人员应当知晓，故在此不再赘述。
本实用新型所提供的多元材料混合一体成形的管梁类车身骨架，如图1-3所示，包括车身骨架主体结构，所述车身骨架主体结构包括左侧围模块、右侧围模块和下车体；左、右侧围模块与所述下车体连接。
所述左侧围模块包括左A柱上边梁1、左A柱、左C柱、左门槛梁、左B柱7；所述左A柱上边梁1两端与左A柱和左C柱连接；所述左B柱7的上端与所述左A柱上边梁1连接，所述左B柱7的下端与左门槛梁连接。
所述右侧围模块包括右A柱上边梁2、右A柱、右C柱、右门槛梁、右B柱8；所述右A柱上边梁2两端与右A柱和右C柱连接；所述右B柱8的上端与所述右A柱上边梁2连接；所述右B柱8的下端与右门槛梁连接。
所述左、右A柱上边梁1、2分别由A柱上边梁主体11、B柱上连接支架12、把手13和车顶梁连接件14一体成形组成，A柱上边梁主体与B柱上连接支架、把手和车顶梁连接件的材料不同。
所述A柱上边梁主体11为管状结构，通过钢或铝管热气胀成形；所述B柱上连接支架12是通过在热气胀成形的所述A柱上边梁主体11上注铝或注镁或注铝镁合金得到；所述把手13是通过在热气胀成形的所述A柱上边梁主体11上注塑料得到；所述车顶梁连接件14是通过在热气胀成形的所述A柱上边梁主体11上注铝或注镁或注铝镁合金得到。
所述左、右B柱是钢管或铝管热气胀成形结构；所述左B柱7的上端与左侧的所述B柱连接支架12连接，连接方式为粘接、螺栓或焊接；所述右B柱7的上端与右侧的所述B柱连接支架12连接；连接方式为粘接、螺栓或焊接。
左、右侧围模块与下车体拼焊连接。
车顶梁分别与所述左A柱上边梁的所述车顶梁连接件和所述右A柱上边梁的所述车顶梁连接件连接。
所述左、右A柱上边梁的车顶梁连接件分别有两个，所述左、右A柱上边梁的塑料把手分别有两个。
车身骨架还包括前保险杠5、后保险杠6，所述前保险杠5通过前纵梁与所述车身骨架主体结构连接；所述后保险杠6通过后纵梁与所述车身骨架主体结构连接；所述前保险杠5和所述后保险杠6通过热气胀成形。
车身骨架还包括仪表横梁支架3(CCB)，所述仪表横梁支架3包括第一主管梁31，所述第一主管梁31通过热气胀成形，所述第一主管梁31两侧端口分别与左、右A柱螺栓连接。
车身骨架还包括前端模块(FEM)4，所述前端模块4包括第二主管梁，所述第二主管梁31通过钢或铝管热气胀成形，所述前端模块为第二主管梁与工程塑料混合一体成形结构。
所述第二主管梁两侧端口分别与车身左、右前侧板螺栓连接，所述左、右前侧板分别位于左、右A柱下方用于碰撞吸能。
本实用新型提供的通过热气胀管梁组成的高强度车身笼式乘员舱体结构，既能实现车身轻量化，又可有效提升整车被动安全、耐久、NVH等性能，热气胀管梁包括但不限于A柱上边梁主体、第一、第二钢管梁、前保险杠、后保险杠、前端模块的主管梁，以及仪表横梁支架的主管梁。
本实用新型中采用的热气胀管梁的封闭结构、管梁的高强度性能、气胀工艺的型面自由度可根据实际需要灵活调整，可相应地减少车身内板和加强版的数量，并提升车身轻量化系数。A柱上边梁主体与B柱上连接支架、把手和车顶梁连接件的材料虽不尽相同，但采用的成形工艺使零部件拼接难度和制造成本显著降低，并可提高装配效率。
应理解，本实用新型实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本实用新型实施例的实施过程构成任何限定。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种多元材料混合一体成形的管梁类车身骨架，包括车身骨架主体结构，所述车身骨架主体结构包括左侧围模块、右侧围模块和下车体；左、右侧围模块与所述下车体连接；
所述左侧围模块包括左A柱上边梁、左A柱、左C柱、左门槛梁、左B柱；所述左A柱上边梁两端分别与左A柱和左C柱连接；所述右侧围模块包括右A柱上边梁、右A柱、右C柱、右门槛梁、右B柱；所述右A柱上边梁两端分别与右A柱和右C柱连接；
其特征在于：
所述左、右A柱上边梁均由A柱上边梁主体、B柱上连接支架、把手和车顶梁连接件组成，一车顶梁分别与所述左A柱上边梁的所述车顶梁连接件和所述右A柱上边梁的所述车顶梁连接件连接；所述左B柱的上端与所述左A柱上边梁通过左侧的B柱上连接支架连接，所述右B柱的上端与所述右A柱上边梁通过右侧的B柱上连接支架连接；
所述A柱上边梁主体、B柱上连接支架、把手和车顶梁连接件一体成形加工；所述A柱上边梁主体为管状结构，通过钢管或铝管热气胀成形；所述把手是通过在热气胀成形的所述A柱上边梁主体上注第一材料得到；所述车顶梁连接件是通过在热气胀成形的所述A柱上边梁主体上注第二材料得到，所述B柱上连接支架是通过在热气胀成形的所述A柱上边梁主体上注第三材料得到。
2.如权利要求1所述的管梁类车身骨架，其特征在于：所述把手是通过在热气胀成形的所述A柱上边梁主体上注塑料得到。
3.如权利要求1所述的管梁类车身骨架，其特征在于：所述车顶梁连接件是通过在热气胀成形的所述A柱上边梁主体上注铝或注镁或注铝镁合金得到。
4.如权利要求1所述的管梁类车身骨架，其特征在于：所述B柱上连接支架是通过在热气胀成形的所述A柱上边梁主体上注铝或注镁或注铝镁合金得到。
5.如权利要求1至4任一项所述的管梁类车身骨架，其特征在于：车身骨架还包括前保险杠和后保险杠，所述前保险杠通过前纵梁与所述车身骨架主体结构连接；所述后保险杠通过后纵梁与所述车身骨架主体结构连接；所述前保险杠和所述后保险杠通过热气胀成形。
6.如权利要求1至4任一项所述的管梁类车身骨架，其特征在于：车身骨架还包括仪表横梁支架，所述仪表横梁支架包括第一主管梁，所述第一主管梁通过钢管或铝管热气胀成形，所述第一主管梁两侧端口分别与左、右A柱连接。
7.如权利要求1至4任一项所述的管梁类车身骨架，其特征在于：车身骨架还包括前端模块，所述前端模块包括第二主管梁，所述第二主管梁通过钢管或铝管热气胀成形，所述前端模块为第二主管梁与工程塑料混合一体成形结构。
8.如权利要求7所述的管梁类车身骨架，其特征在于：所述第二主管梁两侧端口分别与车身左、右前侧板连接，所述左、右前侧板分别位于左、右A柱下方用于碰撞吸能。
9.如权利要求1至4任一项所述的管梁类车身骨架，其特征在于：所述左、右A柱上边梁的车顶梁连接件分别有两个，所述左、右A柱上边梁的把手分别有两个。
10.一种车辆，其特征在于：具有如权利要求1-9任一项所述的一种多元材料混合一体成形的管梁类车身骨架。
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