汽車前縱梁后段下沉區(qū)加強(qiáng)板及具有該加強(qiáng)板的汽車的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種汽車前縱梁后段下沉區(qū)加強(qiáng)板及具有該加強(qiáng)板的汽車，涉及汽車【技術(shù)領(lǐng)域】。所述前縱梁后段下沉區(qū)加強(qiáng)板整體為弧狀，將所述加強(qiáng)板連接在汽車前縱梁后段下沉區(qū)后，所述弧狀加強(qiáng)板在汽車上下方向上向上拱起。在現(xiàn)有的汽車前縱梁后段下沉區(qū)增加所述弧狀加強(qiáng)板后，所述弧狀加強(qiáng)板能與前縱梁后段之間形成一個大致呈環(huán)狀的截面，該大致呈環(huán)狀的截面使前縱梁后段下沉區(qū)局部強(qiáng)度足夠，不論是正面碰撞還是偏置碰撞，該強(qiáng)度能夠避免前縱梁后段繞汽車左右方向的折彎變形過大，能夠滿足64km/h偏置碰撞性能要求。
【專利說明】汽車前縱梁后段下沉區(qū)加強(qiáng)板及具有該加強(qiáng)板的汽車
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及汽車【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種汽車前縱梁后段下沉區(qū)加強(qiáng)板及具有該加強(qiáng)板的汽車。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著汽車消費(fèi)者變得日益成熟、理性，汽車的安全性能也越來越受到關(guān)注。目前，國內(nèi)外汽車正面碰撞法規(guī)和評價體系中對正面碰撞的評價方法分為全寬碰撞實(shí)驗(yàn)和40%偏置碰撞實(shí)驗(yàn)。2006年版C-NCAP (中國新車評價規(guī)程)將偏置碰列為星級評定項(xiàng)目，特別是2009年版C-NCAP進(jìn)一步將偏置碰撞的速度由56km/h提高到64km/h，汽車安全對偏置碰的考察也日益嚴(yán)格。
[0003]偏置碰實(shí)驗(yàn)中，汽車前端只有一側(cè)參與能量吸收，較全寬碰撞對車身結(jié)構(gòu)的要求更為嚴(yán)苛。因此，進(jìn)行汽車偏置碰撞安全性的研究，無論是對于提升主機(jī)廠整體安全設(shè)計水平，還是降低實(shí)際碰撞中乘員傷害，都具有重要意義。
[0004]對于40%偏置碰撞而言，由于車輛只有不到一半的結(jié)構(gòu)參與碰撞，車體相對較軟，車體在碰撞中變形嚴(yán)重，較大的車體侵入量會造成車內(nèi)乘員生存空間不足，特別是車輛前圍板侵入量較大，導(dǎo)致小腿傷害較大。
[0005]作為車輛偏置碰撞最為關(guān)鍵的結(jié)構(gòu)件，前縱梁的強(qiáng)度，特別是前縱梁后段下沉區(qū)的強(qiáng)度對于車輛偏置性能至關(guān)重要。目前，通過對車身結(jié)構(gòu)的CAE (Computer AidedEngineering,計算機(jī)輔助工程,指用計算機(jī)輔助求解分析復(fù)雜工程和產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)力學(xué)性能，以及優(yōu)化結(jié)構(gòu)性能等)碰撞仿真分析中發(fā)現(xiàn)，前縱梁后段繞Y方向(即車輛的左右方向)折彎變形過大，導(dǎo)致侵入量偏大，不能滿足車輛偏置性能要求。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種汽車前縱梁后段下沉區(qū)加強(qiáng)板及具有該加強(qiáng)板的汽車，不僅在正面碰撞過程中前縱梁后段下沉區(qū)局部強(qiáng)度足夠，而且能夠滿足車輛偏置碰撞性能要求。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的實(shí)施例提供技術(shù)方案如下:
[0008]一方面，提供一種汽車前縱梁后段下沉區(qū)加強(qiáng)板，所述加強(qiáng)板整體為弧狀，將所述加強(qiáng)板連接在汽車前縱梁后段下沉區(qū)后，所述弧狀加強(qiáng)板在汽車上下方向上向上拱起。
[0009]對于所述加強(qiáng)板的形狀，從受力變形的角度出發(fā)，要求其能夠在一定程度上避免受到偏置碰后前縱梁繞汽車左右方向折彎變形過大，因此需要所述加強(qiáng)板具有一定的拱起，該拱起可以是多種形式的，例如所述加強(qiáng)板整體可以為圓弧狀，或者可以為彎折形成的弧狀。
[0010]為便于將所述加強(qiáng)板安裝在汽車前縱梁后段上，所述加強(qiáng)板的邊界周圍設(shè)有翻邊，所述翻邊上設(shè)置有用于與前縱梁后段焊接連接的焊接部。
[0011]而且，所述加強(qiáng)板與所述翻邊為一體結(jié)構(gòu)。[0012]所述加強(qiáng)板的頂部圓弧面上具有定位孔，在將所述加強(qiáng)板焊接在汽車前縱梁后段的過程中，該定位孔的作用是在對所述加強(qiáng)板焊接時進(jìn)行定位。
[0013]所述加強(qiáng)板的材料為低合金高強(qiáng)度鋼。
[0014]所述加強(qiáng)板的厚度為1.6-2.0毫米，例如所述加強(qiáng)板的厚度可以為1.8毫米。
[0015]另一方面，提供一種汽車。所述汽車具有前縱梁，在所述前縱梁后段下沉區(qū)設(shè)有加強(qiáng)板，所述加強(qiáng)板為如上任一技術(shù)方案中所述的汽車前縱梁后段下沉區(qū)加強(qiáng)板。
[0016]本實(shí)用新型的實(shí)施例具有以下有益效果:在現(xiàn)有的汽車前縱梁后段下沉區(qū)增加所述弧狀加強(qiáng)板后，所述弧狀加強(qiáng)板能與前縱梁后段之間形成一個大致呈環(huán)狀的截面，該大致呈環(huán)狀的截面使前縱梁后段下沉區(qū)局部強(qiáng)度足夠，不論是正面碰撞還是偏置碰撞，該強(qiáng)度能夠避免前縱梁后段繞汽車左右方向的折彎變形過大，滿足了車輛偏置碰撞的性能要求。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的一種汽車前縱梁后段下沉區(qū)加強(qiáng)板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例的另一種汽車前縱梁后段下沉區(qū)加強(qiáng)板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖3為圖2所示的汽車前縱梁后段下沉區(qū)加強(qiáng)板在車輛前縱梁后段下沉區(qū)處的安裝結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖4為圖3中A部分的局部放大示意圖。
[0021]附圖標(biāo)記:
[0022]10-加強(qiáng)板，11-翻邊，12-焊接部，13-定位孔，31-汽車前縱梁。
【具體實(shí)施方式】
[0023]為使本實(shí)用新型的實(shí)施例要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖及具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0024]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種汽車前縱梁后段下沉區(qū)加強(qiáng)板，如圖1所示，所述加強(qiáng)板10整體為弧狀，將加強(qiáng)板10連接在汽車前縱梁后段下沉區(qū)后，該弧狀加強(qiáng)板10在汽車上下方向上向上拱起(可參見圖3和圖4)。在現(xiàn)有的汽車前縱梁后段下沉區(qū)增加上述弧狀加強(qiáng)板10后，該弧狀加強(qiáng)板能與前縱梁后段之間形成一個大致呈環(huán)狀的截面，該大致呈環(huán)狀的截面使前縱梁后段下沉區(qū)局部強(qiáng)度足夠，不論是正面碰撞還是偏置碰撞，該強(qiáng)度能夠避免前縱梁后段繞汽車左右方向的折彎變形過大，滿足了車輛偏置碰撞的性能要求。
[0025]在汽車行業(yè)中，車輛的前后方向稱之為X方向、左右方向稱之為Y方向、上下方向稱之為Z方向，上文提到的弧狀加強(qiáng)板10在汽車上下方向上向上拱起即沿Z方向向上拱起。在此結(jié)構(gòu)下，汽車前縱梁后段與加強(qiáng)板10扣合在一起，二者能夠共同形成一個大致呈環(huán)狀的截面，該截面使得汽車前縱梁繞Y方向的抗彎強(qiáng)度足夠，從而能夠防止汽車前縱梁后段繞Y方向的變形過大，避免在正面碰撞尤其是在偏置碰撞中前圍板的侵入量過大，以在最大程度上保證車乘人員的安全性。
[0026]這里需要說明的是，汽車前縱梁繞Y方向的彎折變形指的就是前縱梁沿Z方向向上的彎折變形。借助圖3和圖4可知，在車輛的正面碰撞或偏置碰撞中，以前縱梁后段下沉區(qū)為界限，前縱梁前段受力后容易向上產(chǎn)生彎折。然而，當(dāng)在前縱梁后段下沉區(qū)設(shè)置向上拱起的弧狀加強(qiáng)板10后，這一向上拱起的結(jié)構(gòu)能夠抵消前縱梁前段所承受的很大一部分向上的力，從而能夠防止前縱梁沿Z方向向上的彎折變形。
[0027]對于上述加強(qiáng)板10的形狀，從受力變形的角度出發(fā)，要求其能夠在一定程度上避免受到偏置碰后前縱梁繞Y方向彎折變形過大，因此需要加強(qiáng)板10具有一定的拱起，在實(shí)際的應(yīng)用中，該拱起可以是多種形式的，例如加強(qiáng)板10整體可以為如圖1所示的圓弧狀，或者可以為如圖2所示的彎折形成的折線形弧狀。具體而言，折線形弧狀是指將圖2所示的加強(qiáng)板進(jìn)行正投影后，其整體形狀為向上拱起的折線狀，而非向上拱起的圓弧狀。
[0028]為便于將所述加強(qiáng)板10安裝在汽車前縱梁后段上，加強(qiáng)板10的邊界周圍設(shè)有翻邊11，翻邊11上設(shè)置有用于與前縱梁后段焊接連接的焊接部12。使用焊接方式連接加強(qiáng)板10和汽車前縱梁，而不是使用常用的螺紋連接方式，是因?yàn)檫@能夠避免在體積較大的前縱梁上加工螺紋孔或通孔，減小了人員的操作難度。如圖1所示，在翻邊11上設(shè)有多個焊接部12，該多個焊接部12使加強(qiáng)板10和汽車前縱梁在多個位置處連接，增強(qiáng)了連接的可靠性。
[0029]而且，加強(qiáng)板10與翻邊11為一體結(jié)構(gòu)。該一體結(jié)構(gòu)可由沖壓工藝一次成型，減少了加工時間和成本，而且對于一體結(jié)構(gòu)的部件而言，其材料強(qiáng)度和剛度均優(yōu)于分體式結(jié)構(gòu)的部件。
[0030]如圖1所示，加強(qiáng)板10的頂部圓弧面上具有定位孔13，在將加強(qiáng)板10焊接在汽車前縱梁后段的過程中，該定位孔13的作用是在對加強(qiáng)板10工裝時進(jìn)行定位。具體而言，在焊接前，首先需要通過該定位孔13限定加強(qiáng)板10和汽車前縱梁的相對位置，相對位置限定好之后再使用夾具將加強(qiáng)板裝夾在汽車前縱梁上；然后焊接，去除夾具，并取消定位。
[0031]出于提高剛度和強(qiáng)度的目的，所述加強(qiáng)板10的材料選用低合金高強(qiáng)度鋼。例如牌號為H340LAD的低合金高強(qiáng)度鋼，也可以使用此種牌號的鍍鋅鋼板。
[0032]所述加強(qiáng)板10的厚度為1.6-2.0毫米，厚度的選擇以既能夠達(dá)到剛度和強(qiáng)度要求，又不至于過于笨重為準(zhǔn)，例如該厚度值可以選擇為1.8毫米。
[0033]另一方面，本實(shí)用新型實(shí)施例還提供了一種汽車。如圖3和圖4所示，所述汽車具有前縱梁31，在前縱梁31后段下沉區(qū)設(shè)有加強(qiáng)板10，所述加強(qiáng)板10為上述實(shí)施例中所述的汽車前縱梁后段下沉區(qū)加強(qiáng)板。由于本實(shí)施例中所述汽車前縱梁后段下沉區(qū)加強(qiáng)板的結(jié)構(gòu)和功能與上述各實(shí)施例中所述汽車前縱梁后段下沉區(qū)加強(qiáng)板的結(jié)構(gòu)和功能均相同，因此此處不再對其進(jìn)行詳述。
【權(quán)利要求】
1.一種汽車前縱梁后段下沉區(qū)加強(qiáng)板，其特征在于，所述加強(qiáng)板整體為弧狀，將所述加強(qiáng)板連接在汽車前縱梁后段下沉區(qū)后，所述弧狀加強(qiáng)板在汽車上下方向上向上拱起。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車前縱梁后段下沉區(qū)加強(qiáng)板，其特征在于，所述加強(qiáng)板整體為圓弧狀或彎折形成的弧狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的汽車前縱梁后段下沉區(qū)加強(qiáng)板，其特征在于，所述加強(qiáng)板的邊界周圍設(shè)有翻邊，所述翻邊上設(shè)置有用于與前縱梁后段焊接連接的焊接部。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的汽車前縱梁后段下沉區(qū)加強(qiáng)板，其特征在于，所述加強(qiáng)板與所述翻邊為一體結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的汽車前縱梁后段下沉區(qū)加強(qiáng)板，其特征在于，所述加強(qiáng)板的頂部圓弧面上具有定位孔。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的汽車前縱梁后段下沉區(qū)加強(qiáng)板，其特征在于，所述加強(qiáng)板的材料為低合金高強(qiáng)度鋼。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的汽車前縱梁后段下沉區(qū)加強(qiáng)板，其特征在于，所述加強(qiáng)板的厚度為1.6-2.0毫米。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的汽車前縱梁后段下沉區(qū)加強(qiáng)板，其特征在于，所述加強(qiáng)板的厚度為1.8毫米。
9.一種汽車，具有前縱梁，其特征在于，在所述前縱梁后段下沉區(qū)設(shè)有加強(qiáng)板，所述加強(qiáng)板為如權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的汽車前縱梁后段下沉區(qū)加強(qiáng)板。
【文檔編號】B62D21/02GK203402249SQ201320463448
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年7月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月31日
【發(fā)明者】彭昌坤 申請人:北京汽車股份有限公司