本實(shí)用新型屬于汽車零部件制造領(lǐng)域，特別涉及一種變厚度汽車中通道。

背景技術(shù)：

汽車行業(yè)對(duì)車身安全性要求越來越高，中通道作為汽車白車身地板總成上的重要部件，其與前圍板總成焊接在一起，對(duì)汽車正碰和側(cè)碰安全性能具有重要作用，合理的設(shè)計(jì)中通道結(jié)構(gòu)并選擇適當(dāng)?shù)牟牧?、厚度至關(guān)重要。通常中通道上要安裝各種功能件，導(dǎo)致本體結(jié)構(gòu)較大且復(fù)雜，同時(shí)安全性要求在碰撞過程中中通道變形量很小，因此中通道本體會(huì)布置加強(qiáng)件并選擇強(qiáng)度高且較厚的材料。

而同時(shí)隨著汽車保有量的增加，環(huán)境問題為汽車廠商和汽車用戶所關(guān)注，汽車輕量化是節(jié)能環(huán)保的有效措施，也是汽車技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。在汽車中通道上如何實(shí)現(xiàn)其結(jié)構(gòu)輕量化，同時(shí)保證其在結(jié)構(gòu)剛性及碰撞性能要求成為一大挑戰(zhàn)。

中通道可以分為中通道前段和中通道本體段，其結(jié)構(gòu)有整體式和分體式，整體式是指前段和本體是一個(gè)零件，材料和厚度是一致的；而分體式的根據(jù)結(jié)構(gòu)和性能的要求，可以設(shè)置兩部分的材料和厚度不同，后續(xù)通過焊接將兩零件焊接在一起或是采用激光拼焊板的形式進(jìn)行沖壓。采用整體式的結(jié)構(gòu)，為保證安全性，整個(gè)中通道的材料強(qiáng)度和厚度都會(huì)比較高，輕量化效果較差；采用分體式的結(jié)構(gòu)，搭接位置采用焊接形式，存在應(yīng)力集中和局部加工強(qiáng)化，碰撞時(shí)不利于力的傳遞，最終影響搭接處的強(qiáng)度和耐久性能。

中國(guó)專利公告號(hào)203844849U公開了一種新型的汽車中通道總成，包括中通道本體，所述汽車中通道總成還包括一個(gè)加強(qiáng)件，所述加強(qiáng)件焊接在所述中通道本體上，并且與所述中通道本體之間形成一個(gè)封閉腔體。加強(qiáng)件增大了中通道總成橫截面高度和面積，提高了中通道總成的強(qiáng)度，同時(shí)封閉腔體在汽車正面碰撞的時(shí)候，對(duì)碰撞的載荷有良好的導(dǎo)向作用，提高汽車的安全性能。并且采用加強(qiáng)件可以降低所述中通道本體板材的厚度，從而有效地減少了中通道總成的重量。

中國(guó)專利公告號(hào)203974957U公開的汽車中通道結(jié)構(gòu)為一體成形的金屬薄壁結(jié)構(gòu)，分為第一、第二兩段，兩段厚度不同，第一段厚度較大，第二段厚度較小，且第一厚度連續(xù)變化至所述第二厚度，這種結(jié)構(gòu)不僅可以保證汽車正面碰撞的安全性，提高了汽車正面碰撞性能，而且在保證碰撞安全性能的情況下，實(shí)現(xiàn)了汽車中通道結(jié)構(gòu)輕量化且在該區(qū)域中節(jié)省了材料，其減重效果明顯；同時(shí)中通道結(jié)構(gòu)在縱向(長(zhǎng)度方向)上的厚度及硬度平緩變化，不存在應(yīng)力集中現(xiàn)象，具有很好的成形性能。但是，在該專利中并沒有涉及零件的截面形狀、具體的變厚設(shè)計(jì)方式、零件板料的制造方法等。

由于中通道在車身正碰時(shí)處于主要傳力路徑上，而且在側(cè)碰時(shí)橫向力會(huì)通過地板橫梁傳遞到中通道本體上，既要考慮正碰時(shí)傳力的順暢性，有要保證局部位置的強(qiáng)度以滿足正碰和側(cè)碰時(shí)力的作用。采用上述已公開的結(jié)構(gòu)進(jìn)行中通道的設(shè)計(jì)，不能全面的考慮上述兩方面的問題，而且這種復(fù)雜結(jié)構(gòu)形式的設(shè)計(jì)，增加了汽車的自重的同時(shí)也大大增加了材料使用成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于設(shè)計(jì)一種變厚度汽車中通道，沿著車身X軸方向不同部位的設(shè)計(jì)厚度不同，該變厚度中通道能很好的克服前期公開的各種中通道設(shè)計(jì)方案的不足，既滿足其受載時(shí)安全性能的要求，又能最大限度的實(shí)現(xiàn)車身輕量化。

為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下：

一種變厚度汽車中通道，所述中通道本體為薄壁結(jié)構(gòu)，中通道本體截面整體呈幾字形或M形，中通道本體與地板加強(qiáng)縱梁成一體結(jié)構(gòu)；所述中通道本體共分成四段，段與段之間設(shè)過渡段，依次包括中通道本體I段、中通道本體第一過渡段、中通道本體II段、中通道本體第二過渡段、中通道本體III段、中通道本體第三過渡段、中通道本體IV段；中通道本體I段～I(xiàn)V段為等厚度結(jié)構(gòu)，中通道本體第一～第三過渡段厚度均為連續(xù)變厚度結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選的，所述中通道本體I段、IV段分別與前圍板和后地板相連接，中通道本體I段厚度為1.0～3.0毫米；中通道本體IV段由于處于中通道后部，厚度為0.6～2.0毫米；中通道本體II段厚度為0.6～2.0毫米；中通道本體III段厚度為1.0～3.0毫米。

優(yōu)選的，所述中通道本體I、II、III、IV段及各過渡段為一體成形結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選的，所述中通道本體I段的長(zhǎng)度在100～200mm之間，中通道本體II段的長(zhǎng)度在150～300mm之間，中通道本體III段的長(zhǎng)度在150～300mm之間，中通道本體IV段的長(zhǎng)度在50-300mm之間。

本實(shí)用新型變厚度汽車中通道，中通道前段與前圍板連接，左右通過中通道兩側(cè)縱梁與左右地板連接在一起，中通道的中部有兩根地板橫梁與其相連接，可以看出中通道本體同時(shí)受到正碰和側(cè)碰的作用。

中通道本體I、IV段分別與前圍板和后地板相連接，為了保持連接的可靠性，該段一般可設(shè)計(jì)成為不變厚度的結(jié)構(gòu)，處于1.0～3.0毫米之間，且I段處于正碰傳力的主要受力點(diǎn)，該段厚度較大為1.0～3.0毫米；中通道本體IV段由于處于中通道后部，對(duì)強(qiáng)度和厚度要求不高，該位置厚度最小，為0.6～2.0毫米；中通道本體II和III段也是等厚度段，其中II位置不涉及受力點(diǎn)，厚度較小，為0.6～2.0毫米；中通道本體III段受到側(cè)碰時(shí)橫向載荷的影響，該段要求強(qiáng)度要高，故設(shè)置該段厚度較大，為1.0～3.0毫米。在每?jī)蓚€(gè)厚度不同的段之間為過渡段，且每個(gè)過渡段均采用連續(xù)變厚度形式，以保證過渡段傳力的連續(xù)性，同時(shí)連續(xù)過渡也能保證零件局部位置的疲勞壽命。

其中，所述中通道本體結(jié)構(gòu)截面整體呈幾字形，且地板加強(qiáng)縱梁與中通道本體做成一體，提高整體剛性。其截面也可根據(jù)其它可以增加抗彎模量原理和增加防撞效果的設(shè)計(jì)形式，如‘M’形等。

其中，所述中通道本體結(jié)構(gòu)材質(zhì)可為金屬材料，例如各種高強(qiáng)鋼，鋁合金等，其可采用冷沖壓形式，也可以采用熱成形工藝進(jìn)行生產(chǎn)。

相應(yīng)地，本實(shí)用新型實(shí)施例還提供一種新型變厚度汽車中通道的制造方法，其步驟如下：

根據(jù)汽車車型的不同，中通道本體I段的長(zhǎng)度在100～200mm之間，中通道本體II段的長(zhǎng)度在150～300mm之間，中通道本體III段的長(zhǎng)度在150～300mm之間，中通道本體IV段的長(zhǎng)度在50-300mm之間。

本實(shí)用新型的有益效果：

1.本實(shí)用新型的中通道結(jié)構(gòu)的薄壁厚度從前端到后端實(shí)現(xiàn)漸進(jìn)變化，在強(qiáng)度要求高的位置厚度較大，要求不高的位置適度減薄，從而在滿足中通道碰撞安全性能和整車剛度要求的同時(shí)，充分的發(fā)揮材料承載性能的同時(shí)實(shí)現(xiàn)車身輕量化；

2.本實(shí)用新型的中通道結(jié)構(gòu)采用柔性軋制變厚度板材，表面沒有焊縫引起的厚度突變，其表面質(zhì)量好，連接強(qiáng)度高，材料性能均勻，強(qiáng)度分布連續(xù)；

3.本實(shí)用新型的中通道結(jié)構(gòu)因采用了非等厚的材料設(shè)計(jì)，最大程度的減少了材料使用，輕量化效果好；

4.本實(shí)用新型的中通道結(jié)構(gòu)為一塊板材成型，相比現(xiàn)有兩個(gè)部件焊接在一起的方案，減少了零件數(shù)量，降低模具成本，減少了焊接工序，可以有效提升生產(chǎn)效率；

5.采用本實(shí)用新型的變厚度汽車中通道方案，輕量化效果好，性能突出，綜合成本降低。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型變厚度汽車中通道本體的立體示意圖。

圖2為本實(shí)用新型變厚度汽車中通道本體的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本實(shí)用新型變厚度汽車中通道本體厚度過渡段示意圖。

具體實(shí)施方式

參見圖1～圖3，本實(shí)用新型的一種變厚度汽車中通道，所述中通道本體為薄壁結(jié)構(gòu)，中通道本體截面整體呈幾字形或M形，中通道本體與地板加強(qiáng)縱梁成一體結(jié)構(gòu)；所述中通道本體共分成四段，段與段之間設(shè)過渡段，依次包括中通道本體I段1、中通道本體第一過渡段2、中通道本體II段3、中通道本體第二過渡段4、中通道本體III段5、中通道本體第三過渡段6、中通道本體IV段7；

中通道本體I段～I(xiàn)V段1、3、5、7為等厚度結(jié)構(gòu)，分別設(shè)定厚度為t1、t2、t3、t4，其中t1、t3厚度要大于t2、t4，且t1和t3厚度可以相同，t2和t4也可以相同。中通道本體第一～第三過渡段厚度2、4、6均為連續(xù)變厚度結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選的，所述中通道本體I段1、IV段7分別與前圍板和后地板相連接，中通道本體I段1厚度為1.0～3.0毫米；中通道本體IV段7由于處于中通道后部，厚度為0.6～2.0毫米；中通道本體II段3的厚度為0.6～2.0毫米；中通道本體III段5的厚度為1.0～3.0毫米。

在本實(shí)施例中，所述中通道本體I段1和中通道本體III段5的厚度t1、t3在1.0～2.0mm之間，所述中通道本體II段3和中通道本體IV段7的厚度t2、t4在0.8～1.0mm之間。

優(yōu)選的，所述中通道本體I、II、III、IV段及各過渡段為一體成形結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選的，所述中通道本體I段1的長(zhǎng)度在100～200mm之間，中通道本體II段3的長(zhǎng)度在150～300mm之間，中通道本體III段5的長(zhǎng)度在150～300mm之間，中通道本體IV段7的長(zhǎng)度在50-300mm之間。

其中，中通道本體零件在設(shè)計(jì)時(shí)最大厚度t1(t3)和最小厚度t2(t4)厚度差最大為2:1，即最大厚度t1(t3)小于或等于最小厚度t2(t4)的2倍。

其中，中通道本體中前后三個(gè)過渡段為適應(yīng)本體厚度變化所設(shè)的過渡區(qū)域，過渡段厚度介于最大和最小厚度之間，且厚度變化為線性過渡。

本實(shí)用新型所述中通道本體截面整體呈幾字形，且地板加強(qiáng)縱梁與中通道本體做成一體，提高整體剛性。其截面也可根據(jù)其它可以增加抗彎模量原理和增加防撞效果的設(shè)計(jì)形式，如‘M’形等。

本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，通過零件沿著車身X軸方向不同厚度設(shè)計(jì)達(dá)到汽車中通道對(duì)正碰、側(cè)碰等安全性的要求，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)零件的輕量化設(shè)計(jì)。通過借助柔性軋制技術(shù)制成的板材制作中通道本體，這樣中通道在車身縱向上的不同截面具有不同的厚度分布，從而在正碰關(guān)鍵區(qū)域及中通道本體前段主要受力區(qū)域設(shè)置較大的厚度，減小中通道本體變形的同時(shí)再將力快速的分散到中通道兩側(cè)縱梁；同時(shí)在中通道本體中部由于受到側(cè)碰時(shí)橫向力的作用，該區(qū)域也需要加強(qiáng)，因此也設(shè)計(jì)較大的厚度；同時(shí)將非關(guān)鍵承載區(qū)域的中通道后部設(shè)計(jì)為較小的厚度，從而實(shí)現(xiàn)輕量化設(shè)計(jì)。這種中通道結(jié)構(gòu)不僅能較好地滿足車身正碰、側(cè)碰安全性要求，提高車身彎、扭剛度，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，采用連續(xù)變厚度板材制作，可以避免材料厚度和零件數(shù)量上的過度設(shè)計(jì)，降低中通道制作成本，且輕量化效果好。

汽車安全與輕量化成為汽車發(fā)展的主要方向。本實(shí)用新型在中通道的不同部位設(shè)計(jì)不同厚度，并采用經(jīng)過柔性軋制的連續(xù)厚度過渡的同一塊變厚度板材制作而成的。不僅很好的滿足中通道碰撞安全性以及整車剛度的要求，也最大程度的減少了材料使用，實(shí)現(xiàn)安全的同時(shí)實(shí)現(xiàn)輕量化。

本實(shí)用新型采用不同部位不同厚度、不同厚度部位間連續(xù)厚度過渡的同一塊變厚度板材制作汽車中通道零件的方法，也可以在汽車其他結(jié)構(gòu)件上，如車頂前后橫梁、門檻梁、座椅安裝橫梁、B柱等車身結(jié)構(gòu)件上應(yīng)用，更可以應(yīng)用到其他機(jī)械結(jié)構(gòu)中。