本實用新型涉及汽車的車身結(jié)構(gòu),更具體地,涉及一種適用于汽車的車身前地板。
背景技術(shù):
隨著汽車工業(yè)和科技的迅速發(fā)展,人們對汽車設(shè)計的要求也越來越高,特別是汽車的安全性能以及輕量化這一對矛盾的影響因素,越來越受重視。車身前地板是組成車身下部重要構(gòu)件之一,主要用于承載前排座椅及承受乘員的重量;車體在移動過程中,承受汽車產(chǎn)生的載荷、振動、沖擊和扭矩;以及車體受到碰撞時,傳導(dǎo)和釋放其受到的撞擊力。車身前地板應(yīng)滿足碰撞安全性要求,即車身前地板應(yīng)保持足夠的剛度和強度,主要方式為通過選用高強度的材料制作或增加選用材料的厚度,以增加車身前地板承受的載荷能力。但是,上述方式制作的車身前地板無法滿足輕量化的要求。
圖1是現(xiàn)有的汽車車身前地板的示意圖。圖2是圖1所示的汽車車身前地板的拆分示意圖。圖3是圖1所示的汽車車身前地板的A-A剖視圖。如圖1、2和3所示,汽車車身前地板為關(guān)于中軸線對稱的結(jié)構(gòu)。兩塊前地板皮1通過中通道對稱連接,中通道由中通道前端6、中通道中端5和中通道后端4通過端部對接組成。中通道和每塊前地板皮1通過中通道下梁2固定,中通道下梁2焊接在前地板皮1和中通道的搭接處,中通道下梁2關(guān)于中軸線對稱。中通道上梁3固定在中通道中端5上方的折角處。中通道上梁3是中通道的加強梁,用于增強中通道的強度。
在車輛碰撞過程中,中通道作為主要傳導(dǎo)和釋放撞擊力的路徑之一,對于乘員保護(hù)起到至關(guān)重要作用。現(xiàn)有的汽車車身前地板的缺點在于受制于中通道的沖壓工藝性能,中通道由三部分組成,每一部分為整體沖壓而成;而且中通道難以使用高等級材料,一般最高等級材料為普通高 強鋼。例如,前地板皮1由低碳鋼鋼板制作,中通道下梁2、中通道后端4和中通道前端6由普通高強鋼鋼板制作。鋼板的屈服強度越大,其抗拉強度越強,碰撞時越不容易發(fā)生變形。更高級的材料因成型性等問題無法應(yīng)用到車身前地板上,例如,馬氏體鋼鋼板。現(xiàn)有的車身前地板的屈服強度和剛度有限,而為了滿足車身碰撞安全性要求,往往需要增加額外結(jié)構(gòu),例如中通道上梁3,以彌補中通道性能的不足。這既增加汽車車身前地板重量成本,不符合輕量化的要求。
因此,有必要提出一種新型的車身前地板,解決安全性能與輕量化之間矛盾,以優(yōu)化車身前地板以及整車的性能。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
有鑒于此,本實用新型的目的在于提出一種車身前地板,解決車身前地板的安全性能與輕量化之間矛盾、以及如何優(yōu)化車身前地板結(jié)構(gòu)等問題。
基于上述目的本實用新型提供的一種車身前地板,包括:前地板后端,所述前地板后端包括中通道第一上分片和分別固定連接在所述中通道第一上分片相對兩側(cè)的前地板總成;所述前地板總成包括前地板分片和中通道第一側(cè)分片,所述中通道第一側(cè)分片頂端和底端分別與所述中通道第一上分片和所述前地板分片固定連接;所述前地板后端由屈服強度在340MPa~1000MPa的第一類鋼板制成;前地板前端,所述前地板前端與所述前地板后端對接固定;所述前地板前端包括后端與所述中通道第一上分片的前端對接固定的中通道第二上分片、分別固定連接在所述中通道第二上分片相對兩側(cè)的中通道第二側(cè)分片以及用于固定所述中通道第二上分片和所述中通道第二側(cè)分片的中通道前端板,所述中通道第二側(cè)分片的底端與所述前地板分片固定連接,后端與所述中通道第一側(cè)分片的前端對接固定;所述前地板前端由屈服強度在600MPa~1600MPa的第二類鋼板制成;中通道下梁,所述中通道下梁用于固定連接所述前地板前端和所述前地板后端;所述中通道下梁由屈服強度在1000MPa~1600MPa的第三類鋼板制成。
優(yōu)選地,所述第一類鋼板包括屈服強度在340MPa~600MPa的高強鋼板或屈服強度在600MPa~1000MPa的超高強鋼板,所述第一類鋼板的厚度范圍為0.6mm~1.4mm。
優(yōu)選地,所述第二類鋼板包括屈服強度在600MPa~1000MPa的超高強鋼板或屈服強度在1000MPa~1600MPa的馬氏體鋼板,所述第二類鋼板的厚度范圍為0.6mm~1.4mm。
優(yōu)選地,所述第三類鋼板包括屈服強度在1000MPa~1600MPa的馬氏體鋼板,所述第三類鋼板的厚度范圍為1.0mm~1.5mm。
優(yōu)選地,兩個所述前地板總成關(guān)于所述中通道第一上分片的垂直中線對稱分布,所述中通道第一側(cè)分片的頂端與所述中通道第一上分片的邊沿固定連接,所述中通道第一側(cè)分片的底端與所述前地板分片靠近所述中通道第一上分片的一側(cè)邊沿固定連接;所述中通道第一側(cè)分片從所述前地板分片的后端延伸至所述前地板分片的中部附近。
優(yōu)選地,所述中通道第一側(cè)分片與所述中通道第一上分片的固定連接方式為分片點焊;所述中通道第一側(cè)分片與所述前地板分片的固定連接方式為分片點焊。
優(yōu)選地,所述中通道第二側(cè)分片關(guān)于所述中通道第二上分片的垂直中線對稱分布,所述中通道第二側(cè)分片的頂端與所述中通道第二上分片的邊沿固定連接,所述中通道第二側(cè)分片的底端與所述前地板分片靠近所述中通道第二上分片的一側(cè)邊沿固定連接,所述中通道第二側(cè)分片的后端與所述中通道第一側(cè)分片的前端對接固定。
優(yōu)選地,所述中通道第二側(cè)分片與所述前地板分片的固定連接方式為分片點焊;所述中通道第二側(cè)分片與所述中通道第二上分片的固定連接方式為分片點焊;所述中通道第二側(cè)分片與所述中通道第一側(cè)分片的固定連接方式為分片點焊。
優(yōu)選地,所述中通道第二側(cè)分片包括第一側(cè)壁和第二側(cè)壁,所述第一側(cè)壁用于與所述前地板總成的所述前地板分片對接固定,所述第二側(cè)壁的頂端和底端分別與所述中通道第二上分片和所述第一側(cè)壁對接固定,所述第二側(cè)壁的后端與所述中通道第一側(cè)分片的前端對接固定。
優(yōu)選地,所述中通道前端板的后端與所述中通道第二上分片的前端對接固定,所述中通道前端板相對兩側(cè)邊沿分別與兩個所述中通道第二側(cè)分片的頂部固定。
優(yōu)選地,所述中通道前端板與所述中通道第二上分片的固定連接方式為分片點焊;所述中通道前端板與所述中通道第二側(cè)分片的固定連接方式為分片點焊。
優(yōu)選地,所述中通道第二上分片與所述中通道第一上分片的固定連接方式為分片點焊。
另外,優(yōu)選地,所述中通道下梁與所述前地板前端以及所述前地板后端的固定連接方式為分片點焊。
從上面所述可以看出,本實用新型提供的車身前地板,與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實用新型具有以下優(yōu)點:車身前地板被拆解成各個分片,使得可以重新合理分配各個分片的材質(zhì)和料厚,采用屈服強度更好的鋼板制作分片,可以增加車身前地板承受載荷的能力,提高汽車的碰撞安全性能;同時,型面復(fù)雜的車身前地板通過合理地切分分片,使得每個分片的型面更為簡單,在將各個分片組合成車身前地板,以便于采用多種高級材質(zhì)的鋼板制作分片,從而提升車身的可制造性。將各分片通過點焊固定,去除不必要的中通道上梁,減少了加強結(jié)構(gòu),可以優(yōu)化車身前地板結(jié)構(gòu),滿足輕量化的要求,避免了增重帶來的不良影響,以及減少對于燃油經(jīng)濟性的不良影響。
附圖說明
通過下面結(jié)合附圖對其實施例進(jìn)行描述,本實用新型的上述特征和技術(shù)優(yōu)點將會變得更加清楚和容易理解。
圖1是現(xiàn)有的汽車車身前地板的示意圖;
圖2是圖1所示的汽車車身前地板的拆分示意圖;
圖3是圖1所示的汽車車身前地板的A-A剖視圖;
圖4為本實用新型具體實施例中采用的車身前地板的示意圖;
圖5為圖4所示的車身前地板的拆分示意圖;
圖6為圖4所示的車身前地板的B-B剖視圖。
其中附圖標(biāo)記:
1:前地板皮; 2:中通道下梁; 3:中通道上梁;
4:中通道后端; 5:中通道中端; 6:中通道前端;
10:中通道第一側(cè)分片; 11:前地板分片;
12:中通道第一上分片; 13:中通道下梁;
14:中通道第二上分片; 15:中通道第二側(cè)分片;
16:中通道前端板。
具體實施方式
為使本實用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白,以下結(jié)合具體實施例,并參照附圖,對本實用新型進(jìn)一步詳細(xì)說明。
圖4為本實用新型具體實施例中采用的車身前地板的示意圖。圖5為圖4所示的車身前地板的拆分示意圖。圖6為圖4所示的車身前地板的B-B剖視圖。如圖4、5和圖6所示,車身前地板包括前地板后端、前地板前端和中通道下梁13。
前地板后端包括中通道第一上分片12和分別固定連接在中通道第一上分片12相對兩側(cè)的前地板總成,中通道第一上分片12位于前地板總成的頂端。中通道第一側(cè)分片10的頂端邊沿從后向前的延伸方向上呈階梯狀下降,中通道第一上分片12兩側(cè)邊沿從后向前的延伸方向上呈階梯狀下降。前地板后端由屈服強度在340MPa~1000MPa的第一類鋼板制成。
優(yōu)選地,第一類鋼板包括屈服強度在340MPa~600MPa的高強鋼板或屈服強度在600MPa~1000MPa的超高強鋼板,第一類鋼板的厚度范圍為0.6mm~1.4mm。采用高強鋼或超高強鋼制成的前地板后端,可以提高前地板后端的承載能力。
前地板總成包括中通道第一側(cè)分片10和前地板分片11。中通道第一側(cè)分片10的頂端與中通道第一上分片12無縫隙固定連接,中通道第一側(cè)分片10的底端與前地板分片11無縫隙固定連接。
中通道第一側(cè)分片10與前地板分片11可以為一體結(jié)構(gòu)或分片結(jié)構(gòu)。前地板分片11上可以壓制多條加強筋和多個凹凸平臺,以增加前地板分片11的強度。
優(yōu)選地,兩個前地板總成關(guān)于中通道第一上分片12的垂直中線對稱分布。中通道第一側(cè)分片10的頂端與中通道第一上分片12的邊沿?zé)o縫隙固定連接,中通道第一側(cè)分片10的底端與前地板分片11靠近中通道第一上分片12的一側(cè)邊沿?zé)o縫隙固定連接。中通道第一側(cè)分片10從前地板分片11的后端延伸至前地板分片11的中部附近,即中部或者中部靠近前端的位置。
中通道第一側(cè)分片10的底端可以固定在前地板分片11靠近中軸線一側(cè)的邊沿上,頂端向著前地板分片11的外側(cè)延伸,即兩個中通道第一側(cè)分片10頂端之間的距離小于其底端之間的距離。
優(yōu)選地,中通道第一側(cè)分片10與中通道第一上分片12的固定連接方式為分片點焊;中通道第一側(cè)分片10與前地板分片11的固定連接方式為分片點焊。
前地板前端與前地板后端對接固定。前地板前端包括中通道第二上分片14、中通道第二側(cè)分片15和中通道前端板16。前地板前端由屈服強度在600MPa~1600MPa的第二類鋼板制成。
優(yōu)選地,第二類鋼板包括屈服強度在600MPa~1000MPa的超高強鋼板或屈服強度在1000MPa~1600MPa的馬氏體鋼板,第二類鋼板的厚度范圍為0.6mm~1.4mm。采用超高強鋼鋼板或馬氏體鋼板制成的前地板前端,可以提高前地板前端的承載能力。在提高性能的同時,不再需要配備中通道上梁等額外的加強結(jié)構(gòu),可以滿足輕量化的要求。
中通道第二上分片14位于中通道第二側(cè)分片15頂端,中通道第二上分片14的后端與中通道第一上分片12的前端對接固定,形成中通道的上片。中通道第二上分片14向著前地板分片11的前端方向延伸,延伸至中通道第二側(cè)分片15的前端。
優(yōu)選地,中通道第二上分片14與中通道第一上分片12的固定連接方式為分片點焊。
中通道第二上分片14相對兩側(cè)分別固定連接中通道第二側(cè)分片15,中通道第二側(cè)分片15的底端與前地板分片11無縫隙固定連接,中通道第二側(cè)分片15的后端與中通道第一側(cè)分片10的前端對接固定,形成中通道的側(cè)片。中通道第二側(cè)分片15向著前地板分片11的前端方向延伸,延伸至前地板分片11的前端的外部。
優(yōu)選地,中通道第二側(cè)分片15關(guān)于中通道第二上分片14的垂直中線對稱分布。中通道第二側(cè)分片15的頂端與中通道第二上分片14的邊沿?zé)o縫隙固定連接,中通道第二側(cè)分片15的底端與前地板分片11靠近中通道第二上分片14的一側(cè)邊沿?zé)o縫隙固定連接;中通道第二側(cè)分片15的底端固定在前地板分片11靠近中軸線一側(cè)的邊沿上,頂端向著前地板分片11的外側(cè)延伸,即兩個中通道第二側(cè)分片15頂端之間的距離小于其底端之間的距離。中通道第二側(cè)分片15的后端與中通道第一側(cè)分片10的前端對接固定。
優(yōu)選地,中通道第二側(cè)分片15與前地板分片11的固定連接方式為分片點焊;中通道第二側(cè)分片15與中通道第二上分片14的固定連接方式為分片點焊;中通道第二側(cè)分片15與中通道第一側(cè)分片10的固定連接方式為分片點焊。
優(yōu)選地,中通道第二側(cè)分片15包括第一側(cè)壁和第二側(cè)壁,第一側(cè)壁與前地板總成的前地板分片11處于同一平面,第二側(cè)壁與中通道第一側(cè)分片10處于同一平面。第一側(cè)壁用于與前地板分片11對接固定;第二側(cè)壁的頂端與中通道第二上分片14對接固定,第二側(cè)壁的底端與和第一側(cè)壁對接固定,第二側(cè)壁的底端固定在第一側(cè)壁靠近中軸線一側(cè)邊沿上,第二側(cè)壁的后端與中通道第一側(cè)分片10的前端對接固定。
中通道前端板16用于固定中通道第二上分片14和中通道第二側(cè)分片15。
優(yōu)選地,中通道前端板16的后端與中通道第二上分片14的前端對接固定,中通道前端板16固定在中通道第二側(cè)分片15的前端,中通道前端板16相對兩側(cè)邊沿分別與兩個中通道第二側(cè)分片15的頂部固定。
優(yōu)選地,中通道前端板16與中通道第二上分片14的固定連接方式 為分片點焊;中通道前端板16與中通道第二側(cè)分片15的固定連接方式為分片點焊。
中通道下梁13用于固定連接前地板前端和前地板后端,將中通道前端和中通道后端固定為一體。中通道下梁13由屈服強度在1000MPa~1600MPa的第三類鋼板制成。
優(yōu)選地,第三類鋼板包括屈服強度在1000MPa~1600MPa的馬氏體鋼板,第三類鋼板的厚度范圍為1.0mm~1.5mm。采用馬氏體鋼板制作中通道下梁13可以提升前地板前端和前地板后端的承載能力。
中通道下梁13包括水平梁和固定在水平梁一側(cè)邊沿的豎直梁,中通道下梁13的水平梁將前地板總成的前地板分片11與中通道第二側(cè)分片15的第一側(cè)壁固定為一體;中通道下梁13的豎直梁將前地板總成的中通道第一側(cè)分片10與中通道第二側(cè)分片15的第二側(cè)壁固定為一體。
優(yōu)選地,中通道下梁13與前地板前端以及前地板后端的固定連接方式為分片點焊。
從上面的描述和實踐可知,本實用新型提供的車身前地板:車身前地板被拆解成各個分片,使得可以重新合理分配各個分片的材質(zhì)和料厚,采用屈服強度更好的鋼板制作分片,可以增加車身前地板承受載荷的能力,提高汽車的碰撞安全性能;同時,型面復(fù)雜的車身前地板通過合理地切分分片,使得每個分片的型面更為簡單,在將各個分片組合成車身前地板,以便于采用多種高級材質(zhì)的鋼板制作分片,從而提升車身的可制造性。將各分片通過點焊固定,去除不必要的中通道上梁,減少了加強結(jié)構(gòu),可以優(yōu)化車身前地板結(jié)構(gòu),滿足輕量化的要求,避免了增重帶來的不良影響,以及減少對于燃油經(jīng)濟性的不良影響。
所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:以上所述僅為本實用新型的具體實施例而已,并不用于限制本實用新型,凡在本實用新型的主旨之內(nèi),所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。