一种工字型汽车前侧围加强结构以及汽车的制作方法

本实用新型涉及汽车前侧围领域，具体为一种工字型汽车前侧围加强结构以及汽车。

背景技术：

随着经济发展，汽车保有量增长，消费者对于汽车的安全性关注度越来越高。如何减少翻滚碰撞事故中乘员的损伤、保护乘员生存空间不被侵犯，成为目前各大汽车生产商研究设计汽车的一项重要指标。

国内MPV、SUV车型保有量迅速攀升，汽车翻滚事故发生概率成增长趋势，同时，翻滚法规出台呼声越来越高；与正碰、侧碰事故相比，虽翻滚事故发生概率较低，但伤亡率较高；在翻滚事故中汽车主要变形为A、B柱、上边梁以及顶盖。根据FMVSS 216a《乘用车顶抗压强度》法规，在顶压实验中，汽车主要变形为A柱变形压溃、B柱上部折弯、上边梁弯扭变形。从长远观点来看，国标将更新加载力由1.5倍装备质量力变为3倍装备质量力。2014年，工信部提出要求微车按照GB/T 17578进行侧翻试验；侧翻实验中，车身主要变形为上边梁处变形过大，该处生存空间被侵入。

除翻滚事故外，针对侧碰工况而言，其主要变形为门槛梁与B柱折弯，侵入生存空间。现实中，从大量的侧碰事故与以及C-NCAP侧碰实验中可以发现，侧碰得分比例最低的，其主要原因是大多数车型B柱抗弯强度较弱，B柱与门槛梁及上边梁搭接处局部强度较弱。在侧碰工况下，该处产生大变形，导致侧围侵入量过大、侵入速度变大，对乘员腿部造成损伤以及破坏乘员生存空间。

目前国内车身被动安全方面的研究主要依据正碰及侧碰法规进行。大多数车身加强结构只针对单一工况进行，加强形式一般为针对A、B柱内板安装加强板；对翻滚事故的研究，由于国内法规未出台，针对翻滚工况的车体加强保护研究基本属于空白阶段，同时目前车身加强结构对翻滚工况下乘员生存空间的保护作用十分有限。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种工字型汽车前侧围加强结构，至少可以解决现有技术中的部分缺陷，适合推广使用。

为实现上述目的，本实用新型实施例提供如下技术方案：一种工字型汽车前侧围加强结构，包括可与门槛梁外板焊接形成门槛梁的门槛梁强化部、可与A柱外板焊接形成A柱的A柱强化部、可与B柱外板焊接形成B柱的B 柱强化部、以及可与上边梁外板焊接形成上边梁的上边梁强化部；所述A柱强化部包括与所述A柱外板焊接的第一腔体，所述B柱强化部包括与所述B 柱外板焊接的第二腔体，所述上边梁强化部包括与所述上边梁外板焊接的第三腔体，所述第一腔体、第二腔体以及所述第三腔体的截面均为凸字形结构。

进一步，所述门槛梁强化部包括门槛梁加强板、门槛梁内板贴合板以及与所述门槛梁外板焊接的门槛梁内板，所述门槛梁内板、所述门槛梁内板贴合板以及所述门槛梁加强板依次焊接。

进一步，所述门槛梁内板贴合板与所述第二腔体下部焊接。

进一步，所述A柱强化部还包括与所述A柱外板焊接的A柱内板以及与所述A柱内板焊接的A柱内板贴合板，所述内板贴合板位于所述A柱外板与所述A柱内板之间；所述第一腔体的宽面与所述A柱内板贴合板焊接。

进一步，所述上边梁强化部还包括与所述上边梁外板焊接的上边梁内板以及与所述上边梁内板焊接的上边梁内板贴合板，所述上边梁内板贴合板位于所述上边梁外板与所述上边梁内板之间；所述第三腔体的宽面与所述上边梁内板贴合板焊接。

进一步，所述A柱内板贴合板与所述上边梁内板贴合板搭接。

进一步，所述第二腔体上部与所述上边梁内板贴合板焊接。

进一步，所述B柱强化部还包括与所述B柱外板焊接的B柱内板以及与所述B柱内板焊接的B柱内板贴合板，所述B柱内板贴合板位于所述B柱外板与所述B柱内板之间；所述第二腔体的宽面与所述B柱内板贴合板焊接。

进一步，所述第一腔体与所述第二腔体焊接，所述第二腔体与所述第三腔体焊接。

本实用新型实施例提供另一种技术方案：一种汽车，包括车身，所述车身上安装有上述工字型汽车前侧围加强结构。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：一种工字型汽车前侧围加强结构，加工简单、安装方便以及节约工时；提高了车辆顶压工况下A柱和B 柱的抗压性能，还有上边梁的抗弯性能，降低新国标下车顶加载位移量，使车型更加容易通过新国标要求抗弯性能，降低乘员损伤，保护乘员生存空间完整性，提高整车安全性；通过工字型结构，提高了车身的抗侧翻能力；通过三个腔体以及门槛梁加强板的配合，有利于车辆侧碰工况下缓冲吸能，并减少车辆侧围结构的侵入量和侵入速度，提高整车侧碰安全性。一种汽车，采用了上述工字型汽车前侧围加强结构，提高了汽车的安全性能。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种工字型汽车前侧围加强结构的爆炸图；

图2为本实用新型实施例提供的一种工字型汽车前侧围加强结构的安装结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的一种工字型汽车前侧围加强结构的A柱强化部放大图；

图4为本实用新型实施例提供的一种工字型汽车前侧围加强结构的上边梁强化部放大图；

图5为本实用新型实施例提供的一种工字型汽车前侧围加强结构的B柱强化部放大图；

附图标记中：1-门槛梁强化部；10-门槛梁加强板；11-门槛梁内板贴合板；12-门槛梁内板；13-门槛梁外板；2-A柱强化部；20-第一腔体；21-A柱内板；22-A柱内板贴合板；23-A柱外板；3-B柱强化部；30-第二腔体；31-B 柱内板；32-B柱内板贴合板；33-B柱外板；4-上边梁强化部；40-第三腔体； 41-上边梁内板；42-上边梁内板贴合板；43-上边梁外板。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1和图2，本实用新型实施例提供一种工字型汽车前侧围加强结构，包括门槛梁强化部1、A柱强化部2、B柱强化部3和上边梁强化部4，门槛梁强化部1与门槛梁外板13焊接在一起，就形成了汽车门槛梁，A柱强化部2与A柱外板23焊接在一起，就形成了汽车A柱，B柱强化部3与B柱外板33焊接在一起，就形成了B柱，上边梁强化部4与上边梁外板43焊接在一起，就形成了汽车的上边梁，这四个强化部随着汽车的各个部位的位置来设置，组合在一起的结构类似于工字型结构。A柱强化部2包括第一腔体20， B柱强化部3包括第二腔体30，上边梁强化部4包括第三腔体40，第一腔体 20与A柱外板23焊接在一起，第二腔体30与B柱外板33焊接在一起，第三腔体40与上边梁外板43焊接在一起，这三个腔体的截面形状均为凸字形结构。其中，第二腔体30的长度为1200mm，第三腔体40的长度为700mm，三个腔体的厚度均为1mm，且均采用屈服强度在340-500N/mm²之间，抗拉强度大于590N/mm²的双相高强度冷连轧钢板制成。凸字形结构的腔体具有一定的内置空间，可以在汽车发生侧碰和翻滚工况时，起到一定的缓冲作用，可有效的保护汽车生存空间的完整性，提升了汽车的安全性。

以下为具体实施例：

优化上述方案，请参阅图1和图2，可以采用将门槛梁外板13加厚加固的方式来强化门槛梁；还可以设置一块门槛梁加强板10、一块门槛梁内板贴合板11以及一块门槛梁内板12来强化门槛梁，具体的连接为：先将门槛梁内板12与门槛梁外板13焊接在一起，它们能围合成一可容纳门槛梁加强板 10和门槛梁内板贴合板11的空间，再将门槛梁内板12、门槛梁内板贴合板 11以及门槛梁加强板10依次焊接在一起，其中，门槛梁内板贴合板11的厚度为0.5mm，焊接工艺均采用双层点焊。采用多层结构，强化了门槛梁，提升了门槛梁的强度，进而提高了安全性能。

进一步优化上述方案，请参阅图1和图2，门槛梁内板贴合板11与第二腔体30的下部焊接在一起，形成工字型结构下部的倒T型结构，强化了B柱与门槛梁的连接处，提升了此处的安全性能。

进一步优化上述方案，请参阅图3，可以采用将A柱外板23加厚加固的方式来强化A柱；还可以采用设置一块A柱内板21和一块A柱内板贴合板22 来强化A柱，其中，A柱内板21与A柱外板23焊接，A柱内板贴合板22与A 柱内板21焊接，A柱内板贴合板22和第一腔体20，都置于A柱外板23与A 柱内板21围合成的空间内，然后再将第一腔体20的宽面与A柱内板贴合板 22焊接在一起。A柱内板贴合板22的厚度为0.5mm，焊接工艺均采用双层点焊。

进一步优化上述方案，请参阅图4，可以采用将上边梁外板43加厚加固的方式来强化上边梁；还可以采用设置一块上边梁内板41和一块上边梁内板贴合板42来强化上边梁，其中，上边梁内板41与上边梁外板43焊接，上边梁内板贴合板42与上边梁内板41焊接，上边梁内板贴合板42和第三腔体40，都置于上边梁外板43与上边梁内板41围合成的空间内，然后再将第三腔体 40的宽面与上边梁内板贴合板42焊接在一起。上边梁内板贴合板42的厚度为0.5mm，焊接工艺均采用双层点焊。

进一步优化上述方案，请参阅图1和图2，A柱内板贴合板22与上边梁内板贴合板42搭接在一起，形成了工字型结构中的T型结构，提升了A柱与上边梁连接处的强度，进而增强了这处的安全性能。

进一步优化上述方案，请参阅图1和图2，第二腔体30的上部与上边梁内板贴合板42焊接，将A柱、B柱以及上边梁都连在了一起，增强了这三个部位连接处的强度，进而增强了这三个部位的安全性能。焊接工艺采用双层点焊。

在另一种实施方式中，请参阅图1和图2，A柱内板贴合板22与上边梁内板贴合板42焊接在一起，然后再与第二腔体30上部焊接，也可以增强这三个部位连接处的强度，进而增强这三个部位的安全性能。同样，焊接工艺采用双层点焊。

进一步优化上述方案，请参阅图5，可以采用将B柱外板33加厚加固的方式来强化B柱；还可以设置一块B柱内板31和一块B柱内板贴合板32来强化B柱，其中，B柱内板31与B柱外板33焊接，B柱内板贴合板32与B 柱内板31焊接，B柱内板贴合板32和第二腔体30，都置于B柱外板33与B 柱内板31围合成的空间内，然后再将第二腔体30的宽面与B柱内板贴合板 32焊接在一起。B柱内板贴合板32的厚度为0.5mm，焊接工艺均采用双层点焊。

进一步优化上述方案，请参阅图1和图2，第一腔体20与第二腔体30焊接，第二腔体30与第三腔体40，这三个腔体焊接连在一起，提升了A柱、B 柱以及上边梁的连接处的强度，进而提升了这几个连接处的安全性能。采用本方案，经过HYPERMESH前处理，LS-DYNA计算后，在顶压工况下，A柱与上边梁抗压性能以及B柱抗弯强度增大，当顶压板压力达到3倍整车质量装备力时，压板位移量减少13.5％；侧碰工况下，门槛梁抗弯性能得到提升，B柱侵入量减少18.6％，假人损伤值均有所下降。

本实用新型实施例提供一种汽车，包括车身和安装在车身上的上述的工字型汽车前侧围加强结构，极大的提升了汽车的安全性能，适合推广使用。

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。