一种侧围门环加强梁结构及车辆的制作方法

1.本发明涉及汽车零部件技术领域，尤其涉一种侧围门环加强梁结构及车辆。


背景技术：

2.随着消费者对汽车安全性要求的日益提高和碰撞法规的逐步加严，传统的技术已不能满足日益严苛的碰撞测试性能要求。最新版本的新车评价规程(c-ncap)中针对汽车碰撞的试验条件将进行调整，其条件更为苛刻，达成难度更大。
3.在现有技术中，比如授权公告号为cn214776169u的专利公开了一种热成型门环、侧围板总成及汽车，其中热成型门环包括：沿纵向设置的b柱加强板和横向设置的门槛加强板，所述门槛加强板和所述b柱加强板的连接过渡区域具有横向容置空腔；门环加强件，设置于所述横向容置空腔中并与所述连接过渡区域焊接固定，该技术方案能够消除侧围热成型门环截面和结构上的不连续，提升局部的强度和刚度，规避侧面碰撞时门槛变形和车门侵入量过大的风险。另如，授权公告号为cn210502879u的专利公开了一种侧围门环总成，用于汽车车门，包括闭环连接且内部均设有空腔的a上立柱、a下立柱、门槛梁和b立柱，门槛梁一侧设有阶梯结构，a下立柱一端搭接于阶梯结构，另一端顶接a上立柱，b立柱两端分别顶接于a上立柱和门槛梁，总成还包括固定件，固定件设于a下立柱与门槛梁固定处以及b立柱与门槛梁固定处，空腔内部设有若干加强筋，提高总成的结构强度。上述总成，通过在a下立柱与门槛梁固定处以及b立柱与门槛梁固定处设置固定件，同时，a下立柱一端搭接于阶梯结构，及在空腔内部添设加强筋，使总成形成闭合受力结构，提高总成的抗冲击和抗变形性能力。
4.上述的现有技术中，它们是通过增加加强版、加强筋等加强结构来提升侧围门环的抗冲击和抗变形性能，现有技术中也有通过提升材料牌号，增加料厚等方式来增加侧围门环的抗冲击性能，总的来说，这样的方式，虽然可以增加侧围门环的强度，但这的方式无疑将大幅增加侧围的整体重量和零部件成本，与整车轻量化的趋势背道而驰。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明的目的是提供一种侧围门环加强梁结构及车辆，在增加侧围门环抗冲击和抗变形性能的同时，不增加整体结构的零部件，符合整车轻量化的发展趋势。
6.本发明通过以下技术手段解决上述技术问题：
7.第一方面，本发明公开了一种侧围门环加强梁结构，包括侧围门环，所述侧围门环上设置有加强梁总成，所述加强梁总成包括b立柱管梁分总成、上边梁管梁分总成、a立柱管梁分总成和门槛管梁分总成，所述b立柱管梁分总成、上边梁管梁分总成、a立柱管梁分总成和门槛管梁分总成依次固定相连成封闭的口字型结构。
8.本技术方案由b立柱管梁分总成、上边梁管梁分总成、a立柱管梁分总成和门槛管梁分总成依次固定相连成封闭的口字型结构的加强梁总成，并将其安装在侧围门环上，使得整个加强梁总成成为整个结构的主要受力体，较传统结构而言，这样的结构具有更好的
正碰和侧碰能力；并且，本技术方案结构简单，没有使用各种加强零件，符合整车轻量化的发展趋势。
9.进一步，所述b立柱管梁分总成包括为管状结构的b立柱管梁，所述b立柱管梁上固定安装有与侧围门环固定连接的b立柱管梁上连接板、b立柱管梁中连接板和b立柱管梁下连接板，所述b立柱管梁下连接板固定安装在b立柱管梁靠近门槛管梁分总成的端部。本技术方案利用管状的b立柱管梁，仅使用与侧围门环连接的连接板结构，结构简单。
10.进一步，所述b立柱管梁为弯折结构，所述b立柱管梁弯折后的凸起部分远离a立柱管梁分总成。本技术方案将b立柱管梁设置为弯折结构，且弯折后的凸起部分远离a立柱管梁分总成，即凸起部分朝向车外，其作为车辆侧碰时的主要受力体，将能承受更大的侧碰力。
11.进一步，所述上边梁管梁分总成包括为管状结构的上边梁管梁，所述上边梁管梁上固定安装有若干个与侧围门环固定连接的上边梁管梁连接板。本技术方案中管状结构的上边梁管梁，将在满足上边梁管梁抗冲击和抗变形性能的同时，具有结构简单，轻量化的特点。
12.进一步，所述上边梁管梁的两端均为朝向门槛管梁分总成弯折，且所述上边梁管梁靠近b立柱管梁分总成的一端与上边梁管梁靠近a立柱管梁分总成的一端在侧围门环的厚度方向上的弯折方向相反。本技术方案将上边梁管梁通过如此的三维弯折，使得上边梁管梁分总成的抗冲击和抗变形性能更强。
13.进一步，所述a立柱管梁分总成包括为管状结构的a立柱管梁，所述a立柱管梁上固定安装有若干个与侧围门环固定连接的a立柱管梁连接板，所述a立柱管梁与门槛管梁分总成连接的一端为朝向门槛管梁分总成的弯折结构。本技术方案管状结构的a立柱管梁，将在满足a立柱管梁抗冲击和抗变形性能的同时，具有结构简单，轻量化的特点；且如此的a立柱管梁弯折方式，使得a立柱管梁的抗冲击和抗变形性能更强。
14.进一步，所述门槛管梁分总成包括为管状结构的门槛管梁，所述门槛管梁上设置有若干个与侧围门环固定连接的门槛管梁连接板，所述b立柱管梁下连接板固定连接于相邻两个门槛管梁连接板之间。本技术方案如此的设置，将在满足门槛管梁抗冲击和抗变形性能的同时，具有结构简单，轻量化的特点。
15.进一步，所述b立柱管梁上连接板、b立柱管梁中连接板、b立柱管梁下连接板、上边梁管梁连接板、a立柱管梁连接板和门槛管梁连接板均为冷冲件，所述b立柱管梁下连接板的厚度为1.8-2.2mm，所述b立柱管梁上连接板、b立柱管梁中连接板、上边梁管梁连接板、a立柱管梁连接板和门槛管梁连接板的厚度均为1.3-1.7mm。本技术方案如此的材料及料厚度，即能满足较高的抗冲击和抗变形性能，且这两的料厚度还能满足整车轻量化的要求。
16.进一步，所述b立柱管梁、上边梁管梁、a立柱管梁和门槛管梁的直径均为25-35mm，壁厚均为1.2-1.8mm。本技术方案如此的设置，使得整个加强梁总成即能满足较高的抗冲击和抗变形性能，且这两的料厚度还能满足整车轻量化的要求。
17.第二方面，本发明还公开了一种车辆，所述车辆包括车辆本体和上述的侧围门环加强梁结构。
18.本发明的一种侧围门环加强梁结构及车辆，具有如下优点：
19.1、本发明在腔体尺寸有限的侧围门环内部设置截面抗弯模量大、结构呈口字型自
封闭的加强梁总成，借以替代现有技术侧围门环内部的若干片状加强件等零部件，在对侧围门环内部腔体内部零部件间的搭接匹配结构进行简化、使得侧围门环的精度更易得到保证，同时平衡了重量，大幅提升了侧围门环的正碰和侧碰能力。
20.2、本发明相比在现有技术基础上增加门环总成的截面尺寸、增加门环总成腔体内部加强件数量、提升门环总成各组成零件的材料牌号或材料厚度的方案而言，本发明具有结构简单、性能提升幅度高、重量、质量和成本整体优势明显等优点。
附图说明
21.图1是本发明一种侧围门环加强梁结构的整体结构示意图；
22.图2是图1中本发明的加强梁总成的结构示意图；
23.图3是图2中b立柱管梁分总成的结构示意图；
24.图4是图2中侧围上边梁管梁分总成的结构示意图；
25.图5是图2中a立柱管梁分总成的结构示意图；
26.图6是图2中门槛管梁分总成的结构示意图。
27.图中：侧围门环1、加强梁总成2、b立柱管梁分总成21、b立柱管梁211、b立柱管梁上连接板212、b立柱管梁中连接板213、b立柱管梁下连接板214、上边梁管梁分总成22、上边梁管梁221、上边梁管梁后连接板222、上边梁管梁前连接板223、a立柱管梁分总成23、a立柱管梁231、a立柱管梁上连接板232、a立柱管梁下连接板233、门槛管梁分总成24、门槛管梁241、门槛管梁后连接板242、门槛管梁前连接板243。
具体实施方式
28.以下将参照附图和优选实施例来说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书中所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。应当理解，优选实施例仅为了说明本发明，而不是为了限制本发明的保护范围。
29.需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
30.实施例1、
31.本实施例为一种侧围门环加强梁结构，如图1-图2所示，包括侧围门环1，侧围门环1上设置有加强梁总成2，加强梁总成2包括b立柱管梁分总成21、上边梁管梁分总成22、a立柱管梁分总成23和门槛管梁分总成24，b立柱管梁分总成21、上边梁管梁分总成22、a立柱管梁分总成23和门槛管梁分总成24依次通过二氧化碳保护焊焊接成一个封闭的口字型结构。
32.如图3所示，b立柱管梁分总成21包括为管状结构的b立柱管梁211，b立柱管梁211上固定安装有与侧围门环1焊接的b立柱管梁上连接板212、b立柱管梁中连接板213和b立柱管梁下连接板214，b立柱管梁下连接板214焊接安装在b立柱管梁211的下端部。b立柱管梁211为弯折结构，b立柱管梁211弯折后的凸起部分朝左方向。
33.如图4所示，上边梁管梁分总成22包括为管状结构的上边梁管梁221，上边梁管梁221上焊接安装有两个与侧围门环1焊接的上边梁管梁连接板，分别为上边梁管梁后连接板222和上边梁管梁前连接板223。上边梁管梁221的两端均为朝向门槛管梁分总成24弯折，且上边梁管梁221靠近b立柱管梁分总成21的一端与上边梁管梁221靠近a立柱管梁分总成23的一端在侧围门环1的厚度方向上的弯折方向相反。
34.如图5所示，a立柱管梁分总成23包括为管状结构的a立柱管梁231，a立柱管梁231上焊接安装有两个与侧围门环1固定连接的a立柱管梁连接板，分别为a立柱管梁上连接板232和a立柱管梁下连接板233，a立柱管梁231与门槛管梁分总成24连接的一端为朝向门槛管梁分总成24的弯折结构。
35.如图6所示，门槛管梁分总成24包括为管状结构的门槛管梁241，门槛管梁241上设置有两个与侧围门环1固定连接的门槛管梁连接板，分别为a立柱管梁下连接板242和门槛管梁前连接板243，b立柱管梁下连接板214焊接于a立柱管梁下连接板242和门槛管梁前连接板243之间。
36.其中，本实施例的b立柱管梁上连接板212、b立柱管梁中连接板213、b立柱管梁下连接板214、上边梁管梁后连接板222、上边梁管梁前连接板223、a立柱管梁上连接板232、a立柱管梁下连接板233、门槛管梁后连接板242和门槛管梁前连接板243均为冷冲件；其中b立柱管梁下连接板214的厚度为1.8-2.2mm，本实施例优选为2.0mm；其中b立柱管梁上连接板212、b立柱管梁中连接板213、上边梁管梁后连接板222、上边梁管梁前连接板223、a立柱管梁上连接板232、a立柱管梁下连接板233、门槛管梁后连接板242和门槛管梁前连接板243的厚度均为1.3-1.7mm，本实施例优选为1.5mm。b立柱管梁211、上边梁管梁221、a立柱管梁231和门槛管梁241的直径均为25-35mm，本实施例优选为30mm，壁厚均为1.2-1.8mm，本实施例优选为1.5mm。
37.在加工时，可以将b立柱管梁分总成21、上边梁管梁分总成22、a立柱管梁分总成23和门槛管梁分总成24在夹具上固定好，在b立柱管梁211、上边梁管梁221、a立柱管梁231和门槛管梁241的端头部分以及各个连接板采用二氧化碳保护焊工艺连接在一起，最终形成了加强梁总成2，再将加强梁总成2与侧围门环1通过点焊将b立柱管梁211、上边梁管梁221、a立柱管梁231和门槛管梁241上的连接板和侧围门环1连接在一起最终构成本实施例的侧围门环加强梁结构。
38.本实施例的侧围门环加强梁结构的结构相对简单，由b立柱管梁分总成21、上边梁管梁分总成22、a立柱管梁分总成23和门槛管梁分总成24依次固定相连成封闭的口字型结构的加强梁总成2，并将其安装在侧围门环1上，使得整个加强梁总成2成为整个结构的主要受力体，不仅为整个侧围门环1腔体尺寸优化减小创造了条件，从结构上取代了现有技术方案中门环上的补丁板、u形加强件等布置，更简化了和侧围门环1的搭接方式，使侧围门环1组焊后的结构精度更易得到保证，还凭借管梁截面抗弯模量大的特点，极大的提升了门环总成的正碰和侧碰性能，以满足最新版本的中国新车评价规程(c-ncap)对碰撞性能的要求和消费者对汽车碰撞安全性能的期待。相较于现有技术方案采用提升材料牌号、提高材料厚度和增加b立柱总成腔体内部加强件数量的方案而言，本实施例的侧围门环1加强梁结构具有显著的重量和成本优势。
39.另外，本实施例的b立柱管梁分总成21和门槛管梁分总成24通过b立柱管梁下连接
板214保护焊构成，该b立柱管梁下连接板214的长度可以基于侧面碰撞仿真结果选定，这样使得该区域和其余的管梁保护焊接头进行了软硬区分(一般情况下冷冲钣金强度比管梁弱)，以便在侧面碰撞过程中，b立柱管梁分总成21对应整车h点以下的区域优先变形吸能，以此降低对h点以上部位的撞击能量，尽可能的降低侧面撞击对车内乘员的伤害。
40.实施例2、
41.本实施例为一种车辆，所述车辆包括车辆本体和上述实施例1中的侧围门环加强梁结构。
42.以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。本发明未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。

技术特征：
1.一种侧围门环加强梁结构，包括侧围门环，其特征在于：所述侧围门环上设置有加强梁总成，所述加强梁总成包括b立柱管梁分总成、上边梁管梁分总成、a立柱管梁分总成和门槛管梁分总成，所述b立柱管梁分总成、上边梁管梁分总成、a立柱管梁分总成和门槛管梁分总成依次固定相连成封闭的口字型结构。2.根据权利要求1所述的一种侧围门环加强梁结构，其特征在于：所述b立柱管梁分总成包括为管状结构的b立柱管梁，所述b立柱管梁上固定安装有与侧围门环固定连接的b立柱管梁上连接板、b立柱管梁中连接板和b立柱管梁下连接板，所述b立柱管梁下连接板固定安装在b立柱管梁靠近门槛管梁分总成的端部。3.根据权利要求2所述的一种侧围门环加强梁结构，其特征在于：所述b立柱管梁为弯折结构，所述b立柱管梁弯折后的凸起部分远离a立柱管梁分总成。4.根据权利要求2所述的一种侧围门环加强梁结构，其特征在于：所述上边梁管梁分总成包括为管状结构的上边梁管梁，所述上边梁管梁上固定安装有若干个与侧围门环固定连接的上边梁管梁连接板。5.根据权利要求4所述的一种侧围门环加强梁结构，其特征在于：所述上边梁管梁的两端均为朝向门槛管梁分总成弯折，且所述上边梁管梁靠近b立柱管梁分总成的一端与上边梁管梁靠近a立柱管梁分总成的一端在侧围门环的厚度方向上的弯折方向相反。6.根据权利要求4所述的一种侧围门环加强梁结构，其特征在于：所述a立柱管梁分总成包括为管状结构的a立柱管梁，所述a立柱管梁上固定安装有若干个与侧围门环固定连接的a立柱管梁连接板，所述a立柱管梁与门槛管梁分总成连接的一端为朝向门槛管梁分总成的弯折结构。7.根据权利要求6所述的一种侧围门环加强梁结构，其特征在于：所述门槛管梁分总成包括为管状结构的门槛管梁，所述门槛管梁上设置有若干个与侧围门环固定连接的门槛管梁连接板，所述b立柱管梁下连接板固定连接于相邻两个门槛管梁连接板之间。8.根据权利要求7所述的一种侧围门环加强梁结构，其特征在于：所述b立柱管梁上连接板、b立柱管梁中连接板、b立柱管梁下连接板、上边梁管梁连接板、a立柱管梁连接板和门槛管梁连接板均为冷冲件，所述b立柱管梁下连接板的厚度为1.8-2.2mm，所述b立柱管梁上连接板、b立柱管梁中连接板、上边梁管梁连接板、a立柱管梁连接板和门槛管梁连接板的厚度均为1.3-1.7mm。9.根据权利要求7所述的一种侧围门环加强梁结构，其特征在于：所述b立柱管梁、上边梁管梁、a立柱管梁和门槛管梁的直径均为25-35mm，壁厚均为1.2-1.8mm。10.一种车辆，其特征在于：所述车辆包括车辆本体和权利要求1-9任一所述的侧围门环加强梁结构。

技术总结
本发明涉及汽车零部件技术领域，公开了一种侧围门环加强梁结构及车辆，所述侧围门环加强梁结构包括侧围门环，所述侧围门环上设置有加强梁总成，所述加强梁总成包括B立柱管梁分总成、上边梁管梁分总成、A立柱管梁分总成和门槛管梁分总成，所述B立柱管梁分总成、上边梁管梁分总成、A立柱管梁分总成和门槛管梁分总成依次固定相连成封闭的口字型结构。本发明在增加侧围门环抗冲击和抗变形性能的同时，不增加整体结构的零部件，符合整车轻量化的发展趋势。势。势。


技术研发人员：胡正杨 樊子龙 杨代敏
受保护的技术使用者：重庆长安汽车股份有限公司
技术研发日：2023.06.19
技术公布日：2023/9/13