一种车辆前风挡上侧梁连接结构及车辆的制作方法

[0001]
本实用新型涉及车辆技术领域，特别涉及一种车辆前风挡上侧梁连接结构及车辆。


背景技术：

[0002]
随着排放及油耗法规要求越来越严苛，整车轻量化的要求越来越高。车身轻量化技术是整车轻量化一个重要的组成部分，越来越多的轻量化材料和工艺在车身上运用，其中以铝合金的运用最为广泛。传统车身a柱前风挡、上侧梁(cant-rail)常规结构中，a柱上加强板、a柱内板与侧围外板的材质均为钢板，a柱上加强板、a柱内板与侧围外板构成腔体，搭接板通过电阻点焊连接。
[0003]
为平衡车身轻量化需求和车身安全性能，钢铝混合车身已经成为趋势。基于安全性能要求，a柱上加强板采用热成型钢，a柱内板采用热成型钢，基于轻量化需求，侧围外板采用铝合金。钢铝混合连接以自冲铆(self piercing riveting，spr)为主，但现有spr技术无法刺穿两层热成型钢板，导致无法连接。若对热成型钢做软区处理，但是热成型软区抗拉强度以及尺寸不容易控制，这就造成spr连接稳定性差，连接点质量不易控制。


技术实现要素：

[0004]
本实用新型要解决的技术问题是现有车辆的前风挡及上侧梁(cant-rail)区域采用钢铝混合结构连接困难的问题。
[0005]
为解决上述技术问题，第一方面，本申请实施例公开了一种车辆前风挡上侧梁连接结构，包括：侧围外板、a柱上加强板和a柱内板，所述侧围外板上设有连接件，所述连接件的一端固定在所述侧围外板上，另一端与所述a柱上加强板连接，所述a柱上加强板与所述a柱内板连接。
[0006]
进一步的，所述侧围外板的材质为铝或铝合金。
[0007]
进一步的，所述a柱上加强板和所述a柱内板的材质均为热成型钢。
[0008]
进一步的，所述连接件为自冲铆钉。
[0009]
进一步的，所述自冲铆钉为钢质铆钉。
[0010]
进一步的，单个所述钢质铆钉的重量为0.2g-1.0g。
[0011]
进一步的，所述钢质铆钉与所述a柱上加强板焊接连接。
[0012]
进一步的，所述a柱上加强板与所述a柱内板焊接连接。
[0013]
进一步的，所述a柱上加强板上与所述钢质铆钉焊接连接的区域为第一焊接点，所述a柱上加强板上与所述a柱内板焊接连接的区域为第二焊接点，所述第一焊接点与所述第二焊接点不重合。
[0014]
第二方面，本申请实施例公开了一种车辆，包括如上所述的车辆前风挡上侧梁连接结构。
[0015]
采用上述技术方案，本申请实施例所述的车辆前风挡上侧梁连接结构及车辆具有
如下有益效果：
[0016]
本申请实施例所述的车辆前风挡上侧梁连接结构，通过在侧围外板上设置连接件，连接件将侧围外板与a柱上加强板连接在一起，a柱上加强板和a柱内板可直接连接，从而实现整个前风挡上侧梁区域的连接。
附图说明
[0017]
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]
图1为本申请一个实施例的车辆前风挡上侧梁连接结构示意图；
[0019]
图2为本申请一个实施例的车辆前风挡上侧梁连接结构连接流程图；
[0020]
以下对附图作补充说明：
[0021]
10-侧围外板；20-a柱上加强板；30-a柱内板；40-连接件。
具体实施方式
[0022]
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0023]
此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本申请至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含的包括一个或者更多个该特征。而且，术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
[0024]
由于热成型钢板抗拉强度较大，现有spr技术无法刺穿两层热成型钢板，从而导致车辆前风挡上侧梁区域无法连接。若对热成型钢做软区处理，但是热成型软区抗拉强度以及尺寸不容易控制，这就造成spr连接稳定性差，连接点质量不易控制。
[0025]
如图1所示，本申请实施例公开了一种车辆前风挡上侧梁连接结构，包括：侧围外板10、a柱上加强板20和a柱内板30，侧围外板10上设有连接件40，连接件40的一端固定在侧围外板10上，另一端与a柱上加强板20连接，a柱上加强板20与a柱内板30连接。
[0026]
本申请实施例所述的车辆前风挡上侧梁连接结构，通过在侧围外板10上设置连接件40，连接件40将侧围外板10与a柱上加强板20连接在一起，a柱上加强板20和a柱内板30可直接连接，从而实现整个前风挡上侧梁区域的连接。
[0027]
如图1所示，本申请实施例中，a柱内板30与侧围外板10搭接形成腔体结构，a柱上加强板20设置在该腔体结构内，用于加强a柱结构强度。侧围外板10、a柱上加强板20和a柱内板30端部依次相接。侧围外板10与a柱内板30及a柱上加强板20的材质不同。可选的，侧围外板10的材质为铝及其合金、塑料等轻量化材料。a柱内板30及a柱上加强板20的材质为热成型钢等强度较高的材料，a柱内板30与a柱上加强板20的材质可以相同，也可以不相同。连接件40设置在侧围外板10上，连接件40穿透侧围外板10设置。可选的，连接件40一端具有挡接部，挡接部能够挡接在侧围外板10远离a柱上加强板20的一侧。可选的，侧围外板10上设有通孔或沉孔结构。可选的，连接件40为螺钉、铆钉、销轴等零件。连接件40的另一端穿过侧围外板10与a柱上加强板20连接。
[0028]
侧围外板10的材质为铝或铝合金。
[0029]
本申请实施例中，侧围外板10的材质为轻量化的金属铝或铝合金，能够降低整个连接结构的重量，实现整车轻量化目的。
[0030]
a柱上加强板20和a柱内板30的材质均为热成型钢。
[0031]
本申请实施例中，为保证a柱连接结构的强度，a柱内板30及a柱上加强板20的材质为强度较高的热成型钢，可选的，本申请实施例选用的热成型钢的抗拉强度大于1000mpa。
[0032]
连接件40为自冲铆钉。
[0033]
本申请实施例中，选用自冲铆钉作为连接件40，自冲铆钉在侧围外板10上打孔的同时，自身也会留在侧围外板10上。无须在侧围外板10上设计连接孔即可实现连接件40与侧围外板10的连接。在自冲铆钉与侧围外板10连接时，首先通过铆鼻、铆模和冲头在侧围外板10上自冲铆铆钉，通过机械互锁作用使得铆钉连接到侧围外板10上，同时侧围外板10落料通过铆模下端通道冲裁掉，实现铆钉与侧围外板10的连接。
[0034]
自冲铆钉为钢质铆钉。
[0035]
本申请实施例中，连接件40为钢质的自冲铆钉，钢质铆钉通过自冲铆侧围外板10连接。
[0036]
单个钢质铆钉的重量为0.2g-1.0g。
[0037]
本申请实施例中，单个钢质铆钉的重量不超过1.0g，优选为0.51g/pcs-0.71g/pcs，不会增加整个连接结构的重量，符合轻量化设计。
[0038]
钢质铆钉与a柱上加强板20焊接连接。
[0039]
本申请实施例中，a柱上加强板20为钢质材料，连接件40为钢质的自冲铆钉，钢质铆钉与a柱上加强板20焊接，从而实现侧围外板10与a柱上加强板20的固定。
[0040]
a柱上加强板20与a柱内板30焊接连接。
[0041]
本申请实施例中，a柱内板30及a柱上加强板20的材质均为热成型钢，a柱内板30与a柱上加强板20通过多点焊接在一起。
[0042]
a柱上加强板20上与钢质铆钉焊接连接的区域为第一焊接点，a柱上加强板20上与a柱内板30焊接连接的区域为第二焊接点，第一焊接点与第二焊接点不重合。
[0043]
本申请实施例中，a柱上加强板20上与a柱内板30通过多点焊接在一起，侧围外板10上设置一个至多个钢质铆钉，钢质铆钉与a柱上加强板20焊接在一起。钢质铆钉与a柱上加强板20焊接的焊点避开a柱上加强板20上与a柱内板30焊接的焊点，以免焊点重合影响连接强度。
[0044]
本申请实施例公开了一种车辆，包括如上所述的车辆前风挡上侧梁连接结构。
[0045]
如图2所示，本申请实施例中，热成型钢材质的a柱上加强板20与热成型钢材质的a柱内板30先点焊连接。错开a柱上加强板20上与a柱内板30的焊接点位置，在铝质的侧围外板10上自冲铆一个钢质铆钉，钢质铆钉通过机械互锁作用连接到铝侧围外板10上。然后自冲刺钢质铆钉的侧围外板10与钢板/热成型钢板材质的a柱上加强板20搭接，通过传统焊枪将钢质铆钉与a柱上加强板20焊接，形成焊接焊核，完成连接。
[0046]
如图2所示，本申请实施例所述的车辆前风挡上侧梁连接结构，通过先在铝质的侧围外板10上自冲铆一个钢质铆钉，然后钢质铆钉与中间层的热成型钢质a柱上加强板20电阻点焊连接，热成型钢材质的a柱上加强板20与热成型钢材质的a柱内板30点焊连接，完成铝-热成型钢板、热成型钢-热成型钢连接，实现铝-热成型-热成型材料组合的连接，降低spr连接失效风险。
[0047]
本申请实施例的连接方案可实现铝合金与所有性能等级的冷轧和热轧钢、热成型钢板的连接。避免采用热成型软区处理造成的连接稳定性，连接质量不易控制。自冲铆钢质铆钉相比于钢板连接件40，更利于实现车身轻量化。
[0048]
以上所述仅为本申请的较佳实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

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