一种车辆B柱及车辆的制作方法

一种车辆b柱及车辆
技术领域
[0001]
本实用新型涉及车辆b柱，特别涉及一种无框车门的车辆b柱。


背景技术：

[0002]
车身b柱在车辆侧碰和顶压工况中担当着重要的安全角色。一方面，b柱可以吸收侧面碰撞能量、减小车身侧面侵入对乘员的伤害；另一方面，b柱对车顶框架结构的有效支撑可以大大改善车辆在顶部受压时的乘员生存空间。因此，优化b柱设计对提高车辆侧面碰撞和车顶抗压性能具有重要意义。
[0003]
如图5-7所示，传统的车身b柱结构主要由外板1、加强板2及内板3通过点焊连接形成腔体结构,。不同的车型，根据项目对重量、成本以及对性能等的不同要求，设计者会对各加强板的材料及结构进行调整。对于部分重量轻、安全性能要求较低的车型，直接取消了加强板2，或者加强板2零件很小，只在车门铰链安装面等局部进行加强。目前的b柱结构，其加强板2的车身y向截面尺寸(如图7尺寸l
2y
)一般都小于外板1车身y向截面尺寸(如图7尺寸l
1y
)。
[0004]
为了应对节能、减排、保护环境的需求，电动车辆成为车辆发展的趋势。但是电动车辆，特别是高续航里程电动车辆采用的动力电池包会导致整车相对于传统车辆增重明显。由于车重的增加，对车身安全性能，特别是顶盖抗压性能提出了越来越高的要求。传统有框门车型，外板1车身y向尺寸(l
1y
)较大，通过增加加强板，具有较好的抗弯性能。另外，通过调整外板及加强板的材质、料厚，一般可以满足传统车型顶盖抗压要求。而对于无框车门电动车型，外板车身y向截面尺寸小，采用常规的外板加强板结构，由于截面抗弯能力差，无法满足高的顶压性能要求。


技术实现要素：

[0005]
为解决上述技术问题，本实用新型公开了一种车辆b柱，所述车辆b柱包括外板和加强板，
[0006]
所述外板的一端用于与车顶框架连接，所述外板的另一端用于与车底框架连接；所述外板的横向截面的中部具有第一凹槽，所述第一凹槽的开口朝向车舱；
[0007]
所述加强板设置于所述第一凹槽内；所述加强板的横向截面具有第二凹槽，所述第二凹槽的开口朝向所述车舱；所述第二凹槽的外表面与所述第一凹槽的内表面贴合；所述第二凹槽的深度大于所述第一凹槽的深度。
[0008]
进一步的，所述加强板纵向方向上的中部的厚度大于两端的厚度。
[0009]
进一步的，所述加强板的厚度变化处设有厚度过渡段，所述厚度过渡段的长度根据相邻两个厚度段的厚度差值确定。
[0010]
进一步的，所述加强板纵向的一端至另一端，依次设有第一厚度段、第二厚度段、第三厚度段和第四厚度段；
[0011]
所述第一厚度段、所述第二厚度段、所述第三厚度段和所述第四厚度段的厚度各
不相同。
[0012]
进一步的，所述第一厚度段靠近所述车顶框架，所述第四厚度段靠近所述车底框架；
[0013]
所述第二厚度段的厚度大于所述第一厚度段的厚度，所述第一厚度段的厚度大于所述第三厚度段的厚度，所述第三厚度段的厚度大于所述第四厚度段的厚度。
[0014]
进一步的，所述第一厚度段和所述第二厚度段之间设有第一厚度过渡段，所述第二厚度段和所述第三厚度段之间设有第二厚度过渡段，所述第三厚度段和所述第四厚度段之间设有第三厚度过渡段；
[0015]
所述第一厚度过渡段的长度根据所述第一厚度段和所述第二厚度段的厚度差值确定；所述第二厚度过渡段的长度根据所述第二厚度段和所述第三厚度段的厚度差值确定；所述第三厚度过渡段的长度根据所述第三厚度段和所述第四厚度段的厚度差值确定。
[0016]
进一步的，所述第一厚度过渡段的长度为所述第一厚度段和所述第二厚度段的厚度差值的100倍；所述第二厚度过渡段的长度为所述第二厚度段和所述第三厚度段的厚度差值的100倍；所述第三厚度过渡段的长度为所述第三厚度段和所述第四厚度段的厚度差值的100倍。
[0017]
进一步的，所述第一凹槽的两侧由内向外设有凸起。
[0018]
本实用新型还提供了一种车辆，所述车辆采用如上述任意一项所述的车辆b柱。
[0019]
进一步的，所述车辆的车门为无框车门。
[0020]
采用上述技术方案，本实用新型能够提高在顶部受压时的抗弯能力，尤其是在无框车门车辆受压时的抗弯能力。
附图说明
[0021]
为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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。
[0022]
图1为本实用新型所述车辆b柱的示意图；
[0023]
图2为本实用新型所述车辆b柱的外板和加强板的拆分示意图；
[0024]
图3为图1中b-b处的截面示意图；
[0025]
图4为本实用新型所述加强板的厚度示意图；
[0026]
图5为现有技术中车辆b柱的示意图；
[0027]
图6为现有技术中车辆b柱的外板、加强板和内板的拆分示意图；
[0028]
图7为图5中a-a处的截面示意图。
[0029]
以下对附图作补充说明：
[0030]
1-外板；101-第一凹槽；102-凸起；2-加强板；201-第二凹槽；2021-第一厚度段；2022-第二厚度段；2023-第三厚度段；2024-第四厚度段；2025-第一厚度过渡段；2026-第二厚度过渡段；2027-第三厚度过渡段。
具体实施方式
[0031]
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，都属于本实用新型保护的范围。
[0032]
此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本实用新型至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本实用新型的描述中，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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。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，以便这里描述的本实用新型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。
[0033]
实施例：
[0034]
本实用新型提供了一种车辆b柱，如图1和2所示，所述车辆b柱包括外板1和加强板2，
[0035]
所述外板1的一端用于与车顶框架连接，所述外板1的另一端用于与车底框架连接；所述外板1的横向截面的中部具有第一凹槽101，所述第一凹槽101的开口朝向车舱；
[0036]
所述加强板2设置于所述第一凹槽101内；所述加强板2的横向截面具有第二凹槽201，所述第二凹槽201的开口朝向所述车舱；所述第二凹槽201的外表面与所述第一凹槽101的内表面贴合；所述第二凹槽201的深度大于所述第一凹槽101的深度。
[0037]
请参见附图1，所示外板1的上端用于与车辆的车顶框架连接，所述外板1的下端用于与车辆的车底框架连接。图3为图1中b-b处的截面图，如图3所示，所述外板1的中部具有第一凹槽101，第一凹槽101的开口朝向车舱，第一凹槽101的开口端部具有向两侧延伸的翻边。
[0038]
进一步的，所述第一凹槽101的两侧由内向外设有凸起102。如图3所示，所述第一凹槽101的两侧从内表面向外表面凸起102。其中，所述第一凹槽101的内表面是指凹槽内侧的表面，所述第一凹槽101的外表面是指与内表面相对的外侧表面。
[0039]
进一步的，如图3所示，所述加强板2的中部具有第二凹槽201，第二凹槽201的开口朝向车舱，第二凹槽201的开口端部具有向两侧延伸的翻边。
[0040]
若所述第一凹槽101的深度为l
1y
，所述第二凹槽201的深度为l
2y
，则l
2y
>l
1y
，从而提高b柱的抗弯性能。可以理解的是，在实际使用的，可以将加强板2截面尺寸设计为大于外板1截面尺寸。其中，截面尺寸是指从车舱内向车舱外方向的长度。
[0041]
进一步的，所述加强板2纵向方向上的中部的厚度大于两端的厚度，从而在保证强度性能的条件下，有效减少材料浪费，减轻车身重量。其中，所述加强板2的纵向方向可以理解为从车顶至车顶的方向。进一步的，在具体实施时，各厚度段的厚度值确定可以通过cae顶压分析应变值确定，对应变大的区域进行加厚、应变小的区域减薄。因此，可以根据实际
情况确定厚度的段数和大小。
[0042]
进一步的，所述加强板2的厚度变化处设有厚度过渡段，所述厚度过渡段的长度根据相邻两个厚度段的厚度差值确定。其中，所述厚度段是指加强板2厚度相同的纵向段。
[0043]
具体的，如图4所示，所述加强板2纵向的一端至另一端，可以依次设有第一厚度段2021、第二厚度段2022、第三厚度段2023和第四厚度段2024；
[0044]
所述第一厚度段2021、所述第二厚度段2022、所述第三厚度段2023和所述第四厚度段2024的厚度各不相同。
[0045]
进一步的，所述第一厚度段2021靠近所述车顶框架，所述第四厚度段2024靠近所述车底框架；
[0046]
所述第二厚度段2022的厚度大于所述第一厚度段2021的厚度，所述第一厚度段2021的厚度大于所述第三厚度段2023的厚度，所述第三厚度段2023的厚度大于所述第四厚度段2024的厚度。
[0047]
具体的，如图4所示，所述第一厚度段2021的厚度为t
1
，所述第二厚度段2022的厚度为t
2
，所述第三厚度段2023的厚度为t
3
，所述第四厚度段2024的厚度为t
4
；其大小关系为t
2
＞t
1
＞t
3
＞t
4
。也就是，在实际使用时，t
2
处的应变最大，t
4
处的应变最小。
[0048]
进一步的，所述第一厚度段2021和所述第二厚度段2022之间设有第一厚度过渡段2025，所述第二厚度段2022和所述第三厚度段2023之间设有第二厚度过渡段2026，所述第三厚度段2023和所述第四厚度段2024之间设有第三厚度过渡段2027；
[0049]
所述第一厚度过渡段2025的长度根据所述第一厚度段2021和所述第二厚度段2022的厚度差值确定；所述第二厚度过渡段2026的长度根据所述第二厚度段2022和所述第三厚度段2023的厚度差值确定；所述第三厚度过渡段2027的长度根据所述第三厚度段2023和所述第四厚度段2024的厚度差值确定。
[0050]
也即，所述第一厚度过渡段2025的长度根据|δt
12
|确定，|δt
12
|＝|t
1-t
2
|；所述第二厚度过渡段2026的长度根据|δt
23
|确定，|δt
23
|＝|t
2-t
3
|；所述第三厚度过渡段2027的长度根据|δt
34
|确定，|δt
34
|＝|t
3-t
4
|。
[0051]
优选的，所述第一厚度过渡段2025的长度为所述第一厚度段2021和所述第二厚度段2022的厚度差值的100倍；所述第二厚度过渡段2026的长度为所述第二厚度段2022和所述第三厚度段2023的厚度差值的100倍；所述第三厚度过渡段2027的长度为所述第三厚度段2023和所述第四厚度段2024的厚度差值的100倍。
[0052]
也即，所述第一厚度过渡段2025的长度为|δt
12
|的100倍；所述第二厚度过渡段2026的长度为|δt
23
|的100倍；所述第三厚度过渡段2027的长度为|δt
34
|的100倍。在具体实施时，不同过渡段的长度倍数可以相同也可以不同，可以视具体请而定。
[0053]
进一步的，所述加强板2可以通过采用连续变厚度板料(trb，tailor rolling blanks)冲压制成。零件各区域不同厚度通过对应的不等厚度板材冲压而成。板材厚度的变化通过采用等厚原卷进行二次轧制，并在轧制过程中动态调整轧辊间隙实现。
[0054]
本实用新型还提供了一种车辆，所述车辆采用如上述任意一项所述的车辆b柱。
[0055]
进一步的，所述车辆的车门为无框车门。通过采用上述任一一项所述的b柱，对于无框车门能够使其顶压满足使用需求。
[0056]
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用
新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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