本公开涉及车辆零部件领域，具体地，涉及一种前围板加强板和车辆。
背景技术：
汽车的行车安全一直受到人们的重视，驾驶舱作为安全防护的主体，必须首要保证乘客的安全。而车身前围板作为保护乘员舱内人员的屏障，必须保证足够的强度。而为提升驾驶员脚部安全性，通常在前围板朝向前地板延伸的且适应驾驶员脚部踩踏的区域增加加强结构，在现有设计中，加强结构往往需要前围板区域、安装支架以及加强板等焊接为一体构成，装配复杂且强度和刚度并不高，因此，提供一种结构简单，能够进一步增强强度和刚度的加强结构是亟待解决的问题。
技术实现要素：
本公开的目的是提供一种前围板加强板，该前围板加强板具有较高的强度和刚度。
为了实现上述目的，本公开提供一种前围板加强板，用于安装到前围板朝向前地板延伸的连接部上，其中，所述前围板加强板一体成型且包括加强主板，该加强主板的外轮廓与所述连接部同形。
可选地，所述加强主板形成为弧形曲板。
可选地，所述加强主板的外轮廓朝向上翻折形成有至少用于连接到所述前地板和所述前围板上的连接翻边，且该连接翻边与所述加强主板形成凹槽。
可选地，所述连接翻边还连接到所述a柱内板上，且形成有朝向所述前地板翻折的第一搭接边和/或朝向所述前围板翻折的第二搭接边。
可选地，所述凹槽内设置有多条加强筋，该多条加强筋形成为格栅状。
可选地，所述前围板加强板一体压铸成型。
可选地，所述多条加强筋的两两交汇处，以及所述加强筋与所述连接翻边的交集处均形成有导流圆柱。
可选地，所述导流圆柱包括实心圆柱和空心圆柱，所述实心圆柱的直径小于所述空心圆柱的最大直径，其中，所述加强筋与所述连接翻边的交集处形成所述实心圆柱，所述多条加强筋的两两交汇处形成为所述空心圆柱。
可选地，所述前围板加强板的材质为铝合金材质。
根据本公开提供的另一方面，还提供一种车辆，包括前围板和前地板，其中，前围板朝向前地板延伸的连接部上安装有上述公开的前围板加强板。
本技术的有益效果是：前围板加强板一体成型，相比于现有技术中前围板加强板由几部分组合而成的结构，本前围板加强板具有较高的强度和刚度，可以进一步增强前围板连接部的强度和刚度，加之连接部的位置适应驾驶员的脚部位置，因此，可以提高驾驶员的脚部安全，增大了脚部支承力，提升驾驶体验和行车安全；同时由于是一体化设计，省去了连接及其相关的一系列工序，安装简便，可降低生产成本，减少能耗和过程损耗；并且使得受力较为均匀，方便成型。
本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
图1是本公开提供的车架与前围板加强板的装配图；
图2是本公开提供的不包括前围板加强板的车架结构图；
图3是本公开提供的前围板加强板的其中一个角度的立体图；
图4是本公开提供的前围板加强板的另一角度的立体图；
图5是本公开提供的前围板加强板的侧视图。
附图标记说明
1-前地板，2-前围板，3-连接部，4-前围板加强板，41-加强主板，42-连接翻边，421-第一翻边，422-第二翻边，423-第三翻边，424-第四翻边，425-第五翻边，10-第一搭接边，20-第二搭接边，5-a柱内板，6-凹槽，7-加强筋，8-导流圆柱，81-实心圆柱，82-空心圆柱。
具体实施方式
以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
如图1至图5所示，为了能够提升驾驶体验，提高适应驾驶员脚部区域的刚度和强度，本公开提供一种前围板加强板，用于安装到前围板2朝向前地板1延伸的连接部3上，其中，前围板加强板4一体成型且包括加强主板41，该加强主板41的外轮廓与连接部3同形。
具体如图2所示，连接部3的后侧连接到前地板1上，为驾驶员的脚踏区域。在本实施方式中，前围板加强板4一方面与连接部3同形，连接在前地板1和前围板2之间，另一方面，由于前围板加强板4本身一体成型，相比于现有技术中前围板加强板由几部分组合而成的结构，具有较高的强度和刚度，可以进一步增强前围板2的连接部3区域的强度和刚度，因此，可以提高驾驶员的脚部安全，增大了脚部支承力，提升驾驶体验和行车安全。同时由于是一体化设计，省去了连接及其相关的一系列工序，安装简便，可降低生产成本，减少能耗和过程损耗；并且使得受力较为均匀，方便成型。
因此，本前围板加强板尤其适用安装到驾驶员所在的驾驶舱区域，可以用于支承驾驶员脚部，由于其强度和刚度较高，因而具有较好的支承力，尤其对于驾驶员的脚部的安全性得到了进一步提升。除此之外，前围板加强板4由于其较高的强度和刚度还可以降低在车辆发生碰撞时前围变形入侵量。
并且，在本实施方式中，前围板加强板4的材质为铝合金或镁合金等轻质合金材质，其中，铝合金材质相比于碳钢更轻，减重量可以达到30％以上，有利于车辆的轻量化设计。并且在前围板加强板4一体成型后，后续工序还将采用热处理(例如，t7态热处理)，通过固溶处理和稳定化回火，能够进一步提升前围板加强板4的强度、刚度以及延伸率，能够满足安全性能要求。
具体地，如图5所示，在本实施方式中，加强主板41形成为弧形曲板。弧形曲板能够增大加强面积，进一步提高承重，并且使得受力较为均匀，不会出现应力集中的现象，使得加强主板41具有较高的强度和刚度，更好地保护驾驶员和乘员。
进一步地，如图3和图4所示，在本实施方式中，加强主板41的外轮廓朝向上翻折形成有至少用于连接到前地板1和前围板2上的连接翻边42，且该连接翻边42与加强主板41形成凹槽6。
另外，在本实施方式中，为了进一步提高前围强度，前围板加强板4还可以通过连接翻边42同时连接到a柱内板5上，使得整体强度增强。具体地，连接翻边42可以通过铆接和胶接的连接形式，将前围板加强板4一一对应连接到前地板1、前围板2以及a柱内板5上。其中，拉铆连接起到固定的作用，采用环氧树脂类结构胶进行密封，起到密封和强度补强作用，并能够防止钢与上述合金材质异种材料之间因电位差导致化学腐蚀问题的产生。同时，为了便于连接同时根据轻量化的原则，连接翻边42的宽度在25mm-50mm之间，在本实施方式中，连接翻边的宽度可以为30mm。
另外，在本实施方式中，连接翻边42和加强主板41共同限定了凹槽6。凹槽6的设计能够起到缓冲的作用，进一步增大支承力。
为了能够保证与前围板2和前地板1的连接强度，增大连接面积，在本实施方式中，如图3所示，连接翻边42上形成有朝向前地板1翻折的第一搭接边10和/或朝向前围板2翻折的第二搭接边20。
具体地，在本实施方式中，如图3和图4所示，连接翻边42包括用于连接到前地板1的第一翻边421，和用于连接到前围板2的三个侧面的三个翻边，依次为第二翻边422、第三翻边423以及第四翻边424，还有连接到a柱内板5的第五翻边425，也即上述五个翻边共同构成连接翻边42。其中，第一翻边421和第四翻边424上分别翻折形成有第一搭接边10和第二搭接边20，第一搭接边10搭接到前地板1的连接面上，第二搭接边20搭接到前围板1的一最内侧的侧面，实现面面接触，增大了接触面积，保证连接强度。
为了进一步增强前围板加强板4的整体强度和刚度，在本实施方式中，凹槽6内设置有多条加强筋7，该多条加强筋7形成为格栅状。通过增加格栅式加强筋，能够进一步增大加强主板41的承载力，较少翘曲的现象发生。
其中，在本实施方式中，前围板加强板4一体压铸成型。通过高温熔融状态，实现制品一体化成型，成型方便。并且为了满足不同位置的强度、刚度要求，进一步实现轻量化设计，加强主板41的厚度和加强筋7的本身厚度是不均匀的。也即，加强主板41根据局部受力不同而厚度不同，最大的厚度可以在4mm-4.5mm之间，最小局部厚度可以在1.8mm-2mm之间，具体可以根据压铸模流分析工艺优化成型工艺压铸路径来实现局部厚度不同；同样地，加强筋7的厚度也在上述的范围内，但是为了保证整体强度和刚度，加强筋7的厚度应当小于加强主板41的厚度。采用上述的“非等厚”设计的方法，能够在满足整体强度和刚度的前提下，进一步实现车辆的轻量化。
由于采用压铸成型，因而，为了能够在成型过程中，便于引导液流的流动，如图3所示，在本实施方式中，多条加强筋7的两两交汇处，以及加强筋7与连接翻边42的交集处均形成有导流圆柱8。在浇注过程中，通过导流圆柱8的引导，将液流快速分散，实现快速成型。
并且，根据液流的流量分布以及轻量化的考虑，在本实施方式中，导流圆柱8包括实心圆柱81和空心圆柱82，实心圆柱81的直径小于空心圆柱82的外径，其中，加强筋7与连接翻边42的交集处形成实心圆柱81，多条加强筋7的两两交汇处形成为空心圆柱82。
也即，在凹槽的周缘处由于液流流量较小，可以直接选取直径较小的实心圆柱81进行引导，具体地，根据强度、刚度的性能要求，实心圆柱81的直径范围在1.8mm-6mm之间，在本实施方式中，实心圆柱81的厚度可以为5mm，能够兼具压铸铝的强度和刚度性能。
而凹槽的中部液流流量较大，因而为了兼顾轻量化设计，采用直径较大的空心圆柱82，具体地，在本实施方式中，空心圆柱82的壁厚一般选取为2mm，并由于凹槽中部不同区域的流量要求不同，因而空心圆柱82的最大外径有所不同，例如图3和图4图所示，在液流较为集中的区域采用外径大一些的空心圆柱，该空心圆柱的最大直径范围在17mm-23mm之间，保证空心圆柱的引导面积，防止应力集中；相应地，液流流量较小的区域可以采用外径较小的空心圆柱，该空心圆柱的最大直径范围在12mm-18mm之间。也即，根据液流流量的大小，并且在保证强度和刚度的前提下，空心圆柱82的外直径可以在上述两个范围内进行选取。
此外，导流圆柱8还能够方便顶出杆和出模，保证前围板加强板4能够顺利脱模，提高生产效率。
根据本公开的另一方面，还提供一种车辆，包括前围板2和前地板1，其中，前围板2朝向前地板1的连接部3上安装有上述公开的前围板加强板。本前围板加强板本身具有较高的强度和刚度，以进一步增强了驾驶员脚踏区域的强度和刚度，能够为驾驶员脚部提供足够的支承力，并且一体成型受力较为均匀，以最终能够提升驾驶员的驾驶安全性和舒适性。
以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。