一种白车身结构及汽车的制作方法

1.本发明涉及汽车车身技术领域，特别涉及一种白车身结构及汽车。


背景技术：

2.承载式白车身作为发动机、传动系统、前后悬架、内外饰等系统的安装载体与载荷承载体，是汽车操控性、平稳性、舒适性的主要影响大部件，同时也是汽车碰撞确保乘员安全的主要保护舱体，车身扭转刚度及安全性能作为车身性能的两个主要属性指标，是车身开发设计过程必须达成的性能属性目标。
3.扭转刚度是白车身主要性能属性之一，如车身扭转刚度偏低或不足将导致汽车在行驶程中发生变形，从而引发车身开裂、异响、松散、零件配合间隙变差等问题，降低整车驾驶平稳性、舒适性、可靠性。
4.白车身作为汽车碰撞的被动安全件，需吸收碰撞能和疏导碰撞力，以抵抗乘员舱变形使乘客安全得到保障，因此白车身零件在材料强度足够的前提下，车身骨架结构需合理设计及搭接，以满足各种碰撞工况的安全性能要求。
5.消费者对汽车舒适性、安全性、可靠性要求越来越高，现有技术中，为了提高汽车品质与竞争力，车身扭转刚度、安全性能需着重提升，增加关键零件材料料厚、强度为简单直接可行的方案，但需增加重量和成本，但在力争节约油耗及轻量化的行业背景下，增加零件料厚已成为最不可取的选择。


技术实现要素：

6.针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种白车身结构及汽车，旨在解决现有技术中车身扭转刚度及安全性能不佳的技术问题。
7.为了实现上述目的，本发明是通过如下技术方案来实现的：一种白车身结构，包括：
8.环形机舱总成，所述环形机舱总成包括环形gor总成及设于所述环形gor总成一侧的环形纵向a柱总成，所述环形gor总成与所述环形纵向a柱总成之间通过环形机舱边梁总成及环形机舱纵梁总成连接；
9.环形乘员舱总成，所述环形乘员舱总成包括设于所述环形纵向a柱总成一侧的环形纵向b柱总成，所述环形纵向a柱总成与所述环形纵向b柱总成之间连接有环形前档风窗总成，所述环形纵向b柱总成的一侧设有环形纵向c柱总成，所述环形纵向b柱总成及所述环形纵向c柱总成之间设有环形侧向门框总成，所述环形纵向c柱总成的一侧设有环形纵向d柱总成，所述环形前档风窗总成与所述环形纵向d柱总成之间设有环形顶盖总成，所述环形顶盖总成的中部连接所述环形纵向b柱总成及所述环形纵向c柱总成，所述环形纵向a柱总成与所述环形纵向d柱总成之间设有地板总成，所述地板总成的中部连接所述环形纵向b柱总成及所述环形纵向c柱总成。
10.与现有技术相比，本发明的有益效果在于：通过将环形gor总成、环形纵向a柱总成
与环形机舱边梁总成及环形机舱纵梁总成通过点焊互相连接形成环形机舱总成，提升了机舱刚度与碰撞传力能力，使发动机悬置、底盘悬置安装刚度满足属性要求，降低车身抖动、提升汽车行驶时舒适性，同时在发生正面碰撞时机舱结构能良好的传递载荷，减低碰撞加速度，减小乘员舱变形；通过将上述环形纵向a柱总成、环形纵向b柱总成、环形纵向c柱总成、环形纵向d柱总成、环形侧向门框总成、地板总成、前档风窗总成及环形顶盖总成通过点焊互相连接形成环形乘员舱总成，使乘员舱成为一个坚固整体，提升在汽车行驶过槛、过坑、急转弯时平顺性，同时避免汽车长期使用中车身松散异响。乘员舱环状笼形封闭框架结构，使汽车无论发生正碰、侧碰还是顶压翻滚时，均可确保乘员舱变形足够小，满足安全碰撞对乘员的保护要求。
11.根据上述技术方案的一方面，所述环形纵向a柱总成包括分别设于所述环形前档风窗总成的前端两侧的左a柱加强板总成及右a柱加强板总成，所述左a柱加强板总成及所述右a柱加强板总成之间还设有前围下横梁合件。
12.根据上述技术方案的一方面，所述环形纵向b柱总成包括左b柱加强板总成、右b柱加强板总成、及设于所述左b柱加强板总成及右b柱加强板总成之间的顶盖第二横梁，所述左b柱加强板总成的一侧设有门框左边梁加强板总成，所述门框左边梁加强板总成的一侧设有左座椅横梁总成，所述右b柱加强板总成的一侧设有门框右边梁加强板总成，所述门框右边梁加强板总成的一侧设有右座椅横梁总成，所述左座椅横梁总成及所述右座椅横梁总成之间通过座椅横梁连接板连接。
13.根据上述技术方案的一方面，所述环形纵向c柱总成包括：
14.第一环形纵向c柱总成，所述第一环形纵向c柱总成包括左c柱加强板总成、右c柱加强板总成及设于所述左c柱加强板总成及所述右c柱加强板总成之间的前后地板连接板及顶盖第三横梁；
15.第二环形纵向c柱总成，所述左c柱加强板总成包括左c柱上加强板及左c柱前下加强板，所述右c柱加强板总成包括右c柱上加强板及右c柱前下加强板，所述第二环形纵向c柱总成包括设于所述右c柱上加强板一侧的右c柱后下加强板，及设于所述左c柱上加强板一侧的左c柱后下加强板，所述左c柱后下加强板与所述右c柱后下加强板之间连接有后座椅横梁合件。
16.根据上述技术方案的一方面，所述环形纵向d柱总成包括左d立柱总成、右d立柱总成及设于所述左d立柱总成与所述右d立柱总成之间的顶盖后横梁总成及后围板总成。
17.根据上述技术方案的一方面，所述环形侧向门框总成包括所述门框左边梁加强板总成、设于所述左a柱加强板总成一侧的左a柱上加强板合件，及设于所述左c柱加强板总成一侧的左侧围上边梁总成，所述左侧围上边梁总成连接所述左a柱上加强板合件。
18.根据上述技术方案的一方面，所述环形机舱边梁总成包括设于所述环形gor总成上部两侧的左大灯连接板合件及右大灯连接板合件，所述左大灯连接板合件的一侧设有机舱左边梁总成，所述右大灯连接板合件的一侧设有机舱右边梁总成，所述机舱右边梁总成及所述机舱左边梁总成分别连接所述环形前档风窗总成的两侧；
19.所述环形机舱纵梁总成包括设于所述环形gor总成下部两侧的左前纵梁总成及右前纵梁总成，所述左前纵梁总成及所述右前纵梁总成分别连接所述前围下横梁合件的两侧。
20.根据上述技术方案的一方面，所述地板总成包括：
21.环形前地板门框总成，所述环形前地板门框总成由所述门框右边梁加强板总成、门框左边梁加强板总成及设于所述门框右边梁加强板总成及所述门框左边梁加强板总成之间的所述前围下横梁合件及所述前后地板连接板围合形成；
22.环形后地板纵梁总成，所述环形后地板纵梁总成包括设于所述前后地板连接板及所述后围板总成之间的左后纵梁总成及右后纵梁总成。
23.根据上述技术方案的一方面，所述环形前档风窗总成包括设于所述左a柱加强板总成及所述右a柱加强板总成之间的风窗盖板总成，所述风窗盖板总成的两侧分别设有所述左a柱上加强板合件及右a柱上加强板合件，所述左a柱上加强板合件及所述右a柱上加强板合件之间设有顶盖前横梁总成。
24.根据上述技术方案的一方面，所述环形顶盖总成包括设于所述顶盖后横梁总成远离所述左侧围上边梁总成一侧的右侧围上边梁总成，所述左侧围上边梁总成连接所述左a柱上加强板合件，所述右侧围上边梁总成连接所述右a柱上加强板合件。
25.本发明的另一方面还提供了一种汽车，包括上述技术方案中的白车身结构。
附图说明
26.图1为本发明第一实施例中白车身结构的轴侧视角结构示意图；
27.图2为本发明第一实施例中环形机舱总成的轴侧视角结构示意图；
28.图3为本发明第一实施例中环形乘员舱总成的轴侧视角结构示意图；
29.图4为本发明第一实施例中环形gor总成的结构示意图；
30.图5为本发明第一实施例中环形纵向a柱总成的结构示意图；
31.图6为本发明第一实施例中环形纵向b柱总成的结构示意图；
32.图7为本发明第一实施例中环形纵向c柱总成的结构示意图；
33.图8为本发明第一实施例中环形纵向d柱总成的结构示意图；
34.图9为本发明第一实施例中环形侧向门框总成的结构示意图；
35.图10为本发明第一实施例中环形机舱边梁总成的结构示意图；
36.图11为本发明第一实施例中环形机舱纵梁总成的结构示意图；
37.图12为本发明第一实施例中环形前地板门框总成的结构示意图；
38.图13为本发明第一实施例中环形后地板纵梁总成的结构示意图；
39.图14为本发明第一实施例中前档风窗总成的结构示意图；
40.图15为本发明第一实施例中环形顶盖总成的结构示意图；
41.图16为本发明第一实施例中白车身结构扭转刚度cae分析位移云图；
42.图17为本发明第一实施例中b柱和前后门的侵入量和侵入速度测量位置的示意图；
43.图18为本发明第二实施例中汽车以64km/h正面40％偏置碰撞壁障的示意图；
44.主要元件符号说明：
45.[0046][0047]
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
[0048]
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的若干实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。
[0049]
需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
[0050]
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0051]
请参阅图1至图17，所示为本发明第一实施例中的白车身结构，包括环形机舱总成100及环形乘员舱总成200。
[0052]
在本实施例中，如图2所示，具体来说，上述环形机舱总成100包括环形gor总成110及设于所述环形gor总成110一侧的环形纵向a柱总成120，所述环形gor总成110与所述环形纵向a柱总成120之间通过环形机舱边梁总成130及环形机舱纵梁总成140连接。可以理解地，本实施例中，上述环形gor总成110、环形纵向a柱总成120与环形机舱边梁总成130及环形机舱纵梁总成140通过点焊互相连接形成机舱环状封闭框架结构，即上述环形机舱总成100。上述环形机舱总成100，提升了机舱刚度与碰撞传力能力，使发动机悬置、底盘悬置安装刚度满足属性要求，降低车身抖动、提升汽车行驶时舒适性，同时在发生正面碰撞时机舱结构能良好的传递载荷，减低碰撞加速度，减小乘员舱变形。
[0053]
在本实施例中，如图3所示，具体来说，上述环形乘员舱总成200包括设于所述环形纵向a柱总成120一侧的环形纵向b柱总成210，所述环形纵向a柱总成120与所述环形纵向b柱总成210之间连接有环形前档风窗总成270，所述环形纵向b柱总成210的一侧设有环形纵向c柱总成220，所述环形纵向b柱总成210及所述环形纵向c柱总成220之间设有环形侧向门框总成240，所述环形纵向c柱总成220的一侧设有环形纵向d柱总成230，所述环形前档风窗总成270与所述环形纵向d柱总成230之间设有环形顶盖总成280，所述环形顶盖总成280的中部连接所述环形纵向b柱总成210及所述环形纵向c柱总成220，所述环形纵向a柱总成120与所述环形纵向d柱总成230之间设有地板总成，所述地板总成的中部连接所述环形纵向b柱总成210及所述环形纵向c柱总成220。具体来说，上述环形纵向a柱总成120、环形纵向b柱总成210、环形纵向c柱总成220、环形纵向d柱总成230、环形侧向门框总成240、地板总成、前档风窗总成及环形顶盖总成280通过点焊互相连接形成乘员舱环状笼形封闭框架结构，即上述环形乘员舱总成200，使乘员舱成为一个坚固整体，提升在汽车行驶过槛、过坑、急转弯时平顺性，同时避免汽车长期使用中车身松散异响。乘员舱环状笼形封闭框架结构，使汽车无论发生正碰、侧碰还是顶压翻滚时，均可确保乘员舱变形足够小，满足安全碰撞对乘员的保护要求。
[0054]
在本实施例中，如图5所示，具体来说，上述环形纵向a柱总成120包括分别设于所述环形前档风窗总成270的前端两侧的左a柱加强板总成121及右a柱加强板总成122，所述左a柱加强板总成121及所述右a柱加强板总成122之间还设有前围下横梁合件123。
[0055]
在本实施例中，如图6所示，具体来说，上述环形纵向b柱总成210包括左b柱加强板总成211、右b柱加强板总成212、及设于所述左b柱加强板总成211及右b柱加强板总成212之间的顶盖第二横梁213，所述左b柱加强板总成211的一侧设有门框左边梁加强板总成214，所述门框左边梁加强板总成214的一侧设有左座椅横梁总成215，所述右b柱加强板总成212的一侧设有门框右边梁加强板总成216，所述门框右边梁加强板总成216的一侧设有右座椅横梁总成217，所述左座椅横梁总成215及所述右座椅横梁总成217之间通过座椅横梁连接板218连接。
[0056]
在本实施例中，如图7所示，具体来说，上述环形纵向c柱总成220包括：
[0057]
第一环形纵向c柱总成，所述第一环形纵向c柱总成包括左c柱加强板总成222、右c柱加强板总成223及设于所述左c柱加强板总成222及所述右c柱加强板总成223之间的前后地板连接板224及顶盖第三横梁225；
[0058]
第二环形纵向c柱总成，所述左c柱加强板总成222包括左c柱上加强板222a及左c柱前下加强板222b，所述右c柱加强板总成223包括右c柱上加强板223a及右c柱前下加强板223b，所述第二环形纵向c柱总成包括设于所述右c柱上加强板223a一侧的右c柱后下加强板227，及设于所述左c柱上加强板222a一侧的左c柱后下加强板228，所述左c柱后下加强板228与所述右c柱后下加强板227之间连接有后座椅横梁合件229。
[0059]
进一步地，具体来说，上述左c柱加强板总成222还包括设于所述左c柱前下加强板222b的一侧左门框后加强板合件224b，所述右c柱加强板总成223还包括设于所述右c柱前下加强板223b一侧的右门框后加强板合件224a，所述前后地板连接板224设于所述左门框后加强板合件224b及所述右门框后加强板合件224a之间。
[0060]
在本实施例中，如图8所示，上述环形纵向d柱总成230包括左d立柱总成231、右d立
柱总成232及设于所述左d立柱总成231与所述右d立柱总成232之间的顶盖后横梁总成233及后围板总成234。
[0061]
在本实施例中，如图9所示，上述环形侧向门框总成240包括所述门框左边梁加强板总成214、设于所述左a柱加强板总成121一侧的左a柱上加强板合件241，及设于所述左c柱加强板总成222一侧的左侧围上边梁总成242，所述左侧围上边梁总成242连接所述左a柱上加强板合件241。
[0062]
此外，在本实施例中，如图10所示，上述环形机舱边梁总成130包括设于所述环形gor总成110上部两侧的左大灯连接板合件131及右大灯连接板合件132，所述左大灯连接板合件131的一侧设有机舱左边梁总成133，所述右大灯连接板合件132的一侧设有机舱右边梁总成134，所述机舱右边梁总成134及所述机舱左边梁总成133分别连接所述环形前档风窗总成270的两侧；
[0063]
在本实施例中，如图11所示，上述环形机舱纵梁总成140包括设于所述环形gor总成110下部两侧的左前纵梁总成141及右前纵梁总成142，所述左前纵梁总成141及所述右前纵梁总成142分别连接所述前围下横梁合件123的两侧。
[0064]
更进一步地，在本实施例中，上述地板总成包括环形前地板门框总成250及环形后地板纵梁总成260。具体来说，如图12所示，上述环形前地板门框总成250由所述门框右边梁加强板总成216、门框左边梁加强板总成214及设于所述门框右边梁加强板总成216及所述门框左边梁加强板总成214之间的所述前围下横梁合件123及所述前后地板连接板224围合形成；如图13所示，上述环形后地板纵梁总成260，所述环形后地板纵梁总成260包括设于所述前后地板连接板224及所述后围板总成234之间的左后纵梁总成261及右后纵梁总成262。
[0065]
在本实施例中，如图14所示，上述前档风窗总成包括设于所述左a柱加强板总成121及所述右a柱加强板总成122之间的风窗盖板总成271，所述风窗盖板总成271的两侧分别设有左a柱上加强板合件241及右a柱上加强板合件273，所述左a柱上加强板合件241及所述右a柱上加强板合件273之间设有顶盖前横梁总成274。
[0066]
在本实施例中，如图15所示，上述环形顶盖总成280包括设于所述顶盖后横梁总成233远离所述左侧围上边梁总成242一侧的右侧围上边梁总成281，所述左侧围上边梁总成242连接所述左a柱上加强板合件241，所述右侧围上边梁总成281连接所述右a柱上加强板合件273，所述左a柱上加强板合件241及所述右a柱上加强板合件273之间设有顶盖前横梁总成274。
[0067]
需要说明地，如图16及表1所示，在本实施例中，上述白车身结构，即由机舱环状封闭框架结构和乘员舱环状笼形封闭框架结构相结合形成的白车身骨架框架结构，可使白车身扭转刚度由881kn
·
m/rad提升到1105kn
·
m/rad，车身扭转刚度提升25％。
[0068][0069]
表1
[0070]
进一步地，如图17及表2所示，在本实施例的一些测试场景中，当1400kg壁障以50km/h撞击车身侧面工况时，第二排r-door shoulder侧碰侵入量由103.8mm减小到85.78mm，性能提升17.3％。
[0071][0072]
表2
[0073]
综上，本发明上述实施例当中的白车身结构，通过将环形gor总成110、环形纵向a柱总成120与环形机舱边梁总成130及环形机舱纵梁总成140通过点焊互相连接形成环形机舱总成100，提升了机舱刚度与碰撞传力能力，使发动机悬置、底盘悬置安装刚度满足属性要求，降低车身抖动、提升汽车行驶时舒适性，同时在发生正面碰撞时机舱结构能良好的传递载荷，减低碰撞加速度，减小乘员舱变形；通过将上述环形纵向a柱总成120、环形纵向b柱总成210、环形纵向c柱总成220、环形纵向d柱总成230、环形侧向门框总成240、地板总成、前档风窗总成及环形顶盖总成280通过点焊互相连接形成环形乘员舱总成200，使乘员舱成为一个坚固整体，提升在汽车行驶过槛、过坑、急转弯时平顺性，同时避免汽车长期使用中车身松散异响。乘员舱环状笼形封闭框架结构，使汽车无论发生正碰、侧碰还是顶压翻滚时，均可确保乘员舱变形足够小，满足安全碰撞对乘员的保护要求。
[0074]
本发明的第二实施例提供了一种汽车，包括上述实施例中的白车身结构。
[0075]
进一步地，如图18及表3所示，在本实施例的一些测试场景中，当汽车以64km/h正面40％偏置碰撞壁障时，车身左侧a、b柱距离变化量由30.5mm降低到22.8mm，性能提升25.2％，右侧a、b柱距离变化量由6.8mm降低到4.7mm，性能提升30.8％。
[0076][0077]
表3
[0078]
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示
例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0079]
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明的保护范围应以所附权利要求为准。