一种车身板件、车门及车辆的制作方法

本发明属于车身，特别是涉及一种车身板件、车门及车辆。

背景技术：

1、目前，汽车的抑振吸能以及轻量化设计变得越来越重要。相关技术中，可以从车身板件，比如车门进行优化设计、敷设阻尼减振材料、附加吸振器等方面来提升车身板件的抑振吸能性能，但上述方案往往会增加重量，且对于安装的空间需求也会随之增大，不利于汽车的轻量化设计和空间布置；并且，上述方案还通常会存在低频效果差或作用频带窄等不足等问题，也即，上述方案无法兼顾车身板件抑振吸能性能和轻量化需求。

技术实现思路

1、本发明针对现有技术中无法兼顾车身板件抑振吸能性能和轻量化需求等技术问题，提供了一种车身板件、车门及车辆。

2、鉴于以上技术问题，本发明实施例提供一种车身板件，包括外板、内板以及负泊松比结构，所述负泊松比结构包括层叠连接在所述外板和内板之间的至少两个胞元层；每一个所述胞元层均包括顺次连接的多个基础胞元；所述车身板件受到垂直于所述车身板件的载荷时，每个所述基础胞元的外壁向所述基础胞元的中心收缩。

3、可选地，所述基础胞元包括均朝向所述外板凸出设置的第一梯形板和第二梯形板，所述第一梯形板和所述第二梯形板的截面均为梯形框体；所述第一梯形板与所述第二梯形板连接形成朝向所述外板凸出设置的腔体；所述车身板件受到垂直于所述车身板件的载荷时，所述第一梯形板的顶板与所述第二梯形板的顶板相互靠近，所述第一梯形板的侧板和第二梯形板的侧板均向下运动。

4、可选地，所述第一梯形板包括第一顶板以及分别连接在所述第一顶板相对两侧的第一侧板和第二侧板；所述第二梯形板包括第二顶板以及分别连接在所述第二顶板相对两侧的第三侧板和第四侧板；

5、所述第一顶板与所述第二顶板平行间隔设置；所述第一侧板远离所述第一顶板的一端与所述第三侧板远离所述第二顶板的一端搭接，所述第二侧板远离所述第一顶板的一端与所述第四侧板远离所述第二顶板的一端搭接；所述第一梯形板的高度小于所述第二梯形板的高度；所述车身板件受到垂直于所述车身板件的载荷时，所述第一顶板和所述第二顶板相互靠近，所述第一侧板、所述第二侧板、所述第三侧板和所述第四侧板向下运动。

6、可选地，所述第一梯形板和所述第二梯形板均为等腰梯形结构；所述第一顶板与所述第二顶板的长度相等。

7、可选地，所述腔体为由所述第一梯形板的上表面和所述第二梯形板的下表面围成的长条形腔体；以预设基准线为对称轴，所述腔体的截面对称且从中部到两侧截面积减小；所述预设基准线为垂直于所述第一顶板且穿过所述第一顶板中点以及所述第二顶板中点的直线。

8、可选地，所述基础胞元还包括连接第一搭接边的第一连接板，以及连接第二搭接边的第二连接板；所述第一搭接边是指所述第一侧板与所述第三侧板之间搭接位置所对应的边；所述第二搭接边是指所述第二侧板与所述第四侧板之间搭接位置所对应的边；

9、所述第一连接板和所述第二连接板均与所述第一顶板平行设置；相邻两个所述基础胞元通过所述第一连接板和所述第二连接板连接。

10、可选地，同一层所述胞元层上的多个所述腔体间隔排布；相邻两层所述胞元层的所述腔体均一一对应设置；相邻两层所述胞元层中，上层所述胞元层的所述第一梯形板与下层所述胞元层的第二梯形板连接。

11、可选地，相邻两层所述胞元层中，上层所述胞元层的所述第一顶板与下层所述胞元层的所述第二顶板贴合连接。

12、可选地，所述第一连接板和所述第二连接板的长度均为所述第一顶板长度的一半。

13、可选地，所述第一梯形板的高度为4mm～5mm；所述第二梯形板的高度为8mm～10mm。

14、可选地，所述第一侧板与所述第一顶板之间的夹角为20°～30°；所述第三侧板与所述第二顶板之间的夹角为40°～60°。

15、可选地，所述第一梯形板和所述第二梯形板的厚度为0.5mm～1.0mm。

16、可选地，所述第一顶板和所述第二顶板的长度均为8mm～10mm。

17、可选地，所述负泊松比结构包括2～10层所述胞元层。

18、可选地，所述内板包括连接所述胞元层的板体，以及设置在所述板体上的多组通孔组；每一组所述通孔组均包括间隔预设距离排布为直线的多个微孔；多组所述通孔组均平行设置。

19、可选地，相邻两组所述通孔组之间的距离为25mm～35mm；所述预设距离为5mm～10mm。

20、可选地，所述微孔为中心轴垂直于所述板体的圆柱形通孔，所述微孔的直径为0.1mm～0.5mm。

21、本发明还提供一种车门，包括上述车身板件。

22、本发明还提供一种车辆，包括上述车身板件。

23、本发明中，所述车身板件包括外板、内板以及负泊松比结构，所述负泊松比结构包括层叠连接在所述外板和内板之间的至少两个胞元层；每一个所述胞元层均包括顺次连接的多个基础胞元；所述车身板件受到垂直于所述车身板件的载荷时，每个所述基础胞元的外壁向所述基础胞元的中心收缩。在本发明中，负泊松比结构包括沿y向(也即垂直于外板与内板的方向)依次层叠连接的至少两个胞元层，且每一个胞元层包括沿x向(也即平行于内板和外板的方向)排布并顺次连接的多个基础胞元，如此，负泊松比结构实际上由在y向和x向上依次排列的多个基础胞元构成，上述构成的负泊松比结构中，在车身板件受到垂直于所述车身板件的载荷时，每个所述基础胞元的外壁向所述基础胞元的中心收缩，进而具有调频和结构阻尼高的特性，可以显著抑制车身板件(比如用于制造车门的车身板件)低频振动，同时也会减小车身板件因振动而产生的噪声辐射，提升了车身板件的抑振吸能水平；并且，本发明车身板件中的外板、负泊松比结构以及内板依次连接成三明治夹层结构，相比传统实心车身板件具有更轻的重量，在提升了车身板件的nvh性能以及碰撞安全性能的同时，还提升了车身板件的轻量化水平；也即，本发明的车身板件可以兼顾车身板件抑振吸能性能和车身板件轻量化需求。

技术特征：

1.一种车身板件，其特征在于，包括外板、内板以及负泊松比结构，所述负泊松比结构包括层叠连接在所述外板和内板之间的至少两个胞元层；每一个所述胞元层均包括顺次连接的多个基础胞元；所述车身板件受到垂直于所述车身板件的载荷时，每个所述基础胞元的外壁向所述基础胞元的中心收缩。

2.根据权利要求1所述的车身板件，其特征在于，所述基础胞元包括均朝向所述外板凸出设置的第一梯形板和第二梯形板，所述第一梯形板和所述第二梯形板的截面均为梯形框体；所述第一梯形板与所述第二梯形板连接形成朝向所述外板凸出设置的腔体；所述车身板件受到垂直于所述车身板件的载荷时，所述第一梯形板的顶板与所述第二梯形板的顶板相互靠近，所述第一梯形板的侧板和第二梯形板的侧板均向下运动。

3.根据权利要求2所述的车身板件，其特征在于，所述第一梯形板包括第一顶板以及分别连接在所述第一顶板相对两侧的第一侧板和第二侧板；所述第二梯形板包括第二顶板以及分别连接在所述第二顶板相对两侧的第三侧板和第四侧板；

4.根据权利要求3所述的车身板件，其特征在于，所述第一梯形板和所述第二梯形板均为等腰梯形结构；所述第一顶板与所述第二顶板的长度相等。

5.根据权利要求4所述的车身板件，其特征在于，所述腔体为由所述第一梯形板的上表面和所述第二梯形板的下表面围成的长条形腔体；以预设基准线为对称轴，所述腔体的截面对称且从中部到两侧截面积减小；所述预设基准线为垂直于所述第一顶板且穿过所述第一顶板中点以及所述第二顶板中点的直线。

6.根据权利要求4所述的车身板件，其特征在于，所述基础胞元还包括连接第一搭接边的第一连接板，以及连接第二搭接边的第二连接板；所述第一搭接边是指所述第一侧板与所述第三侧板之间搭接位置所对应的边；所述第二搭接边是指所述第二侧板与所述第四侧板之间搭接位置所对应的边；

7.根据权利要求6所述的车身板件，其特征在于，同一层所述胞元层上的多个所述腔体间隔排布；相邻两层所述胞元层的所述腔体均一一对应设置；相邻两层所述胞元层中，上层所述胞元层的所述第一梯形板与下层所述胞元层的第二梯形板连接。

8.根据权利要求7所述的车身板件，其特征在于，相邻两层所述胞元层中，上层所述胞元层的所述第一顶板与下层所述胞元层的所述第二顶板贴合连接。

9.根据权利要求6所述的车身板件，其特征在于，所述第一连接板和所述第二连接板的长度均为所述第一顶板长度的一半。

10.根据权利要求2至9任一项所述的车身板件，其特征在于，所述第一梯形板的高度为4mm～5mm；所述第二梯形板的高度为8mm～10mm。

11.根据权利要求2至9任一项所述的车身板件，其特征在于，所述第一侧板与所述第一顶板之间的夹角为20°～30°；所述第三侧板与所述第二顶板之间的夹角为40°～60°。

12.根据权利要求2至9任一项所述的车身板件，其特征在于，所述第一梯形板和所述第二梯形板的厚度为0.5mm～1.0mm。

13.根据权利要求2至9任一项所述的车身板件，其特征在于，所述第一顶板和所述第二顶板的长度均为8mm～10mm。

14.根据权利要求1所述的车身板件，其特征在于，所述负泊松比结构包括2～10层所述胞元层。

15.根据权利要求1所述的车身板件，其特征在于，所述内板包括连接所述胞元层的板体，以及设置在所述板体上的多组通孔组；每一组所述通孔组均包括间隔预设距离排布为直线的多个微孔；多组所述通孔组均平行设置。

16.根据权利要求15所述的车身板件，其特征在于，相邻两组所述通孔组之间的距离为25mm～35mm；所述预设距离为5mm～10mm。

17.根据权利要求15所述的车身板件，其特征在于，所述微孔为中心轴垂直于所述板体的圆柱形通孔，所述微孔的直径为0.1mm～0.5mm。

18.一种车门，其特征在于，包括权利要求1至17任一项权利要求所述的车身板件。

19.一种车辆，其特征在于，包括权利要求1至17任一项权利要求所述的车身板件。

技术总结
本发明提供一种车身板件、车门及车辆，包括外板、内板以及负泊松比结构，所述负泊松比结构包括层叠连接在所述外板和内板之间的至少两个胞元层；每一个所述胞元层均包括顺次连接的多个基础胞元；所述车身板件受到垂直于所述车身板件的载荷时，每个所述基础胞元的外壁向所述基础胞元的中心收缩。本发明车身板件在提升了抑振吸能水平的同时，还提升了车身板件的轻量化水平，可以兼顾车身板件抑振吸能性能和车身板件轻量化需求。

技术研发人员：陶军,敖润,李永祥,陈缓,耿富荣
受保护的技术使用者：广州汽车集团股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/8