车身前地板的制作方法

本实用新型涉及汽车的车身结构，更具体地，涉及一种适用于汽车的车身前地板。

背景技术：

随着汽车工业和科技的迅速发展，人们对汽车设计的要求也越来越高，特别是汽车的安全性能以及轻量化这一对矛盾的影响因素，越来越受重视。车身前地板是组成车身下部重要构件之一，主要用于承载前排座椅及承受乘员的重量；车体在移动过程中，承受汽车产生的载荷、振动、冲击和扭矩；以及车体受到碰撞时，传导和释放其受到的撞击力。车身前地板应满足碰撞安全性要求，即车身前地板应保持足够的刚度和强度，主要方式为通过选用高强度的材料制作或增加选用材料的厚度，以增加车身前地板承受的载荷能力。但是，上述方式制作的车身前地板无法满足轻量化的要求。

图1是现有的汽车车身前地板的示意图。图2是图1所示的汽车车身前地板的拆分示意图。图3是图1所示的汽车车身前地板的A-A剖视图。如图1、2和3所示，汽车车身前地板为关于中轴线对称的结构。两块前地板皮1通过中通道对称连接，中通道由中通道前端6、中通道中端5和中通道后端4通过端部对接组成。中通道和每块前地板皮1通过中通道下梁2固定，中通道下梁2焊接在前地板皮1和中通道的搭接处，中通道下梁2关于中轴线对称。中通道上梁3固定在中通道中端5上方的折角处。中通道上梁3是中通道的加强梁，用于增强中通道的强度。

在车辆碰撞过程中，中通道作为主要传导和释放撞击力的路径之一，对于乘员保护起到至关重要作用。现有的汽车车身前地板的缺点在于受制于中通道的冲压工艺性能，中通道由三部分组成，每一部分为整体冲压而成；而且中通道难以使用高等级材料，一般最高等级材料为普通高 强钢。例如，前地板皮1由低碳钢钢板制作，中通道下梁2、中通道后端4和中通道前端6由普通高强钢钢板制作。钢板的屈服强度越大，其抗拉强度越强，碰撞时越不容易发生变形。更高级的材料因成型性等问题无法应用到车身前地板上，例如，马氏体钢钢板。现有的车身前地板的屈服强度和刚度有限，而为了满足车身碰撞安全性要求，往往需要增加额外结构，例如中通道上梁3，以弥补中通道性能的不足。这既增加汽车车身前地板重量成本，不符合轻量化的要求。

因此，有必要提出一种新型的车身前地板，解决安全性能与轻量化之间矛盾，以优化车身前地板以及整车的性能。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的在于提出一种车身前地板，解决车身前地板的安全性能与轻量化之间矛盾、以及如何优化车身前地板结构等问题。

基于上述目的本实用新型提供的一种车身前地板，包括：前地板后端，所述前地板后端包括中通道第一上分片和分别固定连接在所述中通道第一上分片相对两侧的前地板总成；所述前地板总成包括前地板分片和中通道第一侧分片，所述中通道第一侧分片顶端和底端分别与所述中通道第一上分片和所述前地板分片固定连接；所述前地板后端由屈服强度在340MPa～1000MPa的第一类钢板制成；前地板前端，所述前地板前端与所述前地板后端对接固定；所述前地板前端包括后端与所述中通道第一上分片的前端对接固定的中通道第二上分片、分别固定连接在所述中通道第二上分片相对两侧的中通道第二侧分片以及用于固定所述中通道第二上分片和所述中通道第二侧分片的中通道前端板，所述中通道第二侧分片的底端与所述前地板分片固定连接，后端与所述中通道第一侧分片的前端对接固定；所述前地板前端由屈服强度在600MPa～1600MPa的第二类钢板制成；中通道下梁，所述中通道下梁用于固定连接所述前地板前端和所述前地板后端；所述中通道下梁由屈服强度在1000MPa～1600MPa的第三类钢板制成。

优选地，所述第一类钢板包括屈服强度在340MPa～600MPa的高强钢板或屈服强度在600MPa～1000MPa的超高强钢板，所述第一类钢板的厚度范围为0.6mm～1.4mm。

优选地，所述第二类钢板包括屈服强度在600MPa～1000MPa的超高强钢板或屈服强度在1000MPa～1600MPa的马氏体钢板，所述第二类钢板的厚度范围为0.6mm～1.4mm。

优选地，所述第三类钢板包括屈服强度在1000MPa～1600MPa的马氏体钢板，所述第三类钢板的厚度范围为1.0mm～1.5mm。

优选地，两个所述前地板总成关于所述中通道第一上分片的垂直中线对称分布，所述中通道第一侧分片的顶端与所述中通道第一上分片的边沿固定连接，所述中通道第一侧分片的底端与所述前地板分片靠近所述中通道第一上分片的一侧边沿固定连接；所述中通道第一侧分片从所述前地板分片的后端延伸至所述前地板分片的中部附近。

优选地，所述中通道第一侧分片与所述中通道第一上分片的固定连接方式为分片点焊；所述中通道第一侧分片与所述前地板分片的固定连接方式为分片点焊。

优选地，所述中通道第二侧分片关于所述中通道第二上分片的垂直中线对称分布，所述中通道第二侧分片的顶端与所述中通道第二上分片的边沿固定连接，所述中通道第二侧分片的底端与所述前地板分片靠近所述中通道第二上分片的一侧边沿固定连接，所述中通道第二侧分片的后端与所述中通道第一侧分片的前端对接固定。

优选地，所述中通道第二侧分片与所述前地板分片的固定连接方式为分片点焊；所述中通道第二侧分片与所述中通道第二上分片的固定连接方式为分片点焊；所述中通道第二侧分片与所述中通道第一侧分片的固定连接方式为分片点焊。

优选地，所述中通道第二侧分片包括第一侧壁和第二侧壁，所述第一侧壁用于与所述前地板总成的所述前地板分片对接固定，所述第二侧壁的顶端和底端分别与所述中通道第二上分片和所述第一侧壁对接固定，所述第二侧壁的后端与所述中通道第一侧分片的前端对接固定。

优选地，所述中通道前端板的后端与所述中通道第二上分片的前端对接固定，所述中通道前端板相对两侧边沿分别与两个所述中通道第二侧分片的顶部固定。

优选地，所述中通道前端板与所述中通道第二上分片的固定连接方式为分片点焊；所述中通道前端板与所述中通道第二侧分片的固定连接方式为分片点焊。

优选地，所述中通道第二上分片与所述中通道第一上分片的固定连接方式为分片点焊。

另外，优选地，所述中通道下梁与所述前地板前端以及所述前地板后端的固定连接方式为分片点焊。

从上面所述可以看出，本实用新型提供的车身前地板，与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：车身前地板被拆解成各个分片，使得可以重新合理分配各个分片的材质和料厚，采用屈服强度更好的钢板制作分片，可以增加车身前地板承受载荷的能力，提高汽车的碰撞安全性能；同时，型面复杂的车身前地板通过合理地切分分片，使得每个分片的型面更为简单，在将各个分片组合成车身前地板，以便于采用多种高级材质的钢板制作分片，从而提升车身的可制造性。将各分片通过点焊固定，去除不必要的中通道上梁，减少了加强结构，可以优化车身前地板结构，满足轻量化的要求，避免了增重带来的不良影响，以及减少对于燃油经济性的不良影响。

附图说明

通过下面结合附图对其实施例进行描述，本实用新型的上述特征和技术优点将会变得更加清楚和容易理解。

图1是现有的汽车车身前地板的示意图；

图2是图1所示的汽车车身前地板的拆分示意图；

图3是图1所示的汽车车身前地板的A-A剖视图；

图4为本实用新型具体实施例中采用的车身前地板的示意图；

图5为图4所示的车身前地板的拆分示意图；

图6为图4所示的车身前地板的B-B剖视图。

其中附图标记：

1：前地板皮； 2：中通道下梁； 3：中通道上梁；

4：中通道后端； 5：中通道中端； 6：中通道前端；

10：中通道第一侧分片； 11：前地板分片；

12：中通道第一上分片； 13：中通道下梁；

14：中通道第二上分片； 15：中通道第二侧分片；

16：中通道前端板。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。

图4为本实用新型具体实施例中采用的车身前地板的示意图。图5为图4所示的车身前地板的拆分示意图。图6为图4所示的车身前地板的B-B剖视图。如图4、5和图6所示，车身前地板包括前地板后端、前地板前端和中通道下梁13。

前地板后端包括中通道第一上分片12和分别固定连接在中通道第一上分片12相对两侧的前地板总成，中通道第一上分片12位于前地板总成的顶端。中通道第一侧分片10的顶端边沿从后向前的延伸方向上呈阶梯状下降，中通道第一上分片12两侧边沿从后向前的延伸方向上呈阶梯状下降。前地板后端由屈服强度在340MPa～1000MPa的第一类钢板制成。

优选地，第一类钢板包括屈服强度在340MPa～600MPa的高强钢板或屈服强度在600MPa～1000MPa的超高强钢板，第一类钢板的厚度范围为0.6mm～1.4mm。采用高强钢或超高强钢制成的前地板后端，可以提高前地板后端的承载能力。

前地板总成包括中通道第一侧分片10和前地板分片11。中通道第一侧分片10的顶端与中通道第一上分片12无缝隙固定连接，中通道第一侧分片10的底端与前地板分片11无缝隙固定连接。

中通道第一侧分片10与前地板分片11可以为一体结构或分片结构。前地板分片11上可以压制多条加强筋和多个凹凸平台，以增加前地板分片11的强度。

优选地，两个前地板总成关于中通道第一上分片12的垂直中线对称分布。中通道第一侧分片10的顶端与中通道第一上分片12的边沿无缝隙固定连接，中通道第一侧分片10的底端与前地板分片11靠近中通道第一上分片12的一侧边沿无缝隙固定连接。中通道第一侧分片10从前地板分片11的后端延伸至前地板分片11的中部附近，即中部或者中部靠近前端的位置。

中通道第一侧分片10的底端可以固定在前地板分片11靠近中轴线一侧的边沿上，顶端向着前地板分片11的外侧延伸，即两个中通道第一侧分片10顶端之间的距离小于其底端之间的距离。

优选地，中通道第一侧分片10与中通道第一上分片12的固定连接方式为分片点焊；中通道第一侧分片10与前地板分片11的固定连接方式为分片点焊。

前地板前端与前地板后端对接固定。前地板前端包括中通道第二上分片14、中通道第二侧分片15和中通道前端板16。前地板前端由屈服强度在600MPa～1600MPa的第二类钢板制成。

优选地，第二类钢板包括屈服强度在600MPa～1000MPa的超高强钢板或屈服强度在1000MPa～1600MPa的马氏体钢板，第二类钢板的厚度范围为0.6mm～1.4mm。采用超高强钢钢板或马氏体钢板制成的前地板前端，可以提高前地板前端的承载能力。在提高性能的同时，不再需要配备中通道上梁等额外的加强结构，可以满足轻量化的要求。

中通道第二上分片14位于中通道第二侧分片15顶端，中通道第二上分片14的后端与中通道第一上分片12的前端对接固定，形成中通道的上片。中通道第二上分片14向着前地板分片11的前端方向延伸，延伸至中通道第二侧分片15的前端。

优选地，中通道第二上分片14与中通道第一上分片12的固定连接方式为分片点焊。

中通道第二上分片14相对两侧分别固定连接中通道第二侧分片15，中通道第二侧分片15的底端与前地板分片11无缝隙固定连接，中通道第二侧分片15的后端与中通道第一侧分片10的前端对接固定，形成中通道的侧片。中通道第二侧分片15向着前地板分片11的前端方向延伸，延伸至前地板分片11的前端的外部。

优选地，中通道第二侧分片15关于中通道第二上分片14的垂直中线对称分布。中通道第二侧分片15的顶端与中通道第二上分片14的边沿无缝隙固定连接，中通道第二侧分片15的底端与前地板分片11靠近中通道第二上分片14的一侧边沿无缝隙固定连接；中通道第二侧分片15的底端固定在前地板分片11靠近中轴线一侧的边沿上，顶端向着前地板分片11的外侧延伸，即两个中通道第二侧分片15顶端之间的距离小于其底端之间的距离。中通道第二侧分片15的后端与中通道第一侧分片10的前端对接固定。

优选地，中通道第二侧分片15与前地板分片11的固定连接方式为分片点焊；中通道第二侧分片15与中通道第二上分片14的固定连接方式为分片点焊；中通道第二侧分片15与中通道第一侧分片10的固定连接方式为分片点焊。

优选地，中通道第二侧分片15包括第一侧壁和第二侧壁，第一侧壁与前地板总成的前地板分片11处于同一平面，第二侧壁与中通道第一侧分片10处于同一平面。第一侧壁用于与前地板分片11对接固定；第二侧壁的顶端与中通道第二上分片14对接固定，第二侧壁的底端与和第一侧壁对接固定，第二侧壁的底端固定在第一侧壁靠近中轴线一侧边沿上，第二侧壁的后端与中通道第一侧分片10的前端对接固定。

中通道前端板16用于固定中通道第二上分片14和中通道第二侧分片15。

优选地，中通道前端板16的后端与中通道第二上分片14的前端对接固定，中通道前端板16固定在中通道第二侧分片15的前端，中通道前端板16相对两侧边沿分别与两个中通道第二侧分片15的顶部固定。

优选地，中通道前端板16与中通道第二上分片14的固定连接方式 为分片点焊；中通道前端板16与中通道第二侧分片15的固定连接方式为分片点焊。

中通道下梁13用于固定连接前地板前端和前地板后端，将中通道前端和中通道后端固定为一体。中通道下梁13由屈服强度在1000MPa～1600MPa的第三类钢板制成。

优选地，第三类钢板包括屈服强度在1000MPa～1600MPa的马氏体钢板，第三类钢板的厚度范围为1.0mm～1.5mm。采用马氏体钢板制作中通道下梁13可以提升前地板前端和前地板后端的承载能力。

中通道下梁13包括水平梁和固定在水平梁一侧边沿的竖直梁，中通道下梁13的水平梁将前地板总成的前地板分片11与中通道第二侧分片15的第一侧壁固定为一体；中通道下梁13的竖直梁将前地板总成的中通道第一侧分片10与中通道第二侧分片15的第二侧壁固定为一体。

优选地，中通道下梁13与前地板前端以及前地板后端的固定连接方式为分片点焊。

从上面的描述和实践可知，本实用新型提供的车身前地板：车身前地板被拆解成各个分片，使得可以重新合理分配各个分片的材质和料厚，采用屈服强度更好的钢板制作分片，可以增加车身前地板承受载荷的能力，提高汽车的碰撞安全性能；同时，型面复杂的车身前地板通过合理地切分分片，使得每个分片的型面更为简单，在将各个分片组合成车身前地板，以便于采用多种高级材质的钢板制作分片，从而提升车身的可制造性。将各分片通过点焊固定，去除不必要的中通道上梁，减少了加强结构，可以优化车身前地板结构，满足轻量化的要求，避免了增重带来的不良影响，以及减少对于燃油经济性的不良影响。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的主旨之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。