一种加强白车身框架的制作方法

本实用新型涉及汽车白车身技术领域，特别是涉及一种加强白车身框架。

背景技术：

车身框架是由车身横梁、纵梁、立柱和部分加强件形成的封闭腔体结构，是整车承受载荷、抵御碰撞冲击的主体。其一般可以分为车身前端框架、下车体框架、侧围框架、顶盖框架和尾部框架。然而，因为整车的市场定位、功能配置、制造策略和工程布置的差异，车身框架也有着不同的特点。

目前，常见的乘用车车身框架1有两种形式。如图1-3为半承载式的车身框架1，其正面主要通过前-中-后大梁进行传力，小部分力通过前围板加强板将力分散到侧围和门槛，以及前舱上边梁传递至A柱与侧围上边梁；侧面主要通过侧围框架、B柱与横梁形成的环形框架以及车架横梁进行传力。这种框架存在以下问题：

1)、随着车型重量及碰撞能量的增加，增加车身前端刚度则易导致车身前端吸能不足，弱化结构增加吸能量则易导致横向刚度差，NVH前舱横摆模态低；

2)、正碰主要依靠前-中-后大梁传力，各路径传力比例不和谐，在前围板与前大梁搭接处碰撞力分散不够，随着车型重量及碰撞能量的增加，易造成碰撞侵入量过大；

3)、侧围加强板不完整，导致侧围框架强度不连续，激烈碰撞下易撕裂失效；

4)、车身框架闭环少，上、下车体连接性能弱，导致白车身整体性差，如B柱下接头连接性能弱、后轮罩加强板与后车架连接性能弱、尾部框架的与后车架无腔体连接等，导致碰撞时不能有效吸收及分散碰撞产生的能量，造成乘员伤害值较大。

另一种常见的乘用车车身框架1为承载式车身框架1，如图4-5，其正面主要通过前大梁-门槛-后大梁进行传力，一部分力通过前大梁B和前地板下纵梁进行传递，以及前舱上边梁传递至A和与侧围上边梁；侧面主要通过侧围框架、B柱与横梁形成的环形框架以及车架横梁进行传力，这种框架结构多见于中级及以上车型，其上、下车体的整体性较好，能快速分散碰撞力，但结构也较为复杂，主要问题有：

1)、采用整体式前大梁与前大梁封板，导致零件重量大，材料利用率低，成本高；

2)、中通道纵梁与前地板下纵梁不搭接，框架整体性欠缺；中通道纵梁、前地板下纵梁在前地板后端停止，与后地板横梁一无搭接，导致下车体框架强度连续性不足；

3)、侧围上边梁加强板在C柱后停止，导致侧围框架强度连续性不足；

4)、前围板左右两侧直接与前大梁搭接，两者分属不同总成，为保证乘员舱密封性能，对总成尺寸控制、焊接精度和涂胶要求高。

技术实现要素：

本实用新型是为了解决现有技术中的不足而完成的，本实用新型的目的是提供一种加强白车身框架，其增加车身前部结构吸能区域在正面碰撞过程中的吸能量，提高车身前部结构的横向刚度和前舱横摆模态、提升正面碰撞安全性能和传力效率，提高车身框架的整体强度，从而提升乘坐舒适性。

本实用新型的一种加强白车身框架，包括车身前端框架、下车体框架、侧围框架、顶盖框架和尾部框架，所述车身前端框架上部与所述顶盖框架前部固定连接，所述车身前端框架后部与所述下车体框架前部固定连接，所述下车体框架后部与所述尾部框架前部固定连接，所述尾部框架上部与所述顶盖框架后部固定连接，所述侧围框架固定于所述下车体框架左右两侧部，所述车身前端框架包括前防撞梁和吸能盒,所述前防撞梁和所述吸能盒纵向截面形状均为“目”字形，所述前防撞梁与前端模块中部设有防撞支撑板，所述防撞支撑板上端部固定于所述前端模块上，所述防撞支撑板下端部固定于所述前防撞梁上。

本实用新型的一种加强白车身框架还可以是：

所述吸能盒和所述前防撞梁中央均横向设置有加强筋，所述加强筋纵向截面形状呈波浪形。

所述下车体框架的前围板总成包括前围板上件、前围板下件和前围板左件，所述前围板上件固定于所述第一前大梁上，所述前围板左件固定于所述第二前大梁上，所述前围板下件上端部固定于所述前围板左件下端部，所述前围板下件端部固定于纵梁连接板上。

所述下车体框架还包括前大梁封板，所述前大梁封板上设置封板延伸件，所述封板延伸件与门槛内板前板固定连接，所述前围板上件、前围板下件和前围板左件与所述封板延伸件围设有“8”字形腔体。

所述下车体框架的前地板纵梁与第一车架横梁之间设有前地板纵梁连接板，所述前地板纵梁连接板前端部与所述前地板纵梁后端部固定连接，所述前地板纵梁连接板后端部与所述第一车架横梁前端部固定连接。

所述侧围框架的侧围上边梁加强板由A柱加强板上部延伸至D柱加强板上部，所述侧围框架的门槛外板由所述A柱加强板下部延伸至C柱加强板中下部。

所述C柱加强板与所述D柱加强板中部之间设有后侧围连接板，所述后侧围连接板前端部与所述C柱加强板固定连接，所述后侧围连接板后端部与所述D柱加强板固定连接。

所述C柱加强板设有封闭的C柱腔体，所述C柱腔体由C柱加强板上部延伸至所述后轮罩上部。

所述侧围框架的B柱内板延伸至门槛内板下翻边处，后轮罩支撑板延伸至后大梁内部，所述后轮罩支撑板与所述后大梁固定连接。

所述侧围框架的后轮罩内板与后地板连接处设有至少两块纵向截面形状为“L”形的后轮罩支撑板，所述后轮罩支撑板上部固定于所述后轮罩内板上，所述后轮罩支撑板下部固定于所述后地板上。

本实用新型的一种加强白车身框架，包括车身前端框架、下车体框架、侧围框架、顶盖框架和尾部框架，所述车身前端框架上部与所述顶盖框架前部固定连接，所述车身前端框架后部与所述下车体框架前部固定连接，所述下车体框架后部与所述尾部框架前部固定连接，所述尾部框架上部与所述顶盖框架后部固定连接，所述侧围框架固定于所述下车体框架左右两侧部，所述车身前端框架包括前防撞梁和吸能盒，所述前防撞梁和所述吸能盒纵向截面形状均为“目”字形，所述前防撞梁与前端模块中部设有防撞支撑板，所述防撞支撑板上端部固定于所述前端模块上，所述防撞支撑板下端部固定于所述前防撞梁上，所述前端模块由复合材料制成，所述前防撞梁和所述吸能盒均由铝合金材料制成，所述防撞支撑板由钢材料制成。这样，采用由复合材料前端模块、铝合金材料的防撞梁和吸能盒、钢制材料的防撞支撑板组成的“铝塑钢混搭”的新型车身前端框架，然后将车身前端框架的前防撞梁和吸能盒纵向截面形状均设置为“目”字形，“目”字形结构能够提升前防撞梁与吸能盒的横向刚度，吸能盒前端设计压溃诱导孔引导变形吸能，通过防撞支撑板连接前防撞梁与前端模块中部，提升发罩锁安装区域局部刚度，进一步提升前端框架横向刚度；整个车身前端框架形成立体环形及上下双层四传力通道结构，有效解决NVH前端横摆模态低，结构碰撞吸能不足问题，同时提升车身轻量化水平。本实用新型的一种加强白车身框架，其增加车身前部结构吸能区域在正面碰撞过程中的吸能量，提高车身前部结构的横向刚度和前舱横摆模态、提升正面碰撞安全性能和传力效率，提高车身框架的整体强度，从而提升乘坐舒适性。

附图说明

图1是现有技术的一种半承载式车身框架结构的结构示意图。

图2图1中A-A的结构示意图。

图3是现有技术的一种半承载式车身框架结构的仰视图。

图4是现有技术的一种承载式车身框架结构的结构示意图。

图5是图4中E-E的结构示意图。

图6是本实用新型的一种加强白车身框架的车身前端框架传力示意图。

图7是图6中G处的局部放大图。

图8是图6中H处的局部放大图。

图9是本实用新型的一种加强白车身框架的白车身45°视图。

图10是图9中I-I的传力示意图。

图11是图9中的L处的结构示意图。

图12是图9中J-J中的结构示意图。

图13是图9中的K处的结构示意图。

图14是本实用新型的一种加强白车身框架的侧围框架环路图。

图15是本实用新型的一种加强白车身框架仰视图。

图16是本实用新型的一种加强白车身框架的45°视图。

图17是图15中M处的局部放大图。

图18是图16中N-N的结构示意图。

图19是本实用新型加强白车身框架的下车体框架网状结构图。

图20是本实用新型的一种加强白车身框架的45°视图。

图21是本实用新型的一种加强白车身框架的后轮罩传力路劲图。

图22是本实用新型隐藏侧围外板的后轮罩区域传力路劲结构图。

图23是本实用新型加强白车身框架的非天窗顶盖框架结构图。

图24是本实用新型的一种加强白车身框架的非天窗版的白车身框架结构图。

图25是本实用新型的一种加强白车身框架的天窗版的白车身框架结构图。

图号说明

1…车身框架 2…车身前端框架 3…下车体框架

4…侧围框架 5…顶盖框架 6…尾部框架

7…前防撞梁 8…前端模块 9…吸能盒

10…防撞支撑板 11…加强筋 12…前围板上件

13…前围板下件 14…前围板左件 15…下防护梁

16…门槛内板前板 17…前大梁封板 18…封板延伸件

19…侧围上边梁加强板 20…A柱加强板 21…B柱加强板

22…门槛内板 23…C柱加强板 24…D柱加强板

25…后侧围连接板 26…后轮罩 27…前地板纵梁连接板

28…第一车架横梁 29…前地板纵梁 30…后大梁

34…后轮罩支撑板

具体实施方式

下面结合附图的图6至图25对本实用新型的一种加强白车身框架作进一步详细说明。

本实用新型的一种加强白车身框架，请参考图6-25，包括车身前端框架2、下车体框架3、侧围框架4、顶盖框架5和尾部框架6，所述车身前端框架2上部与所述顶盖框架5前部固定连接，所述车身前端框架2后部与所述下车体框架3前部固定连接，所述下车体框架3后部与所述尾部框架6前部固定连接，所述尾部框架6上部与所述顶盖框架5后部固定连接，所述侧围框架4固定于所述下车体框架3左右两侧部，所述车身前端框架2包括前防撞梁7和吸能盒9，所述前防撞梁7和所述吸能盒9纵向截面形状均为“目”字形，所述前防撞梁7与前端模块8中部设有防撞支撑板10，所述防撞支撑板10上端部固定于所述前端模块8上，所述防撞支撑板10下端部固定于所述前防撞梁7上，所述前端模块8由复合材料制成，所述前防撞梁7和所述吸能盒9均由铝合金材料制成，所述防撞支撑板10由钢材料制成。这样，采用由复合材料前端模块8和下防护梁15、铝合金材料的防撞梁和吸能盒9、钢制材料的防撞支撑板10组成的“铝塑钢混搭”的新型车身前端框架2，然后将车身前端框架2的前防撞梁7和吸能盒9纵向截面形状均设置为“目”字形，“目”字形结构能够提升前防撞梁7与吸能盒9的横向刚度，吸能盒9前端设计压溃诱导孔引导变形吸能，通过防撞支撑板10连接前防撞梁7与前端模块8中部，提升发罩锁安装区域局部刚度，进一步提升前端框架横向刚度；整个车身前端框架2形成立体环形及上下双层四传力通道结构，有效解决NVH前端横摆模态低，结构碰撞吸能不足问题，同时提升车身轻量化水平。本实用新型的一种加强白车身框架1结构，其增加车身前部结构吸能区域在正面碰撞过程中的吸能量，提高车身前部结构的横向刚度和前舱横摆模态、提升正面碰撞安全性能和传力效率，提高车身框架1的整体强度，从而提升乘坐舒适性。

本实用新型的一种加强白车身框架1结构，请参考图6-25，在前面描述的技术方案的基础上还可以是：所述吸能盒9和所述前防撞梁7中央均横向设置有加强筋11，所述加强筋11纵向截面形状呈波浪形。这样，“目”字型截面“波浪”形加强筋11有利于增加吸能和和前防撞梁7的纵向压溃吸能量。

还可以是：所述下车体框架3的前围板总成包括前围板上件12、前围板下件13和前围板左件14，所述前围板上件12固定于所述第一前大梁上，所述前围板左件14固定于所述第二前大梁上，所述前围板下件13上端部固定于所述前围板左件14下端部，所述前围板下件13端部固定于纵梁连接板上。这样，在下车体框架3碰撞强化区域采用多传力路径加强设计，将前围板总成分出前围板下件13和前围板左件14，厚度t＝1.5，从而提升前围板区域结构刚度和强度。

进一步的优选方案是：所述下车体框架3还包括前大梁封板17，所述前大梁封板17上设置封板延伸件18，所述封板延伸件18与门槛内板前板16固定连接，所述前围板上件12、前围板下件13和前围板左件14与所述封板延伸件18形成“8”字形的腔体。这样，前大梁封板17新增封板延伸件18，封板延伸件18厚度t＝1.8与门槛内板前板16连接，所述前围板上件12、前围板下件13和前围板左件14与封板延伸件18构成“8”字型腔体结构，从而在正面碰撞强化保持区形成单侧4通道传力路径(左右对称)，提高了力的传递效率，能更加有效地将碰撞力传递至A柱、门槛及前地板纵梁29，确保乘员舱的稳定，在不改变原有BOP、不影响密封性能的前提下，提升安全性能。

还可以是：所述下车体框架3的前地板纵梁29与第一车架横梁28之间设有前地板纵梁29连接板27，所述前地板纵梁29连接板27前端部与所述前地板纵梁29后端部固定连接，所述前地板纵梁29连接板27后端部与所述第一车架横梁28前端部固定连接。这样，优化下车体框架3，新增前地板纵梁29连接板27，连接前地板纵梁29与第一车架横梁28，加强前后车体连接性能；更改后端板结构，使后端板腔体与后大梁30腔体相连，从而保证车架框架的整体性、完整性和强度连续，避免激烈碰撞下(如柱碰)结构撕裂失效。下车体框架3的整体性得到提高，在乘员舱底部区域形成“网状”加强结构，有利于提高整车刚度和模态，减少振动响应，提升乘坐舒适性；

本实用新型的一种加强白车身框架1结构，请参考图6-25，在前面描述的技术方案的基础上还可以是：所述侧围框架4的侧围上边梁加强板19由A柱加强板20上部延伸至D柱加强板24上部，所述侧围框架4的门槛外板由所述A柱加强板20下部延伸至C柱加强板23中下部。这样，优化侧围框架4，使侧围上边梁加强板19结构从A柱加强板20贯通到D柱加强板24，门槛外板后板结构延长至C柱加强板23中下部，C柱加强板23采用一体式加强板，腔体从C柱加强板23上端贯通至后轮罩26，从而提高侧围框架4的结构刚度和强度。

进一步的优选方案是：所述C柱加强板23与所述D柱加强板24中部之间设有后侧围连接板25，所述后侧围连接板25前端部与所述C柱加强板23固定连接，所述后侧围连接板25后端部与所述D柱加强板24固定连接。这样，新增后侧围连接板25连接C柱加强板23与D柱加强板24，从而形成整体环路，保证侧围框架4的完整和强度连续，避免激烈碰撞下(如柱碰)结构撕裂失效，同时有利于提高整车扭转/弯曲刚度与模态，降低后侧围振动传递函数，提升舒适性。

进一步的优选方案是：所述C柱加强板23设有封闭的C柱腔体，所述C柱腔体由C柱加强板23上部延伸至所述后轮罩26上部。这样，C柱加强板23设有封闭的C柱腔体，并且C柱加强板23采用一体式加强板，腔体从C柱加强板23上端贯通至后轮罩26，从而提高C柱加强板23和后轮罩26区域的结构刚度和强度。

还可以是：所述侧围框架4的B柱内板延伸至门槛内板22下翻边处，后轮罩支撑板34延伸至后大梁30内部，所述后轮罩支撑板34与所述后大梁30固定连接。这样，优化侧围框架4与下车体框架3的接头结构，提升上下车身接头连接性能。将B柱内板延伸至门槛内板22下翻边处，提高整车扭转刚度和侧碰性能。

还可以是：所述侧围框架4的后轮罩26内板与后地板连接处设有至少两块纵向截面形状为“L”形的后轮罩支撑板34，所述后轮罩支撑板34延伸至后大梁30内，所述后轮罩支撑板34分别与后大梁30和后大梁30加强板固定连接。这样，将后轮罩支撑板34结构延伸至后大梁30内部，与后大梁30、后大梁30加强板焊接，提高车身后悬安装区域框架的连接性能，确保悬挂安装点受力有效分散至C柱加强板23及车架横梁，降低该区域应力集中。

优化车身框架1的整体性，将车身结构腔体设计成框架环路，通过关键接头将各环路与纵梁/横梁进行连接，使车身框架1成为有效闭环、环环相扣，打造笼式车身，从而提升白车身的刚度、模态、NVH和安全性能。

还可以是：所述门槛内板22内侧设有至少三个门槛隔板，所述门槛隔板间隔固定于所述门槛内板22的内侧面上。这样，合理布置门槛隔板，分别与第一前地板横梁、第二前地板横梁和第一车架横梁对应设置，保证碰撞传力路径连续，有效传递和分散碰撞力；取消B柱加强板21下方门槛腔体靠外处的门槛隔板，降低此处局部强度，引导此处门槛变形吸能。进一步的优选方案是：所述门槛隔板包括第一隔板和第二隔板，所述第一隔板包括第一底板和固定于所述第一底板左右两侧的第一折弯，所述第二隔板包括第二底板和固定于所述第二底板左右两侧的第二折弯，所述第一底板底表面与所述第二底板上表面固定连接，所述第一折弯固定于门槛内板22上，所述第二折弯固定于门槛加强组件内侧面上。这样，设计“背靠背”式门槛隔板对门槛内板22进行加强，通过提高两个第一隔板和第二隔板间的重叠量来提升碰撞时的传力效率，同时实现更好的变形模式，抑制碰撞时门槛翻转。更进一步优选的技术方案为:第二折弯固定在门槛外板加强板上，这样可通过第二折弯将受力进行有效的分散传递，减少门槛处的受力值。

B柱加强板21延伸至门槛内板20和门槛下翻边处，B柱加强板21与门槛的连接进行加强，有效减轻壁障提高后门槛的翻转，减少乘客伤害值，同时也提高白车身刚度与模态。

所述B柱加强板21上部高度为1120mm-1200mm，厚度为1.8mm，所述B柱加强板21下部高度为200mm-227mm，厚度为1.4mm。这样，B柱加强板21首次采用激光拼焊热成型工艺，上部采用厚度1.8mm，下部采用厚度1.4mm，侧面碰撞时使下端吸能变形，并根据仿真变形趋势优化拼焊点高度比例，整个B柱变形更合理，降低人员伤害值，同时实现零件减重。

上述仅对本实用新型中的几种具体实施例加以说明，但并不能作为本实用新型的保护范围，凡是依据本实用新型中的设计精神所作出的等效变化或修饰或等比例放大或缩小等，均应认为落入本实用新型的保护范围。