CN116374011A - 一种门环结构及门环结构的设计方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及车辆制造技术领域,公开了一种门环结构及门环结构的设计方法,该门环结构包括多个门环件,至少部分门环件上具有门环圆角,多个门环件依次对接连接,形成具有至少一个环状门环的门环结构;其中,相邻的两个门环件之间的对接接缝位于门环件上的门环圆角所在的区域之外。应用本申请的技术方案,能够提高门环结构的强度,并减轻门环结构的重量。本申请提供的门环结构应用于车辆的车身。
Description
技术领域
本申请涉及车辆制造技术领域,尤其涉及一种门环结构及门环结构的设计方法。
背景技术
随着车辆制造和生产技术的不断发展,用户对燃油车辆的燃油经济性和新能源车辆的续航里程期望也在不断提升。而车身轻量化设计是提高燃油车辆的燃油经济性和新能源车辆的续航里程的重要途径之一。
车身轻量化设计与车身强度和车身刚度之间是相互矛盾的,相关技术中采用强度更高,但密度更小的材料制造车身的一些零部件,以降低车身重量,但这样的材料往往价格也更高,会增加车辆的生产成本。因此,相关技术中在不增加制造成本的情况下,无法兼顾车身强度和车身重量。
发明内容
为了解决上述问题,本申请提供一种门环结构及门环结构的设计方法,能够提高门环结构的强度,并减轻门环结构的重量。
一方面,本申请提供一种门环结构,包括多个门环件,至少部分门环件上具有门环圆角,多个门环件依次对接连接,形成具有至少一个环状门环的门环结构;其中,相邻的两个门环件之间的对接接缝位于门环件上的门环圆角所在的区域之外。
本申请提供的门环结构,由于将门环结构设置为多个门环件连接而成的结构,可以提高板材的利用率,减少板材的浪费;并且将相邻的两个门环件对接连接,可以消除门环件的连接位置的板材重叠,相比于相关技术中将相邻的两个门环件的连接部分重叠连接,本申请的门环结构可以减少门环件的面积,从而减少门环件的重量,进而可以减轻门环结构的重量,有利于车辆的轻量化设计;同时,将相邻的两个门环件之间的对接接缝设置在门环件上的门环圆角所在的区域之外,可以避免门环件在冲压时,在门环圆角区域形成应力集中,而破坏对接接缝的情况发生,从而可以提高门环结构的强度,有利于车辆的整体质量的提升。因此,本申请不需要使用强度高、密度小的材料,也能够提高车身的强度,降低车身的重量,即能够在不增加制造成本的情况下,兼顾车身强度和车身重量。
在本申请的一种可能的实现方式中,多个门环件包括依次对接连接的A柱加强件、上边梁加强件、上边梁后段、B柱加强件和门槛加强件;其中,上边梁加强件上靠近A柱加强件的一端具有第一门环圆角,上边梁后段靠近上边梁加强件和B柱加强件的一侧具有第二门环圆角,门槛加强件上靠近B柱加强件的和A柱加强件的一侧具有第三门环圆角,A柱加强件上靠近门槛加强件的一端具有第四门环圆角。
在本申请的一种可能的实现方式中,上边梁后段上远离上边梁加强件的一侧具有第一延伸部,第一延伸部和上边梁后段上远离上边梁加强件的一侧之间具有第五门环圆角;门槛加强件上远离A柱加强件的一侧具有第二延伸部,第二延伸部和门槛加强件上远离A柱加强件的一侧之间具有第六门环圆角;门环结构还包括C柱组件,C柱组件的一端与第一延伸部对接连接,另一端与第二延伸部对接连接。
在本申请的一种可能的实现方式中,C柱组件包括C柱连接件和C柱加强件;C柱连接件的一端与第一延伸部对接连接,另一端与C柱加强件的一端对接连接;C柱加强件的另一端与第二延伸部对接连接。
在本申请的一种可能的实现方式中,C柱连接件靠近第一延伸部的一端具有第七门环圆角,C柱连接件上靠近C柱加强件的一端具有第九门环圆角;C柱加强件上靠近第二延伸部的一端具有第八门环圆角。
又一方面,本申请还提供一种门环结构的设计方法,门环结构具有至少两个门环圆角,该方法包括:基于门环结构的不同区域所承受的撞击力和不同区域的期望变形方式,确定不同区域的受力状态;基于不同区域的受力状态和不同区域内的门环圆角的设置位置,对门环结构进行结构划分,得到多个结构件中每一门环件的结构形状;并将相邻的两个门环件对接连接。
本申请提供的门环结构的设计方法,由于根据门环结构中的不同区域的不同受力状态,以及门环结构的结构形式,对门环结构进行结构划分,可以根据门环结构中不同区域所需的结构强度对门环结构中的门环圆角进行结构划分,以使门环圆角位于合适的门环件上,以提高该门环件的强度,并可以根据门环圆角的位置,在对门环结构进行结构划分时,将相邻的两个门环件之间的对接接缝设置在门环圆角所在的区域之外,从而可以进一步地提高门环结构的强度,进而提升车辆的整体强度。同时,将形成门环结构的门环件通过对接的方式固定为一体,可以减少门环结构的材料用量,从而可以减少门环结构的重量,进而有利于车辆的轻量化设计。
在本申请的一种可能的实现方式中,门环结构包括对接连接的A柱加强件和上边梁加强件;基于不同区域的受力状态和不同区域内的门环圆角的设置位置,对门环结构进行结构划分,包括:基于A柱加强件和上边梁加强件所在的区域承受正碰和偏置碰撞,将第一门环圆角设置在上边梁加强件上,并将A柱加强件和上边梁加强件的对接接缝设置在第一门环圆角所在的区域之外。
在本申请的一种可能的实现方式中,门环结构还包括与上边梁加强件对接连接的上边梁后段和与上边梁后段对接连接的B柱加强件;基于不同区域的受力状态和不同区域内的门环圆角的设置位置,对门环结构进行结构划分,包括:基于上边梁加强件与上边梁后段所在的区域承受顶压压力,和上边梁后段与B柱加强件所在的区域承受顶压压力,将第二门环圆角设置在上边梁后段上,并将上边梁加强件和上边梁后段的对接接缝设置在第二门环圆角所在的区域之外,将B柱加强件与上边梁后段的对接接缝设置在第二门环圆角所在的区域之外。
在本申请的一种可能的实现方式中,门环结构还包括门槛加强件,门槛加强件的一端与B柱加强件对接连接,另一端与A柱加强件对接连接;基于不同区域的受力状态和不同区域内的门环圆角的设置位置,对门环结构进行结构划分,包括:基于B柱加强件和门槛加强件所在的区域承受侧碰碰撞,将第三门环圆角设置在门槛加强件上,并将B柱加强件与门槛加强件的对接接缝设置在第三门环圆角所在的区域之外;基于A柱加强件和门槛加强件所在的区域承受侧碰碰撞,将第四门环圆角设置在A柱加强件上,并将A柱加强件与门槛加强件的对接接缝设置在第四门环圆角所在的区域之外。
在本申请的一种可能的实现方式中,门环结构还包括C柱组件;上边梁后段上远离上边梁加强件的一侧具有第一延伸部,门槛加强件上远离A柱加强件的一侧具有第二延伸部;C柱组件的一端与第一延伸部对接连接,另一端与第二延伸部对接连接;基于不同区域的受力状态和不同区域内的门环圆角的设置位置,对门环结构进行结构划分,包括:基于上边梁后段与C柱组件所在的区域承受顶压压力,将第七门环圆角设置在C柱组件上,并将上边梁后段与C柱组件的对接接缝设置在第七门环圆角所在的区域之外;基于门槛加强件和C柱组件所在的区域承受侧碰碰撞,将第八门环圆角设置在C柱组件上,并将门槛加强件与C柱组件的对接接缝设置在第八门环圆角所在的区域之外。
附图说明
图1为本申请提供的门环结构的示意图;
图2为本申请提供的门环结构的爆炸图;
图3为本申请提供的门环结构接缝位置示意图;
图4为本申请提供的门环结构的不同区域的受力状态示意图;
图5为本申请提供的门环结构的设计方法的流程图;
图6为本申请提供的门环结构的设计方法的流程图;
图7为本申请提供的门环结构的设计方法的流程图;
图8为本申请提供的门环结构的设计方法的流程图;
图9为本申请提供的门环结构的设计方法的流程图。
附图标记:
1-A柱加强件;11-第四门环圆角;2-上边梁加强件;21-第一门环圆角;3-上边梁后段;31-第二门环圆角;32-第五门环圆角;33-第一延伸部;4-B柱加强件;5-门槛加强件;51-第三门环圆角;52-第四门环圆角;53-第二延伸部;6-C柱连接件;61-第七门环圆角;62-第九门环圆角;7-C柱加强件;71-第八门环圆角;D-正碰偏置碰区域;E-柱碰区域;F-顶压区域;G-侧碰区域;W1-第一接缝;W2-第二接缝;W3-第三接缝;W4-第四接缝;W5-第五接缝;W6-第六接缝;W7-第七接缝;W8-第八接缝。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请的具体技术方案做进一步详细描述。以下实施例用于说明本申请,但不用来限制本申请的范围。
参照图1和图2,图1为本申请提供的门环结构的示意图,图2为本申请提供的门环结构的爆炸图。门环结构包括多个门环件,多个门环件中的至少部分门环件上具有门环圆角,多个门环件依次对接连接,形成环状的第一门环;其中,相邻的两个门环件之间的对接接缝位于门环件上的门环圆角所在的区域之外。
示例性地,可以根据每个门环件的结构形式,采用冲裁、剪裁和切割等方式,从板材上得到每个门环件对应的落料件,在对每个门环件的结构形状进行设计时,需要将相邻的两个门环件的对接接缝的位置设置想门环件上的门环圆角所在的区域之外,也就是两个门环件的对接接缝位于门环圆角的圆角半径所对应的圆弧之外;再按照门环结构的结构形式,将两个相邻的门环件的落料件的连接端进行对接;然后采用激光拼焊和闪光对焊等方式,将相邻的两个落料件拼焊为一体,从而形成门环板料;最后对拼焊为一体的门环板料进行加热,并在热成型模具中对该门环板料进行一体式冲压成型,从而得到所需的门环结构。
又一示例,也可以根据门环结构的结构形状,从同一张板材上冲裁或切割而得到一体式的门环板料,再在热成型模具中对该一体式的门环板料一体式冲压成型,也可以得到所需的门环结构。
本申请实施例中,由于将门环结构设置为多个门环件连接而成的结构,可以提高板材的利用率,减少板材的浪费;并且将相邻的两个门环件对接连接,可以消除门环件的连接位置的板材重叠,相比于相关技术中将相邻的两个门环件的连接部分重叠连接,本申请的门环结构可以减少门环件的面积,从而减少门环件的重量,进而可以减少门环结构的重量,有利于车辆的轻量化设计;同时,将相邻的两个门环件之间的对接接缝设置在门环件上的门环圆角所在的区域之外,可以避免门环件在冲压时,在门环圆角区域形成应力集中,而破坏对接接缝的情况发生,从而可以提高门环结构的强度,有利于车辆的整体质量的提升。因此,本申请不需要使用强度高、密度小的材料,也能够提高车身的强度,降低车身的重量,即能够在不增加制造成本的情况下,兼顾车身强度和车身重量
在一些可能的实施例中,如图1和图2所示,可以将门环结构设置为包括依次对接连接的A柱加强件1、上边梁加强件2、上边梁后段3、B柱加强件4和门槛加强件5的结构形式。其中,A柱加强件1与上边梁加强件2对接连接,上边梁加强件2与上边梁后段3对接连接,上边梁后段3与B柱加强件4对接连接,B柱加强件4与门槛加强件5对接连接,门槛加强件5与A柱加强件1对接连接,以形成具有第一门环的门环结构;并且,上边梁加强件2上靠近A柱加强件1的一端具有第一门环圆角21,上边梁后段3靠近上边梁加强件和B柱加强件4的一侧具有第二门环圆角31,门槛加强件5上靠近B柱加强件4和A柱加强件1的一侧具有第三门环圆角51,A柱加强件1上靠近门槛加强件5的一端具有第四门环圆角11。
示例性地,参照图3,图3为本申请提供的门环结构接缝位置示意图。如图1、图2和图3所示,可以将A柱加强件1和上边梁加强件2之间的第一接缝W1设置在第一门环圆角21所在的区域之外;将上边梁加强件2和上边梁后段3之间的第二接缝W2设置在第二门环圆角31之外;将上边梁后段3和B柱加强件4之间的第八接缝W8设置在第二门环圆角31之外;将B柱加强件4和门槛加强件5之间的第七接缝W7设置在第三门环圆角51之外;门槛加强件5和A柱加强件1之间的设置有第六接缝W6,将第六接缝W6设置在第三门环圆角51之外和第四门环圆角11之外的A柱加强件1和门槛加强件5之间的所需位置。例如,如图3所示,将第六接缝W6设置靠近门槛加强件5的位置,或将第六接缝W6设置在靠近A柱加强件1的位置,也可以将第六接缝W6设置的门槛加强件5和A柱加强件1的中间位置。
参照图4,图4为本申请提供的门环结构的不同区域的受力状态示意图。如图4所示,门环结构在发生碰撞时,由于将第一门环圆角21设置在上边梁加强件2上,也就是将第一接缝W1设置的第一门环圆角21的靠近A柱加强件1的一侧,可以使上边梁加强2在前挡风玻璃段保持为完整的一段,使上边梁加强件2的结构形状整体平顺均匀,不会产生局部结构的强度突变,从而可以有效解决小偏置碰撞时,上边梁加强件2产生弯折的问题。同时,也可以使位于柱碰区域E的上边梁加强件2承受更大的柱碰撞击力,以提高车身强度。
在另一些可能的实施例中,如图1、图2和图3所示,可以将上边梁后段3设置为在上边梁后段3上远离上边梁加强件2的一侧具有第一延伸部33的结构形式,并在第一延伸部33和上边梁后段3上远离上边梁加强件2的一侧之间设置第五门环圆角32。也可以将门槛加强件5设置为在门槛加强件5上远离A柱加强件1的一侧具有第二延伸部53的结构形式,并在第二延伸部53和门槛加强件5上远离A柱加强件1的一侧之间设置第六门环圆角52。这样,可以在门环结构中设置C柱组件,C柱组件的一端与第一延伸部33对接连接,另一端与第二延伸部53对接连接,从而可以在门环结构中形成第二门环。
示例性地,如图1和图2所示,可以将C柱组件设置为包括C柱连接件6和C柱加强件7的结构形式。其中,C柱连接件6的一端与第一延伸部33对接连接,另一端与C柱加强件7的一端对接连接;C柱加强件7的另一端与第二延伸部53对接连接。
另一示例,可以在C柱连接件6上靠近第一延伸部33的一端设置第七门环圆角61,在C柱连接件6上靠近C柱加强件7的一端设置第九门环圆角62,在C柱加强件7上靠近第二延伸部53的一端设置第八门环圆角71。
又一示例,如图1、图2和图3所示,可以将上边梁后段3的第一延伸部33与C柱连接件6之间的第三接缝W3设置在第七门环圆角61所在的区域之外;将C柱连接件6与C柱加强件7之间的第四接缝W4设置在第九门环圆角62所在的区域之外;将C柱加强件7与门槛加强件5之间的第五接缝W5设置在第八门环圆角71所在的区域之外。这样,在第一门环的基础上,通过在上边梁后段3和门槛加强件5的远离A柱加强件1的一侧设置C柱组件,就可以得到由上边梁后段3、C柱连接件6、C柱加强件7、门槛加强件5和B柱加强件依次对接连接形成的第二门环,从而得到具有第一门环和第二门环的门环结构。
又一示例,为了提高门环结构中的B柱加强件4所在区域的强度,可以将B柱加强件4设置为其厚度大于上边梁后段3的厚度,且大于门槛加强件的厚度的结构。
如图4所示,门环结构在发生碰撞时,门环结构中的上边梁后段3和上边梁加强件2所在的顶压区域F主要承受来自车辆顶部的压力,上述实施例中,将第二门环圆角31和第五门环圆角32均设置在上边梁后段3上,也就是将第二接缝W2、第三接缝W3和第八接缝W8设置在第二门环圆角31和第五门环圆角32所在的区域之外,可以使上边梁后段3具有完整的一体结构,从而使顶压区域F内的主要应对顶压的上边梁后段3的各部分的强度一致,进而使上边梁后段3可以承受较大的顶压压力而不会产生较大的变形,可以提高车身的整体强度,避免车身应对顶压时,车身发生塌陷变形。
同时,在上边梁后段3和B柱加强件4之间设置第八接缝W8,在门槛加强件5和B柱加强件4之间设置第七接缝W7,可以便于将B柱加强件4设置为强度和刚度更高的结构形式,如增加B柱加强件4的厚度,从而可以使B柱加强件4所在的区域具有更高的结构强度,这样在车辆发生侧碰时,可以更好地控制B柱加强件4所在区域的侵入量,从而可以避免车内的乘员被挤压到。
在A柱加强件1和门槛加强件5之间设置第六接缝W6,在门槛加强件5和C柱加强件7之间设置第五接缝5,可以使门槛加强件5所在的侧碰区域G的强度相对B柱加强件4所在的区域的强度较低,使门槛加强件5所在的侧碰区域G成为软区,从而在车辆发生侧碰时,门槛加强件5可以产生溃缩,以吸收侧碰时的部分能量,进而可以提高驾乘人员的安全。
在C柱连接件6和上边梁后段3之间设置第三接缝,在C柱加强件7和门槛加强件5之间设置第五接缝W5,可以使C柱组件所在的区域的强度较低,也就是可以使车辆的后门区域的强度比前面区域的强度较低,这样在车辆的正碰偏置碰区域D发生正碰撞或小偏置碰撞时,可以通过第一门环将撞击力传递至第二门环,也就是将撞击力传递至C柱组件所在的区域,C柱组件发生一定的变形,而第一门环所在的区域不发生变形,或变形量较小,从而可以为驾乘人员提供更好的保护。
在C柱连接件6和C柱加强件7之间设置第四接缝W4,可以将C柱连接件6和C柱加强件7分为两个结构件,从而可以提高板材的利用率,减少冲裁或切割之后形成的废料。
本申请实施例还提供一种门环结构的设计方法,该门环结构具有至少两个门环圆角,参照图5,图5为本申请提供的门环结构的设计方法的流程图。将结合图5示出的步骤进行说明。
S101、基于门环结构的不同区域所承受的撞击力和不同区域的期望变形方式,确定不同区域的受力状态。
在一些可能的实施例中,在对车身结构进行设计的过程中,需要考虑车身结构在发生碰撞时,车身结构所发生的可能的变形情况,而为了保护驾乘人员的安全,在车辆发生碰撞时,是不希望车身上的一些区域发生较大的断裂变形的,这就需要车身的不同区域具有不同的强度。车身不同区域所需的强度,可以根据车身结构的不同区域在发生碰撞时,该区域的受力状态,也就是该区域受到的主要撞击力的情况进行确定。
示例性地,如图4所示,在车辆发生正碰、小偏置碰撞时,车身中的门环结构均为受力区域,撞击力会从门环结构的前端向门环结构的后段传递。在车辆发生柱碰时,门环结构中的上边梁加强件2、门槛加强件5与A柱加强件1之间的区域为主要受力区域,也就是上边梁加强件2、门槛加强件5与A柱加强件1之间的结构件主要会受到柱碰的撞击力。在车辆发生侧碰时,门槛加强件5所在的区域为主要受力区域,也就是门槛加强件5主要会受到侧碰的撞击力。在车辆受到顶部压力时,门环结构中的上边梁后段3所在的区域为主要受力区域,也就是上边梁后段3主要会受到顶压压力。
在一些可能的实施例中,车辆在发生碰撞时,虽然门环结构中的不同区域所承受的主要撞击力的大小和撞击力的方向并不相同,但是对门环结构的不同区域,可以根据对驾乘人员进行保护的方式,确定在车辆发生碰撞时,门环结构中的不同区域是否应该发生变形,或者发生何种形式的变形,以确定门环结构中的不同区域的受力状态。
示例性地,如图4所示,为了保护驾乘人员的安全,在车辆发生柱碰时,对上边梁加强件2、A柱加强件1靠近门槛加强件5的柱碰区域E的期望变形方式是柱碰区域E内的结构件不会发生变形,或者只是发生较小的变形,这样可以避免变形之后的上边梁加强件2和A柱加强件1挤压的驾乘人员,从而为驾乘人员提供一个安全区域。而在车辆发生侧碰时,对B柱加强件4所在的区域的期望变形方式是B柱加强件4不会发生变形,或者只是发生较小的变形,但门槛加强件5可以发生溃缩,以吸收碰撞时的部分能量。从而可以结合门环结构的不同区域所承受的主要撞击力和不同区域的期望变形方式,确定不同区域的在发生碰撞时所需要的实际变形状态,也就是不同区域在受力之后的变形方式。
S102、基于不同区域的受力状态和不同区域内的门环圆角的设置位置,对门环结构进行结构划分,得到多个结构件中每一门环件的结构形状;并将相邻的两个门环件对接连接。
在一些可能的实施例中,在对车辆的门环结构中的结构件进行设计时,门环结构的结构形式已经确定,也就是随着车身造型的确定,门环结构的整体造型也已经确定好。对门环结构中的结构件进行具体的设计时,就需要在门环结构的整体造型的约束条件下,结合门环结构中的不同区域所受到的主要撞击力的情况,对门环结构进行结构划分,以确定组成门环结构的结构件的对接接缝的位置。在门环结构中的结构件的对接接缝位置确定之后,也就完成了对门环结构的结构划分,组成门环结构的多个结构件中的每一个门环件的结构形状也就随之确定。根据确定的每一个门环件的结构形成,通过冲裁、剪裁、切割等方式从板材上活动每一个门环件的落料件,再将相邻的两个门环件对应的落料件对接连接,以形成待冲压的一体式的门环结构。
在另一些可能的实施例中,门环结构中设置有多个门环圆角,例如,如图1所示,在第一门环中设置有四个门环圆角,在第二门环中设置有五个门环圆角,每一个门环圆角的设置位置由车身的整体造型所确定。而在对门环结构中的结构件进行结构划分时,需要根据每一个门环圆角所在区域的受力情况,确定相邻对接连接的两个门环件之间的对接接缝的位置。也就是根据每一个门环圆角的设置位置,确定将门环圆角设置在相邻的两个门环件中的哪一个门环件上,而这需要根据相邻的两个门环件,在车辆发生碰撞时所承受的撞击力和期望的变形方式进行确定。在确定门环圆角需要设置在相邻的两个门环件中的一个门环件上之后,将相邻对接连接的两个门环件之间的对接接缝设置在门环圆角所在的区域之外。将得到的每一个门环件按照相对应的位置,将相邻的两个门环件进行对接。
本申请实施例中,由于根据门环结构中的不同区域的不同受力状态,以及门环结构的结构形式,对门环结构进行结构划分,可以根据门环结构中不同区域所需的结构强度对门环结构中的门环圆角进行结构划分,以使门环圆角位于合适的门环件上,以提高该门环件的强度,并可以根据门环圆角的位置,将相邻的两个门环件之间的对接接缝设置在门环圆角所在的区域之外,从而可以进一步地提高门环结构的强度,进而提升车辆的整体强度。同时,将形成门环结构的门环件通过对接的方式固定为一体,可以减少门环结构的材料用量,从而可以减少门环结构的重量,进而有利于车辆的轻量化设计。
参照图6,图6为本申请提供的门环结构的设计方法的流程图。门环结构包括对接连接的A柱加强件和上边梁加强件,如图6所示,基于图5,图5中的S102至少可以通过S201实现。将结合图6示出的步骤进行说明。
S201、基于A柱加强件和上边梁加强件所在的区域承受正碰和偏置碰撞,将第一门环圆角设置在上边梁加强件上,并将A柱加强件和上边梁加强件的对接接缝设置在第一门环圆角所在的区域之外。
在一些可能的实施例中,车辆在发生正碰和偏置碰撞时,门环结构中靠近车辆前端的部分主要承受正碰和偏置碰撞,则A柱加强件和上边梁加强件之间的区域主要承受正碰和偏置碰撞的撞击力,为了避免上边梁加强件在碰撞中发生较大的弯折变形,将第一门环圆角设置在上边梁加强件上靠近A柱加强件的一端,并将A柱加强件和上边梁加强件之间的第一接缝设置在第一门环圆角所在的区域之外。这样,可以使上边梁加强在前挡风玻璃段保持为完整的一段,使上边梁加强件的结构形状整体平顺均匀,不会产生局部结构的强度突变,从而可以有效解决小偏置碰撞时,上边梁加强件产生弯折的问题;同时,也可以使位于柱碰区域E的上边梁加强件2承受更大的柱碰撞击力,以提高车身强度;并且,将第一接缝设置在第一门环圆角所在的区域之外,可以避免在对对接连接的板材进行冲压时,由于圆角的存在而影响第一接缝的连接强度。
参照图7,图7为本申请提供的门环结构的设计方法的流程图。门环结构还包括:与上边梁加强件对接连接的上边梁后段和与上边梁后段对接连接的B柱加强件,如图7所示,基于图5,图5中的S102至少可以通过S301实现。将结合图7示出的步骤进行说明。
S301、基于上边梁加强件与上边梁后段所在的区域承受顶压压力,和上边梁后段与B柱加强件所在的区域承受顶压压力,将第二门环圆角设置在上边梁后段上,并将上边梁加强件和上边梁后段的对接接缝设置在第二门环圆角所在的区域之外,将B柱加强件与上边梁后段的对接接缝设置在第二门环圆角所在的区域之外。
在一些可能的实施例中,车辆的顶部受到碰撞时,门环结构中靠近车辆顶部的部分主要承受顶压的撞击力,则上边梁加强件、上边梁后段和B柱加强件所在的区域主要承受顶压的撞击力,为了避免上边梁后段在受到顶压的撞击力时发生较大的弯折变形,将第二门环圆角设置在上边梁后段上,并将上边梁加强件和上边梁后段之间的第二接缝设置在第二门环圆角所在的区域之外,将B柱加强件与上边梁后段之间的第八接缝设置在第二门环圆角所在的区域之外。这样,可以使上边梁后段具有完整的一体结构,从而使顶压区域内的主要应对顶压的上边梁后段的各部分的强度一致,进而使上边梁后段可以承受较大的顶压压力而不会产生较大的变形,可以提高车身的整体强度,避免车身应对顶压时,车身发生塌陷变形。
参照图8,图8为本申请提供的门环结构的设计方法的流程图。门环结构还包括门槛加强件,门槛加强件的一端与B柱加强件对接连接,另一端与A柱加强件对接连接,如图8所示,基于图5,图5中的S102至少可以通过S401至S402实现。将结合图8示出的步骤进行说明。
S401、基于B柱加强件和门槛加强件所在的区域承受侧碰碰撞,将第三门环圆角设置在门槛加强件上,并将B柱加强件与门槛加强件的对接接缝设置在第三门环圆角所在的区域之外。
S402、基于A柱加强件和门槛加强件所在的区域承受侧碰碰撞,将第四门环圆角设置在A柱加强件上,并将A柱加强件与门槛加强件的对接接缝设置在第四门环圆角所在的区域之外。
在一些可能的实施例中,车辆在发生侧碰碰撞时,门环结构中靠近车辆中间的区域主要承受侧碰碰撞,则门槛加强件所在的区域主要承受侧碰的撞击力。为了避免B柱加强件在侧碰碰撞时发生弯折变形,将第三门环圆角设置在门槛加强件上,并将B柱加强件与门槛加强件之间的第七接缝设置在第三门环圆角所在的区域之外,将第四门环圆角设置在A柱加强件上,并将A柱加强件与门槛加强件之间的第六接缝设置在第四门环圆角所在的区域之外。这样,便于将B柱加强件设置为厚度大于上边梁后段的厚度,且厚度大于门槛加强件的厚度的结构,以提高B柱加强件的强度,从而在车辆发生侧碰时,可以更好地控制B柱加强件所在区域的侵入量,以避免车内的乘员被挤压到。而在门槛加强件上设置对接接缝,可以使门槛加强件所在的侧碰区域的强度相对B柱加强件所在的区域的强度较低,使门槛加强件所在的侧碰区域成为软区,从而在车辆发生侧碰时,门槛加强件可以产生溃缩,以吸收侧碰时的部分能量,进而可以提高驾乘人员的安全。
参照图9,图9为本申请提供的门环结构的设计方法的流程图。门环结构还包括C柱组件;上边梁后段上远离上边梁加强件的一侧具有第一延伸部,门槛加强件上远离A柱加强件的一侧具有第二延伸部;C柱组件的一端与第一延伸部对接连接,另一端与第二延伸部对接连接,如图9所示,基于图5,图5中的S102至少可以通过S501至S502实现。将结合图9示出的步骤进行说明。
S501、基于上边梁后段与C柱组件所在的区域承受顶压压力,将第七门环圆角设置在C柱组件上,并将上边梁后段与C柱组件的对接接缝设置在第七门环圆角所在的区域之外。
S502、基于门槛加强件和C柱组件所在的区域承受侧碰碰撞,将第八门环圆角设置在C柱组件上,并将门槛加强件与C柱组件的对接接缝设置在第八门环圆角所在的区域之外。
在一些可能的实施例中,在车辆的顶部受到碰撞时,门环结构中靠近车辆顶部的区域主要承受顶压的撞击力,则上边梁后段和C柱组件所在的区域主要承受顶压的撞击力,为了避免上边梁后段和C柱组件在受到顶压的撞击力时发生较大的弯折变形,将第七门环圆角设置在C柱组件上,并将上边梁后段与C柱组件之间的第三接缝设置在第七门环圆角所在的区域之外。
在另一些可能的实施例中,车辆在发生侧碰碰撞时,门环结构中靠近车辆中间的部分主要承受侧碰碰撞,则门槛加强件所在的区域主要承受侧碰的撞击力,为了使门槛加强件所在的区域成为软区,以在侧碰碰撞时发生溃缩而吸收撞击能力,将第八门环圆角设置在C柱组件上,并将门槛加强件与C柱组件之间的第五接缝设置在第八门环圆角所在的区域之外。这样,可以提高C柱组件的强度,避免C柱组件在承受顶压撞击力和侧碰撞击力时发生较大的弯折,而使门槛加强件成为门环结构中强度较低的结构件,以在侧碰碰撞时发生期望的溃缩变形。
以上仅为本申请的优选实施例,并非因此限制本申请的专利范围,凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本申请的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种门环结构,其特征在于,包括:
多个门环件,至少部分所述门环件上具有门环圆角,多个所述门环件依次对接连接,形成具有至少一个环状门环的门环结构;其中,相邻的两个所述门环件之间的对接接缝位于所述门环件上的所述门环圆角所在的区域之外。
2.根据权利要求1所述的门环结构,其特征在于,多个所述门环件包括依次对接连接的A柱加强件、上边梁加强件、上边梁后段、B柱加强件和门槛加强件;其中,所述上边梁加强件上靠近所述A柱加强件的一端具有第一门环圆角,所述上边梁后段靠近所述上边梁加强件和所述B柱加强件的一侧具有第二门环圆角,所述门槛加强件上靠近所述B柱加强件的和所述A柱加强件的一侧具有第三门环圆角,所述A柱加强件上靠近所述门槛加强件的一端具有第四门环圆角。
3.根据权利要求2所述的门环结构,其特征在于,所述上边梁后段上远离所述上边梁加强件的一侧具有第一延伸部,所述第一延伸部和所述上边梁后段上远离所述上边梁加强件的一侧之间具有第五门环圆角;所述门槛加强件上远离所述A柱加强件的一侧具有第二延伸部,所述第二延伸部和所述门槛加强件上远离所述A柱加强件的一侧之间具有第六门环圆角;
所述门环结构还包括C柱组件,所述C柱组件的一端与所述第一延伸部对接连接,另一端与所述第二延伸部对接连接。
4.根据权利要求3所述的门环结构,其特征在于,所述C柱组件包括C柱连接件和C柱加强件;所述C柱连接件的一端与所述第一延伸部对接连接,另一端与所述C柱加强件的一端对接连接;所述C柱加强件的另一端与所述第二延伸部对接连接。
5.根据权利要求4所述的门环结构,其特征在于,所述C柱连接件靠近所述第一延伸部的一端具有第七门环圆角,所述C柱连接件上靠近所述C柱加强件的一端具有第九门环圆角;所述C柱加强件上靠近所述第二延伸部的一端具有第八门环圆角。
6.一种门环结构的设计方法,其特征在于,门环结构具有至少两个门环圆角,所述方法包括:
基于门环结构的不同区域所承受的撞击力和所述不同区域的期望变形方式,确定所述不同区域的受力状态;
基于所述不同区域的受力状态和所述不同区域内的门环圆角的设置位置,对所述门环结构进行结构划分,得到多个结构件中每一门环件的结构形状;并将相邻的两个所述门环件对接连接。
7.根据权利要求6所述的门环结构的设计方法,其特征在于,所述门环结构包括:对接连接的A柱加强件和上边梁加强件;
所述基于所述不同区域的受力状态和所述不同区域内的门环圆角的设置位置,对所述门环结构进行结构划分,包括:
基于所述A柱加强件和所述上边梁加强件所在的区域承受正碰和偏置碰撞,将第一门环圆角设置在所述上边梁加强件上,并将所述A柱加强件和所述上边梁加强件的对接接缝设置在所述第一门环圆角所在的区域之外。
8.根据权利要求7所述的门环结构的设计方法,其特征在于,所述门环结构还包括:与所述上边梁加强件对接连接的上边梁后段和与所述上边梁后段对接连接的B柱加强件;
所述基于所述不同区域的受力状态和所述不同区域内的门环圆角的设置位置,对所述门环结构进行结构划分,包括:
基于所述上边梁加强件与所述上边梁后段所在的区域承受顶压压力,和所述上边梁后段与所述B柱加强件所在的区域承受顶压压力,将第二门环圆角设置在所述上边梁后段上,并将所述上边梁加强件和所述上边梁后段的对接接缝设置在所述第二门环圆角所在的区域之外,将所述B柱加强件与所述上边梁后段的对接接缝设置在所述第二门环圆角所在的区域之外。
9.根据权利要求8所述的门环结构的设计方法,其特征在于,所述门环结构还包括:门槛加强件,所述门槛加强件的一端与所述B柱加强件对接连接,另一端与所述A柱加强件对接连接;
所述基于所述不同区域的受力状态和所述不同区域内的门环圆角的设置位置,对所述门环结构进行结构划分,包括:
基于所述B柱加强件和所述门槛加强件所在的区域承受侧碰碰撞,将第三门环圆角设置在所述门槛加强件上,并将所述B柱加强件与所述门槛加强件的对接接缝设置在所述第三门环圆角所在的区域之外;
基于所述A柱加强件和所述门槛加强件所在的区域承受侧碰碰撞,将第四门环圆角设置在所述A柱加强件上,并将所述A柱加强件与所述门槛加强件的对接接缝设置在所述第四门环圆角所在的区域之外。
10.根据权利要求9所述的门环结构的设计方法,其特征在于,所述门环结构还包括C柱组件;所述上边梁后段上远离所述上边梁加强件的一侧具有第一延伸部,所述门槛加强件上远离所述A柱加强件的一侧具有第二延伸部;所述C柱组件的一端与所述第一延伸部对接连接,另一端与所述第二延伸部对接连接;
所述基于所述不同区域的受力状态和所述不同区域内的门环圆角的设置位置,对所述门环结构进行结构划分,包括:
基于所述上边梁后段与所述C柱组件所在的区域承受顶压压力,将第七门环圆角设置在所述C柱组件上,并将所述上边梁后段与所述C柱组件的对接接缝设置在所述第七门环圆角所在的区域之外;
基于所述门槛加强件和所述C柱组件所在的区域承受侧碰碰撞,将第八门环圆角设置在所述C柱组件上,并将所述门槛加强件与所述C柱组件的对接接缝设置在所述第八门环圆角所在的区域之外。
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CN202310443209.4A CN116374011A (zh) | 2023-04-23 | 2023-04-23 | 一种门环结构及门环结构的设计方法 |
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CN (1) | CN116374011A (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115384634A (zh) * | 2022-09-23 | 2022-11-25 | 中国重汽集团济南动力有限公司 | 一种商用车驾驶室加强结构 |
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- 2023-04-23 CN CN202310443209.4A patent/CN116374011A/zh active Pending
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