一种车身结构及车辆的制作方法

1.本发明实施例涉及车辆技术领域，尤其涉及一种车身结构及车辆。


背景技术：

2.汽车的a柱、b柱、c柱以及d柱，是承载车身乘员舱的重要组成部分，也是汽车上主要的受力部件，可以说是这几对支柱支撑着整个车身和稳定车身结构的重要钢梁组成部分。
3.a柱，是左前方和右前方连接车顶和前舱的连接柱，在发动机舱和驾驶舱之间，左右后视镜的上方，会遮挡用户一部分的转弯视界，尤其是左转弯。
4.b柱在驾驶舱的前座和后座之间，就是两侧两扇门之间的纵向杠子，从车顶延伸到车底部，从内侧看，安全带就在b柱上。
5.c柱在后座头枕的两侧。轿车c柱的倾角会大一些，两厢车和suv车型的c柱相对会更直立一些。
6.d柱，一般常见于suv和mpv车型，位于车身后部车顶和车厢直接的连接处。
7.车身主断面作为指导车身结构设计的重要依据，是车身正向设计的首要环节以及新产品开发的一条主线，贯穿车身开发的全部过程。
8.现有车身断面设计方法基于车身性能进行正向开发设计，但只是针对某一断面进行设计优化，各个断面之间缺乏内在关联，并且在根据断面制作数据后，结构衔接性差，不连贯，尤其是接头处不顺畅，无法充分保证车身性能。


技术实现要素：

9.本发明实施例提供一种车身结构及车辆，以解决上述各个断面之间缺乏内在关联、衔接性差、不连贯、接头处不顺畅、无法充分保证车身性能的问题。
10.为了解决上述技术问题，本发明是这样实现的：
11.一种车身结构，在断面位置一处，风挡玻璃、车体部分断面、车门部分断面、密封条和内饰部分断面之间首尾搭接，并在搭接处实现连接固定构成；其中，断面位置一位于a柱上部的断面处；
12.在断面位置二处，车体部分断面、车门部分断面、内饰部分断面和行李架之间首尾搭接，并在搭接处实现连接固定；其中，断面位置二位于驾驶员r点处的车顶断面处；
13.在断面位置三处，顶饰条、车体部分断面、车门部分断面和内饰部分断面之间首尾搭接，并在搭接处实现连接固定；其中，断面位置三位于第二排乘员r点处的车顶断面处；
14.在断面位置四处，车体部分断面、三角窗玻璃和内饰部分断面之间首尾搭接，并在搭接处实现连接固定；其中，断面位置四位于c柱与d柱之间的车顶断面处；
15.在断面位置一、断面位置二、断面位置三和断面位置四处的断面从a柱往d柱的方向呈逐渐放大的趋势排布；
16.本发明进一步设置为：在所述断面位置一处，a柱上内板和侧围止口边相对设置，a
柱上加强板位于a柱上内板和侧围外板之间，且a柱上加强板和a柱上内板相对设置；
17.在所述断面位置二处，上边梁内板前段和侧围外板相对设置，上边梁加强板前段位于上边梁内板前段和侧围外板之间，且上边梁加强板前段和上边梁内板前段相对设置；
18.在所述断面位置三处，上边梁内板后段和侧围外板相对设置，上边梁加强板后段位于上边梁内板后段和侧围外板之间，且上边梁加强板后段和上边梁内板后段相对设置；
19.在所述断面位置四处，侧围外板和三角窗止口边固定连接，侧围外板和后侧围内板相对设置。
20.本发明进一步设置为：所述断面位置一、断面位置二和断面位置三中均设有断面形状一致的密封部，密封部的范围为a段至b段。
21.本发明进一步设置为：所述侧围外板的b段到c段为外造型面。
22.本发明进一步设置为：所述断面位置一中设有提高车身性能的衔接部一，衔接部一的范围为c段到d段，衔接部一的翻边角度夹角小于5
°
。
23.本发明进一步设置为：所述断断面位置一与前风挡玻璃预留涂胶空间的间隙一，间隙一的范围为d段到e段的一侧，间隙一的厚度为6mm，断面位置四与三角窗玻璃之间设有预留涂胶空间的间隙二，间隙二的范围为m段到n段的一侧，间隙二的厚度为6mm。
24.本发明进一步设置为：所述断面位置一、断面位置二和断面位置三中均设有用于增加a柱上加强板、上边梁加强板前段和上边梁加强板后段局部刚度和保证焊接边局部刚度的承重部一以及增加内板局部刚度和保证焊接边局部刚度的承重部二，所述承重部一位于上边梁加强板前段的f段，所述承重部二位于上边梁内板前段的g段。
25.本发明进一步设置为：所述断面位置二、断面位置三和断面位置四中c段到h段断面根据顶行李架和顶饰条的安装形式确定。
26.本发明进一步设置为：所述断面位置二、断面位置三和断面位置四中设有提高车身性能的衔接部二，衔接部二的范围为h段到k段。
27.本发明进一步设置为：所述断面位置四中设有提高车身性能的衔接部三，衔接部三的范围为n段到b段，衔接部三的翻边角度由三角窗玻璃法向面确定，夹角小于20
°
。
28.本发明进一步设置为：所述后侧围内板的结构大面、上边梁内板前段的结构大面和上边梁内板后段的结构大面整体趋势一致，且与侧围止口边之间的夹角小于2
°
，a柱上加强板、上边梁加强板前段和上边梁加强板后段呈“几”字形结构，a柱上加强板、上边梁加强板前段和上边梁加强板后段与侧围外板之间设有大于5mm的空隙，后侧围内板整体呈“l”形拓展结构。
29.第二方面，本发明实施例提供了一种车辆，其包括上述的车身结构。
30.综上所述，本发明的有益效果为：
31.一、与现有技术相比，在本发明实施例中，本发明的车身结构在a柱上部的断面位置一、驾驶员r点处的车顶断面位置二、第二排乘员r点处的车顶断面位置三和c柱与d柱之间的车顶断面位置四的断面从a柱往d柱的方向呈逐渐放大的趋势，从断面来说，通过调整z向高度或y向宽度满足结构要求以及断面性能的要求，为了保证顶部流水槽趋势的顺畅四个断面需要联动调整，四个关联断面通过细部结构的一致性以及关联协同设计，能充分保证a柱和顶部流水槽区域传力路径走势的顺畅，保证结构衔接过渡更合理，从而保证车身性能；
32.二、与现有技术相比，在本发明实施例中，优化后的断面既能保证每个断面的断面性能又能保证各个断面之间的连贯性；
33.三、与现有技术相比，在本发明实施例中，根据优化后断面制作的数据结构衔接性好，传力充分，保证车身性能；
34.四、与现有技术相比，在本发明实施例中，协同设计完成的断面能有效保证接头刚度同时防止应力集中。
附图说明
35.通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
36.图1为本发明断面位置示意图；
37.图2为本发明a柱上部断面示意图；
38.图3为本发明驾驶员r点处的车顶断面示意图；
39.图4为本发明第二排乘员r点处的车顶断面示意图；
40.图5为本发明c柱和d柱之间车顶断面示意图；
41.图6为本发明a柱上部车体部分断面示意图；
42.图7为本发明驾驶员r点处的顶部车体部分断面示意图；
43.图8为本发明第二排乘员r点处顶部车体部分断面示意图；
44.图9为本发明c柱和d柱之间顶部车体部分断面示意图。
45.图中标记为：01、断面位置一；02、断面位置二；03、断面位置三；04、断面位置四；05、车体部分断面；06、车门部分断面；07、密封条；08、内饰部分断面；09、风挡玻璃；10、行李架；11、顶饰条；12、三角窗玻璃；13、侧围外板；14、a柱上加强板；15、a柱上内板；16、侧围止口边；17、上边梁加强板前段；18、上边梁内板前段；19、上边梁加强板后段；20、上边梁内板后段；21、后侧围内板；22、三角窗止口边。
具体实施方式
46.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
47.如图1-图9所示，本发明实施例提供了一种车身结构。
48.如图1所示，图中示出了车身上的四个断面位置01至04，其中：
49.如图2所示，在断面位置一01处，风挡玻璃09、车体部分断面05、车门部分断面06、密封条07和内饰部分断面08之间首尾搭接，并在搭接处实现连接固定构成；其中，断面位置一01位于a柱上部的断面处；
50.如图3所示，在断面位置二02处，车体部分断面05、车门部分断面06、内饰部分断面08和行李架10之间首尾搭接，并在搭接处实现连接固定；其中，断面位置二02位于驾驶员r点处的车顶断面处；
51.如图4所示，在断面位置三03处，顶饰条11、车体部分断面05、车门部分断面06和内饰部分断面08之间首尾搭接，并在搭接处实现连接固定；其中，断面位置三03位于第二排乘员r点处的车顶断面处；
52.如图5所示，在断面位置四04处，车体部分断面05、三角窗玻璃12和内饰部分断面08之间首尾搭接，并在搭接处实现连接固定；其中，断面位置四04位于c柱与d柱之间的车顶断面处；
53.在断面位置一01、断面位置二02、断面位置三03和断面位置四04处的断面从a柱往d柱的方向呈逐渐放大的趋势排布。
54.如图6所示，在断面位置一01处，a柱上内板15和侧围止口边16相对设置，a柱上加强板14位于a柱上内板15和侧围外板13之间，且a柱上加强板14和a柱上内板15相对设置；
55.如图7所示，在断面位置二02处，上边梁内板前段18和侧围外板13相对设置，上边梁加强板前段17位于上边梁内板前段18和侧围外板13之间，且上边梁加强板前段17和上边梁内板前段18相对设置；
56.如图8所示，在断面位置三03处，上边梁内板后段20和侧围外板13相对设置，上边梁加强板后段19位于上边梁内板后段20和侧围外板13之间，且上边梁加强板后段19和上边梁内板后段20相对设置；
57.如图9所示，在断面位置四04处，侧围外板13和三角窗止口边22固定连接，侧围外板13和后侧围内板21相对设置；
58.本实施例中，具体的，如图6、图7和图8所示，断面位置一01、断面位置二02和断面位置三03中的a段至b段的断面根据车体与车门的密封关系确定，断面位置一01、断面位置二02和断面位置三03中的a段至b段的断面一致。
59.本实施例中，具体的，如图6、图7和图8所示，侧围外板13的b段到c段为外造型面。
60.本实施例中，具体的，如图6所示，断面位置一01中设有提高车身性能的衔接部一，衔接部一的范围为c段到d段，衔接部一的翻边角度夹角小于5
°
。
61.更进一步的，c段到d段翻边角度根据前风挡玻璃法向面确定，夹角小于5
°
。
62.本实施例中，具体的，如图6所示，断面位置一01与前风挡玻璃预留涂胶空间的间隙一，间隙一的范围为d段到e段的一侧，间隙一的厚度为6mm，断面位置四04与三角窗玻璃之间设有预留涂胶空间的间隙二，间隙二的范围为m段到n段的一侧，间隙二的厚度为6mm。
63.本实施例中，具体的，如图6、图7和图8所示，断面位置一01、断面位置二02和断面位置三03中均设有用于增加a柱上加强板14、上边梁加强板前段17和上边梁加强板后段19局部刚度和保证焊接边局部刚度的承重部一以及增加内板局部刚度和保证焊接边局部刚度的承重部二，承重部一位于上边梁加强板前段17的f段，示例性地，f段具有弯曲部分，承重部二位于上边梁内板前段18的g段，示例性地，g段具有弯曲部分。
64.本实施例中，具体的，如图7、图8和图9所示，断面位置二02、断面位置三03和断面位置四04中c段到h段断面根据顶行李架10和顶饰条11的安装形式确定。
65.本实施例中，具体的，如图7、图8和图9所示，断面位置二02、断面位置三03和断面位置四04中设有提高车身性能的衔接部二，衔接部二的范围为h段到k段，断面位置二02、断面位置三03和断面位置四04中h段到k段断面根据顶盖大面偏置得到。
66.本实施例中，具体的，如图9所示，断面位置四04中设有提高车身性能的衔接部三，
衔接部三的范围为n段到b段，衔接部三的翻边角度由三角窗玻璃法向面确定，夹角小于20
°
。
67.本实施例中，具体的，后侧围内板21的结构大面、上边梁内板前段18的结构大面和上边梁内板后段20的结构大面整体趋势一致，且与侧围止口边16之间的夹角小于2
°
(处于几乎平行状态，不同车型根据配接、各个断面系数等要求不同，结构形式略有不同)，a柱上加强板14、上边梁加强板前段17和上边梁加强板后段19呈“几”字形结构，保证几个断面位置结构的流畅性，a柱上加强板14、上边梁加强板前段17和上边梁加强板后段19与侧围外板13之间设有大于5mm的空隙，保证涂装工艺要求，后侧围内板21整体呈“l”形拓展结构，保证结构走势顺畅。
68.本实施例中，从a柱到d柱，为了保证碰撞性能，断面是逐渐放大的趋势，从断面来说，一般通过调整z向高度或y向宽度满足结构要求以及断面性能的要求，为了保证顶部流水槽趋势的顺畅四个断面需要联动调整，四个关联断面通过细部结构的一致性以及关联协同设计，能充分保证a柱和顶部流水槽区域传力路径走势的顺畅，保证结构衔接过渡更合理，从而保证车身性能。
69.本发明还提供了一种车辆，采用上述车身结构制成。
70.本发明提供了一种车身结构和车辆，用于解决车身主断面之间缺少关联的问题。本发明以a柱上部断面、驾驶员r点处的车顶断面、第二排乘员r点处的车顶断面、c柱和d柱之间车顶断面共四个断面为例，通过协同设计方法，建立各个断面之间的关联，能充分保证a柱和上部流水槽区域传力路径走势的顺畅，保证结构衔接过渡更合理，从而保证车身性能。
71.上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本发明的保护之内。