用于车辆的结构构件和车辆制造技术

技术编号:17269258 阅读:23 留言:0更新日期:2018-02-14 18:37
本实用新型专利技术提供一种用于车辆的结构构件,包括:限定U形通道的外面板,外面板由第一材料成型;限定U形通道的加强面板,加强面板由与第一材料不同的第二材料成型并且成型为连接至外面板;限定U形通道的内面板,内面板由不同于第一材料和第二材料的第三材料成型并且成型为连接至加强面板,以使外面板、加强面板和内面板沿轴线定向并且跨越每个U形通道的整个长度。本实用新型专利技术还提供一种车辆。本实用新型专利技术提供一种用于车辆的结构构件,该结构构件中的选定部分的材料由钢改为复合材料,因此能够减小车辆重量。

Structural components and vehicles used for vehicles

The utility model provides a structural member for a vehicle includes a panel of U channel, the outer panel is composed of a first material forming limit; strengthen the panel of U channel, strengthen the panel from second different from the first material molding material and molding is connected to the outer panel; the inner panel defines the U channel. In the third panel by different material forming in the first and second materials and molding is connected to the reinforcing panel, so that the outer panel, reinforcing panel and an inner panel along the axis direction and across the entire length of each U channel. The utility model also provides a vehicle. The utility model provides a structural member for a vehicle, and the material in the selected part of the structural member is changed from steel to composite material, so that the vehicle weight can be reduced.

【技术实现步骤摘要】
用于车辆的结构构件和车辆
本公开涉及用于车辆的B柱加强构件。
技术介绍
当前监管和经济环境已经提高了使车辆具有更高的燃油效率同时维持或提高功能性和耐用性的重要性。一种减少车辆的燃料消耗的方法是减小车辆的重量。可通过将选定部件的材料由钢改为复合材料来减小车辆重量。
技术实现思路
本技术提供一种用于车辆的结构构件,该结构构件中的选定部分的材料由钢改为复合材料,因此能够减小车辆重量。根据本技术的一个方面,提供一种用于车辆的结构构件,包括:限定U形通道的外面板,外面板由第一材料成型;限定U形通道的加强面板,加强面板由与第一材料不同的第二材料成型并且成型为连接至外面板;限定U形通道的内面板,内面板由不同于第一材料和第二材料的第三材料成型并且成型为连接至加强面板,以使外面板、加强面板和内面板沿轴线定向并且跨越每个U形通道的整个长度。根据本技术的一个实施例,加强面板限定第一段和第二段,其中,第二段的厚度大于第一段的厚度。根据本技术的一个实施例,内面板和加强面板通过超声波焊接连接。根据本技术的一个实施例,外面板挤压到加强面板上。根据本技术的一个实施例,外面板、加强面板和内面板沿轴线对齐。根据本技术的另一方面,提供一种车辆,包括:门槛组件;以及B柱,B柱沿轴线对齐平行于门槛组件且具有钢制外面板、复合材料加强面板和塑料内面板,其中,钢制外面板、复合材料加强面板和塑料内面板中的每一个限定U形通道,其中,复合材料加强面板连接至钢制外面板,并且其中,塑料内面板与复合材料加强面板沿轴线在U形通道内并且跨越U形通道结合。根据本技术的一个实施例,复合材料加强面板具有第一段和第二段,其中第二段的厚度大于第一段的厚度。根据本技术的一个实施例,复合材料加强面板的第二段具有比第一段多的多个层。根据本技术的一个实施例,B柱限定8个层的层压结构构件。一种用于车辆的结构构件包括限定U形通道的外面板。外面板由第一材料成型。结构构件进一步包括限定U形通道的加强面板。加强面板由与第一材料不同的第二材料成型并且成型为连接到外面板。结构构件还包括限定U形通道的内面板。内面板由与第一材料和第二材料不同的第三材料成型且成型为连接到加强面板,以使外面板、加强面板和内面板沿轴线定向并且跨越每个U形通道的整个长度。一种车辆包括门槛组件和B柱。B柱沿轴线对齐平行于门槛组件,并且具有钢制外面板、复合材料加强面板和塑料内面板。每个面板限定U形通道,其中,复合材料面板连接到钢制外面板,并且其中,塑料内面板与复合材料加强面板沿轴线在通道内跨越通道结合。一种用于车辆的B柱包括三面板组件,三面板组件包括外面板、加强面板和内面板。每个面板由不同材料成型且沿轴线对齐,以使面板沿B柱的整个长度延伸。本技术的有益效果在于:本技术的用于车辆的结构构件中的选定部分的材料由钢改为复合材料,因此能够减小车辆重量。附图说明图1是包括B柱的车辆的侧视图;图2是B柱的透视图;图3是沿图2中的线3-3截取的B柱的截面图;以及图4是用于车辆的B柱的分解透视图。具体实施方式在此描述本文公开的实施例。应当理解的是,所公开的实施例仅仅是示例,且可采取各种可替代形式的实施例。附图未必按比例绘制,并且可放大或缩小一些特征来显示特定部件的细节。因此,所公开的具体结构和功能性细节不应解释为限定,而是仅仅教导本领域的技术人员多方面实施本技术的代表性基础。因此,本领域中普通技术人员将理解,参考任何附图示出和描述的各种特征可以结合一个或多个其他附图中示出的特征,以产生未明确示出和描述的实施例。所示出的特征的结合提供了典型应用的代表性实施例。然而,对于特定应用和实施方式,与本文公开教导一致的各种特征的结合和改进可能是期望的。图1描述了具有连接框架13的结构构件12的车辆10的透视图。结构构件12可包括A柱、B柱、C柱以及D柱。结构构件12为车辆10提供强度与刚性。例如,在发生侧面撞击情况下,B柱结构构件12为车辆10提供关键支撑。在侧面障碍物撞击过程中,B柱结构构件12吸收大量的能量。因此,B柱结构构件12需要构造成在发生侧面撞击情况下为车辆10提供支撑同时减小侵入。进一步地,B柱结构构件12需构造成允许轻量设计。通常,结构构件12使用两部分结构。结构构件12可包括被复合材料加强板18加强的钢制外面板14。结构构件12可通过使用热冲压钢、液压成型钢、冷冲压钢或任何允许外面板14成型的成型过程成型。同样地,内面板16可以是双筒形式、硼、结构泡沫、蜂窝状或任何其他加强材料。尽管这些传统定向和制造方法用于结构构件12,但结构构件12为车辆10增加了足够的重量且降低了燃油效率。因此,维持车辆10的结构刚性同时减小车辆10的重量的混合结构构件12可能是有优势的。如下面将更详细地讨论,使用三部分结构的结构构件12可提供必要的刚性以在受到侧面撞击时减小侵入以及减小车辆10的整体重量并提高燃料效率。例如,结构构件12,以及特别是B柱,可使用由三种不同材料组成的外面板14、内面板16以及加强面板18。结合用于外面板14、内面板16以及加强面板18的三种不同材料,在受到撞击的情况下允许结构构件12节省超过20%的重量并占用超过40%的动能。参考图2,描述了具有三部分结构的B柱结构构件12的透视图。B柱结构构件12的外面板14、内面板16以及加强面板18可使用消除所有机械接头的制造过程成型。例如,B柱结构构件12在可在不使用焊接点或铆钉并且减少安装过程中的步骤的数量的情况下成型。消除机械接头并减少安装步骤使制造过程变得容易,且消除了由机械连接引起的可能失效。进一步地,消除机械连接过程,如铆钉、焊接点、螺钉或任何其他类型的机械紧固也可有助于减少发生在机械接头处或由于机械接头周围缺少顶盖(ceiling)引起的腐蚀。减少B柱结构构件12的腐蚀进一步有助于增大B柱结构构件12的刚性和结构完整性。所提出的B柱结构构件12的制造过程可以是同时地、顺序地或以下所公开有效实现制造过程步骤的任何其他顺序。进一步地,外面板14基本上可由硼钢组成,加强面板18基本上可由玻璃填充的复合材料组成,以及内面板16基本上可由填充塑料组成,其中内面板16可在模压成型过程中放置在复合材料层之间。如上所述,使用三种不同的材料形成B柱结构构件12允许增加强度和刚性同时提高B柱结构构件12的性能。B柱结构构件12的外面板14可使用直接热冲压工艺形成。例如,外面板14可在熔炉里加热到950℃以提供奥氏体化。奥氏体化允许外面板14将外面板14的晶体结构(未示出)由铁素体改变成奥氏体。通过奥氏体化工艺,外面板14从晶体结构(未示出)溶解碳化物以从外面板14移除杂质。然后外面板14可以成型并在压力下淬火以允许马氏体转变。马氏体转变可在大体425℃开始并在大体280℃结束。通过淬火引起马氏体转变允许外面板14的机械性能为支撑B柱结构构件12提供足够的强度、必要的硬度和刚性。内面板16和加强面板18一起成型。内面板16对齐且加强面板18堆叠在内面板16上。在至少一个实施例中,首先放置填充塑料16,然后根据设计参考线堆叠复合材料层18。使用超声焊接机融化复合材料基质并将层加紧在一起。加强面板18和内面板16的结合限定预成型件20。使用本文档来自技高网...
用于车辆的结构构件和车辆

【技术保护点】
一种用于车辆的结构构件,其特征在于,包括:限定U形通道的外面板,所述外面板由第一材料成型;限定U形通道的加强面板,所述加强面板由与所述第一材料不同的第二材料成型并且成型为连接至所述外面板;限定U形通道的内面板,所述内面板由不同于所述第一材料和所述第二材料的第三材料成型并且成型为连接至所述加强面板,以使所述外面板、所述加强面板和所述内面板沿轴线定向并且跨越每个所述U形通道的整个长度。

【技术特征摘要】
2016.06.06 US 15/174,3091.一种用于车辆的结构构件,其特征在于,包括:限定U形通道的外面板,所述外面板由第一材料成型;限定U形通道的加强面板,所述加强面板由与所述第一材料不同的第二材料成型并且成型为连接至所述外面板;限定U形通道的内面板,所述内面板由不同于所述第一材料和所述第二材料的第三材料成型并且成型为连接至所述加强面板,以使所述外面板、所述加强面板和所述内面板沿轴线定向并且跨越每个所述U形通道的整个长度。2.根据权利要求1所述的用于车辆的结构构件,其特征在于,所述加强面板限定第一段和第二段,其中,所述第二段的厚度大于所述第一段的厚度。3.根据权利要求1所述的用于车辆的结构构件,其特征在于,所述内面板和所述加强面板通过超声波焊接连接。4.根据权利要求3所述的用于车辆的结构构件,其特征在于,所述外面板挤压到...

【专利技术属性】
技术研发人员:谢赫·阿赫拉克伊拉苏尔威廉·摩尔·舍伍德高振燕罗程
申请(专利权)人:福特环球技术公司
类型:新型
国别省市:美国,US

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1