一种闭合截面车门防撞梁及汽车制造技术

本实用新型专利技术提供了一种闭合截面车门防撞梁及汽车，其中，所述闭合截面车门防撞梁包括：设置在汽车车门内板上的车门防撞梁本体，所述车门防撞梁本体的两端分别通过连接支架与车门骨架固定连接，且所述车门防撞梁本体的内部中空，设置有填充材料，所述填充材料与所述车门防撞梁本体的内壁之间形成有一冶金结合层。本实用新型专利技术所提供的闭合截面车门防撞梁及汽车在车门碰撞过程中，因多孔泡沫铝材料以冶金结合形式填充，改善零件壳体的变形模式，实现复合零件碰撞吸能性和变形稳定性的提高，并减小整车冲击波动性。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及汽车领域，特别涉及一种闭合截面车门防撞梁及汽车。
技术介绍
在汽车工业领域中，节能、环保、安全是促进车身材料技术进步的主动力。多种材料组合的轻量化结构及轻量化与功能性、安全性、工艺性的结合成为后期的主要发展方向。泡沫铝材料具有高比强度、高比刚度、吸能、阻尼减振性能好等优点，具有结构功能一体化的性能优势。泡沫铝与结构简单闭合截面车门防撞梁的结合，在保证成本合理和可制造性高的前提下，具有提高零件刚度、提高变形稳定性和碰撞吸能性、减小冲击载荷的波动性的作用，进而实现泡沫铝复合结构零件的功能化。
技术实现思路
本技术提供了一种闭合截面车门防撞梁及汽车，其目的是为了解决车门防撞梁对材料性能及厚度依赖性大，制造工艺要求高，及零件轻量化效果不明显的问题。为了达到上述目的，本技术的实施例提供了一种闭合截面车门防撞梁，包括：设置在汽车车门内板上的车门防撞梁本体，所述车门防撞梁本体的两端分别通过连接支架与车门骨架固定连接，且所述车门防撞梁本体的内部中空，设置有填充材料，所述填充材料与所述车门防撞梁本体的内壁之间形成有一冶金结合层。其中，所述填充材料为泡沫铝。其中，所述泡沫铝为铝基多孔轻质功能材料。其中，所述车门防撞梁本体的材质为钢铁、铝合金或镁合金。其中，所述冶金结合层为泡沫铝与所述车门防撞梁本体的内壁通过界面扩散连接机制形成的。其中，所述车门防撞梁本体具有一闭合截面形状。其中，所述车门防撞梁本体为圆管和方管。其中，所述泡沫铝为闭孔泡沫铝。其中，所述闭孔泡沫铝的密度值为(0.4～0.7)g/cm3。本技术的实施例还提供了一种汽车，包括汽车车门，还包括上述实施例所述的闭合截面车门防撞梁。本技术的上述方案有如下的有益效果：本技术所提供的闭合截面车门防撞梁，通过在其空腔内部填充泡沫铝，并实现泡沫铝与零件壳体内表面的冶金结合，在性能提升的基础上，取消了连接工艺，提高了壳体材料和结构的设计自由度，可根据车门碰撞时的受力工况及载荷传递路径进行材料强度级别、壁厚及截面形状的优化设计。附图说明图1为本技术的车门防撞梁的装配示意图；图2为本技术的车门防撞梁本体的截面图；图3为本技术的车门防撞梁及填充物的结构示意图。【附图标记说明】1-车门防撞梁本体；2-泡沫铝；3-冶金结合层；4-车门内板。具体实施方式为使本技术要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。本技术针对现有的车门防撞梁对材料性能及厚度依赖性大，制造工艺要求高，及零件轻量化效果不明显的问题，提供了一种闭合截面车门防撞梁及汽车。如图1、图2和图3所示，本技术的实施例提供了一种闭合截面车门防撞梁，包括：设置在汽车车门内板4上的车门防撞梁本体1，所述车门防撞梁本体1的两端分别通过连接支架与车门骨架固定连接，且所述车门防撞梁本体1的内部中空，设置有填充材料，所述填充材料与所述车门防撞梁本体1的内壁之间形成有一冶金结合层3。本技术的上述实施例所述的闭合截面车门防撞梁，在车门内板4上布置有截面为闭环而且内腔中空的车门防撞梁，防撞梁与车门内板4相固连通过在其空腔内部填充泡沫铝2，并实现泡沫铝2与零件壳体内表面的冶金结合，在性能提升的基础上，取消了连接工艺，改善防撞梁壳体结构的变形模式，提高了壳体材料和结构的设计自由度，并根据车门碰撞时的受力工况及载荷传递路径进行材料强度级别、壁厚及截面形状的优化设计。其中，所述填充材料为泡沫铝2。其中，所述泡沫铝2为铝基多孔轻质功能材料。本技术的上述实施例所述的填充材料为泡沫铝2，在车门碰撞过程中，复合零件吸收的能量，除两种材料本身溃缩变形吸收的能量外，还包括因冶金结合导致的复合零件的变形模式改善而额外吸收的能量，并提高了碰撞吸能性和变形稳定性，实现复合零件碰撞吸能性1+1＞2的效果。其中，所述车门防撞梁本体1的材质为钢铁、铝合金或镁合金。其中，所述冶金结合层3为泡沫铝2与所述车门防撞梁本体1的内壁通过界面扩散连接机制形成的。本技术的上述实施例在保证成本可控和制造工艺可行性的前提下，实现泡沫铝2对闭合截面车门防撞梁的填充，泡沫铝2与壳体材料实现了冶金结合，零件材质可为钢铁、铝合金或镁合金。通过性能目标的优化，实现壳体材料强度级别、壁厚、几何尺寸或截面形状的优化，进而实现复合零件的轻量化及性能提升。其中，所述车门防撞梁本体1具有一闭合截面形状。其中，所述车门防撞梁本体1为圆管和方管。本技术的上述实施例所述的车门防撞梁本体1为闭合截面形状，壳体材质可为钢铁、铝合金或镁合金，且所述车门防撞梁本体1可为圆形、方形及其他简单闭合截面管梁；通过目标优化实现零件壳体厚度减薄、用材优化及结构改进和性能的提升，进一步实现成本降低和轻量化效果提升，最终实现泡沫铝2冶金结合填充闭合截面防撞梁的最佳方案。其中，所述泡沫铝2为闭孔泡沫铝2。本技术的上述实施例所述的泡沫铝2为闭孔泡沫铝2，将铝的金属特点和气孔的空隙特性有机结合成一体的复合材料。其中，所述闭孔泡沫铝2的密度值为(0.4～0.7)g/cm3。本技术的上述实施例所述的闭孔泡沫铝2的密度值为(0.4～0.7)g/cm3，采用该种密度的泡沫铝2材料，可获得最佳的抗撞击能力，经试验比较发现，相对普通不填充泡沫铝2材料的该种防撞梁主体来说，防撞能力提高了5％-7％。本技术的实施例还提供了一种汽车，包括汽车车门，还包括上述实施例所述的闭合截面车门防撞梁。本技术的上述实施例所述通过在闭合截面管梁内部填充泡沫铝2复合材料，实现泡沫铝2与壳体材料的冶金结合，保证复合零件碰撞吸能性和稳定性的显著提升；进而可通过目标优化实现零件壳体材料优化、厚度减薄及结构改进，进一步实现成本降低，在保证工艺简单和制造可行的前提下，最大限度的提升零件性能和实现成本可控；并通过性能目标的优化实现零件的轻量化；制备过程中无需胶接或机械连接工序，简化连接工艺，且壳体与泡沫铝2界面扩散连接疲劳耐久性能优异，绿色环保；常规闭合截面车门防撞梁制造工艺简单，有利于大规模生产制备，生产率高。以上所述是本技术的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本技术所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种闭合截面车门防撞梁，其特征在于，包括：设置在汽车车门内板上的车门防撞梁本体，所述车门防撞梁本体的两端分别通过连接支架与车门骨架固定连接，且所述车门防撞梁本体的内部中空，设置有填充材料，所述填充材料与所述车门防撞梁本体的内壁之间形成有一冶金结合层。

【技术特征摘要】
1.一种闭合截面车门防撞梁，其特征在于，包括：设置在汽车车门内板上的车门防撞梁本体，所述车门防撞梁本体的两端分别通过连接支架与车门骨架固定连接，且所述车门防撞梁本体的内部中空，设置有填充材料，所述填充材料与所述车门防撞梁本体的内壁之间形成有一冶金结合层。2.根据权利要求1所述的闭合截面车门防撞梁，其特征在于，所述填充材料为泡沫铝。3.根据权利要求2所述的闭合截面车门防撞梁，其特征在于，所述泡沫铝为铝基多孔轻质功能材料。4.根据权利要求1所述的闭合截面车门防撞梁，其特征在于，所述车门防撞梁本体的材质为钢铁、铝合金或镁合金。5.根据权利要求2所述的闭合截面车门防...

【专利技术属性】
技术研发人员：王刚，
申请(专利权)人：北京新能源汽车股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11