使用增材制造的车柱加强件制造技术

本公开提供了“使用增材制造的车柱加强件”。本公开涉及加强车柱。车柱包括角部构件和加强构件。加强构件是增材制造的并且可以利用功能梯度材料。加强构件可以直接沉积在角部构件上，或者可以单独制造并且此后联接到角部构件。加强构件包括第一部件和第二部件。另外，加强构件可以包括第三部件，所述第三部件从第一部件和第二部件成角度地延伸以形成Y形结构。加强构件可以包括多个附接接头，所述多个附接接头促进将加强构件与各种车辆部件固结和联接。接。接。

【技术实现步骤摘要】
使用增材制造的车柱加强件


[0001]本公开总体上涉及使用增材制造的车柱的加强件。

技术介绍

[0002]车辆通常包括竖直支撑件，诸如车柱。车柱可以支撑挡风玻璃、车顶和车窗。车柱通常沿车辆的前后方向间隔开。例如，一些车柱可以包括被布置成从车辆的前部移动到车辆的后部的A柱、B柱、C柱和D柱。在车柱中，接头可能影响车辆的强度、刚度和承载能力。另外，车柱的接头可以提供与车辆的其他部件(例如，举升式车门铰链、车顶行李架和举升式车门气缸)的结构附接。期望加强车柱以改善车辆的结构性能和扭转刚度。通常，使用各种铸造方法来制造加强结构，诸如D柱盖加强件。

技术实现思路

[0003]本公开涉及增材制造的加强构件。增材制造有助于减轻加强构件的总重量并且有助于固结加强构件上的各个附接点。
[0004]在一个示例性实施例中，一种车柱包括角部构件和联接到角部构件的加强元件。加强元件包括第一部件和第二部件，其中第一部件和第二部件一体地形成为单个单元。
[0005]在一个示例性实施例中，一种车柱加强件包括具有第一附接接头的第一部件和具有第二附接接头的第二部件，其中第一部件和第二部件经由增材制造工艺形成为单个单元。
[0006]在一个示例性实施例中，一种方法包括：经由增材制造工艺形成多个部件以限定一体加强构件；以及用加强构件加强车柱构件。
附图说明
[0007]图1A是根据本公开的实施例的车身结构的透视图。
[0008]图1B是根据本公开的实施例的图1的车身结构的角部构件的详图。/>[0009]图2是根据本公开的实施例的联接到图1B的角部构件的加强构件的俯视透视图。
[0010]图3是联接到图2中所示的角部构件的加强构件的仰视透视图。
[0011]图4是根据本公开的实施例的联接到角部构件的加强构件的俯视透视图，其示出了使用多个附接接头联接到加强构件的各种车辆部件。
[0012]图5是根据本公开的实施例的图2的经由增材制造形成的加强构件的俯视图。
[0013]图6是经由图5中所示的增材制造形成的加强构件的仰视透视图。
[0014]图7是经由图5中所示的增材制造形成的加强构件的横截面视图。
[0015]图8是根据本公开的实施例的联接到车柱的车柱加强件的俯视透视图。
具体实施方式
[0016]在以下描述中，阐述了某些具体的细节，以便提供对各种所公开的实施例的透彻
理解。然而，相关领域技术人员将认识到，可以在没有这些具体细节中的一者或多者的情况下或者在其他方法、部件、材料等的情况下实践实施例。在其他实例中，未示出或详细描述与车辆相关联的众所周知的结构或方法以避免不必要地使得对实施例的描述模糊不清。
[0017]图1A和图1B示出了具有车柱和车柱中的一者的示例性角部构件的车辆。具体地，图1A示出了车身结构100的侧面的一部分。尽管为了说明和描述清楚起见而未示出，但是车身结构100的相对侧通常类似于图1A中所示的一侧。车身结构100可以是例如运动型多用途车(SUV)、跨界多用途车(CUV)或具有举升式车门的任何其他车辆的白车身(BIW)结构。车身结构100包括一对后车门开口102、一对前车门开口104和举升式车门开口106。开口102、104和106的尺寸可以各自被设计成分别容纳合适的后车门、前车门和举升式车门。车身结构100还包括多个车柱区域110，诸如A柱区域110a、B柱区域110b、C柱区域110c和D柱区域110d。尽管所示的车身结构100被配置用于具有四个车门和一个举升式车门的车辆，但是可以设想，在具有其他配置的实施例中，可以更改、改变或省略车门和举升式车门的位置、存在或数量。
[0018]车身结构100包括车顶112、后三角窗开口114、三角窗构件116和车顶横梁118。后三角窗开口114的尺寸和形状被设计成容纳后三角窗(为了描述和说明清楚起见未示出)。三角窗构件116沿着后三角窗开口114的上部并且在C柱区域110c与D柱区域110d之间延伸。车顶纵梁118沿着举升式车门开口106的上部并且在D柱区域110d与相对D柱区域(为了说明和描述清楚起见未示出)之间延伸。D柱区域110d靠近举升式车门开口106和后三角窗开口114定位。D柱区域110d还包括下面详细描述的角部构件120(在图1B中示出)。
[0019]图1B中所示的角部构件120经由合适的制造工艺(诸如冲压)形成，并且定位在D柱区域110d的与车顶112相邻的一端处。角部构件120为D柱区域110d提供与车顶纵梁118和三角窗构件116的刚性接合表面。角部构件120包括联接到车顶纵梁118的第一端120a、联接到D柱区域110d的第二端120b以及联接到三角窗构件116的第三端120c。在所示实施例中，角部构件120经由点焊联接到车顶纵梁118、D柱区域110d和三角窗构件116。任选地，可以利用任何其他合适的联接技术和结构，诸如紧固。
[0020]角部构件120还包括第一外围壁122、第二外围壁124和底板126。第一外围壁122和第二外围壁124远离底板126突出并且限定大致上弓形形状。在一个示例性实施例中，角部构件120的弓形形状可以与举升式车门开口106的弯曲角部区域的形状大致上一致。由第一外围壁122和第二外围壁124形成的弓形形状限定凹部128，所述凹部的尺寸和形状被设计成容纳板126上的加强元件或加强构件(在图2、图3和图4中示出并且在下文更详细地描述)。在包括本文所述的实施例的一些实施例中，经由一种或多种增材制造技术来制造加强元件以降低加强元件的总重量。在一些实施例中，加强构件被单独制造并且随后联接到角部构件120的底板126。
[0021]在一些实施例中，角部构件120可以充当用于将加强构件直接制造到角部构件120上的平台或基板。例如，在一些实施例中，可以使用直接增材制造来将加强构件制造到角部构件120上，这可以提供制造和组装效率，包括改善零件固结。
[0022]图2和图3是联接到角部构件120的加强构件200的等距视图。图4是使用加强构件200的各种附接接头联接到D柱区域110d的各种车辆部件的图示。
[0023]如图2中所示，加强构件200包括第一部件202a和第二部件202b。在一个或多个实
施例中，加强构件200还包括第三部件202c。第一部件202a、第二部件202b和第三部件202c(统称为部件202)是中空管状结构，并且经由下文更详细描述的增材制造工艺中的一者一体地形成为单个单元。在所示的示例性实施例中，第一部件202a、第二部件202b和第三部件202c分别延伸到角部构件120的第一端部120a、第二端部120b和第三端部120c。如图2至图4中所示，第三部件202c相对于第一部件202a和第二部件202b成角度地延伸。第一部件202a、第二部件202b和第三部件202c共同地形成“Y”形加强构件200。
[0024]如图3中所示，第三部件202c包括壁204a、204b。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种车柱，其包括：角部构件；以及联接到所述角部构件的加强元件，所述加强元件包括：第一部件；以及第二部件，所述第一部件和所述第二部件一体地形成为单个单元。2.根据权利要求1所述的车柱，其中所述角部构件包括第一外围壁和第二外围壁，所述第一外围壁和所述第二外围壁限定凹部，所述凹部的尺寸和形状被设计成容纳所述加强元件。3.根据权利要求1所述的车柱，其中所述第一部件和所述第二部件中的每一者包括接头元件。4.根据权利要求3所述的车柱，其中所述第一部件的所述接头元件将所述加强元件联接到铰链元件，并且所述第二部件的所述接头元件将所述加强元件联接到支柱。5.根据权利要求1所述的车柱，其中所述加强元件包括提供布线通道的一个或多个腔体。6.根据权利要求1所述的车柱，其中所述加强元件包括经由增材制造工艺一体地形成的多个部件。7.根据权利要求6所述的车柱，其中所述多个部件包括经由所述增材制造工艺沉积在所述角部构件上的...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：