一种汽车的侧围结构设计
发布时间:2023-03-09T03:40:35.846Z  来源:《中国科技信息》2022年20期作者:赵震
[导读] 侧围作为汽车驾驶室的重要组成部分
赵震
江淮汽车召回安徽江淮汽车股份有限公司技术中心,安徽合肥  230000
摘要:侧围作为汽车驾驶室的重要组成部分,直接影响驾驶室整体性能,本文介绍了一种整体式侧围设计方案和思路,能有效提升驾驶室的强度、刚度和碰撞安全等性能。
关键词:侧围强度刚度碰撞安全性整体式设计方案
Abstract: Side wall is an important part of automobile cab, directly affects the overall performance of the cab.This paper introduces a design scheme and idea of integral side wall,which can effectively improve the strength,rigidity and collision safety of cab.
Keywords:  Side wall  strength  rigidity  collision safety  integral type  design solution
引言
侧围总成是驾驶室一个重要的组成部分,在体现整车侧面外观的同时,还需满足各重要功能件(如车门、安全带等)的安装要求,另外侧围总成还应确保车身有足够的扭转弯曲刚度和碰撞吸能能力,以提高驾驶室安全性,保障乘员的安全。
1 设计背景
目前市场上的某驾驶室侧围整体采用外板+内板结构,侧围外板由一块大型面冲压形成,侧围内板结构较为简单,采用局部加强板加强结构,对外板整体没有形成很好的连接和加强作用,强度和抗扭抗弯方面会略显不足。其次,侧围总成封闭空腔结构较少,且在重点A、B 柱区域与顶盖、地板总成也没有形成良好的连接,致使在受到A柱碰撞、顶压或侧面碰撞时,侧围吸能效果和应力分散效果不好。
2设计方案阐述
本设计方案所要解决的技术问题:1、侧围总成采用局部加强板加强结构,强度和刚度较弱;2、封闭空腔结构较少且没有有效联通,应力分散和碰撞吸能效果较差。
本设计的技术方案是:侧围结构主要由侧围外板前段总成和侧围外板后段总成构成,如图2所示;侧围外板后段总成由侧围外板后段和侧围外板中段构成,侧围外板前段总成由侧围外板前段焊接总成、侧
围前段内板总成和侧围后段内板总成构成,如图3所示;其中侧围外板前段焊接总成由左A柱内板、左前下侧板、仪表管梁固定板、左侧上边梁构成;侧围前段内板总成由左侧围外板、左后下侧板、下固定板、前门锁销固定板、上固定板、左侧流水槽后段、左侧流水槽前段、A柱加强板、铰链加强板、限位器安装螺母板构成;侧围后段内板总成由
左B柱内板、左后内板构成,如图4所示。
具体结构如图3所示,如上所述,从图2中看出,该侧围总成分成内外板组合结构,其中A柱、门框、B柱等重点部位内板件均为整体式冲压结构,通过减少钣金件数量和焊接级次,大大增强了侧围总成整体刚度和强度;另外整体式内板与外板形成封闭空腔结构,进一步增强了侧围的抗扭能力和碰撞(A柱碰撞、顶压、侧面碰撞等)时的吸能能力,从而起到保护乘员安全的重要作用。相比现有结构,该侧围总成结构复杂,特别是在A、B柱、门框等区域设计了较多的空腔体加强结构。从图9侧围总成关键区域断面图中可以看出,断面A-A所述左A 柱内板与左侧围外板相互焊接,形成完整封闭且尺寸较大的A柱空腔;断面B-B所述左前下侧板与左侧围外板、左A柱加强板相互焊接,形成一个完整封闭的空腔;断面C-C所述左侧围外板后段、左侧围外板后段与左侧围外板、左B柱内板、左后内板相互焊接,形成一个两个完整封闭的空腔;断面D-D所述侧围外板后段与左后内板相互焊接,形成一个完整封闭的空腔;断面E-E所述左前下侧板与左侧围外板、左A 柱加强板相互焊接,形成两个完整封闭的空腔;断面F-F所述左侧上边梁与左侧围外板相互焊接,形成一个完整封闭的空腔;断面G-G、H-H所述左侧围外板后段与左后内板相互焊接,分别形成一个完整封闭的空腔。这些复杂的完整封闭的空腔结构,提高了整个侧围总成的刚度和强度,保证驾驶室在受到A柱碰撞、顶压或者侧面碰撞时都能充分吸收撞击能量,减小侧围的变形量,从而起到保护乘员安全的重要作用。
3 设计方案的优越性
首先该侧围总成分成内外板组合结构,其中A柱、门框、B柱等重点部位内板件均为整体式冲压结构,
通过减少钣金件数量和焊接级次,大大增强了侧围总成整体刚度和强度;其次整体式的内板与外板形成封闭空腔结构,进一步增强了侧围的抗扭能力,而且侧围A、B柱区域形成的空腔结构可以有效的吸收撞击能量,减小该侧围对驾驶室生存空间的侵入,对驾乘人员起到了非常好的保护作用;另外侧围总成通过复杂的A、B柱结构与顶盖、地板连接贯通,使驾驶室整个框架形成完整的回路,当驾驶室受到碰撞时,可以使力很好的分散传递开,进一步提升了驾驶室的安全性能。
4 总结
本文介绍了一种提升驾驶室整体强度、刚度、碰撞安全等性能的整体式侧围结构设计方案和思路,对于白车身及相关结构设计有一定参考意义。
参考文献
[1]夏国林李霞《轿车白车身优化设计研究》汽车科技 2008
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[3]李彬吴涛宾小龙《某型轿车侧围结构设计与分析》山东工业技术 2017
[4]肖军《重卡驾驶室设计趋势研究》汽车工业研究 2015