一種汽車B柱結構及其制造方法與流程

本發明涉及汽車技術領域，且特別涉及一種汽車B柱結構及其制造方法。

背景技術：

汽車B柱是汽車上的豎梁，位于駕駛艙的前座和后座之間，從車頂延伸至車底部。由于B柱上安裝前后門的鎖扣，而整個車門是通過門鎖、上鉸鏈、下鉸鏈三個點來進行支撐的，所以B柱不但支撐車頂蓋，還要提供前后車門的支撐力，另外，在B柱上還要裝置一些附加零部件，例如前排座位的安全帶，有時還要穿電線線束。因此現代汽車的B柱截面形狀比較復雜，通常由多件沖壓鋼板焊接而成。

目前轎車傳統的B柱通常采用如下方式制造：首先采用鋼板冷沖壓工藝制成B柱外板、B柱加強件(B柱加強件位于整個B柱的高度方向)、B柱上加強件(B柱上加強件僅位于B柱的上部)、B柱內板、以及B柱安裝孔加強板；然后采用點焊工藝連接B柱安裝孔加強板、B柱上加強件、以及B柱加強件而制成B柱加強件總成，接著再采用點焊工藝連接B柱內板、B柱外板和B柱加強件總成而制成B柱總成。

隨著技術的進步，鋼板熱成型技術逐步在汽車領域開始應用，因而出現了一種新的B柱結構，該種新的B柱結構的制造方式如下：首先采用鋼板冷沖壓工藝制成B柱外板、B柱內板和B柱安裝孔加強板，接著采用鋼板熱成型技術沖壓形成B柱加強件(B柱加強件位于整個B柱的高度方向)；然后采用點焊工藝連接B柱安裝孔加強板和B柱加強件而制成B柱加強件總成，接著再通過點焊工藝連接B柱內板、B柱外板和B柱加強件總成而制成B柱總成。

現有技術方案中，B柱內板和B柱外板采用鋼板冷沖壓零件，即使B柱加強件采用超高強度鋼熱成型零件，減少了傳統B柱上加強件，重量較傳統B柱有所減輕,但其重量仍然較大，且模具工裝數量較多，投入較高。另外，因B柱加強件與B柱安裝孔加強板先焊接成B柱加強件總成后再與B柱內板和B柱外板焊接成B柱總成，導致焊裝夾具數量較多，進一步增加了工裝的投入，并且焊接質量不易控制，不夠穩定，同時B柱總成的精度也難以控制。

技術實現要素：

有鑒于此，本發明提供一種質量更輕且制造所需模具更少的汽車B柱結構及其制造方法。

為達上述優點，本發明提供一種汽車B柱結構，其包括B柱外板、B柱內板、B柱加強件以及B柱安裝孔加強件，所述B柱外板和所述B柱內板采用鋁合金板材沖壓或鑄造成型，所述B柱加強件采用鋁合金擠出成型，所述B柱加強件以及所述B柱安裝孔加強件連接于所述B柱外板和所述B柱內板之間而形成汽車B柱結構。

進一步地，所述B柱安裝孔加強件采用鋼板折彎成型。

進一步地，所述B柱加強件以及B柱安裝孔加強件通過結構膠粘接于所述B柱外板和所述B柱內板之間。

進一步地，所述B柱外板、B柱內板、B柱加強件以及B柱安裝孔加強件之間通過結構膠粘接和鉚接的方式進行連接。

進一步地，所述B柱加強件為用于安裝前后鎖扣的加強件；所述B柱安裝孔加強件包括第一B柱安裝孔加強件、第二B柱安裝孔加強件、第三B柱安裝孔加強件和第四B柱安裝孔加強件，所述第一B柱安裝孔加強件為用于安裝安全帶卷首起上固定點的加強件；所述第二B柱安裝孔加強件和所述第三B柱安裝孔加強件為用于安裝隔板的加強件；第四B柱安裝孔加強件為用于安裝鎖扣的螺母板。

進一步地，所述B柱加強件、所述第四B柱安裝孔加強件和所述B柱外板通過結構膠粘接而形成B柱外板總成，所述第一B柱安裝孔加強件、所述第二B柱安裝孔加強件、所述第三B柱安裝孔加強件與所述B柱內板通過結構膠粘接而形成B柱內板總成，所述B柱內板總成和B柱外板總成通過結構膠粘接而形成汽車B柱結構。

進一步地，本發明還提供一種汽車B柱制造方法，其包括如下步驟：

采用鋁合金板材沖壓或鑄造成型出B柱外板、B柱內板；

采用鋁合金擠出成型出B柱加強件，并制造出B柱安裝孔加強件；

將所述B柱加強件以及所述B柱安裝孔加強件連接于所述B柱外板和所述B柱內板之間，從而形成所述汽車B柱。

進一步地，所述B柱安裝孔加強件采用鋼板折彎成型。

進一步地，所述B柱加強件以及所述B柱安裝孔加強件通過結構膠粘接于所述B柱外板和所述B柱內板之間。

進一步地，所述結構膠的固化工藝條件為：在加熱器內將所述結構膠升溫至150℃±20℃，并在該溫度下保溫50分鐘±5分鐘，然后將其冷卻至室溫。

由于本發明的B柱外板和B柱內板采用鋁合金板材沖壓或鑄造成型，B柱加強件采用鋁合金擠出成型，因此本發明的汽車B柱結構質量更輕且制造所需模具更少。

附圖說明

圖1為本發明的一實施例的汽車B柱結構的各零件的結構示意圖。

圖2a至2c為本發明的汽車B柱結構的第一、二、三B柱安裝孔加強件在涂上結構膠后的側視圖。

圖3為本發明的汽車B柱結構的B柱內板的側視圖。

圖4為本發明的汽車B柱結構的B柱內板總成的立體結構示意圖。

圖5a和5b為本發明的汽車B柱結構的B柱加強件在涂上結構膠后的側視圖和主視圖。

圖6a和6b為本發明的汽車B柱結構的B柱外板的側視圖和主視圖。

圖7為本發明的汽車B柱結構的第四安裝孔加強件在涂上結構膠后的主視圖。

圖8a和8b為本發明的汽車B柱結構的B柱外板總成的側視圖和主視圖。

圖9a和9b為本發明的汽車B柱結構的B柱內板總成在涂上結構膠后的主視圖和側視圖。

圖10為本發明的汽車B柱結構的側視圖。

具體實施方式

以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。

如圖1所示，本發明的一實施例的汽車B柱結構包括B柱外板1、B柱內板2、B柱加強件3、以及B柱安裝孔加強件(包括第一B柱安裝孔加強件4、第二B柱安裝孔加強件5、第三B柱安裝孔加強件6以及第四B柱安裝孔加強件7)。

在本實施例中，B柱加強件3位于B柱的下半部分，其為用于安裝前后鎖扣的加強件，同時還可增強B柱的結構強度；第一B柱安裝孔加強件4為用于安裝安全帶卷首起上固定點的加強件；第二B柱安裝孔加強件5及第三B柱安裝孔加強件6為用于安裝隔板的加強件；第四B柱安裝孔加強件7為用于安裝鎖扣的螺母板。這些加強件在不同的車里因車輛配置的不同，形狀和作用都會有所不同。

B柱外板1和B柱內板2采用鋁合金板材沖壓或鑄造成型，B柱加強件3采用鋁合金擠出成型，第一B柱安裝孔加強件4、第二B柱安裝孔加強件5、第三B柱安裝孔加強件6以及第四B柱安裝孔加強件7采用鋼板折彎成型。

在組裝時，B柱加強件3先通過結構膠a和鉚接的方式連接于B柱外板1，然后再將第四B柱安裝孔加強件7通過結構膠a和鉚接的方式連接于B柱加強件3上而形成B柱外板總成9。第一B柱安裝孔加強件4、第二B柱安裝孔加強件5、第三B柱安裝孔加強件6通過結構膠a和鉚接的方式連接于B柱內板2而形成B柱內板總成8。最后，B柱內板總成8和B柱外板總成9再通過結構膠a粘接和鉚接的方式形成汽車B柱結構10。

下面就該汽車B柱結構的制作方法進行詳細描述。

先采用鋁合金板材沖壓或鑄造成型出B柱外板1、B柱內板2，再采用鋁合金擠出成型出B柱加強件3，采用鋼板折彎成型出第一B柱安裝孔加強件4、第二B柱安裝孔加強件5、第三B柱安裝孔加強件6以及第四B柱安裝孔加強件7。由于B柱外板1和B柱內板2采用鋁合金板材沖壓或鑄造成型，B柱加強件3采用鋁合金擠出成型，B柱安裝孔加強件采用鋼板折彎成型，因此本發明的汽車B柱結構質量更輕且制造所需模具更少。

然后如圖2a-2c、3-4所示，在第一B柱安裝孔加強件4、第二B柱安裝孔加強件5、第三B柱安裝孔加強件6的與B柱內板2的搭接面上涂上結構膠a，將涂完結構膠a的第一B柱安裝孔加強件4、第二B柱安裝孔加強件5、第三B柱安裝孔加強件6按照預先設計的位置通過夾具(圖未示)定位裝配在B柱內板2上，同時通過夾具夾緊第一B柱安裝孔加強件4、第二B柱安裝孔加強件5、第三B柱安裝孔加強件6與B柱內板2，使結構膠a在其搭接面間鋪開。再將鉚釘和鉚接螺母穿過第一B柱安裝孔加強件4、第二B柱安裝孔加強件5、第三B柱安裝孔加強件6與B柱內板2上的對應的鉚釘孔b和鉚接螺母孔c進行鉚接，用于在結構膠a固化前限制第一B柱安裝孔加強件4、第maodin二B柱安裝孔加強件5、第三B柱安裝孔加強件6與B柱內板2之間的相互移動。鉚接完成后再松開夾具，最終得到如圖4所示的B柱內板總成8。

然后，如圖圖5a和5b、6a和6b、7和8a和8b所示，在B柱加強件3的與B柱外板1的搭接面上涂上結構膠a，將涂完結構膠a的B柱加強件3按照預先設計的位置通過夾具(圖未示)定位裝配在B柱外板1上，同時通過夾具夾緊B柱加強件3與B柱外板1，使結構膠a在其搭接面間鋪開。再在第四B柱安裝孔加強件7的與B柱加強件3的搭接面上涂上結構膠a，將涂完結構膠a的第四B柱安裝孔加強件7按照預先設計的位置通過夾具(圖未示)定位裝配在B柱加強件3上，同時通過夾具夾緊B柱加強件3與第四B柱安裝孔加強件7，使結構膠a在其搭接面間鋪開。再將鉚釘和鉚接螺母穿過B柱加強件3、第四B柱安裝孔加強件7與B柱外板1上的對應的鉚接螺母孔c從而進行鉚接，用于在結構膠a固化前限制B柱加強件3、第四B柱安裝孔加強件7與B柱外板1之間的相互移動。鉚接完成后再松開夾具，最終得到如圖8所示的B柱外板總成9。

接著，如圖9a和9b、10所示，在B柱內板總成8的與B柱外板總成9的搭接面上涂上結構膠a，將涂完結構膠a的B柱內板總成8按照預先設計的位置通過夾具(圖未示)定位裝配在B柱外板總成9上，同時通過夾具夾緊B柱內板總成8與B柱外板總成9，使結構膠a在其搭接面間鋪開。再將鉚釘穿過B柱內板總成8與B柱外板總成9上的對應的鉚釘孔b從而進行鉚接，用于在結構膠a固化前限制B柱內板總成8與B柱外板總成9之間的相互移動。鉚接完成后再松開夾具，然后再將其放置在加熱器內，將結構膠升溫至150℃±20℃，并在該溫度下保溫50分鐘±5分鐘，再將其冷卻至室溫，從而對結構膠a進行固化并最終得到如圖10所示的汽車B柱結構10。

綜上所述，由于B柱外板1和B柱內板2采用鋁合金板材沖壓或鑄造成型，B柱加強件3采用鋁合金擠出成型，B柱安裝孔加強件采用鋼板折彎成型，因此本發明的汽車B柱結構質量更輕且制造所需模具更少。而且，由于汽車B柱結構10的各零件間是通過結構膠a和鉚接的方式進行連接，因此汽車B柱結構10的所有零件的裝配均可在一套夾具上實現定位、安裝，提高了汽車B柱結構10的的精度。

此外，本發明的該實施例的B柱加強件與B柱安裝孔加強件的數量和結構并不用于限定本發明，其數量和結構根據車型和具體的B柱結構而定。另外，汽車B柱結構10的所有零件的鉚釘孔、鉚接螺母孔的數量和結構并不用于限定本發明，只要能夠實現在結構膠a固化前限制零件間相互移動，起預固定的作用，鉚釘或鉚接的形式可以根據設計需要而變換，例如，根據設計需要，也可以使用鉚接螺母、自沖鉚釘等其他鉚接方式進行鉚接。

以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。