本發(fā)明屬于汽車的車身結(jié)構(gòu)領(lǐng)域，尤其涉及一種提升汽車白車身扭轉(zhuǎn)模態(tài)剛度的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)及其安裝方法。

背景技術(shù)：

車身骨架結(jié)構(gòu)是整車的關(guān)鍵總成之一，也是乘客和行李的載體(承載式車身)。車身設(shè)計除了要保證其外觀的造型設(shè)計外，還要保證其性能的要求，白車身的扭轉(zhuǎn)模態(tài)及剛度就是整車性能要求的重要一環(huán)，因此，白車身骨架結(jié)構(gòu)必須要有足夠的扭轉(zhuǎn)模態(tài)及剛度。國內(nèi)外很多車型在前期開發(fā)過程中總是扭轉(zhuǎn)模態(tài)及剛度不能滿足車身性能要求，后期進(jìn)行大量反復(fù)修改，帶來成本和周期問題。從仿真結(jié)果來看影響車身扭轉(zhuǎn)性能的主要部位是前艙及后圍結(jié)構(gòu)，特別是后圍結(jié)構(gòu)如果鈑金件之間的連接關(guān)系和連接可靠度不好直接影響到車身扭轉(zhuǎn)模態(tài)及剛度，白車身扭轉(zhuǎn)模態(tài)、剛度不足，車輛在行駛過程中車身局部就會發(fā)生嚴(yán)重變形，直接影響白車身與后蓋之間的配合度，導(dǎo)致掉漆、干涉、異響、嚴(yán)重的甚至還會引起疲勞耐久問題、灰塵雨水侵入等問題。因此要求白車身骨架結(jié)構(gòu)必須具有足夠的扭轉(zhuǎn)模態(tài)及剛度，避免上述耐久、nvh等問題的發(fā)生。

在實現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下問題：為了提升白車身骨架結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)模態(tài)及剛度性能，目前常用方法有：更改關(guān)鍵結(jié)構(gòu)處相關(guān)零件的料厚，或者在對扭轉(zhuǎn)模態(tài)及剛度影響較大的結(jié)構(gòu)處增加加強(qiáng)件。這些改進(jìn)方法也有其不足之處：一方面增加了整車重量，不利于車身的輕量化；另一方面也會增加單車的制造成本。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種更為有效的提升白車身扭轉(zhuǎn)模態(tài)及剛度，以避免汽車在行駛的過程中出現(xiàn)異響、共振和耐久等問題的提升汽車白車身扭轉(zhuǎn)模態(tài)剛度的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)及其安裝方法。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種提升汽車白車身扭轉(zhuǎn)模態(tài)剛度的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)，具有：

d柱上接頭、d柱上接頭連接板、d柱上接頭加強(qiáng)結(jié)構(gòu)、d柱接頭下加強(qiáng)結(jié)構(gòu)、c柱上接頭、c柱上接頭連接板；

所述d柱上接頭加強(qiáng)結(jié)構(gòu)和d柱接頭下加強(qiáng)結(jié)構(gòu)位于d柱上接頭和后輪罩外板本體之間，d柱上接頭加強(qiáng)結(jié)構(gòu)和d柱接頭下加強(qiáng)結(jié)構(gòu)為一體式結(jié)構(gòu)，所述d柱上接頭加強(qiáng)結(jié)構(gòu)與所述d柱上接頭連接板連接；所述d柱上接頭加強(qiáng)結(jié)構(gòu)和d柱接頭下加強(qiáng)結(jié)構(gòu)與c柱內(nèi)板本體連接；

c柱上接頭連接板與后邊梁加強(qiáng)板連接；c柱上接頭連接板與側(cè)圍和d柱上接頭加強(qiáng)結(jié)構(gòu)連接；

所述d柱上接頭加強(qiáng)結(jié)構(gòu)和d柱接頭下加強(qiáng)結(jié)構(gòu)與后輪罩外板本體連接。

所述c柱上接頭連接板位于側(cè)圍外板和側(cè)圍內(nèi)板之間。

所述d柱上接頭加強(qiáng)結(jié)構(gòu)、d柱接頭下加強(qiáng)結(jié)構(gòu)、c柱上接頭連接板上設(shè)有減重孔。

所述d柱上接頭加強(qiáng)結(jié)構(gòu)與所述d柱上接頭連接板采用點焊連接；所述d柱上接頭加強(qiáng)結(jié)構(gòu)和d柱接頭下加強(qiáng)結(jié)構(gòu)與c柱內(nèi)板本體采用點焊連接。如

c柱上接頭連接板與后邊梁加強(qiáng)板采用膠粘連接；c柱上接頭連接板與側(cè)圍和d柱上接頭加強(qiáng)結(jié)構(gòu)采用點焊連接。

所述d柱上接頭加強(qiáng)結(jié)構(gòu)和d柱接頭下加強(qiáng)結(jié)構(gòu)與后輪罩外板本體采用點焊連接。

d柱上接頭加強(qiáng)結(jié)構(gòu)和d柱接頭下加強(qiáng)結(jié)構(gòu)為上厚下薄結(jié)構(gòu)。

一種上述的提升汽車白車身扭轉(zhuǎn)模態(tài)剛度的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的安裝方法，包括如下步驟：

1)所述d柱上接頭加強(qiáng)結(jié)構(gòu)與所述d柱上接頭連接板連接；所述d柱上接頭加強(qiáng)結(jié)構(gòu)和d柱接頭下加強(qiáng)結(jié)構(gòu)與c柱內(nèi)板本體連接；

2)d柱上接頭連接板焊接完成后，c柱上接頭連接板與后邊梁加強(qiáng)板采用膠粘連接；

3)c柱上接頭連接板與側(cè)圍和d柱上接頭加強(qiáng)結(jié)構(gòu)采用點焊連接；

4)上車身與下車身焊接，所述d柱上接頭加強(qiáng)結(jié)構(gòu)和d柱接頭下加強(qiáng)結(jié)構(gòu)與后輪罩外板本體采用點焊連接。

上述技術(shù)方案中的一個技術(shù)方案具有如下優(yōu)點或有益效果，可以有效提升白車身骨架結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)模態(tài)及剛度。避免車輛在行駛過程中，車身局部發(fā)生嚴(yán)重變形，產(chǎn)生異響等噪聲問題；避免車身骨架關(guān)鍵連接處的鈑金件耐久等問題；同時也避免在整車轉(zhuǎn)彎行駛過程中，產(chǎn)生的操穩(wěn)和轉(zhuǎn)向性能問題。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例中提供的提升汽車白車身扭轉(zhuǎn)模態(tài)剛度的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1的提升汽車白車身扭轉(zhuǎn)模態(tài)剛度的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為圖1提升汽車白車身扭轉(zhuǎn)模態(tài)剛度的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的分解結(jié)構(gòu)示意圖；

上述圖中的標(biāo)記均為：1、后頂蓋橫梁結(jié)構(gòu)，2、d柱上接頭，3、d柱上接頭連接板，4、d柱上接頭加強(qiáng)結(jié)構(gòu)，5、d柱接頭下加強(qiáng)結(jié)構(gòu)，6、c柱內(nèi)板本體，7、后輪罩內(nèi)板本體，8、c柱上接頭，9、c柱上接頭連接板，10、后輪罩外板本體，11、減重孔，12、接頭過渡區(qū)域。

具體實施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明實施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。

實施例一

參見圖1-3，一種提升汽車白車身扭轉(zhuǎn)模態(tài)剛度的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)，具有：

d柱上接頭2、d柱上接頭連接板3、d柱上接頭加強(qiáng)結(jié)構(gòu)4、d柱接頭下加強(qiáng)結(jié)構(gòu)5、c柱上接頭8、c柱上接頭連接板9；

d柱上接頭加強(qiáng)結(jié)構(gòu)4和d柱接頭下加強(qiáng)結(jié)構(gòu)5位于d柱上接頭2和后輪罩外板本體10之間，d柱上接頭加強(qiáng)結(jié)構(gòu)4和d柱接頭下加強(qiáng)結(jié)構(gòu)5為一體式結(jié)構(gòu)，d柱上接頭加強(qiáng)結(jié)構(gòu)4與d柱上接頭連接板3連接；d柱上接頭加強(qiáng)結(jié)構(gòu)4和d柱接頭下加強(qiáng)結(jié)構(gòu)5與c柱內(nèi)板本體6連接；

c柱上接頭連接板9與后邊梁加強(qiáng)板連接；c柱上接頭連接板9與側(cè)圍和d柱上接頭加強(qiáng)結(jié)構(gòu)4連接；

d柱上接頭加強(qiáng)結(jié)構(gòu)4和d柱接頭下加強(qiáng)結(jié)構(gòu)5與后輪罩外板本體10連接。

c柱上接頭連接板9位于側(cè)圍外板和側(cè)圍內(nèi)板之間。

d柱上接頭加強(qiáng)結(jié)構(gòu)4、d柱接頭下加強(qiáng)結(jié)構(gòu)5、c柱上接頭連接板9上設(shè)有減重孔11。

d柱上接頭加強(qiáng)結(jié)構(gòu)4與d柱上接頭連接板3采用點焊連接；d柱上接頭加強(qiáng)結(jié)構(gòu)4和d柱接頭下加強(qiáng)結(jié)構(gòu)5與c柱內(nèi)板本體6采用點焊連接。如

c柱上接頭連接板9與后邊梁加強(qiáng)板采用膠粘連接；c柱上接頭連接板9與側(cè)圍和d柱上接頭加強(qiáng)結(jié)構(gòu)4采用點焊連接。

d柱上接頭加強(qiáng)結(jié)構(gòu)4和d柱接頭下加強(qiáng)結(jié)構(gòu)5與后輪罩外板本體10采用點焊連接。

d柱上接頭加強(qiáng)結(jié)構(gòu)4和d柱接頭下加強(qiáng)結(jié)構(gòu)5為上厚下薄結(jié)構(gòu)。

在d柱上接頭2和后輪罩外板之間增加兩個加強(qiáng)結(jié)構(gòu)連接。使加強(qiáng)結(jié)構(gòu)和d柱上接頭連接板3及頂蓋后頂橫梁右下連接板形成一個閉合的弧形空腔結(jié)構(gòu)圓滑過渡，正好布置在側(cè)圍和頂蓋接頭的過渡區(qū)域，該區(qū)域圓滑過渡避讓接頭后焊接，截面大，接頭剛度較好。除此之外，還形成另外一個除后背門框處的閉合d環(huán)結(jié)構(gòu)的閉合路徑結(jié)構(gòu)。該閉合的環(huán)路結(jié)構(gòu)在后地板橫梁，左后輪罩外板，兩加強(qiáng)結(jié)構(gòu)，后頂橫梁加強(qiáng)板，兩加強(qiáng)結(jié)構(gòu)和右后輪罩外板之間構(gòu)成一個閉合的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，使得上車身和下車身之間形成更有效的連接。該環(huán)狀結(jié)構(gòu)優(yōu)化了傳力路徑，使得后彈簧座的載荷可以通過c柱傳遞至上部車身，同時也可以通過該環(huán)狀結(jié)構(gòu)傳遞至上部車身。增加上車身與下車身之間的連接，可以有效的增強(qiáng)車身骨架的扭轉(zhuǎn)模態(tài)及剛度，提高整車的扭轉(zhuǎn)模態(tài)及剛度性能。

該d柱上接頭2和后輪罩外板之間所增加的兩加強(qiáng)結(jié)構(gòu)中，上厚下薄，合理設(shè)定零件的料厚，此布置正好彌補(bǔ)了車身下部強(qiáng)上部弱的缺陷，厚度分布均勻，不至于采用整體式加強(qiáng)結(jié)構(gòu)上下厚度一樣，增加車身重量。

加強(qiáng)結(jié)構(gòu)與后輪罩外板之間采用焊點連接及d柱上接頭2采用閉合空腔過渡后再用焊點連接，接頭截面大，結(jié)構(gòu)強(qiáng)，避免了因接頭弱而引起的扭轉(zhuǎn)模態(tài)及剛度不足問題。

該加強(qiáng)結(jié)構(gòu)上開了減重孔11及合理設(shè)定零件的料厚，在提升白車身扭轉(zhuǎn)剛度的同時，可以有效減少白車身重量，有利于車身的輕量化。

同時，在c柱上接頭8和d柱上接頭2之間增加兩個加強(qiáng)結(jié)構(gòu)，使得c柱上接頭8和d柱上接頭2之間的y向截面，形成閉合的截面。增強(qiáng)d、c柱上接頭8的截面剛度，提升車身的扭轉(zhuǎn)模態(tài)及剛度性能。

d柱上下接頭加強(qiáng)結(jié)構(gòu)安裝于d柱上接頭2和后輪罩外板之間。是上車身的一部分，但連接著下車身。

d柱上接頭加強(qiáng)結(jié)構(gòu)4屬于上車身，因此它先與d柱上接頭連接板3、c柱內(nèi)板本體6之間采用點焊連接。

c柱上接頭連接板9也屬于上車身的部分。待d柱上接頭連接板3焊接完成后，c柱上接頭連接板9與后邊梁加強(qiáng)板采用膠粘連接。避免焊點工序的問題，導(dǎo)致兩者之間無法連接。然后c柱上接頭連接板9與側(cè)圍、d柱上接頭加強(qiáng)結(jié)構(gòu)4之間采用點焊連接。

圖2是在c柱和d柱上接頭2之間的y向結(jié)構(gòu)示意圖。在側(cè)圍外板和側(cè)圍內(nèi)板之間增加c柱上接頭連接板9，可以提升該處截面性能，增加白車身的扭轉(zhuǎn)剛度性能。

上車身與下車身焊接時，d柱上接頭加強(qiáng)結(jié)構(gòu)4與后輪罩外板本體1010之間采用點焊連接。這樣既能保證焊接工序的正確性，也能保證每個件之間的連接可靠度。

同時，在d柱上接頭加強(qiáng)結(jié)構(gòu)4和c柱上接頭8連接上巧妙的增設(shè)了一些減重孔11，通過巧妙的增設(shè)這些減重孔11，可以去除冗余的質(zhì)量，有效地減輕白車身重量，有利于車身的輕量化。

圖3是c柱上接頭8和d柱上接頭2之間增加的兩加強(qiáng)結(jié)構(gòu)，上厚下薄，此布置正好彌補(bǔ)了車身下部強(qiáng)上部弱的缺陷，厚度分布均勻，且支架結(jié)構(gòu)簡單、成本較低、易于制造實現(xiàn)、拆卸方便。

本發(fā)明的白車身扭轉(zhuǎn)模態(tài)及剛度加強(qiáng)結(jié)構(gòu)通過在d柱上接頭2和c柱上接頭8處各增加上下兩個加強(qiáng)結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)上車身的c柱和d柱之間，上車身和下車身之間的連接，且此件上厚下薄，此布置正好彌補(bǔ)了車身下部強(qiáng)上部弱缺陷，厚度布置合理；同時加強(qiáng)結(jié)構(gòu)和d柱上接頭連接板3及頂蓋后頂橫梁右下連接板形成一個閉合的弧形空腔結(jié)構(gòu)圓滑過渡，正好布置在后圍處的側(cè)圍和頂蓋的過渡區(qū)域，該區(qū)域圓滑過渡避讓接頭后焊接，截面大，接頭剛度較好，而且連接可靠度較好。除此之外，還形成另外一個除后背門框處閉合d環(huán)結(jié)構(gòu)的閉合路徑結(jié)構(gòu)。該閉合的環(huán)路結(jié)構(gòu)在后地板橫梁，左后輪罩外板，兩加強(qiáng)結(jié)構(gòu)，后頂橫梁加強(qiáng)板，兩加強(qiáng)結(jié)構(gòu)和右后輪罩外板之間構(gòu)成一個閉合的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，使得上車身和下車身之間形成更有效的連接。該環(huán)狀結(jié)構(gòu)優(yōu)化了傳力路徑，使得后彈簧座的載荷可以通過c柱傳遞至上部車身，同時也可以通過該環(huán)狀結(jié)構(gòu)傳遞至上部車身。增加上車身與下車身之間的連接，可以有效的增強(qiáng)車身骨架的扭轉(zhuǎn)模態(tài)及剛度，提高整車的扭轉(zhuǎn)模態(tài)及剛度性能。通過cae分析驗證，白車身結(jié)構(gòu)采用本發(fā)明中的新結(jié)構(gòu)設(shè)計后，白車身扭轉(zhuǎn)剛度由原來的13873nm/deg提高至14760nm/deg，提升了約6％；扭轉(zhuǎn)模態(tài)由28.49hz提高至30.69hz?？梢钥闯?，與已有的結(jié)構(gòu)設(shè)計相比，本發(fā)明中增加d柱上接頭加強(qiáng)結(jié)構(gòu)4后，白車身扭轉(zhuǎn)模態(tài)頻率及扭轉(zhuǎn)剛度提高明顯。以避免汽車在行駛的過程中出現(xiàn)異響、共振和耐久等問題。

實施例二

一種上述的提升汽車白車身扭轉(zhuǎn)模態(tài)剛度的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的安裝方法，包括如下步驟：

1)d柱上接頭加強(qiáng)結(jié)構(gòu)4與d柱上接頭連接板3連接；d柱上接頭加強(qiáng)結(jié)構(gòu)4和d柱接頭下加強(qiáng)結(jié)構(gòu)5與c柱內(nèi)板本體6連接；

2)d柱上接頭連接板3焊接完成后，c柱上接頭連接板9與后邊梁加強(qiáng)板采用膠粘連接；

3)c柱上接頭連接板9與側(cè)圍和d柱上接頭加強(qiáng)結(jié)構(gòu)4采用點焊連接；

4)上車身與下車身焊接，d柱上接頭加強(qiáng)結(jié)構(gòu)4和d柱接頭下加強(qiáng)結(jié)構(gòu)5與后輪罩外板本體10采用點焊連接。

上述技術(shù)方案中的一個技術(shù)方案具有如下優(yōu)點或有益效果，可以有效提升白車身骨架結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)模態(tài)及剛度。避免車輛在行駛過程中，車身局部發(fā)生嚴(yán)重變形，產(chǎn)生異響等噪聲問題；避免車身骨架關(guān)鍵連接處的鈑金件耐久等問題；同時也避免在整車轉(zhuǎn)彎行駛過程中，產(chǎn)生的操穩(wěn)和轉(zhuǎn)向性能問題。

1.在c柱上接頭8和d柱上接頭2之間增加兩個加強(qiáng)結(jié)構(gòu)，使得c柱上接頭8和d柱上接頭2之間的y向截面，形成閉合的截面。增強(qiáng)d、c柱上接頭8的截面剛度，經(jīng)分析，白車身的扭轉(zhuǎn)模態(tài)提升約7％左右，白車身的扭轉(zhuǎn)剛度提升約6％左右，避免扭轉(zhuǎn)模態(tài)及剛度不足引起的白車身與后蓋之間的配合度、異響、嚴(yán)重的甚至還會引起疲勞耐久問題問題。

2.在d柱上接頭2和后輪罩外板之間增加兩個加強(qiáng)結(jié)構(gòu)連接。使加強(qiáng)結(jié)構(gòu)和d柱上接頭連接板3及頂蓋后頂橫梁右下連接板形成一個閉合的弧形空腔結(jié)構(gòu)整體圓滑過渡，正好布置在側(cè)圍和頂蓋的接頭過渡區(qū)域12，該區(qū)域圓滑過渡避讓接頭后焊接，截面大，接頭剛度較好。

3.兩加強(qiáng)結(jié)構(gòu)合理設(shè)定零件的料厚，上厚下薄，此布置正好彌補(bǔ)了車身下部強(qiáng)上部弱的缺陷，厚度分布均勻，不至于采用整體式加強(qiáng)結(jié)構(gòu)上下厚度一樣，增加車身重量，且支架結(jié)構(gòu)簡單、易于制造實現(xiàn)、拆卸方便。

4.增強(qiáng)了上車身與下車身之間的連接，優(yōu)化了后彈簧座處的傳力路徑。避免c柱上接頭8分擔(dān)較大的載荷，可以有效減小該處的開裂風(fēng)險。

5.c柱上接頭連接板9與后邊梁加強(qiáng)板之間采用膠粘連接，解決焊接工藝導(dǎo)致的無法連接問題，便于工藝的實現(xiàn)。

6.d柱上接頭2和后輪罩外板之間的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)開了減重孔11，且合理設(shè)定零件的料厚，可以減輕白車身的重量，有利于車身輕量化。

上面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行了示例性描述，顯然本發(fā)明具體實現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種非實質(zhì)性的改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)將本發(fā)明的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場合的，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。