CN115257933A - 一种汽车车身结构增强胶块 - Google Patents

Abstract

本发明涉及汽车技术领域，公开了一种汽车车身结构增强胶块，包括骨架、发泡材料、车身加强板和车身内板；所述发泡材料通过注塑成型的方式设置在骨架上；所述骨架和车身加强板之间、骨架和车身内板均设置有发泡材料；所述骨架、车身加强板和车身内板通过发泡材料发泡粘接形成整体结构。本发明安装卡扣与骨架采用一体注塑成型，环氧树脂发泡材料与PA6骨架采用二次注塑方式成型；增强胶块组件夹装于车身内板和车身加强板之间；在涂装电泳烘干时发泡，从而是增强胶块组件、车身内板和车身加强板形成整体结构，不仅可以提高车辆的碰撞性能，同时也可以提高车身刚度和模态，减少车身局部应力，降低NVH噪声。

Description

一种汽车车身结构增强胶块

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，具体是一种汽车车身结构增强胶块。

背景技术

近些年，随着汽车行业的快速发展，客户对车辆的安全性及驾乘舒适性要求也越来越高，如何提高车辆的碰撞性能及NVH(Noise、Vibration&Harshness)性能已经是各大主机厂极其重要的研究内容，传统的研究内容主要还是通过车身钢板本身的加强(如增加钢板的厚度以及采用高强度钢板等)以及增加车身钢板加强件来实现，但是主要存在的弊端：1、增加车身重量，车辆油耗增加，燃油经济性能变差；2、导致车身结构复杂，装配实施难度大，部分方案可能受制于工艺等因素，甚至无法实现，从而不得不降低目标要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种汽车车身结构增强胶块，在车身内板和加强板之间形成的空腔内，安装经过注塑工艺形成的增强胶块组件，通过增强胶块组件本身的结构和材质，将钣金形成的空腔填充，从而在车身内板与加强板之间形成更强的支撑，解决上述技术问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种汽车车身结构增强胶块，包括骨架、发泡材料、车身加强板和车身内板；

所述发泡材料通过注塑成型的方式设置在骨架上，所述骨架设置在车身加强板和车身内板之间，所述骨架安装在车身内板上；所述车身加强板和车身内板连接；

所述骨架和车身加强板之间、骨架和车身内板均设置有发泡材料；

所述骨架、车身加强板和车身内板通过发泡材料发泡粘接形成整体结构。

优选地，所述骨架采用PA6材料注塑成型。

优选地，所述发泡材料的材质为环氧树脂。

优选地，所述骨架上设置有若干安装卡扣，安装卡扣与骨架为一体式注塑成型；

所述车身内板上设置有若干卡槽，骨架通过安装卡扣和卡槽卡合安装在车身内板上。

优选地，所述骨架上设置有若干焊钳过孔；

所述骨架的中部进行镂空设置，形成纵横交错的肋板，纵横交错的肋板形成排液槽。

优选地，所述骨架上还设置有若干排气孔，排气孔设置在骨架的肋板交叉处和周侧内边。

优选地，所述排气孔的孔壁贯穿发泡材料，且排气孔的口部与发泡材料上表面平滑过渡。

优选地，所述骨架上设置有凹槽，发泡材料通过注塑的方式附着在骨架上的凹槽内。

优选地，所述车身加强板和车身内板固定连接；

发泡前，所述发泡材料与车身加强板和车身内板之间存在的间隙，发泡后，发泡材料粘附在车身内板和车身加强板的内侧。

优选地，所述发泡材料与车身加强板和车身内板之间的间隙小于2.5mm。

本发明的有益效果：

1、本发明安装卡扣与骨架采用一体注塑一次成型，环氧树脂发泡材料与PA6骨架采用二次注塑方式成型；增强胶块组件夹装于车身内板和车身加强板之间；在涂装电泳烘干时发泡，从而是增强胶块组件、车身内板和车身加强板形成整体结构，不仅可以提高车辆的碰撞性能，同时也可以提高车身刚度和模态，减少车身局部应力，降低NVH噪声；

2、本发明在骨架上设计有排液槽，可排出涂装前处理及电泳槽中的液体，避免串槽，在骨架上开设排气孔，可排出涂装前处理及电泳槽时出现的气体，避免积气，在骨架上开设焊钳过孔，给工艺焊钳留出空间，避免车身钢板部分焊点焊接不了；同时骨架及发泡材料的密度较小，质量较轻，同样性能比增加的车身钣金重量轻，提高了车身轻量化，降低车身油耗；采用发泡粘接装配实施工艺，减少焊接，提高工艺可操作性。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明增强胶块组件结构示意图；

图2是本发明增强胶块组件与车身钣金组装剖视图；

图3是本发明增强胶块组件俯视图；

图4是本发明增强胶块组件剖面示意图。

图中：1、增强胶块组件；2、安装卡扣；3、焊钳过孔；4、排气孔；5、骨架；6、发泡材料；7、车身加强板；8、车身内板；81、卡槽；9、排液槽。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，一种汽车车身结构增强胶块，包括若干安装卡扣2、焊钳过孔3、若干排气孔4、骨架5、发泡材料6和排液槽9。安装卡扣2、若干焊钳过孔3、若干排气孔4、骨架5、发泡材料6和若干排液槽9组成增强胶块组件1。

骨架5采用PA6材料注塑成型，PA6材料的强度高，易成型且价格低，发泡材料6采用环氧树脂，其中，安装卡扣2与骨架5采用一体注塑一次成型，发泡材料6与骨架5采用二次注塑方式成型，使发泡材料6包覆在骨架5上，成型方便。

环氧树脂具有优良的耐化学品性，具有较好的粘接强度，特别是对金属粘接性好，同时还具有较好的耐热性和电绝缘性。因此，发泡材料6采用环氧树脂可以为后期加热发泡时更好的与车身加强板7和车身内板8粘接。

如图2所示，增强胶块组件1夹装设置在车身加强板7和车身内板8之间，在发泡处理前，增强胶块组件1与车身加强板7和车身内板8存在间隙，间隙小于2.5mm，保证发泡后，增强胶块组件1能紧固粘接在车身加强板7和车身内板8上，在增强胶块组件1设计前，通过CAE仿真技术，明确车身结构薄弱点以及需要进行车身结构加强的位置，然后确定增强胶块组件1的布置位置，经注塑成型后，夹装布置在车身加强板7和车身内板8之间。

增强胶块组件1通过安装卡扣2卡合在车身内板8上的卡槽81内，完成初步的安装固定，形成与车身加强板7、车身内板8的配合结构。

在设计增强胶块组件1时，除考虑增强胶块组件1的本身结构强度以外，还需要考虑到焊钳的避让，因车身在组装时，为增强结构的稳定性，需进行焊接固定，如车身加强版7和车身内板8的焊接，若不设置避空位置，后续部分焊接操作将很难进行，增加焊接难度，甚至需调整生产工艺，因此，在骨架5上设置若干焊钳过孔3，如图3所示，来避让焊钳，便于焊钳穿插焊接，同时减轻骨架5自重。

增强胶块组件1通过安装卡扣2扣在车身内板8上的卡槽81内，使增强胶块组件1与车身内板8安装固定，再将车身内板8与车身加强板7进行焊接，然后形成焊接总成，此时增强胶块组件1夹装固定在车身内板8与车身加强板7之间。车身内板8与车身加强板7焊接完成后，再与车身其他零部件的焊接，骨架5上设置的若干焊钳过孔3，有效的解决焊接角度及焊钳位置难以操作的问题，便于各部件焊接的进行，降低焊接难度。

在车身的生产过程中，涉及磷化、水洗、酸洗、钝化和电泳涂装等处理工艺，在处理过程中，上一个工艺的处理液未及时排出，流入到下一工艺中，会造成液体串槽等问题，同时在电泳时，封闭式或半封闭式骨架5排液、排气不畅，会造成骨架5沟壑处产生积气问题，对车身的钣金质量造成严重影响，导致涂装前处理槽液的报废及电泳不良，因此需对增强胶块组件1进行排液引导。

如图1、图3所示，在骨架5上设置若干排气孔4和若干排液槽9，骨架5注塑成型时，为降低骨架5重量，将骨架5中部进行镂空设置(注塑前设计，注塑后直接成型)，形成纵横交错的肋板，纵横交错的肋板则形成了排液槽9，排气孔4设置在骨架5的肋板交叉处和骨架5的边缘，避免工艺处理时肋板交叉处沉积处理液及电泳时积气，气体和处理液通过排气孔4和排液槽9顺利排出，有效的避免积气和积液导致的电泳不良问题，同时也有效的降低了骨架5的重量。

如图2、图4所示，骨架5上设置有凹槽，用于注塑粒子附着在其内并进行限位，发泡材料6通过二次注塑的方式贴敷在骨架5上的凹槽内，且注塑后的发泡材料6的表面与骨架5表面平顺过渡，发泡材料6上设置有若干贯穿孔，排气孔4的孔壁穿过贯穿孔，且排气孔4的口部与发泡材料6上的贯穿孔口部平滑过渡，避免发泡材6封堵排气孔4，保证排气、排液通畅，发泡材料6处在骨架5与车身内板8之间和骨架5与车身加强板7之间。此时发泡材料6未进行发泡处理，发泡材料6与车身加强板7和车身内板8之间均存在间隙。间隙的存在也方便焊接固定操作的进行，降低装配难度。

电泳完后进入高温烘烤工序，采用环氧树脂的发泡材料6受到一定时间(20-25min)的烘烤温度(160-190℃)后进行发泡(发泡和电泳烘干同步进行)，发泡倍率在200％以上，发泡材料6发泡后将其与车身加强板7、车身内板8的间隙填充，由于环氧树脂发泡材料6具有较好的粘接强度和耐化学性能，且强度较大，会牢牢的粘附在车身内板8和车身加强板7的内侧。

增强胶块组件1、车身内板8和车身加强板7经发泡粘接后形成整体结构，不仅可以提高车辆的碰撞性能，同时也可以提高车身刚度和模态，减少车身局部应力，降低NVH噪声。同时骨架5及发泡材料6的密度较小，质量较轻，同样性能比增加的车身钣金重量轻，提高了车身轻量化，降低车身油耗。采用装配实施工艺，减少焊接，提高工艺可操作性。开设有排气孔4和排液槽9的骨架5，可迅速排出涂装前处理液及电泳时出现的气体，避免积气影响车身质量。在骨架5上开设焊钳过孔3，给工艺焊钳留出空间，避免车身钢板部分焊点无法焊接。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可以是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

Claims (10)

1.一种汽车车身结构增强胶块，其特征在于，包括骨架(5)、发泡材料(6)、车身加强板(7)和车身内板(8)；

所述发泡材料(6)通过注塑成型的方式设置在骨架(5)上，所述骨架(5)设置在车身加强板(7)和车身内板(8)之间，所述骨架(5)安装在车身内板(8)上；所述车身加强板(7)和车身内板(8)连接；

所述骨架(5)和车身加强板(7)之间、骨架(5)和车身内板(8)均设置有发泡材料(6)；

所述骨架(5)、车身加强板(7)和车身内板(8)通过发泡材料(6)发泡粘接形成整体结构。

2.根据权利要求1所述的一种汽车车身结构增强胶块，其特征在于，所述骨架(5)采用PA6材料注塑成型。

3.根据权利要求1所述的一种汽车车身结构增强胶块，其特征在于，所述发泡材料(6)的材质为环氧树脂。

4.根据权利要求1所述的一种汽车车身结构增强胶块，其特征在于，所述骨架(5)上设置有若干安装卡扣(2)，安装卡扣(2)与骨架(5)为一体式注塑成型；

所述车身内板(8)上设置有若干卡槽(81)，骨架(5)通过安装卡扣(2)和卡槽(81)卡合安装在车身内板(8)上。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种汽车车身结构增强胶块，其特征在于，所述骨架(5)上设置有若干焊钳过孔(3)；

所述骨架(5)的中部进行镂空设置，形成纵横交错的肋板，纵横交错的肋板形成排液槽(9)。

6.根据权利要求5所述的一种汽车车身结构增强胶块，其特征在于，所述骨架(5)上还设置有若干排气孔(4)，排气孔(4)设置在骨架(5)的肋板交叉处和周侧内边。

7.根据权利要求6所述的一种汽车车身结构增强胶块，其特征在于，所述排气孔(4)的孔壁贯穿发泡材料(6)，且排气孔(4)的口部与发泡材料(6)上表面平滑过渡。

8.根据权利要求1-4任一项所述的一种汽车车身结构增强胶块，其特征在于，所述骨架(5)上设置有凹槽，发泡材料(6)通过注塑的方式附着在骨架(5)上的凹槽内。

9.根据权利要求1-4任一项所述的一种汽车车身结构增强胶块，其特征在于，所述车身加强板(7)和车身内板(8)固定连接；

发泡前，所述发泡材料(6)与车身加强板(7)和车身内板(8)之间存在的间隙，发泡后，发泡材料(6)粘附在车身内板(8)和车身加强板(7)的内侧。

10.根据权利要求9所述的一种汽车车身结构增强胶块，其特征在于，所述发泡材料(6)与车身加强板(7)和车身内板(8)之间的间隙小于2.5mm。

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