一种后地板前横梁总成、后地板总成以及车辆的制作方法

1.本发明涉及后地板总成技术领域，具体涉及一种后地板前横梁总成、后地板总成以及车辆。

背景技术：

2.由于目前市面大多数车型受座椅和中央通道的限制，后地板前横梁在中央通道处的空间急剧减小，在多点侧柱碰撞时，后地板前横梁总成在中间位置很容易发生弯折，从而导致侧柱碰撞的侵入量严重超标，甚至会出现横梁一端直接翘起从而导致严重失效的问题。
3.综上所述，目前的车辆的侧柱碰撞性能存在无法满足要求、后地板前横梁容易突发弯折导致失效的技术问题。

技术实现要素：

4.为解决上述技术问题，本发明提供了一种后地板前横梁总成、后地板总成以及车辆，有效避免横梁突发弯折导致失效的问题，同时提高了车辆的侧柱碰撞性能。
5.实现本发明技术目的的方案为，一种后地板前横梁总成，包括，
6.中部横梁段和分别连接于所述中部横梁段的轴向两端的端部横梁段，且所述中部横梁段的强度大于所述端部横梁段的强度；所述中部横梁段和/或所述端部横梁段具有沿轴向延伸的中空腔。
7.在某些实施例中，所述端部横梁段具有沿轴向延伸的所述中空腔；所述端部横梁段的中空腔的横截面尺寸沿后地板前横梁总成的端部至中部的方向呈增大趋势。
8.在某些实施例中，所述端部横梁段包括用于连接纵梁的对接段和用于连接所述对接段和所述中部横梁段的过渡段；所述过渡段的中空腔的横截面尺寸沿后地板前横梁总成的端部至中部的方向呈增大趋势。
9.在某些实施例中，所述过渡段包括第一板和第二板，所述第一板和所述第二板合围成至少部分所述中空腔；
10.所述第一板和所述第二板中的其中一个与所述对接段为一体式结构、另一个与所述中部横梁段为一体式结构；和/或；所述对接段包括上连接板和下连接板；所述第一板与所述上连接板为一体式结构，所述第二板与所述下连接板为一体式结构。
11.在某些实施例中，所述端部横梁段的中空腔的高度沿后地板前横梁总成的端部至中部的方向呈增大趋势；所述端部横梁段的中空腔的宽度沿后地板前横梁总成的端部至中部的方向呈减小趋势。
12.在某些实施例中，所述后地板前横梁总成的中空腔沿轴向贯通设置；所述端部横梁段的中空腔的高度不大于所述中部横梁段的中空腔的高度；
13.所述后地板前横梁总成的中空腔的横截面的尺寸满足：a≤b≤5.5a，其中，a为横截面的宽度，b为横截面的高度。
14.在某些实施例中，所述端部横梁段的屈服强度为300mpa～500mpa；所述中部横梁段的屈服强度为1300mpa～1500mpa.
15.在某些实施例中，所述中部横梁段上设有溃缩筋，所述溃缩筋与所述中部横梁段的轴向呈角度设置。
16.基于同样的发明构思，本发明还提供了一种后地板总成，包括，
17.后地板本体，
18.上述的后地板前横梁总成，设置于所述后地板本体。
19.基于同样的发明构思，本发明还提供了一种车辆，包括上述的后地板总成。
20.由上述技术方案可知，本发明提供的一种后地板前横梁总成，包括沿轴向连接、依次分布的端部横梁段、中部横梁段和端部横梁段。其中，所述中部横梁段和/或所述端部横梁段具有沿轴向延伸的中空腔，以通过中空腔吸收能量并将能量定向传导，利于引导溃缩方向。中部横梁段的强度均大于连接于中部横梁段两端的所述端部横梁段的强度，一方面，通过强度更大的中部横梁段保证后地板前横梁总成足够的结构强度，有效避免侧柱碰时横梁发生弯折进而导致碰撞失效的问题；另一方面，通过不同强度梁段的合理分布，将后地板前横梁总成划分为两端的软区和中部的硬区，软区与纵梁连接，在多点侧柱碰撞时，软区有效引导溃缩方向，能更好地吸收第一轮碰撞能量、降低碰撞加速度，并引导碰撞溃缩沿着理想的方向，有利于提高车辆的侧柱碰撞性能。
附图说明
21.图1为本发明实施例1提供的后地板前横梁总成的正视示意图；
22.图2为图1中的后地板前横梁总成的俯视示意图；
23.图3为图1中的后地板前横梁总成的爆炸示意图；
24.图4为图1中的后地板前横梁总成的a-a剖面图；
25.图5为图1中的后地板前横梁总成的b-b剖面图；
26.图6为图1中的后地板前横梁总成的c-c剖面图。
27.附图标记说明：100-后地板前横梁总成，110-中部横梁段，111-上板，112-下板，120-端部横梁段，130-对接段，131-上连接板，132-下连接板，140-过渡段，141-第一板，142-第二板，150-中空腔，160-溃缩筋。
具体实施方式
28.为了使本技术所属技术领域中的技术人员更清楚地理解本技术，下面结合附图，通过具体实施例对本技术技术方案作详细描述。
29.申请人发现，相关技术中，并没有对后地板前横梁总成进行强度的分区设置，从而导致在侧柱碰时的变形没有按照y向溃缩，甚至有横梁一端直接翘起从而导致严重失效的问题，很难有效吸收更多的碰撞能量。
30.本技术的发明构思为，在保证后地板前横梁总成的整体强度的同时，通过对后地板前横梁总成进行空间上区域的合理划分，并设置一些引导溃缩，吸收能力的溃缩结构，使得后地板前横梁总成能更好的吸收碰撞能量，并引导碰撞溃缩沿着理想的方向、更符合碰撞时吸能的力学规律，能更好消弭碰撞能量。
31.本技术实施例提供一种后地板前横梁总成、后地板总成以及车辆，有效避免横梁突发弯折导致失效的问题，同时提高了车辆的侧柱碰撞性能。下面结合附图和具体实施例对本技术进行详细说明：
32.实施例1
33.如图1-图6所示，本实施例提供了一种后地板前横梁总成100，包括中部横梁段110和分别连接于中部横梁段110轴向两端的端部横梁段120，端部横梁段120和中部横梁段110沿轴向连接、依次分布，后地板前横梁总成100的轴向对应车身的宽度方向。也即后地板前横梁总成100沿轴向依次为端部横梁段120、中部横梁段110和端部横梁段120，两个端部横梁段120的具体结构可以完全相同也可以存在不同部分。其中，中部横梁段110和/或端部横梁段120具有沿轴向延伸的中空腔150，以通过中空腔150吸收能量并将能量定向传导，利于引导溃缩方向。中部横梁段110的强度均大于连接于中部横梁段110两端的端部横梁段120的强度，一方面，通过强度更大的中部横梁段110保证后地板前横梁总成100足够的结构强度，防止侧柱碰时横梁发生弯折，进而引导碰撞失效；另一方面，通过不同强度梁段的合理分布，将后地板前横梁总成100划分为两端的软区和中部的硬区，软区与纵梁连接，在多点侧柱碰撞时，软区有效引导溃缩方向，能更好地吸收第一轮碰撞能量、降低碰撞加速度，并引导碰撞溃缩沿着理想的方向，有利于提高车辆的侧柱碰撞性能。
34.本实施例对端部横梁段和中部横梁段的材料和强度不做具体限定，可以根据不同车型做适应性调整。在一些实施方式中，端部横梁段120的屈服强度可以为300mpa～500mpa，比如350mpa、400mpa、450mpa等；中部横梁段110的屈服强度可以为1300mpa～1500mpa，比如1350mpa、1400mpa、1450mpa等。在一些实施方式中，端部横梁段120可以主要由普通高强板组成。中部横梁段110可以由超高强度的热成型钢板组成。
35.位于后地板前横梁总成100的端部横梁段120用于与纵梁连接，在发生多点侧柱碰撞时，端部横梁段120首先承载由纵梁传递的碰撞力，并作为后地板前横梁总成100的第一受力部位将能量传递至中部横梁段110。所以在本技术提供的软区硬区的结构下，如何从端部横梁段120的结构入手进一步实现保证后地板前横梁总成100的强度避免折弯断裂、提高侧柱碰撞性能是一个技术难点。在一些实施例中，端部横梁段120具有沿轴向延伸的中空腔150，以引导溃缩方向，吸收第一轮碰撞能量，降低碰撞加速度。在一些实施例中，端部横梁段120的中空腔150的横截面尺寸可以设置为沿后地板前横梁总成100的端部至中部的方向呈增大趋势，在侧柱碰开始阶段能很好的吸收碰撞动能，降低加速度，随着碰撞侵入量的增加，由于中空腔150的截面面积逐步增大，端部横梁段120的结构变强，能更好的逐步吸收剩余碰撞能量，并引导向y向逐步溃缩，有效防止了后地板前横梁总成100突然发生弯折的失效问题。
36.为了吸收碰撞能量、起到更佳的引导溃缩的效果，端部横梁段120包括用于连接纵梁的对接段130和用于连接对接段130和中部横梁段110的过渡段140。由于过渡段140连接于中部横梁段110，在一些实施例中，至少过渡段140具有中空腔150，且过渡段140的中空腔150的横截面尺寸沿后地板前横梁总成100的端部至中部的方向呈增大趋势，以使碰撞发生时，能量传递有软区向硬区过渡时，中空腔150的截面的尺寸是递增的，更符合碰撞时吸能的力学规律，能更好消弭碰撞能量，保证乘员安全。
37.本实施例对对接段130的具体结构不做限定，在一些实施例中，对接段130也可以
具有中空腔150，且对接段130的中空腔150沿轴向可以为变截面结构也可以为定截面结构。优选地，对接腔的中空腔150的横截面尺寸变化趋势与过渡段140相同，以提升引导溃缩、增强强度、吸收能量的技术效果。
38.本实施例对中空腔150的截面尺寸的增大趋势的实现方式不做具体限定，只要保证截面面积是增大的即可，具体地，中空腔150的高度的变化趋势(对应车身的高度方向的尺寸变化)与中空腔150的宽度的变化趋势(对应车身的长度方向的尺寸变化)可以同向也可以不同向。在一些实施方式中，端部横梁段120的中空腔150的高度沿后地板前横梁总成100的端部至中部的方向呈增大趋势；端部横梁段120的中空腔150的宽度沿后地板前横梁总成100的端部至中部的方向呈减小趋势，以引导能力在高度方向上分散，同时中空腔150在端部横梁段120部分的高度尺寸呈增大趋势，结构较强，能明显减小碰撞的侵入量，与碰撞时吸能的力学规律相符合，能更好消弭碰撞能量。
39.为了更好的吸收能量，后地板前横梁总成100的中空腔150沿轴向贯通设置，中部横梁段110和端部横梁段120均具有沿轴向延伸的中空腔150、且中部横梁段110与两个端部横梁段120均连通。
40.在一些实施方式中，中部横梁段110作为主要的能量吸收段和承力段，为了保证中部横梁段110整体结构强度，避免中部横梁段110出现折断，端部横梁段120的中空腔150的高度不大于中部横梁段110的中空腔150的高度。
41.进一步地，为了实现高度增大的同时，控制整体的重量，过渡段140的外型面的高度呈增大趋势，以使过渡段140和中部横梁段110整体呈现为拱形，由于在碰撞的后段，中部横梁段110的截面尺寸远高于一般车型，结构较强，能明显减小碰撞的侵入量。
42.本实施例对中部横梁段110的形状和中空腔150的结构不做具体限制，中部横梁段110的中空腔150在轴向各横截面位置的尺寸可以大致相同，可以根据需求设置为变截面结构。优选地，中部横梁段110的中空腔150的高度尺寸和宽度尺寸均大致不变，且与过渡段140的端面的尺寸大致匹配。
43.为了更适配碰撞时吸能的力学规律、更好消弭碰撞能量，后地板前横梁总成100的中空腔150的横截面的尺寸满足：a≤b≤5.5a，其中，a为横截面的宽度，b为横截面的高度。需要说明的是，中空腔150由后地板前横梁总成100的内型面围城，此处的横截面的高度、宽度也是以后地板前横梁总成100的内型面为界计算。
44.作为一种实施方式，中空腔150截面尺寸最小处位于对接段130用于连接纵梁的端面，且此时b＝a，中空腔150截面尺寸最大处位于过渡段140连接中部横梁段110的端面以及整个中部横梁段110，此时b＝5.5a。通过将后地板前横梁总成100的中空腔150尺寸设置为逐渐增大的，在侧柱碰开始阶段能很好的吸收碰撞动能，降低加速度，随着碰撞侵入量的增加，横梁的截面逐步增大，结构变强，能更好的逐步吸收剩余碰撞能量，并引导向y向(车身宽度方向，也即后地板前横梁总成100的轴线)逐步溃缩，有效防止了横梁突然发生弯折的失效问题。
45.在一些实施方式中，为了进一步引导y向溃缩，避免横梁突发弯折导致失效的问题中部横梁段110上设有溃缩筋160，溃缩筋160与中部横梁段110的轴向呈角度设置。
46.在一些实施方式中，过渡段140上也可以设置有上述溃缩筋160，以配合中部横梁段110引导定向溃缩。本实施例对溃缩筋160的延伸方向不做具体限定，优选地，溃缩筋160
沿z向即后地板前横梁总成100的高度方向延伸，垂直于后地板前横梁总成100的轴向。
47.本实施例对端部横梁段120结构不做具体限定，在一些实施方式中，由于端部横梁段120轴向长度不大，可以为整体加工成型。本实施例对过渡段140的结构不做具体限定，过渡段140可以为整体式结构，也可以为分体式结构。在一些实施方式中，过渡段140包括第一板141和第二板142，第一板141和第二板142合围成至少部分中空腔150。
48.当过渡段140采用分体式结构时，在一些实施方式中，第一板141和第二板142中的一个可以与对接段130为一体式结构、另一个可以与中部横梁段110为一体式结构。在一些实施方式中，对接段130还可以包括上连接板131和下连接板132；第一板141与上连接板131为一体式结构，第二板142与下连接板132为一体式结构。
49.本实施例对中部横梁段110的结构不做具体限定，在一些实施例中，为了便于加工成型，中部横梁段110为分体结构、包括上板111和下板112，上板111和下板112合围成中部横梁段110的中空腔150，上板111连接第一板141，下板112连接第二板142。
50.本实施例对对接段130、过渡段140和中部横梁段110的分体板件(上连接板131和下连接板132、第一板141和第二板142、上板111和下板112)的形状和对接方式均不做限定，该分体板件均可以包括至少两个个相连接的板段、且构成具有至少两个面的弯折板，已形成类l型板件，两个类l型板件对接形成类口字型的中空腔150。在一些实施方式中，优选地，包括至少三个端板，已构成类z字型折弯板，以通过“一”字型的搭边实现拼接，便于组装连接。
51.下面以对接段130、过渡段140和中部横梁段110均为分体结构为例，对本实施例提供的后地板前横梁组件的工作原理进行说明如下：
52.端部横梁段120即软区由第一板141、上连接板131、第二板142和下连接板132以及合围成的腔体区域所组成，其主要作用是引导溃缩方向，吸收第一轮碰撞能量，降低碰撞加速度，其材料主要由普通高强板组成。中部横梁段110即硬区由上板111和下板112相互扣合形成的腔体区域组成，其主要作用是保证足够的结构强度，防止侧柱碰时横梁发生弯折，进而导致碰撞失效，其材料由超高强度的热成型钢板组成。
53.实施例2
54.基于同样的发明构思，本实施例提供了一种后地板总成，包括后地板本体和实施例1中的后地板前横梁总成100，后地板前横梁总成100连接于后地板本体，具体是位于后地板总成的前端，该后地板总成自然具备上述后地板前横梁总成100的全部特征和优点，详细内容可参见实施例1关于后地板前横梁总成100的记载内容，此处不做赘述。
55.由于本实施例未对该后地板总成的具体结构进行改进，故而本实施例中该后地板总成的未做改变之处的结构均可参照现有技术，具体内容此处不做展开说明。
56.实施例3
57.基于同样的发明构思，本实施例提供了一种车辆，包括实施例2的后地板总成。该车辆可以是充电车辆、氢能源车辆或氢能+充电的混合动力电动车，可以为家用轿车、客车、货车等。由于本实施例未对该车辆的具体结构进行改进，故而本实施例中该车辆的未做改变之处的结构均可参照现有技术，具体内容此处不做展开说明。由此，该车辆具有前文针对后地板前横梁总成100和后地板总成所描述的全部特征和优点，在此不再一一赘述。
58.综上，本技术提供的后地板前横梁总成100、后地板总成以及车辆至少具备以下有
益效果：
59.1、通过不同强度材料的分布，将后地板前横梁总成100分为软区和硬区，能更好的吸收碰撞能量，并引导碰撞溃缩沿着理想的方向。
60.2、后地板后横梁总成的截面软区在向硬区过渡时，截面的尺寸是递增的(呈增大趋势)，在侧柱碰开始阶段能很好的吸收碰撞动能，降低加速度，随着碰撞侵入量的增加，横梁的截面逐步增大，结构变强，能更好的逐步吸收剩余碰撞能量，并引导向y向逐步溃缩，有效防止了横梁突然发生弯折的失效问题，更符合碰撞时吸能的力学规律，能更好消弭碰撞能量，保证乘员安全。
61.3、中部横梁段110区域设计了很多溃缩筋160，有利于引导碰撞溃缩沿着y向，避免横梁突发弯折导致失效的问题。
62.4、在碰撞的后段，中部横梁段110的截面尺寸远高于一般车型，结构较强，能明显减小碰撞的侵入量，有利于提高车辆的侧柱碰撞性能。
63.尽管已描述了本技术的优选实施例，但本领域内的普通技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本技术范围的所有变更和修改。
64.显然，本领域的技术人员可以对本技术进行各种改动和变型而不脱离本技术的精神和范围。这样，倘若本技术的这些修改和变型属于本技术权利要求及其等同技术的范围之内，则本技术也意图包含这些改动和变型在内。

技术特征：

1.一种后地板前横梁总成，其特征在于，包括，中部横梁段和分别连接于所述中部横梁段的轴向两端的端部横梁段，且所述中部横梁段的强度大于所述端部横梁段的强度；所述中部横梁段和/或所述端部横梁段具有沿轴向延伸的中空腔。2.如权利要求1所述的后地板前横梁总成，其特征在于，所述端部横梁段具有沿轴向延伸的所述中空腔；所述端部横梁段的中空腔的横截面尺寸沿后地板前横梁总成的端部至中部的方向呈增大趋势。3.如权利要求2所述的后地板前横梁总成，其特征在于，所述端部横梁段包括用于连接纵梁的对接段和用于连接所述对接段和所述中部横梁段的过渡段；所述过渡段的中空腔的横截面尺寸沿后地板前横梁总成的端部至中部的方向呈增大趋势。4.如权利要求3所述的后地板前横梁总成，其特征在于，所述过渡段包括第一板和第二板，所述第一板和所述第二板合围成至少部分所述中空腔；所述第一板和所述第二板中的其中一个与所述对接段为一体式结构、另一个与所述中部横梁段为一体式结构；和/或；所述对接段包括上连接板和下连接板；所述第一板与所述上连接板为一体式结构，所述第二板与所述下连接板为一体式结构。5.如权利要求3所述的后地板前横梁总成，其特征在于，所述端部横梁段的中空腔的高度沿后地板前横梁总成的端部至中部的方向呈增大趋势；所述端部横梁段的中空腔的宽度沿后地板前横梁总成的端部至中部的方向呈减小趋势。6.如权利要求5所述的后地板前横梁总成，其特征在于，所述后地板前横梁总成的中空腔沿轴向贯通设置；所述端部横梁段的中空腔的高度不大于所述中部横梁段的中空腔的高度；所述后地板前横梁总成的中空腔的横截面的尺寸满足：a≤b≤5.5a，其中，a为横截面的宽度，b为横截面的高度。7.如权利要求1-5中任一项所述的后地板前横梁总成，其特征在于，所述端部横梁段的屈服强度为300mpa～500mpa；所述中部横梁段的屈服强度为1300mpa～1500mpa。8.如权利要求1-5中任一项所述的后地板前横梁总成，其特征在于，所述中部横梁段上设有溃缩筋，所述溃缩筋与所述中部横梁段的轴向呈角度设置。9.一种后地板总成，其特征在于，包括，后地板本体，权利要求1-8中任一项所述的后地板前横梁总成，设置于所述后地板本体。10.一种车辆，其特征在于，包括权利要求9所述的后地板总成。

技术总结

本发明公开了一种后地板前横梁总成、后地板总成以及车辆，有效避免横梁突发弯折导致失效的问题，同时提高了车辆的侧柱碰撞性能。该后地板前横梁总成包括沿轴向分布的中部横梁段和分别连接于所述中部横梁段两端的端部横梁段，且所述中部横梁段的强度大于所述端部横梁段的强度；所述中部横梁段和/或所述端部横梁段具有沿轴向延伸的中空腔，在保证后地板前横梁总成的整体强度的同时，通过对后地板前横梁总成进行空间上区域的合理划分，并设置一些引导溃缩，吸收能力的溃缩结构，使得后地板前横梁总成能更好的吸收碰撞能量，并引导碰撞溃缩沿着理想的方向、更符合碰撞时吸能的力学规律，能更好消弭碰撞能量。能更好消弭碰撞能量。能更好消弭碰撞能量。