[發明專利]一種增強補剛型輕量化車門及其制備方法

在審

• 申請號: 201910486565.8
• 申請日: 2019-06-05
• 公開（公告）號: CN110154702A
• 公開（公告）日: 2019-08-23
• 發明（設計）人: 權高峰;范玲玲;尹顥;劉崇亮;魯天慧;張虹桃
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: B60J5/04
• 分類號: B60J5/04
• 代理公司: 成都正華專利代理事務所(普通合伙) 51229
• 代理人: 郭艷艷

本發明公開了一種增強補剛型輕量化車門及其制備方法。該車門包括車門框；車門框上設置有第一加強件；車門框內設置有相連接的內板和外板；內板和外板的連接處設置有第二加強件，并在內板上設置有第三加強件。本發明通過精密成型的鎂合金板材和高強度的第一加強件、第二加強件和第三加強件的配合，在保證車門的強度、剛度和安全性能等前提下，盡可能的降低了整車質量，有效提高了汽車的動力性，減少了燃料消耗和污染排放。

技術領域

本發明屬于車門技術領域，具體涉及一種增強補剛型輕量化車門及其制備方法。

背景技術

在全球節能和環保趨勢的推動下，汽車的油耗問題越來越引起重視，輕量化設計成為汽車節能減排的有效途徑。為了實現汽車輕量化的目標，部分采用碳纖維材料作為汽車結構輕量化材料，其制備成型工藝復雜，成本極為高昂，使得碳纖維目前只能局限在部分超豪華車型上，難以普及。現有的車門通常是由多層碳纖維依次疊加行成碳纖維組，然后通過雙面金屬模具加熱加壓制成碳纖維車門窗框加強板/內板，過程工藝復雜難以控制，制造成本高昂。部分采用鋁合金作為汽車結構輕量化材料，大幅度減輕了重量，提高了運輸效率，但鋁合金車體重量仍然較大，仍有較大的提升空間，且隨著鋁資源的大量消耗已面臨枯竭，有限的資源將極大的限制鋁合金在未來的大規模應用和可持續發展。

鎂合金是工程應用中最輕的結構材料，純鎂的密度僅為鋁的2/3，鋼的1/4，接近工程塑料的密度，而且鎂合金的比強度也比鋁合金、鋼鐵高。此外，鎂合金還具有良好的焊接和鑄造性能、對振動與沖擊的吸收性能好，抗凹陷性能好，易于機械加工減震降噪效果好，可降低交通噪聲污染，提升乘用舒適感，運行安全。然而，以鎂合金作為汽車結構材料，存在強度不足的問題，阻礙了鎂合金在汽車上的應用與發展。

發明內容

針對現有技術中的上述不足，本發明提供一種增強補剛型輕量化車門及其制備方法，可有效解決現有汽車在使用鎂合金作為結構材料時，存在的強度不足的問題。

為實現上述目的，本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種增強補剛型輕量化車門，包括車門框；車門框上設置有第一加強件；

車門框內設置有相連接的內板和外板；內板和外板的連接處設置有第二加強件，并在內板上設置有第三加強件。

進一步地，車門框上開有溝槽；溝槽內設置有第一加強件。

進一步地，內板和外板采用卷邊的方式連接，并在卷邊處的內板和外板之間設置有第二加強件。

進一步地，內板遠離外板的一側上設置有至少一個具有空腔的凸起；凸起內填充有第三加強件。

上述增強補剛型輕量化車門的制備方法，包括以下步驟：

(1)以鎂合金為基底材料，分別制備得到車門框，以及厚度分別為0.6～5mm和0.6～2.5mm的外板和內板；

(2)在車門框上開設溝槽，并將第一加強件粘接至溝槽內；

(3)分別將內板和外板焊接至車門框內，使外板和內板通過卷邊的方式連接，然后將第二加強件粘接至卷邊處的外板和內板之間，然后在內板上填充與車門框鉚接的第三加強件，即可完成車門的制作。

進一步地，溝槽呈半圓弧型或常規槽型。

進一步地，溝槽隱藏至車門框的框體內，待車門裝配完成后，再使其顯露，然后再粘接第一加強件。

進一步地，焊接包括熔化極惰性氣體保護焊接、非熔化極惰性氣體保護焊接、激光-熔化極惰性氣體保護復合焊接或電子束焊接。

進一步地，焊接條件為：

在電壓為15～20V、電流為80～100A的條件下，以20～50cm/min的速度進行焊接即可。