[发明专利]一种汽车前门环及其制造方法和汽车

说明书

本发明公开了一种汽车前门环及其制造方法和汽车，包括一体成形的前门环本体，前门环本体包括A柱、B柱、H柱、B柱上边梁和门槛，A柱上端与B柱上边梁前端固定，A柱下端与H柱上端固定，H柱下端与门槛前部固定，B柱连接在B柱上边梁和门槛之间；第一补丁板与A柱固定连接，B柱包括B柱上段和B柱下段，第二补丁板与B柱上段固定连接；A柱、H柱、B柱上段、B柱上边梁、门槛为硬区，B柱下段为软区，B柱下段的上端通过第一过渡区与B柱上段的下端固定连接，B柱下段的下端通过第二过渡区与门槛固定连接，第一、第二过渡区的力学性能介于软区和硬区之间。其能够满足前门环不同区域的碰撞强度需求，保证汽车的安全性，节约整车开发成本。

技术领域

本发明涉及汽车门环结构，具体涉及汽车前门环及其制造方法和汽车。

背景技术

随着汽车产业的不断发展，安全性、节能环保及智能化问题成了当今世界汽车产业发展的主题，汽车轻量化是未来发展的必然趋势，即我们在降低车身重量的同时需保证车身安全性。

汽车前门环是组成车身骨架的重要结构件，传统汽车前门环由A柱、侧围B柱上边梁、B柱、门槛依次首尾相连焊接而成，在连接处存在结构不连续问题，在碰撞过程中容易产出应力集中和局部变形，影响碰撞安全性能。

为减少连接点数量，门环采用一体成形，由于整体全为硬区的一体式门环，缓冲性不好，易发生侧翻等事故。同时在受到撞击时，发生变形和破坏不受控制，若门环上部严重变形或断裂，会对驾乘人员头部造成致命伤害，安全性不是很好。不同料厚的板料激光拼焊的一体式门环虽然也能实现不同区域碰撞强度不同的需求，但是激光拼焊板料成本较高，不利于规模化应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种汽车前门环及其制造方法和汽车，其能够满足前门环不同区域的碰撞强度需求，保证汽车的安全性，减轻车身重量，节约整车开发成本。

本发明所述的汽车前门环，包括一体成形的前门环本体、第一补丁板和第二补丁板，所述前门环本体包括A柱、B柱、H柱、B柱上边梁和门槛，所述A柱上端与B柱上边梁前端固定，A柱下端与H柱上端固定，H柱下端与门槛前部固定，所述B柱连接在B柱上边梁和门槛之间；所述第一补丁板与A柱固定连接，所述B柱包括B柱上段和B柱下段，所述第二补丁板与B柱上段固定连接；所述A柱、H柱、B柱上段、B柱上边梁、门槛为硬区，所述B柱下段为软区，所述B柱下段的上端通过第一过渡区与B柱上段的下端固定连接，B柱下段的下端通过第二过渡区与门槛固定连接，所述第一过渡区和第二过渡区的力学性能介于软区和硬区之间。

进一步，所述前门环本体为等料厚一体热冲压成形件，所述第一补丁板与A柱、第二补丁板与B柱上段连接后通过冲压一体成形。

进一步，所述前门环本体的料厚为1.2~1.8mm，所述第一补丁板和第二补丁板的料厚与前门环本体的料厚相等，且第一补丁板和第二补丁板由前门环本体的门洞部分的废料制成。

进一步，所述硬区的抗拉强度为1300～1650MPa，屈服强度为900～1250MPa，延伸率为A50≥5％；所述软区的抗拉强度为640～850MPa，屈服强度为420～550MPa，延伸率A50≥10％。

进一步，所述第一过渡区和第二过渡区的高度均不小于30mm。

一种汽车前门环的制造方法，其包括如下步骤：

步骤一，将带有第一补丁板预制板料和第二补丁板预制板料的前门环本体板料置于温度为930~950℃的加热炉中保温3~5min，完全奥氏体化后取出；

步骤二，将加热后的前门环本体板料转移至模具中进行热冲压成形，出模进行机械修整，得到汽车前门环；

所述模具与前门环本体板料硬区对应的位置设有冷却组件，通过冷却组件使得前门环本体板料硬区位置在保压成形过程中的冷却速度≥30℃/s；所述模具与前门环本体板料软区对应的位置设有加热组件，通过加热组件使得前门环本体板料软区在保压成形过程中的温度＞板料的马氏体转化温度。