一种碳纤维侧围总成、上车体、白车身及汽车的制作方法

本发明涉及汽车车身，尤其涉及一种碳纤维侧围总成、上车体、白车身及汽车。

背景技术：

1、随着双碳战略、节能减排战略、新能源汽车政策调整预示汽车轻量化技术仍是未来重要发展方向；而白车身是构成车辆的重要部件，其轻量化程度对车辆重量有较大贡献。

2、传统白车身一般采用钢板冲压后进行焊接，为了降重，在钢材的选择上，高强钢、热成型钢的占比在逐步增加，但也难以满足性能不断提升、续航里程不断提升的需求。

技术实现思路

1、为解决上述问题，本发明提供一种碳纤维侧围总成，通过采用碳纤维、铝材、钢板等多种材料通过铆接、粘接、点焊、螺接等多种连接方式合成混合材料白车身，在满足相关性能前提下，实现大幅降重，提升轻量化水平，节能减排。

2、本发明提出一种碳纤维侧围总成，主体由碳纤维复合材料构成，包括侧围外板、侧围加强板、侧围内板、后侧围上部内板以及轮罩外板；

3、侧围加强板对位固定于侧围外板的前部内表面；

4、侧围内板对位固定于侧围加强板内表面的b柱区域及边梁；

5、后侧围上部内板对位固定于侧围外板内表面后端上部；

6、轮罩外板对位固定于侧围外板内表面后端下部；

7、所述侧围加强板的车门铰链、锁环以及举升块位置分别对应设置有金属加强板；侧围加强板的主体由碳纤维复合材料构成，通过在主体局部位置增加金属加强板，保证固定点位置的钢度和强度；钣金加强板包括前门上铰链钣金加强板、前门限位器钣金加强板、前门下铰链钣金加强板、后门上铰链钣金加强板、前门锁环钣金加强板、后门限位器钣金加强板、后门下铰链钣金加强板、前部举升垫块钣金加强板、后部举升垫块钣金加强板。

8、所述侧围加强板包括碳纤维一体门环、前门上铰链钣金加强板、前门限位器钣金加强板、前门下铰链钣金加强板、后门上铰链钣金加强板、前门锁环钣金加强板、后门限位器钣金加强板、后门下铰链钣金加强板、前部举升垫块钣金加强板、后部举升垫块钣金加强板以及碳纤维侧围门槛；碳纤维一体门环内表面的a柱区域由上至下依次粘接固定有前门上铰链钣金加强板、前门限位器钣金加强板以及前门下铰链钣金加强板；碳纤维一体门环内表面的b柱区域由上至下依次粘接固定有后门上铰链钣金加强板、前门锁环钣金加强板、后门限位器钣金加强板以及后门下铰链钣金加强板；碳纤维一体门环内表面的门槛区域前后端分别粘接固定有前部举升垫块钣金加强板和后部举升垫块钣金加强板；碳纤维一体门环内表面的门槛区域中部螺合固定有碳纤维侧围门槛。

9、碳纤维一体门环主体壁厚3mm-3.2mm，且通过10层铺层叠加构成；碳纤维一体门环对应车门铰链位置的壁厚为5mm-7mm，且通过16层-21层铺层叠加构成；碳纤维一体门环的线束安装点位置壁厚为1mm-1.2mm，且通过4层铺层叠加构成；其中，碳纤维一体门环主体壁厚3.12mm，且通过10层铺层叠加构成；碳纤维一体门环的a柱对应前门上铰链钣金加强板、前门下铰链钣金加强板位置的壁厚7mm，且通过21层铺层叠加构成；碳纤维一体门环的b柱上部以及碳纤维一体门环对应后门上铰链钣金加强板、前门锁环钣金加强板、后门限位器钣金加强板、后门下铰链钣金加强板位置的壁厚5.16mm，且通过16层铺层叠加构成；碳纤维一体门环的线束安装点位置壁厚为1.08mm，且通过4层铺层叠加构成；参见图4所示，现有技术的钣金侧围加强板总成中，钣金材料侧围加强板的a柱区域，根据安全需要，需要进行弱化，因此再新增一个比后部门环2’材料及厚度都低的零件1’，在边梁及b柱等区域，根据安全需要，需要进行强化，在边梁及b柱区域增加第一补丁版3’和第二补丁版4’，这就造成零件数量及工装费用及工时的提升；且现有钣金材料侧围加强板为满足焊接定位，涂装电泳的工艺需求，需要钣金结构进行定位孔、流漆孔的开设，为满足冲压成型要求，钣金结构需要预留较大拔模角，同时局部结构需要进行球化、光顺等，导致整体零件结构特征较多，结构复杂；而本发明通过局部铺层调整，包括不仅限于厚度、铺层方向、碳布选择的调整，可实现局部结构的弱化或强化，而无需拆分零件，设计更自由，分区更精准，可更好的满足性能和轻量化的需求；免去多轮的焊接过程，也无须进行涂装电泳，成型也更简单，要求更低，因此零件结构简洁、光顺。

10、所述侧围外板主体壁厚1.5mm-1.6mm，且通过8层铺层叠加构成；侧围外板后门锁环位置的壁厚为2.8mm-3mm，且通过16层铺层叠加构成；侧围外板外饰件固定孔位置壁厚为0.7mm-0.8mm，且通过4层铺层叠加构成。

11、所述侧围内板包括内板主体、气帘导向支架、安全带高度调节器上固定支架、安全带高度调节器下固定支架以及三个内饰件固定标准件；气帘导向支架粘接固定于内板主体内表面边梁和b柱衔接处；安全带高度调节器上固定支架和安全带高度调节器下固定支架分别上下排列粘接固定于内板主体外表面b柱上部；一个内饰件固定标准件粘接固定于内板主体外表面边梁上，另外两个内饰件固定标准件分别上下排列粘接固定于内板主体外表面b柱下部。

12、所述侧围内板的内板主体的主体壁厚3mm-3.2mm，且通过10层铺层叠加构成；侧围内板边梁上的内饰顶棚固定点位置的壁厚为1mm-1.1mm，且通过4层铺层叠加构成；侧围内板内饰护板安装点位置的壁厚为1.4mm-1.45mm，且通过4层铺层叠加构成；侧围内板气帘安装点位置的壁厚为1.55mm-1.6mm，且通过5层铺层叠加构成；侧围内板翻边壁厚为2.4mm-2.5mm，且通过8层铺层叠加构成。

13、后侧围上部内板包括后侧围上部内板主体、顶棚拉手固定支架以及三个内饰件固定件；顶棚拉手固定支架粘接固定于后侧围上部内板主体内表面前部上端；三个内饰件固定件分别粘接固定于后侧围上部内板主体外表面上部和下部；后侧围上部内板主体的主体壁厚2.75mm-2.8mm，且通过9层铺层叠加构成；后侧围上部内板主体的内饰顶棚固定点位置的壁厚为1mm-1.1mm，且通过4层铺层叠加构成；后侧围上部内板主体线束安装点位置的壁厚为2mm-2.1mm，且通过7层铺层叠加构成；后侧围上部内板主体气帘安装点位置的壁厚为1.55mm-1.6mm，且通过5层铺层叠加构成。

14、粘接胶为结构胶，这种连接方式可以提供均匀的应力分布，且对碳纤维复合材料表面的损伤较小，但对胶的性能要求较高；通常胶结强度在5mpa～20mpa之间，常见的结构胶有环氧树脂基或聚氨酯基等。

15、一种上车体，包括包裹架总成、后围总成、顶盖前横梁总成、顶盖后横梁总成，还包括左右两个碳纤维侧围总成，所述包裹架总成、后围总成、顶盖前横梁总成、顶盖后横梁总成的主体均由碳纤维复合材料构成。

16、一种白车身，包括地板总成，还包括所述的上车体，地板总成设置于上车体下端；相对传统钢板焊接的白车身，碳纤维复合材料构成的白车身重量降低50％以上，同时能满足各项性能要求。

17、一种汽车，包括所述的白车身。

18、有益效果

19、本发明通过采用碳纤维、铝材、钢板等多种材料通过铆接、粘接、点焊、螺接等多种连接方式合成混合材料白车身，在满足相关性能前提下，实现大幅降重，提升轻量化水平，节能减排。