專利名稱：汽車整體承載式白車身結構及其制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種具有底架分總成、帶兩個側圍板的側圍板分總成和頂蓋分總成的汽車主要是轎車整體承載式白車身及其制造方法。
已公開了由多個單獨的板材沖壓件組裝成的薄板式汽車白車身結構(梅賽德斯—奔馳W201)。在該結構中整個側圍板是由A-、B-、C-立柱單個板件、頂蓋上邊梁和凸緣裝配而成。這些板材沖壓件在組裝側圍板時的裝配費用較高。為加強邊梁的結點連接，例如前后頂蓋橫梁部位，還需要造價較高的導向裝置。
DE PS 692243也公開了一種由整體的內(nèi)外側圍板相互連接構成的汽車側圍板，但這種汽車具有非承載式車身結構。
本發(fā)明目的在于，提供一種開頭所述形式的整體承載式白車身結構及其制造方法，以保證制造費用低而同時白車身結構的各不同部分能精確裝配。
對于整體承載式白車身是這樣實現(xiàn)該目的的每個側圍板由整體的內(nèi)外側圍板組成，底架在其面向內(nèi)側圍板的兩側裝有固定凸緣，以使內(nèi)側圍板相應的固定部位安裝時能夠使側圍板在汽車縱向相對底架無公差定位對齊。這樣就可以在已完成的底架分總成上制造白車身時將內(nèi)側圍板從側面置放到底架分總成上，并在與底架焊接前將其在汽車縱向相對于底架對齊，使每個內(nèi)側圍板都在各自的底架部位精確定位。固定連接凸緣的對齊的選擇使得已安裝于底架兩側的內(nèi)側圍板在汽車縱向可以移動，直到達到相對于底架精確地無公差定位，然后在已準確定位并固接于底架上的內(nèi)側圍板上安裝外側圍板，這樣就獲得了一個非常精確的汽車車身，也就是說，獲得一個無明顯誤差的白車身。
本發(fā)明的結構形式中，固定連接凸緣這樣相對于側圍板固定連接部位的對齊另外還使側圍板相對于底架在豎直方向可對齊，這樣，底架分總成與內(nèi)側圍板之間在豎直方向的誤差也可得到補償，從而可進一步改進白車身的裝配精確度。
對于白車身的制造方法本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的首先將安裝有至少一個頂蓋分總成橫梁的內(nèi)側圍板作為整體裝到底架分總成兩側，然后安裝單體的外側圍板。通過本發(fā)明的該種方法在第一個工藝或制造步驟就完成了汽車車身的整體承載結構，之后外側圍板的安裝主要只是給已有的承載結構加蓋板。按本發(fā)明的裝配順序只需接合較少的單個零部件。本發(fā)明的一個顯著優(yōu)點在于，省去了費用較高的加強件和結點連接件的接合工序，因為所有與連接梁的結點連接及與底板間必要的加強都通過良好的易裝拆性以簡單方式得以實現(xiàn)。由此可使加工時間縮短，加強件結構簡單輕便且便宜，車架制造誤差減小，這樣必然使制造費用降低。
本發(fā)明的結構中，內(nèi)外側圍板都由板坯焊接半成品制成，對此內(nèi)外側圍板各自為單體結構，由此省去了造價較高的連接凸緣，從而導致制造費用降低，白車身重量減輕。
本發(fā)明的另一種形式是內(nèi)外側圍板分別由多個零件制成。該形式中也是首先由多個單個零件組裝成整體的內(nèi)外側圍板，然后再按本發(fā)明的裝配順序裝到底架上。
本發(fā)明的另一種形式是在內(nèi)外側圍板之間的每一側根據(jù)汽車形式裝入必要的加強件。該加強件或者裝在外側圍板或者裝在內(nèi)側圍板上，其安裝位置應易裝拆。
按本發(fā)明的另一種形式，頂蓋分總成有一個頂蓋和至少兩個橫梁，該橫梁在安裝頂蓋前先裝到兩個對置的內(nèi)側圍板之間。該內(nèi)置頂蓋梁宜在內(nèi)側圍板安裝到底架分總成上的同時裝到內(nèi)側圍板之間。這樣在一個制造工序就完成了乘客室完全內(nèi)部承載的組裝，致使在下一工序中可以很容易地裝上白車身結構的各外部件。
本發(fā)明的其他優(yōu)點和特征將由權利要求及下述借助


的優(yōu)選實施例來闡明。
圖1以一分解示了按本發(fā)明方法的實施形式轎車白車身的裝配步驟，其中內(nèi)側圍板裝接于底架分總成上。
圖2圖1所示制造好的一轎車白車身中截面線II-II位置的剖面圖。
圖3按圖1所示部分制造好的白車身，沿截面線III-III的剖視圖，其中內(nèi)側圍板裝接于底架分總成上，圖3a類似圖1所示的另一種白車身結構相應于圖3的剖面圖，其中，底架分總成用于內(nèi)側圍板相應連接部位的連接凸緣向下彎曲，圖4按圖1所示白車身在內(nèi)側圍板已固接于底架分總成上而欲安裝外側圍板時的裝配步驟解體圖，
圖5按圖1、圖4所示已制造好的轎車白車身在圖4截面線V-V位置的剖視圖。
按圖1、圖4所示，轎車白車身具有底架分總成(1)。承載式白車身底架分總成(1)備有一前框架及與其相連的前圍板。此外白車身具有左右側圍板，它們分別由內(nèi)側圍板(2)和外側圍板(7)組成，在內(nèi)側圍板(2，7)之間各側嵌入根據(jù)車型特定的加強件(5，12)(圖2和圖5)，各內(nèi)外側圍板(2，7)可由板坯焊接半成品制成，所采用的半成品根據(jù)強度布置可以是單體的或多元件的板坯，同樣也可以通過一個大的板制件制成基本上已知的單個側圍板板制件。圖1中僅表示了行駛方向左邊的內(nèi)側圍板，但很顯然，右邊的內(nèi)圍板(2)相應對稱裝配并同樣裝到底架分總成(1)上。同理，對應圖4所示左側外側圍板(7)，對稱安裝右側外圍板。白車身的頂蓋分總成由一個前頂蓋橫梁(8)和一個后頂蓋橫梁(9)及一個頂蓋(10)構成。
制造白車身總成時，在底架分總成(1)造好后將內(nèi)側圍板(2)裝到其兩側。此外，該裝配工序中在內(nèi)側圍板(2)的頂架高度上將前后頂蓋橫梁(8，9)安裝到對置的內(nèi)側圍板(2)之間。這樣在裝配的第一步就得到了白車身的完全承載式車身結構，隨后第二步裝配工序便是安裝該承載車身的外側圍板(7)和頂蓋(10)。
從圖3可以看出，每個內(nèi)側圍板(2)安裝到底架分總成(1)上時，內(nèi)側圍板(2)的U形向內(nèi)凹進的截面形狀的凸緣(17)位于底架分總成(1)的地板上。為將內(nèi)側圍板(2)連接到底架分總成(1)上，底架分總成(1)在其對置的兩側裝有連接凸緣(13，14)(圖1、2、3)，該連接凸緣相對于內(nèi)側圍板(2)的相應連接部位(15、16a)對齊，使內(nèi)側圍板在汽車縱向可有一定的移動，即在圖1所示坐標系中的x方向。此時連接凸緣(13)在豎直的汽車縱平面內(nèi)并在縱向設置在前圍板后面，連接凸緣(14)在水平面上從地板側向向外突出。凸緣(17)的上側成為內(nèi)側圍板(2)的相應連接區(qū)域(16)，其在內(nèi)側圍板(2)的安裝狀態(tài)同樣水平延伸并以平面從下邊支承連接凸緣(14)上，連接凸緣(13)裝于內(nèi)側圍板(2)的A立柱段(18)，立柱段也相應地在豎直的汽車縱平面上對齊。由A立柱段(18)形成后來的A立柱內(nèi)殼層，外殼層則由外側圍板(7)的相應A立柱段(19)構成。為使內(nèi)部A立柱段(18)在前部(圖中未示出的)縱梁連接部位形成一個U形截面，在該段(18)前面?zhèn)溆幸怀尚尾糠?4)，它朝向外側圍板(7)凸出。外側圍板(7)具有一個相應的沖壓部分(6)，通過此形成了相應于A立柱段(18)的外部A立柱段(19)的U形截面。由圖2可以看出，由此形成了A立柱的箱形橫斷面。為加強A立柱和前部縱梁，在兩側圍板(2，7)之間A立柱段(18，19)加裝加強板(5，12)，其中加強板(12)一直延伸到前部縱梁，如圖5所示。通過內(nèi)側圍板(2)及其連接部位(15、16)平面(flachig)布置于底架分總成(1)的連接凸緣(13，14)上，使側圍板(2)在焊接于底架分總成(1)上之前在汽車縱向對齊。從而使得側圍板(2)相對于底架分總成(1)的對應部分精確對準并無公差定位。
圖3a所示的截面圖基本上對應于圖3所示的截面圖，但該底架分總成(1)中連接凸緣(14a)向下方折邊，由此凸緣(17)的底形成內(nèi)側圍板(2)的相應連接區(qū)域(16a)。這樣，內(nèi)側圍板(2)除在汽車縱向(x方向)可移動外還可在豎直方向(z-方向)精確定位，從而使底架分總成(1)和內(nèi)側圍板(2)在焊接前還能夠進行誤差補償。因此為連接內(nèi)側圍板(2)與底架分總成(1)，應在內(nèi)側圍板(2)焊接于底架分總成(1)上之前，首先在垂直于汽車縱向的方向即y方向，將其接合于底架分總成(1)上，然后僅在x方向(圖3)或者在x方向和z方向都能精確對齊。
接著，在裝配工藝的下一工序中，將相應的加強件(5，12)按圖2和5位置裝入兩側圍板之間后，將外側圍板(7)裝到內(nèi)側圍板(2)上，頂蓋分總成通過將頂蓋(10)安裝于頂蓋橫梁(8，9)和側圍板的上邊梁上完成。然后，在另一裝配工序中再將其它蓋板件裝到白車身結構上即主要在車身前部翼子板(11)部位以及側圍板(2，7)上。
若不嵌入加強件，也可在側圍板主沖壓件中留出特別應力區(qū)域，并在以后再嵌入相應的加強件。
權利要求
1.汽車，主要是指轎車的整體承載式白車身結構，它備有底架分總成和具有兩個側圍板的側圍板分總成和頂蓋分總成，其特征在于，每個側圍板由各自成一體的內(nèi)側圍板和外側圍板組裝而成，底架分總成(1)在其面向內(nèi)側圍板的兩側裝有相應于內(nèi)側圍板(2)連接部位(15，16，16a)的連接凸緣(13，14，14a)，為實現(xiàn)無公差定位，側圍板(2)在汽車縱向(x)可相對底架分總成(1)校準對齊。
2.按權利要求1所述的白車身，其特征在于，連接凸緣(14a)相對于側圍板(2)連接部位(16a)的校準對齊，使得側圍板(2)還能相對底架分總成(1)在豎直方向(z)上對齊。
3.按權利要求1所述的白車身制造方法，其特征在于，首先將內(nèi)側圍板(2)與頂蓋分總成的至少一個橫梁(8，9)相固接作為一個整體裝到底架分總成(1)的兩側，然后安裝自成一體的外側圍板(7)。
4.按權利要求3所述的方法，其特征在于，內(nèi)外側圍板(2，7)分別由焊接板坯半成品制成。
5.按權利要求3所述的方法，其特征在于，內(nèi)外側圍板(2，7)各由多個零部件制成。
6.按權利要求3至5之一所述的方法，其特征在于，在每一側內(nèi)外側圍板(2，7)之間按車型裝入必要的加強件(5，12)。
7.按權利要求6所述的方法，其特征在于，在安裝上外側圍板(7)之前使加強件(5，12)與內(nèi)側圍板(2)相連。
8.上權利要求之一所述的方法，其特征在于，頂蓋分總成有頂蓋(10)，及至少兩個頂蓋橫梁(8，9)，該橫梁在置在蓋(10)之前先裝到對置的內(nèi)側圍板(2)之間。
全文摘要
汽車整體承載式白車身結構及其制造方法。在目前的技術水平下，汽車白車身結構是由多個獨立的板材沖壓件組裝而成，由此制造成薄板結構的接合工藝費用較高。按本發(fā)明首先在底架分總成(1)的兩側裝上內(nèi)側圍板(2)，然后再裝外側圍板(7)。該方法應用于轎車制造。
文檔編號B62D65/00GK1136794SQ95191008
公開日1996年11月27日 申請日期1995年2月28日 優(yōu)先權日1994年3月1日
發(fā)明者約翰·西弗雷德, 彼特·麥克 申請人:奔馳公司