CN103786795A - 一种乘用车前围加强结构 - Google Patents

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Abstract

一种乘用车前围加强结构，包括沿X轴方向设置的前支撑段以及位于前支撑段左右两侧的左搭接段与右搭接段，前支撑段固定在前机舱处，左搭接段与右搭接段分别搭接在前机舱的左右纵梁上，前支撑段、左搭接段与右搭接段一体成型，前支撑段包括空心隆起设置的弓形横梁结构以及上搭接板与下搭接板，空心隆起设置的弓形横梁结构包括沿X方向的设置一弓形顶板以及沿Z方向设置的两侧板，上搭接板与下搭接板经由两侧板沿Y轴方向分别翻边形成。本发明是在前围和中央通道结合处增加一体成型的乘用车前围加强结构，弓形顶板、两侧板以及前机舱之间形成的弓形的空心隆起作为吸能腔实现结构避让，这样前围的结构强度得以增强，保证了前围在正面碰撞中的变形量。

Description

一种乘用车前围加强结构
技术领域
本发明属于汽车车身结构，涉及一种汽车加强梁，尤其是一种汽车前围加强梁结构。
背景技术
在NCAP评价测试中，车辆以一定的速度撞击壁障（可变形的或者刚性墙）用来模拟交通事故的实际情况，NCAP采用碰撞车辆内安放假人的伤害值来评价新车的安全性能，假人伤害越低，车辆的安全性能就越高。一般的在碰撞中乘员舱刚度与乘员伤害有直接的关系，乘员舱刚度大，舱体在碰撞中变形就小，这样乘员的生存空间就得到了保证，乘员的伤害就会相应减小，车辆的安全性能就相对高一点。
正面碰撞模拟的是在实际交通中的移动车辆前部与静止的车前部发生碰撞的情况，车辆以50km/h或者64km/h的速度撞击壁障。在正面碰撞中要想获得较好的评价，乘员舱必须要具备足够的刚度来抵抗变形。乘员舱由前车门、A柱、前围板、门槛、顶盖和B柱组成，这些关键部件必须具备足够的强度来来支撑乘员舱的变形，保证乘员舱的完整性，从而降低驾驶员的伤害。
驾驶员和乘员是乘坐在乘员舱的，当车辆发生碰撞时，乘员舱的稳固性是很重要的，关系到车内乘员的生命安全。当发生高速的正面碰撞时，前围由于发动机的后退，很容易变形，向乘员舱侵入，从而伤害车内乘员，若前围的入侵量大，乘员舱的整体强度较弱，则驾驶员和乘员的伤害值高，得分低，因此前围的强度是值得在设计时特别关注的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种乘用车前围加强结构，此加强结构是一种横梁钢板结构，冲压成型，通过点焊的方式焊接在前围板（前机舱处）上，横梁两端搭接在前机舱的左右纵梁上，增加前围底部的强度外，同时增加左右纵梁根部的结构强度。
为达到上述目的，本发明的解决方案是：
一种乘用车前围加强结构，在前机舱所在平面分别设定为X轴与Y轴，将与X轴、Y轴垂直轴设置为Z轴，其包括沿X轴方向设置的前支撑段以及位于所述前支撑段左右两侧的左搭接段与右搭接段，所述前支撑段固定在前机舱处，所述左搭接段与右搭接段分别搭接在前机舱的左右纵梁上，所述前支撑段、左搭接段与右搭接段一体成型，所述前支撑段包括空心隆起设置的弓形横梁结构以及上搭接板与下搭接板，所述空心隆起设置的弓形横梁结构包括沿X方向的设置一弓形顶板以及沿Z方向设置的两侧板，所述上搭接板与下搭接板经由所述两侧板沿Y轴方向分别翻边形成。
所述弓形顶板包括位于中间的第二折弯段以及位于第二折弯段两侧的第一折弯段和第三折弯段，所述第二折弯段平行X轴方向设置，所述第一折弯段、第三折弯段与第三折弯段之间的折角均为弧形钝角。
所述上搭接板上分别设有至少一组空心隆起设置的加强筋。
所述上搭接板上设有两组加强筋，所述两组加强筋分别位于所述上搭接板平行于第一折弯段与第三折弯段的位置处。
所述左搭接段与右搭接段包括三板边，所述三板边分别为所述顶板沿Z轴向外方向以及两侧板分别沿Y轴两边方向翻边形成的。
所述上搭接板与下搭接板以及左搭接段与右搭接段上分别设有焊点，所述乘用车前围加强结构点焊固定。
所述乘用车前围加强结构以Y轴为对称轴对称设置。
所述乘用车前围加强结构为冲压成型。
所述乘用车前围加强结构的制作材料为钢材。
由于采用上述方案，本发明的有益效果是：
本发明在前围和中央通道结合处增加乘用车前围加强结构，该乘用车前围加强结构一体成型，弓形顶板、两侧板以及前机舱之间形成的弓形的空心隆起作为主要的吸能腔可实现结构避让，这样前围底部的结构强度得以增强，保证了前围在正面碰撞中的变形量，达到了前期定义的目标。同时，由于左搭接段20与右搭接段30分别搭接在前机舱的左右纵梁上，还增加左右纵梁根部的强度。本结构的增加并不需要另采购焊接设备或者增加焊接工序，结构简单成本低对成本控制也起到了很好的作用。
1）加强前围的强度，减少前围在正面碰撞中的入侵量；
2）增加左右纵梁根部的强度；
3）减少车内乘员的伤害，提高安全性能，车型的安全性能提升；
4）节约开发成本，不需另采用焊接设备；
5）不涉及外CAS（Concept A Surface）的变更；
6）结构简单，便于生产。
附图说明
图1为本发明乘用车前围加强结构一实施例的正视图；
图2为图1所示实施例的仰视图；
图3为图1所示实施例的俯视图；
图4为图1所示实施例的左视图；
图5为图1所示实施例的右视图。
具体实施方式
以下结合附图所示实施例对本发明作进一步的说明。
如图1所示，在前机舱所在平面分别设定为X轴（水平方向的轴）与Y轴（竖直方向的轴），将与X轴、Y轴垂直的轴设置为Z轴（垂直于前机舱所在平面的轴），本发明所示的一种乘用车前围加强结构包括沿X方向设置的前支撑段以及位于前支撑段左右两侧的左搭接段20与右搭接段30，前支撑段固定在前机舱处，左搭接段20与右搭接段30分别搭接在前机舱的左右纵梁上。其中，前支撑段包括空心隆起设置的弓形横梁11以及上搭接板15与下搭接板16，空心隆起设置的弓形横梁11包括沿X方向的设置一弓形顶板12以及沿Z方向设置的两侧板13。进一步的，弓形顶板12包括位于中间的第二折弯段以及位于第二折弯段两侧的第一折弯段和第三折弯段，第二折弯段平行X轴方向设置，第一折弯段、第三折弯段与第二折弯段之间的折角均为弧形钝角。
由于整个乘用车前围加强结构是贴附在前围板上的，前围在弓形横梁11的位置上设有中央通道，本发明所示的乘用车前围加强结构通过弓形顶板12、两侧板13以及前机舱之间形成的弓形的空心隆起作为主要的吸能腔以实现结构避让，若弓形横梁11不设置成弓型，弓形横梁11位置的截面就会很小，则起不到加强前围的作用。
同时，本发明所示的一种乘用车前围加强结构是以Y轴为对称轴对称设置的，如图4和图5所示，弓形顶板11的第一折弯段、第三折弯段的两端沿Z轴向外方向翻边延伸、两侧板13分别沿Y轴方向两板翻边延伸，从而形成了左搭接段20与右搭接段30的三板边；平面结构的上搭接板15与下搭接板16分别经由两侧板13沿Y轴的上下方向翻边延伸形成，本实施例中，翻边角度为6度。
整个乘用车前围加强结构为钢板结构，前支撑段、左搭接段20与右搭接段30整体通过冲压一体成型。前支撑段的上搭接板15与下搭接板16以及左搭接段20与右搭接段30上分别布有焊点，通过点焊的方式前支撑段焊接在前围板（即前机舱处）上，左搭接段20与右搭接段30分别搭接在前机舱的左右纵梁上，这样除增加前围底部的强度外，同时增加左右纵梁根部的结果强度。由于左搭接段20与右搭接段30是经由弓形横梁11的三板壁向外延伸形成的，延伸的部分只是留出焊接边的，故左搭接段20与右搭接段30的具体长度是依据点焊对焊接面积的要求进行设定的。
如图2和图3所示，前支撑段的上搭接板15上设有至少一组空心隆起设置的加强筋17，从而在正面碰撞中整个横梁的腔体不容易被压扁。本实施例中，上搭接板15上分别设有两组加强筋17，两组加强筋17分别位于上搭接板15平行于弓形顶板11的第一折弯段、第三折弯段的板段上。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种乘用车前围加强结构，在前机舱所在平面分别设定X轴与Y轴，将与X轴、Y轴垂直的轴设置为Z轴，其包括沿X轴方向设置的前支撑段以及位于所述前支撑段左右两侧的左搭接段与右搭接段，所述前支撑段固定在前机舱处，所述左搭接段与右搭接段分别搭接在前机舱的左右纵梁上，其特征在于：所述前支撑段、左搭接段与右搭接段一体成型，所述前支撑段包括空心隆起设置的弓形横梁结构以及上搭接板与下搭接板，所述空心隆起设置的弓形横梁结构包括沿X方向的设置一弓形顶板以及沿Z方向设置的两侧板，所述上搭接板与下搭接板经由所述两侧板沿Y轴方向分别翻边形成。
2.根据权利要求1所述的乘用车前围加强结构，其特征在于：所述弓形顶板包括位于中间的第二折弯段以及位于第二折弯段两侧的第一折弯段和第三折弯段，所述第二折弯段平行X轴方向设置，所述第一折弯段、第三折弯段与第三折弯段之间的折角均为弧形钝角。
3.根据权利要求1或2所述的乘用车前围加强结构，其特征在于：所述上搭接板上分别设有至少一组空心隆起设置的加强筋。
4.根据权利要求3所述的乘用车前围加强结构，其特征在于：所述上搭接板上设有两组加强筋，所述两组加强筋分别位于所述上搭接板平行于第一折弯段与第三折弯段的位置处。
5.根据权利要求1所述的乘用车前围加强结构，其特征在于：所述左搭接段与右搭接段包括三板边，所述三板边分别为所述顶板沿Z轴向外方向以及两侧板分别沿Y轴两边方向翻边形成的。
6.根据权利要求1所述的乘用车前围加强结构，其特征在于：所述上搭接板与下搭接板以及左搭接段与右搭接段上分别设有焊点，所述乘用车前围加强结构点焊固定。
7.根据权利要求1所述的乘用车前围加强结构，其特征在于：所述乘用车前围加强结构以Y轴为对称轴对称设置。
8.根据权利要求1所述的乘用车前围加强结构，其特征在于：所述乘用车前围加强结构为冲压成型。
9.根据权利要求1所述的乘用车前围加强结构，其特征在于：所述乘用车前围加强结构的制作材料为钢材。
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