CN109292005B - 汽车前舱盖 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种汽车前舱盖，包括前舱盖外板和与前舱盖外板连接的前舱盖内板，所述前舱盖内板包括周边框架、与周边框架连接且用于受载时将载荷传递至周边框架的横向筋单元以及与周边框架和横向筋单元连接且用于碰撞过程中产生溃缩变形的纵向筋单元。本发明的汽车前舱盖，减轻了重量，提高了碰撞时对行人的保护效果，抗凹性能良好，行人保护安全性高，工艺可行性强，材料利用率高，运输可行性强，使产品更具市场竞争力。
Description
技术领域
本发明属于汽车技术领域，具体地说，本发明涉及一种汽车前舱盖。
背景技术
发动机前舱盖是汽车上的重要装配构件，其设计不仅要满足刚度、模态、抗凹、强度、猛关要求，还需要满足冲压可行性、运输可行性身上面积较大的薄壁钣金。2018年C-NCAP(中国新车评价规程)引入行人保护评价体系以来，增加了前舱盖五星开发的难度。由于传统设计通常是考虑前舱盖满足模态刚度、强度、猛关及抗凹等方面的性能，这些性能均要求前舱盖刚度越大越好，但是为了前舱盖能达到行人保护五星的目标，就需要前舱盖刚度越低越好，这两者之间存在很大的矛盾，各大主机厂均在采用不同的优化手段去平衡这种矛盾。
对于各大主机厂来说减重降本都已成为汽车制造中的重中之重的事情，在满足各种性能的基础上，对汽车的所有部分进行减重降本是现在汽车设计首当其冲的事情，急需对前舱盖提供相应的典型结构，实现系列化、平台化典型结构设计。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提供一种汽车前舱盖，目的是在减轻重量的同时提高行人保护效果。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：汽车前舱盖，包括前舱盖外板和与前舱盖外板连接的前舱盖内板，所述前舱盖内板包括周边框架、与周边框架连接且用于受载时将载荷传递至周边框架的横向筋单元以及与周边框架和横向筋单元连接且用于碰撞过程中产生溃缩变形的纵向筋单元。
所述横向筋单元的长度方向与所述纵向筋单元的长度方向相垂直，横向筋单元和纵向筋单元设置在所述周边框架的内腔体中且横向筋单元位于周边框架的中部区域。
所述横向筋单元包括横向加强筋，所述纵向筋单元包括纵向加强筋，横向加强筋设置多个且横向加强筋的长度方向与第一方向相平行，横向加强筋设置在所述周边框架的内腔体中且位于周边框架的中部区域，纵向加强筋设置多个且纵向加强筋的长度方向与第二方向相平行，各个横向加强筋分别位于两排纵向加强筋之间。
所述横向加强筋上设有减重孔。
所述横向筋单元包括沿第二方向依次布置的第一横向加强筋、第二横向加强筋和第三横向加强筋，第一横向加强筋、第二横向加强筋和第三横向加强筋的长度方向与第一方向相平行，第一方向和第二方向相垂直，第一横向加强筋与所述纵向筋单元连接，第二横向加强筋和第三横向加强筋与纵向筋单元和所述周边框架连接。
所述第二横向加强筋设置两个，两个第二横向加强筋之间设置多个所述纵向加强筋，所述第一横向加强筋和所述第三横向加强筋设置一个，第三横向加强筋的长度大于第二横向加强筋和第一横向加强筋的长度，第三横向加强筋为从所述周边框架的一端延伸至另一端。
所述第三横向加强筋上设有用于安装隔音垫的隔音垫安装孔，隔音垫安装孔设置多个且所有隔音垫安装孔沿第一横向加强筋的长度方向依次布置。
所述纵向筋单元包括沿第二方向依次布置的第一纵向加强筋、第二纵向加强筋和第三纵向加强筋，第一纵向加强筋、第二纵向加强筋和第三纵向加强筋均分别设置多个且所有第一纵向加强筋、第二纵向加强筋和第三纵向加强筋均为沿第一方向依次布置，第一纵向加强筋与第二纵向加强筋为错开布置，第二纵向加强筋与第三纵向加强筋为错开布置。
所述第一纵向加强筋为圆弧形且第一纵向加强筋的轴线与第一方向相平行，第一纵向加强筋的弧度为58～62°，第一纵向加强筋与所述周边框架的前端连接，所述第三纵向加强筋与周边框架的后端连接。
所述周边框架包括前边梁、与前边梁相对布置的后边梁以及与前边梁和后边梁连接的两个侧边梁，所述横向筋单元位于两个侧边梁之间且与两个侧边梁连接，所述纵向筋单元与前边梁和后边梁连接。
本发明的汽车前舱盖，减轻了重量，提高了碰撞时对行人的保护效果，抗凹性能良好，行人保护安全性高，工艺可行性强，材料利用率高，运输可行性强，使产品更具市场竞争力。
附图说明
图1是前舱盖内板的正视图；
图2是前舱盖内板的右视图；
图3是前舱盖内板的俯视图；
上述图中的标记均为：1、铰链安装孔；2、周边；3、内板锁柱安装孔；4、胶槽；5、隔音垫安装孔；6、支撑杆安装孔；7、缓冲块安装孔；8、漏液孔；9、减重孔；10、第一横向加强筋；11、第二横向加强筋；12、凸筋；13、内板上锁与锁加强板焊接安装面；14、内板上内板与铰链加强板焊接安装面；15、第三横向加强筋；16、第一纵向加强筋；17、第二纵向加强筋；18、第三纵向加强筋；19、前边梁；20、后边梁；21、侧边梁。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本发明的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。
需要说明的是，在下述的实施方式中，所述的“第一”、“第二”和“第三”并不代表结构和/或功能上的绝对区分关系，也不代表先后的执行顺序，而仅仅是为了描述的方便。
如图1至图3所示，本发明提供了一种汽车前舱盖，包括前舱盖外板和与前舱盖外板连接的前舱盖内板，前舱盖外板作为在前舱盖遮盖汽车前舱后暴露在外的部件，前舱盖内板作为处于前舱盖外板下方的部件，前舱盖内板与前舱盖外板的底面固定连接。前舱盖内板包括周边框架、与周边框架连接且用于受载时将载荷传递至周边框架的横向筋单元以及与周边框架和横向筋单元连接且用于碰撞过程中产生溃缩变形的纵向筋单元，周边框架与前舱盖外板固定连接。
具体地说，如图1至图3所示，周边框架为内部中空的框架式结构，周边框架主要包括前边梁19、与前边梁19相对布置的后边梁20以及与前边梁19和后边梁20连接的两个侧边梁21，横向筋单元位于两个侧边梁21之间且与两个侧边梁21连接，纵向筋单元与前边梁19和后边梁20连接。前边梁19和后边梁20均具有一定的长度且前边梁19和后边梁20的长度方向与第一方向相平行，第一方向为前舱盖内板的长度方向(也即周边框架的长度方向)，第一方向与Y向相平行，前边梁19和后边梁20处于与第二方向相平行的同一直线上，第二方向为前舱盖内板的宽度方向(也即周边框架的宽度方向)，第一方向和第二方向相垂直，前边梁19的长度小于后边梁20的长度，前边梁19位于周边框架的前端，后边梁20位于周边框架的后端，两个侧边梁21处于与第一方向相平行的同一直线上，前边梁19的长度方向上的两端分别与一个侧边梁21的长度方向上的一端固定连接，后边梁20的长度方向上的两端分别与一个侧边梁21的长度方向上的另一端固定连接，侧边梁21的长度方向上的两端分别与前边梁19和后边梁20固定连接。
如图1至图3所示，横向筋单元的长度方向与纵向筋单元的长度方向相垂直，横向筋单元的长度方向与第一方向相平行，纵向筋单元的长度方向与第二方向相平行，横向筋单元和纵向筋单元设置在周边框架的内腔体中，横向筋单元位于周边框架的中部区域且横向筋单元位于周边框架的宽度方向上的中部区域，横向筋单元位于前边梁19和后边梁20之间且位于两个侧边梁21之间，横向筋单元并用于对前舱盖外板提供支撑。横向筋单元布置在此位置处，横向筋单元主要起到与周边框架连接的作用，保证在受载时能将中部载荷传递到周边，整体受载，而且还对外部大面积的前舱盖外板(前舱盖外板为钣金件)有支撑作用，有效了保证了前舱盖的抗凹性能。
横向筋单元包括横向加强筋，纵向筋单元包括纵向加强筋，横向加强筋和纵向加强筋均具有一定的长度，横向加强筋设置多个且横向加强筋的长度方向与第一方向相平行，所有横向加强筋为沿第二方向依次布置，横向加强筋设置在周边框架的内腔体中且位于周边框架的中部区域，纵向加强筋设置多个且纵向加强筋的长度方向与第二方向相平行，各个横向加强筋分别位于两排纵向加强筋之间。所有的纵向加强筋呈多排进行布置且各排布置多个纵向加强筋，各排的所有纵向加强筋为沿第一方向依次布置。
作为优选的，横向加强筋上设有第一减重孔，第一减重孔为在横向加强筋上贯穿设置的通孔。第一减重孔的设置，一方面可以减轻前舱盖整体重量，另一方面可以削弱横向加强筋的刚度，增加头部在此区域碰撞时钣金溃缩的可能性，提高此区域的行人保护得分，有助于满足C-NCAP五星目标要求。
如图1至图3所示，在本实施例中，横向筋单元包括沿第二方向依次布置的第一横向加强筋10、第二横向加强筋11和第三横向加强筋15，第一横向加强筋10、第二横向加强筋11和第三横向加强筋15的长度方向与第一方向相平行，第一方向和第二方向相垂直，第一横向加强筋10、第二横向加强筋11和第三横向加强筋15位于前边梁19和后边梁20之间，第一横向加强筋10与纵向筋单元固定连接，第二横向加强筋11和第三横向加强筋15与纵向筋单元和周边框架固定连接。
如图1至图3所示，在本实施例中，第二横向加强筋11设置两个，两个第二横向加强筋11之间设置多个纵向加强筋，第一横向加强筋10和第三横向加强筋15设置一个，第三横向加强筋15的长度大于第二横向加强筋11和第一横向加强筋10的长度，第三横向加强筋15为从周边框架的一端延伸至另一端。第一横向加强筋10位于两个侧边梁21的中间位置处，也即第一横向加强筋10位于周边框架的长度方向上的中间位置处，第一横向加强筋10并位于前边梁19和第三横向加强筋15之间。第三横向加强筋15的长度方向上的两端分别与一个侧边梁21固定连接，两个第二横向加强筋11处于与第一方向相平行的同一直线上且两个第二横向加强筋11之间具有一定的距离，两个第二横向加强筋11的长度方向上的一端分别与一个侧边梁21固定连接，两个第二横向加强筋11的长度方向上的另一端分别与一个纵向加强筋固定连接。
作为优选的，第一横向加强筋10、第二横向加强筋11和第三横向加强筋15上均设有第一减重孔，第一减重孔为分别在第一横向加强筋10、第二横向加强筋11和第三横向加强筋15上贯穿设置的通孔。第一减重孔的设置，一方面可以减轻前舱盖整体重量，另一方面可以削弱各个横向加强筋的刚度，增加头部在此区域碰撞时钣金溃缩的可能性，提高此区域的行人保护得分，有助于满足C-NCAP五星目标要求。
如图1所示，第三横向加强筋15上设有用于安装隔音垫的隔音垫安装孔5，隔音垫安装孔5设置多个，所有隔音垫安装孔5沿第一横向加强筋10的长度方向依次布置且为等距分布，隔音垫安装在隔音垫安装孔5中且与第三横向加强筋15固定连接，隔音垫用来隔绝发动机等振动引起的噪声。
如图1至图3所示，在本实施例中，纵向筋单元包括沿第二方向依次布置的第一纵向加强筋16、第二纵向加强筋17和第三纵向加强筋18，第一纵向加强筋16、第二纵向加强筋17和第三纵向加强筋18均分别设置多个且所有第一纵向加强筋16、第二纵向加强筋17和第三纵向加强筋18均为沿第一方向依次布置，相邻两个第一纵向加强筋16之间具有一定的距离，相邻两个第二纵向加强筋17之间具有一定的距离，相邻两个第三纵向加强筋18之间具有一定的距离。第一纵向加强筋16位于第一横向加强筋10和前边梁19之间，第一纵向加强筋16与前边梁19和第一横向加强筋10固定连接，第一纵向加强筋16共设置三个，第一纵向加强筋16位于两个侧边梁21的中间位置处。第三纵向加强筋18位于第三横向加强筋15和后边梁20之间，第三纵向加强筋18与后边梁20和第三横向加强筋15固定连接，第三纵向加强筋18共设置四个，第三纵向加强筋18位于两个侧边梁21的中间位置处。所有的第二纵向加强筋17中，其中一部分的第二纵向加强筋17位于第三横向加强筋15和第一横向加强筋10之间且该部分的第二纵向加强筋17与第一横向加强筋10和第三横向加强筋15固定连接，剩余部分的第二纵向加强筋17位于第三横向加强筋15和第二横向加强筋11之间且该部分的第二纵向加强筋17与第二横向加强筋11和第三横向加强筋15固定连接。第二纵向加强筋17共设置三个，第二纵向加强筋17位于两个侧边梁21的中间位置处，其中一个第二纵向加强筋17位于第三横向加强筋15和第一横向加强筋10之间且与第一横向加强筋10和第三横向加强筋15固定连接，另外两个第二纵向加强筋17分别位于一个第二横向加强筋11和第三横向加强筋15之间且与第二横向加强筋11和第三横向加强筋15固定连接。
纵向加强筋起到整个内板内部主要溃缩的诱导部分，当汽车发生碰撞时，纵向加强筋会诱导前舱盖内板发生溃缩变形，提高前舱盖的溃缩吸能效果，提高行人保护得分，有助于满足C-NCAP五星目标要求。
作为优选的，第一纵向加强筋16与第二纵向加强筋17为错开布置，第二纵向加强筋17与第三纵向加强筋18为错开布置。错开布置是指，在与第一方向相平行且与第二方向相垂直的投影面上，各个第一纵向加强筋16在投影面上的位置位于相邻两个第二纵向加强筋17在投影面上的位置之间，各个第二纵向加强筋17在投影面上的位置位于相邻两个第三纵向加强筋18在投影面上的位置之间。纵向加强筋按错开的方式布置，更有利于头部碰撞是的溃缩吸能，减小头部伤害值，提高行人保护得分。
如图1和图2所示，第一纵向加强筋16为圆弧形且第一纵向加强筋16的轴线与第一方向相平行，第一纵向加强筋16的弧度为58～62°，第一纵向加强筋16与周边框架的前端连接，第三纵向加强筋18与周边框架的后端连接。将第一纵向加强筋16设置成圆弧形结构，更有利于前部头部碰撞区域的溃缩吸能，有利于提高前舱盖的前端区域行人保护头部得分，与此同时有此三条筋还能连接前边梁19与内板布筋之间存在一定的连接关系，对于前边梁19刚度的提升有一定作用。
作为优选的，第一纵向加强筋16的弧度为60°。
如图1所示，前舱盖外板与前舱盖内板通过四周包边连接在一起，同时还利用隔振胶将前舱盖内板与前舱盖外板在中间部位进行连接，避免汽车在行驶过程中内外板间产生相互振动异响和破坏。前舱盖内板与前舱盖外板通过隔振胶连接成成一个整体，使中间部分的抗凹性能能够合格，同时隔振胶起到隔离发动机等引起的振动的作用。将安装面与铰链加强板通过焊点进行连接，然后在铰链安装孔1处将铰链与前舱盖内板上设置的铰链加强板连接在一起，然后再将铰链的另一端与车身连接在一起，将前舱盖安装在车身上，可以实现前舱盖在车身上的开启与关闭的运动。通过加强板安装面将内板与加强板、外板支撑板连接在一起，起到增加锁局部刚度强度的作用，同时增加此处抗凹性能，并将锁柱安装到内板锁柱安装孔3处，锁加强板在内板锁柱安装孔3处与前舱盖内板固定连接，锁柱通过烧焊方式安装在锁加强板上，锁柱与安装在车身上的锁舌啮合在一起，完成锁的关闭或者开启的活动。将支撑杆加强板通过焊点和螺栓安装在支撑杆安装孔处，增加支撑杆局部的刚度，满足支撑杆在用户检修或者加液的情况下撑起前舱盖，保证前舱盖预支撑杆均不发生较大变形。将缓冲块安装在缓冲块安装孔7处，缓冲块在缓冲块安装孔7处与前舱盖内板固定连接，缓冲块安装孔7设置在两个侧边梁21上，两个侧边梁21上的缓冲块安装孔7为对称布置，缓冲块用于在关闭前舱盖时起到避免前舱盖与车身相应件之间发生直接碰撞，起到一定的缓冲作用，与此同时在汽车行驶过程中避免前舱盖与车身件之间的振动引起的开裂异响等问题。侧边梁21上设有凸筋12，凸筋12设置多个且所有凸筋12为沿侧边梁21的长度方向依次布置，凸筋12的设置，有助于提高前舱盖的整体强度。
上述内容所涉及的前端、后端、X向、Y向、Z向等方位词，X向、Y向和Z向为在汽车O-XYZ坐标系中分别表示汽车的长度方向、宽度方向和高度方向，各个部件的前端是指靠近车头的一端，后端是指靠近车尾的一端。应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.汽车前舱盖，包括前舱盖外板和与前舱盖外板连接的前舱盖内板，其特征在于：所述前舱盖内板包括周边框架、与周边框架连接且用于受载时将载荷传递至周边框架的横向筋单元以及与周边框架和横向筋单元连接且用于碰撞过程中产生溃缩变形的纵向筋单元；
所述横向筋单元的长度方向与所述纵向筋单元的长度方向相垂直，横向筋单元和纵向筋单元设置在所述周边框架的内腔体中且横向筋单元位于周边框架的中部区域；
所述横向筋单元包括横向加强筋，所述纵向筋单元包括纵向加强筋，横向加强筋设置多个且横向加强筋的长度方向与第一方向相平行，横向加强筋设置在所述周边框架的内腔体中且位于周边框架的中部区域，纵向加强筋设置多个且纵向加强筋的长度方向与第二方向相平行，各个横向加强筋分别位于两排纵向加强筋之间；
所述纵向筋单元包括沿第二方向依次布置的第一纵向加强筋、第二纵向加强筋和第三纵向加强筋，第一纵向加强筋、第二纵向加强筋和第三纵向加强筋均分别设置多个，所有第一纵向加强筋为沿第一方向依次布置，所有第二纵向加强筋为沿第一方向依次布置，所有第三纵向加强筋为沿第一方向依次布置，第一纵向加强筋与第二纵向加强筋为错开布置，第二纵向加强筋与第三纵向加强筋为错开布置；该错开布置是指，在与第一方向相平行且与第二方向相垂直的投影面上，各个第一纵向加强筋在投影面上的位置位于相邻两个第二纵向加强筋在投影面上的位置之间，各个第二纵向加强筋在投影面上的位置位于相邻两个第三纵向加强筋在投影面上的位置之间；
所述横向筋单元包括沿第二方向依次布置的第一横向加强筋、第二横向加强筋和第三横向加强筋，第一横向加强筋、第二横向加强筋和第三横向加强筋的长度方向与第一方向相平行，第一方向和第二方向相垂直，第一横向加强筋与所述纵向筋单元连接，第二横向加强筋和第三横向加强筋与纵向筋单元和所述周边框架连接；所述第二横向加强筋设置两个，两个第二横向加强筋之间设置多个所述纵向加强筋，所述第一横向加强筋和所述第三横向加强筋设置一个，第三横向加强筋的长度大于第一横向加强筋的长度，第三横向加强筋的长度大于第二横向加强筋的长度，第三横向加强筋为从所述周边框架的一端延伸至另一端。
2.根据权利要求1所述的汽车前舱盖，其特征在于：所述横向加强筋上设有减重孔。
3.根据权利要求1所述的汽车前舱盖，其特征在于：所述第三横向加强筋上设有用于安装隔音垫的隔音垫安装孔，隔音垫安装孔设置多个且所有隔音垫安装孔沿第一横向加强筋的长度方向依次布置。
4.根据权利要求1所述的汽车前舱盖，其特征在于：所述第一纵向加强筋为圆弧形且第一纵向加强筋的轴线与第一方向相平行，第一纵向加强筋的弧度为58°~62°，第一纵向加强筋与所述周边框架的前端连接，所述第三纵向加强筋与周边框架的后端连接。
5.根据权利要求1至4任一所述的汽车前舱盖，其特征在于：所述周边框架包括前边梁、与前边梁相对布置的后边梁以及与前边梁和后边梁连接的两个侧边梁，所述横向筋单元位于两个侧边梁之间且与两个侧边梁连接，所述纵向筋单元与前边梁和后边梁连接。
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