CN109501869A

CN109501869A - 一种乘用车铝合金发动机罩

Info

Publication number: CN109501869A
Application number: CN201811239156.XA
Authority: CN
Inventors: 王鹏; 庄华晔; 张义和; 田雨苗; 陈才; 李海洋; 柯福鑫
Original assignee: FAW Group Corp
Current assignee: FAW Group Corp
Priority date: 2018-10-23
Filing date: 2018-10-23
Publication date: 2019-03-22

Abstract

本发明实施例提供的乘用车铝合金发动机罩总成，包括发罩内板、发罩外板和发罩加强板，所述发罩内板上设置有多个具有预设形状的减重孔，所述发罩加强板位于所述发罩内板和所述发罩外板之间。本发明实施例的乘用车铝合金发动机罩总成由于采用铝合金薄板冲压成形，以及通过在发罩内板上开设多个减重孔、缩小发罩加强板等方式进行结构弱化，相较现有钢制发动机罩，实现大幅减重，减重比例达45％～50％，能够在保证基本刚度、抗冲击、抗扭转性能的前提下，实现碰撞时的有效压溃，减少碰撞伤害，有利于行人保护。

Description

一种乘用车铝合金发动机罩

技术领域

本发明属于汽车覆盖件技术领域，涉及一种乘用车铝合金发动机罩。

背景技术

发动机罩是汽车覆盖件中的重要总成，除外观要求和刚度要求外，还被要求质量轻，碰撞能量吸收能力强，行人保护效果好。现有结构的发动机罩不仅其发罩内板质量较大，同时设计刚度过大，导致行人碰撞时伤害值过高，不利于行人保护。

因此，如何实现发动机罩减重和增强碰撞吸能效果，成为亟待解决的课题。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供一种乘用车铝合金发动机罩总成，可以在实现发动机罩大幅减重，减重比例达45％～50％，同时增强碰撞吸能效果，达到更好的行人保护效果。

本发明采用的技术方案为：

本发明实施例提供一种乘用车铝合金发动机罩，包括发罩内板、发罩外板和发罩加强板，所述发罩内板上设置有多个圆形减重孔和椭圆形减重孔，所述发罩加强板位于所述发罩内板和所述发罩外板之间，包括锁环加强板、铰链加强板、空气弹簧加强板和发罩外板加强板，其中，所述锁环加强板位于发罩内板的前端锁环连接处，所述铰链加强板分布于发罩内板的左、右后端，所述空气弹簧加强板分布于发罩内板的左、右中部，所述发罩外板加强板位于发罩内板的后部中间位置。

可选地，所述发罩内板和所述发罩外板采用6xxx系铝合金板材，厚度为1.0mm，其成分含有0.1～3％的Si，小于0.7％的Fe，小于0.9％的Cu，小于0.8％的Mn，0.1～1.5％的Mg，余量的Al。

可选地，所述锁环加强板、所述铰链加强板、所述空气弹簧加强板和所述发罩外板加强板采用5xxx系铝合金板材，厚度为1.5mm，其成分含有小于0.5％的Si，小于0.8％的Fe，小于0.3％的Cu，小于1.5％的Mn，0.5～6％的Mg，余量的Al。

可选地，所述发罩内板通过包边和粘接的方式与所述发罩外板连接；所述发罩加强板通过自冲铆接和粘接的复合连接方式与所述发罩内板连接；所述锁环加强板和所述发罩外板加强板通过粘接的方式与所述发罩外板连接。

可选地，所述包边为发罩外板边缘向发罩内板折弯，其中，折弯前在发罩内板的边缘涂覆折边胶；所述粘接的方式为采用减振胶进行粘接。

可选地，所述折边胶为环氧树脂型胶粘剂；所述减振胶采用橡胶发泡复合型胶粘剂。

可选地，所述自冲铆接采用钉脚直径为3mm～5.5mm，钉长为3.5～6.5mm的自冲铆钉，铆接压强中的压紧压强为40～60bar，刺穿压强为130～170bar，整形压强为80～120bar，保压时间为1～5S。

本发明实施例提供的乘用车铝合金发动机罩总成，由于采用铝合金薄板冲压成形，以及通过在发罩内板上开设多个减重孔、缩小发罩加强板等方式进行结构弱化，相较现有钢制发动机罩，实现大幅减重，减重比例达45％～50％，能够在保证基本刚度、抗冲击、抗扭转性能的前提下，实现碰撞时的有效压溃，减少碰撞伤害，有利于行人保护。

附图说明

图1为本发明实施例提供的乘用车铝合金发动机罩的正视图；

图2为本发明实施例提供的乘用车铝合金发动机罩的右视图；

图3为本发明实施例提供的乘用车铝合金发动机罩的实物图；

图4为本发明实施例提供的乘用车铝合金发动机罩的行人保护测试结果比较图。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

图1为本发明实施例提供的乘用车铝合金发动机罩的正视图；图2为本发明实施例提供的乘用车铝合金发动机罩的右视图；图3为本发明实施例提供的乘用车铝合金发动机罩的实物图。

如图1至图3所示，本发明实施例提供的乘用车铝合金发动机罩，包括发罩内板1、发罩外板2和发罩加强板3，所述发罩内板1上设置有圆形减重孔和椭圆形减重孔4，所述发罩加强板3位于所述发罩内板1和所述发罩外板2之间，所述发罩加强板3包括1个锁环加强板5、2个铰链加强板6、2个空气弹簧加强板7和1个发罩外板加强板8，其中，所述锁环加强板5位于发罩内板1的前端锁环连接处，所述铰链加强板6分布于发罩内板的左、右后端，所述空气弹簧加强板7分布于发罩内板的左、右中部，所述发罩外板加强板8位于发罩内板的后部中间位置。

在本发明实施例中，减重孔可根据实际情况进行确定，对于发罩内板中部区域，可按照最大减重可能设计原则和对称原则，设置多个圆形和椭圆形减重孔，减重孔面积占发罩内板中部区域面积的28％，相比不开设减重孔，可实现减重0.54kg。本发明实施例将减重孔设计为圆形和椭圆形，使得冲压成型时局部变形更均匀，最大减薄率小，有利于控制回弹，同时减重孔起到对发罩内板的结构弱化作用，同时增加碰撞吸能，更有利于行人保护。在一个示意性实施例中，发罩内板1上可设有十个圆形减重孔(包括6个大圆形减重孔和4个小圆形减重孔)和四个椭圆形孔。这些减重孔可通过减振胶粘接的方式与发罩外板2连接。具体地，可在减重孔的凸起边缘处连续涂覆减振胶，以此与发罩外板2的内表面进行粘接。

此外，本发明实施例的各发罩加强板是独立形成的，不是整体连成一体形成，因此能够缩小各发罩加强板的尺寸，通过这种缩小各发罩加强板的方式进行结构弱化，从而实现碰撞时的有效压溃，增加了碰撞吸能，提升了行人保护效果，如图4所示，同时也实现了进一步减重。

在本发明一示意性实施例中，所述发罩内板1通过包边和粘接的方式与所述发罩外板2连接；所述发罩加强板3通过自冲铆接和粘接的复合连接方式与所述发罩内板1连接；所述锁环加强板5和所述发罩外板加强板8通过粘接的方式与所述发罩外板2连接，但并不局限于此，也可以采用其他方式进行连接。其中，所述包边为发罩外板边缘向发罩内板折弯，折弯前在发罩内板的边缘涂覆折边胶；所述粘接的方式为采用减振胶进行粘接。在一个示意性实施例中，所述折边胶可为环氧树脂型胶粘剂，例如，可为240EG胶粘剂，该胶粘剂的压流粘度约为27.1g/min。所述减振胶采用橡胶发泡复合型胶粘剂，例如可为T-3216胶粘剂，该胶粘剂的压流粘度约为47g/min。所述自冲铆接采用钉脚直径为3mm～3.5mm，钉长为3.5～5mm的自冲铆钉，铆接压强中的压紧压强为40～60bar，刺穿压强为130～170bar，整形压强为80～120bar，保压时间为1～5S。在一具体示例中，所述自冲铆接可采用钉脚直径为3.3mm，钉长为4.5mm的自冲铆钉，铆接压强为50/150/100bar，其中压紧压强为50bar，刺穿压强为150bar，整形压强为100bar，保压时间为2S。

具体地，在本发明实施例中，各加强板先通过粘接的方式预固定于发罩内板1上，然后通过自冲铆接的方式将各加强板完全固定于所述发罩内板1上，铆接方向由发罩内板1向加强板进行铆接，铆钉头部与发罩内板1处于同一平面，铆钉腿部楔入加强板，形成自锁。由于通过自冲铆接和粘接的连接方式实现发罩内板与发罩加强板之间的连接，有效地解决了现有技术中铝薄板点焊出现薄板焊穿、薄板热变形等引起的连接强度下降和发罩内板尺寸变形等问题，保证了发罩内板与发罩加强板间的连接强度。此外，所述锁环加强板5和发罩外板加强板8同时通过点状分布的减振胶与发罩外板2连接，进一步保证了乘用车发动机罩的整体连接强度。

进一步地，所述发罩内板和所述发罩外板可采用6xxx系铝合金板材，厚度为1.0mm，其成分含有0.1～3％的Si，小于0.7％的Fe，小于0.9％的Cu，小于0.8％的Mn，0.1～1.5％的Mg，余量的Al。在一具体示例中，发罩内板1、发罩外板2采用厚度1.0mm，牌号为AA6016的铝合金板材，其成分含有Si：1.0～1.5％，Fe：＜0.50％，Cu：＜0.20％，Mn：＜0.20％，Mg：0.25～0.6％，Al：余量，其屈服强度为91MPa，抗拉强度238MPa，伸长率为24％，n值为0.30，r值为0.64。

进一步地，所述锁环加强板5、所述铰链加强板6、所述空气弹簧加强板7和所述发罩外板加强板8采用5xxx系铝合金板材，厚度为1.5mm，其成分含有小于0.5％的Si，小于0.8％的Fe，小于0.3％的Cu，小于1.5％的Mn，0.5～6％的Mg，余量的Al。在一具体示例中，锁环加强板5、铰链加强板6、空气弹簧加强板7、发罩外板加强板8采用厚度1.5mm，牌号为AA5754的铝合金板材，其成分含有Si：＜0.40％，Fe：＜0.40％，Cu：＜0.10％，Mn：＜0.50％，Mg：2.6～3.6％，Al：余量，其屈服强度为116MPa，抗拉强度221MPa，伸长率为21.5％，n值为0.26，r值为0.63。

本发明实施例提供的乘用车铝合金发动机罩与现有的发动机罩关键性能参数对比可如下表1所示：

表1：关键性能对比

对比参数	本技术方案	原有技术方案	效果
				质量/kg	10.9	21.29	降重48.8％
一阶整体扭转频率/Hz	21.7	14.5	提升49.7％
				一阶整体弯曲频率/Hz	37.4	24.3	提升53.9％

以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims

1.一种乘用车铝合金发动机罩，其特征在于，包括发罩内板、发罩外板和发罩加强板，所述发罩内板上设置有多个圆形减重孔和椭圆形减重孔，所述发罩加强板位于所述发罩内板和所述发罩外板之间，包括锁环加强板、铰链加强板、空气弹簧加强板和发罩外板加强板，其中，所述锁环加强板位于发罩内板的前端锁环连接处，所述铰链加强板分布于发罩内板的左、右后端，所述空气弹簧加强板分布于发罩内板的左、右中部，所述发罩外板加强板位于发罩内板的后部中间位置。

2.根据权利要求1所述的乘用车铝合金发动机罩，其特征在于，所述发罩内板和所述发罩外板采用6xxx系铝合金板材，厚度为1.0mm，其成分含有0.1～3％的Si，小于0.7％的Fe，小于0.9％的Cu，小于0.8％的Mn，0.1～1.5％的Mg，余量的Al。

3.根据权利要求1所述的乘用车铝合金发动机罩，其特征在于，所述锁环加强板、所述铰链加强板、所述空气弹簧加强板和所述发罩外板加强板采用5xxx系铝合金板材，厚度为1.5mm，其成分含有小于0.5％的Si，小于0.8％的Fe，小于0.3％的Cu，小于1.5％的Mn，0.5～6％的Mg，余量的Al。

4.根据权利要求1所述的乘用车铝合金发动机罩，其特征在于，所述发罩内板通过包边和粘接的方式与所述发罩外板连接；所述发罩加强板通过自冲铆接和粘接的复合连接方式与所述发罩内板连接；所述锁环加强板和所述发罩外板加强板通过粘接的方式与所述发罩外板连接。

5.根据权利要求4所述的乘用车铝合金发动机罩，其特征在于，所述包边为发罩外板边缘向发罩内板折弯，其中，折弯前在发罩内板的边缘涂覆折边胶；所述粘接的方式为采用减振胶进行粘接。

6.根据权利要求5所述的乘用车铝合金发动机罩，其特征在于，所述折边胶为环氧树脂型胶粘剂；所述减振胶采用橡胶发泡复合型胶粘剂。

7.根据权利要求1所述的乘用车铝合金发动机罩，其特征在于，所述自冲铆接采用钉脚直径为3mm～5.5mm，钉长为3.5～6.5mm的自冲铆钉，铆接压强中的压紧压强为40～60bar，刺穿压强为130～170bar，整形压强为80～120bar，保压时间为1～5S。