CN114802472A

CN114802472A - 一种车顶前横梁总成及其制造方法

Info

Publication number: CN114802472A
Application number: CN202210629658.3A
Authority: CN
Inventors: 杨毓晋
Original assignee: Nanjing Vocational University of Industry Technology NUIT
Current assignee: Nanjing Vocational University of Industry Technology NUIT
Priority date: 2022-06-02
Filing date: 2022-06-02
Publication date: 2022-07-29

Abstract

本发明公开一种车顶前横梁总成及其制造方法，车顶前横梁总成包括下部支撑结构、连接板和顶部支撑结构，下部支撑结构截面呈底部向两侧延展并向上弯曲，连接板固定在所述下部支撑结构的顶部，且连接板的顶部开设有贯通槽，顶部支撑结构位于连接板的上部，其包括一端与所述下部支撑结构的一侧边顶部连接，另一端与所述下部支撑结构的另一侧边顶部连接且相互平行并等距排布的多个第一纵向支撑条、一端与所述下部支撑结构的一侧边顶部连接，另一端与所述下部支撑结构的另一侧边顶部连接且相互平行并等距排布的多个第二纵向支撑条，本发明在保证强度、刚度、模态的前提下，提升装配性和NVH性能，同时做到轻量化、通用化。

Description

一种车顶前横梁总成及其制造方法

技术领域

本发明涉及汽车车身技术领域，具体为一种车顶前横梁总成及其制造方法。

背景技术

汽车车顶前横梁是车身的重要零部件，在结构上连接左、右侧围总成，为前风挡玻璃、汽车车顶提供支撑作用；在功能上保证车辆在扭转工况下车身不发生变形；在侧碰中为B柱提供力的传递路径，从而保护驾乘人员在侧碰、翻转、顶压工况下的安全；因此要求车顶前横梁需要兼具强度、刚度和吸能。

车顶前横梁有开口式和闭口式两类。开口式是单层的横梁主体，但抗弯扭性能差，强度低，支撑效果差。闭口式由内板、外板及连接板组成，内板与外板呈空腔结构，常见的成型方式为冲压，采用的材料主要有热成型钢、高强钢、铝合金或钢铝混合结构，然而双层结构重量大，成本高，不利于轻量化和成本优化。

车顶前横梁与车身的装配就涂装而言，有前装和后装两种，然而车身顶盖通常为拱形，很难达到与车身顶盖吻合的曲面结构，常与车身顶盖发生干涉，形成装配间隙，不利于焊接，而且由于装配间隙的存在，容易随着车身振动产生摩擦异响和磨损，NVH性能差。因此目前车顶横梁总成存在的缺点有：单层结构抗凹性、模态、刚度性能较差、焊接易变形；双层结构零件重量重、成本高、轻量化效果差，同时与车顶与侧围装配存在间隙，易产生异响和磨损，装配工艺复杂、NVH性能差。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施方式的一些方面以及简要介绍一些较佳实施方式。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述和/或现有车顶横梁总成中存在的问题，提出了本发明。

因此，本发明的目的是提供一种车顶前横梁总成及其制造方法，在保证强度、刚度、模态的前提下，提升装配性和NVH性能，同时做到轻量化、通用化。

为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，本发明提供了如下技术方案：

一种车顶前横梁总成，其包括：

下部支撑结构，截面呈底部向两侧延展并向上弯曲；

连接板，固定在所述下部支撑结构的顶部，且连接板的顶部开设有贯通槽；

顶部支撑结构，位于连接板的上部，其包括一端与所述下部支撑结构的一侧边顶部连接，另一端与所述下部支撑结构的另一侧边顶部连接且相互平行并等距排布的多个第一纵向支撑条、一端与所述下部支撑结构的一侧边顶部连接，另一端与所述下部支撑结构的另一侧边顶部连接且相互平行并等距排布的多个第二纵向支撑条；

其中，所述第一纵向支撑条和第二纵向支撑条首尾相接形成两组相互交叉编织且呈波浪状的支撑带，且该两组支撑带上编织有至少一个横向支撑条，所述横向支撑条的两端分别与连接板靠近端部的顶部位置固定。

作为本发明所述的一种车顶前横梁总成的一种优选方案，其中，所述下部支撑结构包括底板、与所述底板的端部连接的外延部和与所述外延部的端部连接的搭接边，所述第一纵向支撑条和第二纵向支撑条的端部与所述搭接边的连接。

作为本发明所述的一种车顶前横梁总成的一种优选方案，其中，所述连接板的靠近端部的位置开设有第一组孔组和第二孔组。

作为本发明所述的一种车顶前横梁总成的一种优选方案，其中，所述第一组孔组包括至少两个第一定位孔，所述第二孔组包括至少两个第二定位孔。

作为本发明所述的一种车顶前横梁总成的一种优选方案，其中，所述第一纵向支撑条和第二纵向支撑条为度上下编织，所述横向支撑条位于第一纵向支撑条上方或下方。

作为本发明所述的一种车顶前横梁总成的一种优选方案，其中，所述连接板与所述下部支撑结构采用焊接或铆接并以胶结辅助。

作为本发明所述的一种车顶前横梁总成的一种优选方案，其中，所述下部支撑结构、连接板和顶部支撑结构由钢或铝或钢铝混合材料的任一一种制成。

一种车顶前横梁总成的制造方法，具体步骤如下：

S1、将下部支撑结构、连接板和顶部支撑结构的材料从钢卷或铝卷上剪裁；

S2、将下部支撑结构和连接板的材料放入冲压模具中，冲压成型；

S3、将连接板与下部支撑结构进行焊接或铆接连接辅以胶结；

S4、将上部第一纵向支撑条、第二纵向支撑条和横向支撑条编织成型并与连接板和搭接边进行焊接或铆接辅以胶结。

与现有技术相比，本发明具有的有益效果是：

1、本发明顶部支撑结构采用编织的形式，可有效的吸收、卸载碰撞力，提升安全性；可任意变形，在受到顶压或侧翻压力时，可有效的卸载压力，并提供一定的支撑作用力

2、车顶通常为曲面，且不同的车型造型不同，因此由于上部编织结构易变形，可有效的贴合车顶造型，避免干涉和匹配间隙，从而降低在运行过程中的摩擦和磨损，提升NVH性能；并且由于顶部支撑结构为全镂空设计，可降低重量，提升轻量化；同时车顶为湿区，防腐性能要求高，本发明顶部支撑结构为镂空结构，可保证车顶前横梁在涂装过程中被电泳液浸透，提升车辆的防腐性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将结合附图和详细实施方式对本发明进行详细说明，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：

图1为本发明一种车顶前横梁总成一方向的结构示意图；

图2为本发明一种车顶前横梁总成另一方向的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施方式时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。

本发明提供一种车顶前横梁总成及其制造方法，在保证强度、刚度、模态的前提下，提升装配性和NVH性能，同时做到轻量化、通用化。

图1-图2示出的是本发明一种车顶前横梁总成一实施方式的结构示意图，请参阅图1-图2，本实施方式的一种车顶前横梁总成，其主体部分包括下部支撑结构100、连接板200和顶部支撑结构300。

下部支撑结构100，截面呈底部向两侧延展并向上弯曲，具体的，下部支撑结构100包括底板110、与底板110的端部连接的外延部120和与外延部120的端部连接的搭接边130，第一纵向支撑条210和第二纵向支撑条220的端部与搭接边130的连接。

连接板200固定在下部支撑结构100的顶部，且连接板200的顶部开设有贯通槽210，连接板200的靠近端部的位置开设有第一组孔组和第二孔组，第一组孔组和第二孔组可以作为螺栓连接孔与侧围、A、B柱进行连接，也可以作为定位孔，通过焊接或铆接与侧围、A、B柱进行连接。两组孔的设计可以满足不同车型对于车顶强横梁大小的要求，在实际装配过程中可基于需求尺寸选择任一组孔作为定位孔或连接孔，提升车顶前横梁的通用性，作为优选，在本实施方式中，第一组孔组包括至少两个第一定位孔220，第二孔组包括至少两个第二定位孔230，连接板200与下部支撑结构100采用焊接或铆接并以胶结辅助。

顶部支撑结构300位于连接板200的上部，其包括一端与下部支撑结构100的一侧边顶部连接，另一端与下部支撑结构100的另一侧边顶部连接且相互平行并等距排布的多个第一纵向支撑条210、一端与下部支撑结构100的一侧边顶部连接，另一端与下部支撑结构100的另一侧边顶部连接且相互平行并等距排布的多个第二纵向支撑条220，其中，第一纵向支撑条210和第二纵向支撑条220首尾相接形成两组相互交叉编织且呈波浪状的支撑带，且该两组支撑带上编织有至少一个横向支撑条230，横向支撑条230的两端分别与连接板200靠近端部的顶部位置固定，由于顶部支撑结构300采用编织的形式，可有效的吸收、卸载碰撞力，提升安全性；可任意变形，在受到顶压或侧翻压力时，可有效的卸载压力，并提供一定的支撑作用力，并且车顶通常为曲面，且不同的车型造型不同，因此由于上部编织结构易变形，可有效的贴合车顶造型，避免干涉和匹配间隙，从而降低在运行过程中的摩擦和磨损，提升NVH性能；并且由于顶部支撑结构300为全镂空设计，可降低重量，提升轻量化；同时车顶为湿区，防腐性能要求高，本发明的顶部支撑结构300为镂空结构，可保证车顶前横梁在涂装过程中被电泳液浸透，提升车辆的防腐性能，作为优选，在本实施方式中，第一纵向支撑条210和第二纵向支撑条220为45度上下编织，横向支撑条230位于第一纵向支撑条210上方或下方，下部支撑结构100、连接板200和顶部支撑结构300由钢或铝或钢铝混合材料的任一一种制成。

本发明还提供一种车顶前横梁总成的制造方法，具体步骤如下：

S1、将下部支撑结构100、连接板200和顶部支撑结构300的材料从钢卷或铝卷上剪裁；

S2、将下部支撑结构100和连接板200的材料放入冲压模具中，冲压成型；

S3、将连接板200与下部支撑结构100进行焊接或铆接连接辅以胶结；

S4、将上部第一纵向支撑条210、第二纵向支撑条220和横向支撑条230编织成型并与连接板200和搭接边130进行焊接或铆接辅以胶结。

虽然在上文中已经参考实施方式对本发明进行了描述，然而在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，本发明所披露的实施方式中的各项特征均可通过任意方式相互结合起来使用，在本说明书中未对这些组合的情况进行穷举性的描述仅仅是出于省略篇幅和节约资源的考虑。因此，本发明并不局限于文中公开的特定实施方式，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims

1.一种车顶前横梁总成，其特征在于，包括：

下部支撑结构（100），截面呈底部向两侧延展并向上弯曲；

连接板（200），固定在所述下部支撑结构（100）的顶部，且连接板（200）的顶部开设有贯通槽（210）；

顶部支撑结构（300），位于连接板（200）的上部，其包括一端与所述下部支撑结构（100）的一侧边顶部连接，另一端与所述下部支撑结构（100）的另一侧边顶部连接且相互平行并等距排布的多个第一纵向支撑条（210）、一端与所述下部支撑结构（100）的一侧边顶部连接，另一端与所述下部支撑结构（100）的另一侧边顶部连接且相互平行并等距排布的多个第二纵向支撑条（220）；

其中，所述第一纵向支撑条（210）和第二纵向支撑条（220）首尾相接形成两组相互交叉编织且呈波浪状的支撑带，且该两组支撑带上编织有至少一个横向支撑条（230），所述横向支撑条（230）的两端分别与连接板（200）靠近端部的顶部位置固定。

2.根据权利要求1所述的一种车顶前横梁总成，其特征在于，所述下部支撑结构（100）包括底板（110）、与所述底板（110）的端部连接的外延部（120）和与所述外延部（120）的端部连接的搭接边（130），所述第一纵向支撑条（210）和第二纵向支撑条（220）的端部与所述搭接边（130）的连接。

3.根据权利要求1所述的一种车顶前横梁总成，其特征在于，所述连接板（200）的靠近端部的位置开设有第一组孔组和第二孔组。

4.根据权利要求3所述的一种车顶前横梁总成，其特征在于，所述第一组孔组包括至少两个第一定位孔（220），所述第二孔组包括至少两个第二定位孔（230）。

5.根据权利要求1所述的一种车顶前横梁总成，其特征在于，所述第一纵向支撑条（210）和第二纵向支撑条（220）为45度上下编织，所述横向支撑条（230）位于第一纵向支撑条（210）上方或下方。

6.根据权利要求1所述的一种车顶前横梁总成，其特征在于，所述连接板（200）与所述下部支撑结构（100）采用焊接或铆接并以胶结辅助。

7.根据权利要求1所述的一种车顶前横梁总成，其特征在于，所述下部支撑结构（100）、连接板（200）和顶部支撑结构（300）由钢或铝或钢铝混合材料的任一一种制成。

8.一种如权利要求1-7任一项所述的一种车顶前横梁总成的制造方法，其特征在于，具体步骤如下：

S1、将下部支撑结构（100）、连接板（200）和顶部支撑结构（300）的材料从钢卷或铝卷上剪裁；

S2、将下部支撑结构（100）和连接板（200）的材料放入冲压模具中，冲压成型；

S3、将连接板（200）与下部支撑结构（100）进行焊接或铆接连接辅以胶结；

S4、将上部第一纵向支撑条（210）、第二纵向支撑条（220）和横向支撑条（230）编织成型并与连接板（200）和搭接边（130）进行焊接或铆接辅以胶结。