CN115056858B - 顶盖横梁接头加强结构、顶盖横梁总成结构及车辆 - Google Patents

Abstract

本申请涉及顶盖横梁接头加强结构、顶盖横梁总成结构及车辆，顶盖横梁接头加强结构包括顶盖前横梁连接结构和顶盖前横梁连接加强结构，用于固定于顶盖前横梁下板的一端；顶盖前横梁连接加强结构，部分固定于所述顶盖前横梁连接结构的外壁，另一部分用于固定于顶盖前横梁下板的外侧壁。本申请通过顶盖前横梁连接总成中的顶盖前横梁连接加强结构与顶盖前横梁下板、顶盖前横梁连接结构的有效连接，来对国标顶压加严、C‑NCAP和C‑IASI顶压及侧碰升级后，顶盖前横梁总成与侧围总成连接的接头处存在的高风险折弯进行成倍数级加强改善，大幅度改善因料厚、材料强度和焊接强度、焊接过孔综合导致的急剧过渡诱发的碰撞传力不畅和接头折弯问题。

Description

顶盖横梁接头加强结构、顶盖横梁总成结构及车辆

技术领域

本申请涉及车辆成型加工技术领域，特别涉及顶盖横梁接头加强结构。

背景技术

顶盖前横梁总成与侧围之间的连接形式和结构，对整个车身扭转刚度、侧面碰撞传力和顶压传力起着至关重要的作用。尤其是消费者对汽车驾驶操控性越来越重视，国标顶压加严、C-NCAP和C-IASI碰撞安全不断升级的现实背景下，性能优异的关键部位接头结构，可大幅提升整车碰撞传力、扭转刚度和扭转模态性能。

实际生产中，往往因主线生产工位有限，且生产节拍所限，顶盖前横梁上板和顶盖前横梁下板需要提前焊接组成顶盖前横梁总成，待顶盖前横梁总成在主线从上往下向侧围总成上件后，已无法对接头处腔体内部进行加强；即使顶盖前横梁上板、顶盖前横梁下板和顶盖前横梁连接结构分别通过结构和增加料厚等方式加强，但接头部位不仅因隶属于两个总成始终无法随之加强，且两侧零件强度越高，接头部位相对越弱，越容易折弯。

现有技术提供的顶盖前横梁连接结构，其包括顶盖前横梁的下板10、顶盖前横梁的连接板20、侧围内板30、侧围加强板40、侧围外板50和顶盖外板60。其主要加强方案是顶盖前横梁的下板10与顶盖前横梁的连接板20连接的同时，将侧围加强板延长，顶盖前横梁的下板10上翻，并与侧围加强板连接。

该方案提供的连接结构虽可将侧围加强板与顶盖前横梁的下板连接到了一起，一定程度的增强了侧围与顶盖前横梁的连接强度，但存在以下问题：

1)如图1中的顶盖前横梁的连接板20与顶盖前横梁的下板10焊接处，料厚、材料强度和焊接强度综合导致的过渡急剧，在近几年C-IASI侧碰和顶压仿真和实车试验中，最易产生传力折弯变形失效；

2)此外，为保证天幕板等带顶盖前横梁上板的车型在下图1中顶盖前横梁总成与侧围总成的接头处70处多层板的焊接可行性，顶盖前横梁上板对应处，必须留出如图2中的大面积顶盖前横梁上板的焊接过孔80，此叠加效应又进一步增加了下图1中底面顶盖前横梁总成与侧围总成的焊接搭接面过渡区90碰撞折弯失效风险。

发明内容

本申请实施例提供一种顶盖横梁接头加强结构，以解决相关技术中顶盖横梁接头处因料厚、材料强度和焊接强度、焊接过孔综合导致的急剧过渡诱发的碰撞传力不畅和接头折弯问题。

第一方面，本申请提供了一种顶盖横梁接头加强结构，包括：

顶盖前横梁连接结构，为U型结构，用于固定于顶盖前横梁下板的一端；

顶盖前横梁连接加强结构，部分固定于所述顶盖前横梁连接结构的外壁，另一部分用于固定于顶盖前横梁下板的外侧壁。

一些实施例中，所述顶盖前横梁连接加强结构为双层折弯成型而成。

一些实施例中，所述顶盖前横梁连接加强结构包括具有开口的长条管部分以及沿着开口的两边沿向外延伸并并行设置的长板部分。

一些实施例中，两个所述长板部分之间通过两层自焊点焊接固定。

一些实施例中，所述顶盖前横梁连接加强结构部分通过两层点焊固定于所述顶盖前横梁连接结构的外壁。

一些实施例中，所述顶盖前横梁连接加强结构的另一部分开设有螺接孔，所述螺接孔用于穿过螺栓螺接固定于顶盖前横梁下板的外壁。

第二方面，本申请提供一种顶盖横梁总成结构，包括：

顶盖前横梁上板；

顶盖前横梁下板，为U型结构，所述顶盖前横梁上板固定于所述顶盖前横梁下板的U型结构的开口处；以及，

如上所述的顶盖横梁接头加强结构，所述顶盖前横梁连接加强结构另一部分固定于顶盖前横梁下板的外侧壁上。

一些实施例中，所述顶盖前横梁连接加强结构的另一部分焊接固定于所述顶盖前横梁下板的外侧壁上。

一些实施例中，所述顶盖前横梁连接加强结构螺接固定于所述顶盖前横梁下板的外侧壁上。

第三方面，本申请提供了一种车辆，包括如上所述的顶盖横梁总成结构。

本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：

本申请实施例提供了一种顶盖横梁接头加强结构，通过顶盖前横梁连接总成中的顶盖前横梁连接加强结构与顶盖前横梁下板、顶盖前横梁连接结构的有效连接，来对国标顶压加严、C-NCAP和C-IASI顶压及侧碰升级后，顶盖前横梁总成与侧围总成连接的接头处存在的高风险折弯，进行成倍数级加强改善，大幅度改善因料厚、材料强度和焊接强度、焊接过孔综合导致的急剧过渡诱发的碰撞传力不畅和接头折弯问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为顶盖前横梁的连接板与顶盖前横梁的下板焊接处结构示意图；

图2为顶盖前横梁上板的焊接过孔结构示意图；

图3为本申请实施例提供的顶盖横梁总成结构轴测结构示意图；

图4为本申请实施例提供的顶盖横梁总成结构轴测结构示意图分解示意图；

图5为本申请实施例提供的顶盖横梁总成结构的俯视结构示意图；

图6为本申请实施例提供的顶盖横梁总成结构的剖切结构示意图；

图7为本申请实施例提供的顶盖横梁总成结构的主视图；

图8为本本申请实施例提供的顶盖横梁总成结构的另一剖切结构示意图。

图中：10、顶盖前横梁的下板；20、顶盖前横梁的连接板；30、侧围内板；40、侧围加强板；50、侧围外板；60、顶盖外板；70、顶盖前横梁总成与侧围总成的接头处；80、顶盖前横梁上板的焊接过孔；90、顶盖前横梁总成与侧围总成的焊接搭接面过渡区；1、顶盖前横梁连接总成；2、顶盖前横梁总成；3、顶盖前横梁连接结构；4、顶盖前横梁连接加强结构、5、顶盖前横梁上板；6、顶盖前横梁下板；7、顶盖前横梁总成与侧围总成接头处；8、焊接过孔；9、顶盖前横梁总成与侧围总成底面焊点；11、两层自焊点；12、两层点焊；21、螺母；22、螺栓；31、圆形管状加强结构。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

顶盖前横梁总成2与侧围之间的连接，对整个车身扭转刚度、侧面碰撞传力和顶压传力起着至关重要的作用。实际生产中，往往因主线生产工位有限，并受生产节拍所线，顶盖前横梁上板5和顶盖前横梁下板6需要提前焊接组成顶盖前横梁总成2，在主线从上往下向侧围总成上件，上件后已无法对接头出腔体内部进行加强，即使顶盖前横梁上板5、顶盖前横梁下板6和顶盖前横梁连接结构3分别通过结构和增加料厚等方式加强，但接头部位不仅因隶属于两个总成，即隶属于顶盖前横梁总成2和顶盖前横梁连接总成1，始终无法随之加强，且两侧零件强度越高，接头部位相对越弱，越容易折弯。

如上所述，所述接头为顶盖前横梁总成2和顶盖前横梁连接总成1的连接处，所述顶盖前横梁总成2包括顶盖前横梁上板5和顶盖前横梁下板6，所述顶盖前横梁连接总成1包括顶盖前横梁连接结构3和顶盖前横梁连接加强结构4。更具体地，所述接头为所述顶盖前横梁下板6和顶盖前横梁连接结构3之间的连接处。

请参考图1-6，本申请提供了一种顶盖横梁接头加强结构，包括顶盖前横梁连接结构3和顶盖前横梁连接加强结构4，所述顶盖前横梁连接结构3为U型结构，具有U型腔室，用于对接固定于顶盖前横梁下板6的一端；顶盖前横梁连接加强结构4的部分固定于所述顶盖前横梁连接结构3的外壁，另一部分用于固定于顶盖前横梁下板6的外侧壁，顶盖前横梁连接加强结构4用于加强所述顶盖前横梁连接结构3和顶盖前横梁下板6之间接头处的抗折弯能力。

本申请实施例提供了一种顶盖横梁接头加强结构，通过顶盖前横梁连接总成1中的顶盖前横梁连接加强结构4与顶盖前横梁下板6、顶盖前横梁连接结构3的有效连接，来对国标顶压加严、C-NCAP和C-IASI顶压及侧碰升级后，顶盖前横梁总成与侧围总成接头处7存在的高风险折弯，进行成倍数级加强改善，大幅度改善因料厚、材料强度和焊接强度、焊接过孔8综合导致的急剧过渡诱发的碰撞传力不畅和接头折弯问题。

在一实施例中，所述顶盖前横梁连接加强结构4为双层折弯成型而成。

在一实施例中，所述顶盖前横梁连接加强结构4包括具有开口的长条管部分以及沿着开口的两边沿分别向外延伸并并行设置的长板部分，所述长条管部分与两所述长板部分等长设置。

在一实施例中，两个所述长板部分之间通过两层自焊点11焊接固定。

在一实施例中，两个所述长板部分的中心线与所述长条管部分的中轴线方向平行。

在一实施例中，所述长板部分的长度延伸方向与所述长条管部分的中轴线方向一致。

在一实施例中，所述长板部分的宽度大于所述长条管部分的管径。

在一实施例中，所述长板部分固定于所述顶盖前横梁连接结构3和顶盖前横梁下板6的U型外侧壁上，实现两者之间的加强连接，起到抗折弯作用；所述长条管部分位于所述顶盖前横梁连接结构3和顶盖前横梁下板6的U型底壁下方，起到进一步的抗折弯增强效果。

在一实施例中，所述顶盖前横梁连接加强结构4为双层折弯自焊成型的圆形管状加强结构31，其自身在Z向和X向截面系数较大，抗折弯能力超强。

在一实施例中，所述顶盖前横梁连接加强结构4的部分通过两层点焊固定于所述顶盖前横梁连接结构3的外壁。

在一实施例中，顶盖前横梁连接加强结构4先通过至少2个两层点焊(见图7)自焊接，然后与顶盖前横梁连接结构3以多个如图7和8中的三层焊连接，组成顶盖前横梁连接总成1。

在一实施例中，所述长板部分通过两层点焊固定于所述顶盖前横梁连接结构3的外壁。

在一实施例中，所述顶盖前横梁连接加强结构4的另一部分开设有螺接孔，螺母21预焊于顶盖前横梁下板上，形成顶盖前横梁下板组件，所述螺接孔用于穿过螺栓22与所述螺母21配合螺接固定于顶盖前横梁下板6的外壁。

在一实施例中，所述长板部分开设有螺接孔，所述螺接孔用于穿过螺栓22螺接固定于顶盖前横梁下板6的外壁。

本申请提案与现有技术方案相对比可实现以下技术效果：

1)可大幅改善顶盖前横梁连接结构3与顶盖前横梁下板6焊接处，因料厚、材料强度和焊接强度、焊接过孔综合导致的急剧过渡诱发的碰撞传力不畅和接头折弯问题，避免了侧碰和顶压折弯失效；

2)可大幅加强因顶盖前横梁上板5与顶盖前横梁连接结构3上的焊接过孔弱化诱导所致的碰撞折弯区域，直接提升了侧碰、顶压的传力效能；

3)本申请提案中所述顶盖前横梁连接加强结构4结构主面即长板部分为平板状，通用性强，不仅可独立使用于顶盖前横梁前侧，也可用于顶盖前横梁后侧，左右亦可通用，节省模具等工装投入；此外，其长短宽窄尺寸、料厚及材料强度均可视碰撞等级需要，适时调整，零件小、重量轻但加强效果明显，且对材料需求不高，可实现重量与成本收益。

本申请提供的顶盖前横梁接头加强结构，实现方法步骤如下：

步骤S1、如图7所示，顶盖前横梁连接加强结构4先通过至少2个两层点焊自焊接，然后与如图7和8所示的顶盖前横梁连接结构3以多个三层焊连接，组成顶盖前横梁连接总成1。

其中，顶盖前横梁连接加强结构4，为如图6所示的双层折弯自焊并成型的圆形管状加强结构31，其自身在Z和X向截面系数较大，抗折弯能力超强；图6中的黑色圆点处为顶盖前横梁总成与侧围总成底面焊点9。

步骤S2、如图8所示，顶盖前横梁下板6上提前预留螺母21，顶盖前横梁总成2落件后，依靠顶盖前横梁连接加强结构4将顶盖前横梁连接总成1与顶盖前横梁总成2通过螺栓22，在腔体即顶盖前横梁下板6的U型外侧壁上进行连接(顶盖前横梁前、后侧壁均可)。通过上述连接，可以对接头两端的结构进行相对位置固定，对整车扭转刚度、模态，及接头处顶压和侧碰抗折弯能力具有很大的提高。

基于同一发明构思，本申请提供一种顶盖横梁总成结构，包括顶盖前横梁上板5、顶盖前横梁下板6以及如上所述的顶盖横梁接头加强结构，顶盖前横梁下板6为U型结构，所述顶盖前横梁上板5固定于所述顶盖前横梁下板6的U型结构的开口处；所述顶盖前横梁连接加强结构4另一部分固定于顶盖前横梁下板6的外侧壁上。

本申请实施例提供了一种顶盖横梁总成结构，通过顶盖前横梁连接总成1中的顶盖前横梁连接加强结构4与顶盖前横梁下板6、顶盖前横梁连接结构3的有效连接，来对国标顶压加严、C-NCAP和C-IASI顶压及侧碰升级后，顶盖前横梁总成与侧围总成接头处7存在的高风险折弯，进行成倍数级加强改善，大幅度改善因料厚、材料强度和焊接强度、焊接过孔综合导致的急剧过渡诱发的碰撞传力不畅和接头折弯问题。

在一实施例中，所述顶盖前横梁连接加强结构4的另一部分焊接固定于所述顶盖前横梁下板6的外侧壁上。

在一实施例中，所述顶盖前横梁连接加强结构4螺接固定于所述顶盖前横梁下板6的外侧壁上。

基于同一发明构思，本申请提供了一种车辆，包括如上所述的顶盖横梁总成结构。

本申请实施例提供了一种车辆，通过顶盖前横梁连接总成1中的顶盖前横梁连接加强结构4与顶盖前横梁下板6、顶盖前横梁连接结构3的有效连接，来对国标顶压加严、C-NCAP和C-IASI顶压及侧碰升级后，顶盖前横梁总成2与侧围总成连接的接头处存在的高风险折弯，进行成倍数级加强改善，大幅度改善因料厚、材料强度和焊接强度、焊接过孔综合导致的急剧过渡诱发的碰撞传力不畅和接头折弯问题。

如上所述，所述侧围总成为车辆的侧围结构。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，在本申请中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种顶盖横梁接头加强结构，其特征在于，包括：

顶盖前横梁连接结构，为U型结构，用于固定于顶盖前横梁下板的一端；

顶盖前横梁连接加强结构，部分固定于所述顶盖前横梁连接结构的外壁，另一部分用于固定于顶盖前横梁下板的外侧壁；

所述顶盖前横梁连接加强结构为双层折弯成型而成；

所述顶盖前横梁连接加强结构包括具有开口的长条管部分以及沿着开口的两边沿向外延伸并并行设置的长板部分；

两个所述长板部分的中心线与所述长条管部分的中轴线方向平行；

所述长板部分固定于所述顶盖前横梁连接结构和顶盖前横梁下板的U型外侧壁上；所述长条管部分位于所述顶盖前横梁连接结构和顶盖前横梁下板的U型底壁下方。

2.如权利要求1所述的顶盖横梁接头加强结构，其特征在于，两个所述长板部分之间通过两层自焊点焊接固定。

3.如权利要求1所述的顶盖横梁接头加强结构，其特征在于，所述顶盖前横梁连接加强结构部分通过两层点焊固定于所述顶盖前横梁连接结构的外壁。

4.如权利要求1所述的顶盖横梁接头加强结构，其特征在于，所述顶盖前横梁连接加强结构的另一部分开设有螺接孔，所述螺接孔用于穿过螺栓螺接固定于顶盖前横梁下板的外壁。

5.一种顶盖横梁总成结构，其特征在于，包括：

顶盖前横梁上板；

顶盖前横梁下板，为U型结构，所述顶盖前横梁上板固定于所述顶盖前横梁下板的U型结构的开口处；以及，

如权利要求1所述的顶盖横梁接头加强结构，所述顶盖前横梁连接加强结构另一部分固定于顶盖前横梁下板的外侧壁上；

所述顶盖前横梁连接加强结构为双层折弯成型而成；

所述顶盖前横梁连接加强结构包括具有开口的长条管部分以及沿着开口的两边沿向外延伸并并行设置的长板部分；

两个所述长板部分的中心线与所述长条管部分的中轴线方向平行；

所述长板部分固定于所述顶盖前横梁连接结构和顶盖前横梁下板的U型外侧壁上；所述长条管部分位于所述顶盖前横梁连接结构和顶盖前横梁下板的U型底壁下方。

6.如权利要求5所述的顶盖横梁总成结构，其特征在于，所述顶盖前横梁连接加强结构的另一部分焊接固定于所述顶盖前横梁下板的外侧壁上。

7.如权利要求5所述的顶盖横梁总成结构，其特征在于，所述顶盖前横梁连接加强结构螺接固定于所述顶盖前横梁下板的外侧壁上。

8.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求5-7任一项所述的顶盖横梁总成结构。