汽车顶盖安装装置及汽车顶盖总成的安装方法与流程

本发明属于电动汽车技术领域，具体地说，本发明涉及一种汽车顶盖安装装置及汽车顶盖总成的安装方法。

背景技术：

电动汽车作为一种新能源汽车，具有节能环保的优势，电动汽车越来越成为汽车领域研究的热点。目前电动汽车领域普遍存在的难题为电动汽车蓄电池续航里程有限，这限制了电动汽车的推广应用。

现有的电动汽车上采用的顶盖均为金属件，重量大，不利于电动汽车轻量化，不能有效延长电动汽车续航里程，且金属件制作装配及维护成本均较高，不利于降低成本，不能满足节能环保要求。

另外，现有金属材质的顶盖与车身骨架为焊接连接，顶盖安装步骤较多，操作麻烦，安装效率低下。

技术实现要素：

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，本发明提供一种适于电动汽车的汽车顶盖安装装置及汽车顶盖总成的安装方法，目的是提高汽车顶盖总成的安装效率。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：汽车顶盖安装装置，包括设置于车身骨架上的顶棚总成和与顶棚总成粘接连接的汽车顶盖总成，汽车顶盖总成包括采用玻璃纤维复合材料制成的顶盖本体和设置于顶盖本体上且用于汽车顶盖总成安装时定位的定位装置。

所述定位装置包括用于汽车顶盖总成在X向定位的第一定位装置和在Z向定位的第二定位装置。

所述第一定位装置包括设置于所述顶盖本体一端且用于插入所述顶棚总成上所设的第一定位孔中的第一定位销和设置于顶盖本体另一端且用于插入顶棚总成上所设的第二定位孔中的第二定位销。

所述第一定位孔为设置于所述顶棚总成的前顶横梁上的腰形孔。

所述第二定位孔为设置于所述顶棚总成的后顶横梁上的圆孔。

所述第一定位销和所述第二定位销处于与所述顶盖本体的长度方向相平行的同一直线上。

所述第一定位销和所述第二定位销处于所述顶盖本体的宽度方向上的中间位置处。

所述第二定位装置包括用于与所述顶棚总成相配合且使所述顶盖本体与顶棚总成之间形成容纳胶粘剂的间隙的定位凸台和阻胶条。

所述顶盖本体具有四个侧边，所述定位凸台设置于顶盖本体的三个侧边上，所述阻胶条设置于靠近剩余的一个侧边的位置处且位于该侧边的内侧。

所述定位凸台与所述顶盖本体为一体注塑成型。

所述阻胶条与所述顶盖本体为粘接连接。

所述顶盖本体具有用于涂覆与所述顶棚总成粘接的胶粘剂的涂胶面，涂胶面上设有打胶轨迹线，胶粘剂沿打胶轨迹线涂覆于涂胶面上。

所述打胶轨迹线包括沿所述顶盖本体的四个侧边延伸设置且为封闭环形的第一轨迹线，所述第一定位装置位于第一轨迹线的内侧。

所述打胶轨迹线还包括设置于所述第一轨迹线内侧且沿所述顶盖本体的宽度方向延伸的第二轨迹线。

本发明还提供了一种汽车顶盖总成的安装方法，包括步骤：

先在汽车顶盖总成上涂覆胶粘剂，然后将汽车顶盖总成放置于顶棚总成上，并通过定位装置完成汽车顶盖总成在顶棚总成上的定位，最后对汽车顶盖总成施加压力使其粘接在顶棚总成上，完成汽车顶盖总成的安装。

将胶粘剂沿着打胶轨迹线涂覆于汽车顶盖总成的顶盖本体上，打胶轨迹线设置于顶盖本体的涂胶面上。

所述打胶轨迹线包括沿所述顶盖本体的四个侧边延伸设置且为封闭环形的第一轨迹线和设置于第一轨迹线内侧且沿顶盖本体的宽度方向延伸的第二轨迹线。

所述汽车顶盖总成在对应所述第一轨迹线的位置处与所述顶棚总成的前顶横梁、后顶横梁和两个顶边梁粘接，汽车顶盖总成在对应所述第二轨迹线的位置处与顶棚总成的顶盖中横梁粘接，顶盖中横梁位于前顶横梁和后顶横梁之间。

本发明的汽车顶盖安装装置，结构简单，实现汽车顶盖总成与车身骨架的粘接连接，提高了汽车顶盖总成的安装效率；汽车顶盖总成的顶盖本体采用玻璃纤维复合材料制成，便于使用胶粘剂与车身骨架粘接，而且使汽车顶盖总成的质量大大减小，为轻量化部件，满足电动汽车的轻量化要求，不仅具有节能环保的优点，还能够提高电动汽车的续航里程；定位装置的设置可以提高汽车顶盖总成装配效率和装配精度，提高产品质量。

附图说明

本说明书包括以下附图，所示内容分别是：

图1是汽车顶盖总成的结构示意图；

图2是汽车顶盖总成另一角度的结构示意图；

图3是定位凸台的放大图；

图4是行李架安装装置的结构示意图；

图5是汽车顶盖总成的仰视图；

图6是图5中A-A剖视图；

图7是图5中B-B剖视图；

图8是车身骨架的结构示意图；

图9是前顶横梁的结构示意图；

图10是后顶横梁的结构示意图；

图中标记为：

1、第一定位销；2、第二定位销；3、顶盖本体；31、第三定位孔；32、涂胶面；33、第一侧边；34、第二侧边；35、第三侧边；36、第四侧边；37、第一轨迹线；38、第二轨迹线；4、定位凸台；5、顶边梁；6、行李架安装装置；61、安装板；62、预埋螺母；63、避让孔；7、前顶横梁；71、第一定位孔；8、顶盖中横梁；9、后顶横梁；91、第二定位孔；10、阻胶条。

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。

本发明提供了一种汽车顶盖安装装置，适于电动汽车，包括设置于车身骨架上的顶棚总成和与顶棚总成粘接连接的汽车顶盖总成。如图1和图2所示，汽车顶盖总成主要包括采用玻璃纤维复合材料制成的顶盖本体3和设置于顶盖本体3上且用于汽车顶盖总成与车身骨架装配时定位的第一定位装置。由此，制成的顶盖总成的质量大大减小，为轻量化部件，满足电动汽车的轻量化要求，不仅具有节能环保的优点，还能够提高电动汽车的续航里程，而且结构紧凑，生产维护成本低。

具体地说，本发明的汽车顶盖总成是用于封闭电动汽车车身骨架的顶部开口，顶盖本体3为采用玻璃纤维复合材料注塑成型制成的，玻璃纤维复合材料的原料包括玻璃纤维(GF)、以不饱和树脂(UP)和胶衣。作为优选的，本发明的汽车顶盖总成是在装配时通过胶粘剂与车身骨架进行粘接，实现对车身骨架顶部开口的封闭。

汽车顶盖总成装配到车身骨架的顶棚总成上时，是通过第一定位装置实现在X向和Y向的精确定位，以提高装配效率和装配精度。如图2所示，作为优选的，第一定位装置包括设置于顶盖本体3的长度方向的一端且用于插入车身骨架上所设的第一定位孔71中的第一定位销1和设置于顶盖本体3的长度方向的另一端且用于插入车身骨架上所设的第二定位孔91中的第二定位销2。第一定位销1和第二定位销2朝向顶盖本体3的同一侧伸出，第一定位销1和第二定位销2的一端嵌入顶盖本体3内固定，另一端为与顶盖本体3的外侧，如在顶盖本体3呈水平状态放置时，第一定位销1和第二定位销2朝向顶盖本体3的下方伸出。

如图8所示，车身骨架的顶棚总成主要是由两个顶边梁5以及位于两个顶边梁5之间且沿X向依次设置的前顶横梁7、顶盖中横梁8和后顶横梁9构成，顶盖中横梁8位于前顶横梁7和后顶横梁9之间且三者相平行，前顶横梁7、顶盖中横梁8和后顶横梁9的两端分别与一个顶边梁5焊接连接。汽车顶盖总成是用于封闭由前顶横梁7与顶盖中横梁8以及顶盖中横梁8与后顶横梁9和两个顶边梁5包围形成的两个开口，如图9和图10所示，第一定位孔71设置于前顶横梁7的顶面上，第二定位孔91设置于后顶横梁9的顶面上，

如图2和图5所示，第一定位销1和第二定位销2为圆柱销，第一定位销1和第二定位销2处于与顶盖本体3的长度方向相平行的同一直线上，第一定位销1和第二定位销2并处于顶盖本体3的宽度方向上的中间位置处，即第一定位销1的轴线和第二定位销2的轴线处于顶盖本体的长度方向的中心对称面上。如图9所示，第一定位孔71优选为沿X向延伸的腰形孔，第一定位孔71设置于前顶横梁7的长度方向上的中间位置处，第一定位孔71的长度大于第一定位销1的直径，第一定位孔71的宽度与第一定位销1的直径相等。如图10所示，第二定位孔91为圆孔，第二定位孔91设置于后顶横梁9的长度方向上的中间位置处，第二定位孔91的直径与第二定位销2的直径相等。在顶棚总成上装配汽车顶盖总成时，包括对汽车顶盖总成进行定位的步骤，定位时需先将第一定位销1和第二定位销2分别插入第一定位孔71和第二定位孔91中，完成汽车顶盖总成在X向和Y向上的定位，然后完成在Z向上的定位，最后将顶盖本体3与两个顶边梁5以及前顶横梁7、顶盖中横梁8和后顶横梁9粘接，完成汽车顶盖总成的安装固定。由于第一定位孔71为腰形孔，第二定位孔91为圆孔，这样对第一定位销1和第二定位销2之间的孔心距的尺寸精度要求不会很高，在对汽车顶盖总成进行定位时基本不受孔心距加工误差所限制，而且降低了加工成本，提高了定位精度。

如图2所示，汽车顶盖总成还包括设置于顶盖本体3上且用于汽车顶盖总成与顶棚总成装配时Z向定位的第二定位装置。作为优选的，第二定位装置包括用于与顶棚总成相配合且使顶盖本体3与顶棚总成之间形成容纳胶粘剂的间隙的定位凸台4和阻胶条10，阻胶条10除了用于与定位凸台4相配合进行定位，还用于防止间隙中的胶粘剂向外溢出。

如图2所示，顶盖本体3为四边形结构，顶盖本体3的外边缘具有四个侧边，分别为依次连接的第一侧边33、第二侧边34、第三侧边35和第四侧边36，第一侧边33和第三侧边35为相对设置且第一侧边33和第三侧边35为沿顶盖本体3的宽度方向延伸的两个侧边，第二侧边34和第四侧边36为相对设置且第二侧边34和第四侧边36为沿顶盖本体3的长度方向延伸的两个侧边。在汽车顶盖总成的长度方向上，第一定位销1和第二定位销2位于第一侧边33和第三侧边35之间，且第一定位销1靠近第一侧边33，第二定位销2靠近第三侧边35。

顶盖本体3的外边缘是由四个侧边包围形成的封闭环形结构，作为优选的，定位凸台4设置于顶盖本体3的三个侧边上，阻胶条10设置于靠近剩余的一个侧边的位置处且位于该侧边的内侧。如图2所示，顶盖本体3的第一侧边33、第二侧边34和第四侧边36上均设置有定位凸台4，阻胶条10设置于靠近第三侧边35的位置处且位于第三侧边35的内侧，阻胶条10位于第二定位销2与第三侧边35之间，阻胶条10并为沿顶盖本体3的宽度方向延伸设置的长条形构件。

如图2所示，顶盖本体3的内表面具有用于涂覆与顶棚总成粘接的胶粘剂的涂胶面32，第一定位装置的两个定位销穿过涂胶面32且朝向涂胶面32的外侧伸出，顶盖本体3的四个侧边设置于涂胶面32上且与两个定位销朝向涂胶面32的同一侧伸出。如图3所示，定位凸台4为设置于顶盖本体3的侧边上且朝向侧边外侧凸出的结构，定位凸台4设置于顶盖本体3的三个侧边上，在装配汽车顶盖总成时，第一侧边33与前顶横梁7对应，第二侧边34和第四侧边36分别与一个顶边梁5对应，第三侧边35和阻胶条10与后顶横梁9对应，三个侧边上的定位凸台4分别与各自对应的前顶横梁7和两个顶边梁5接触，避免三个侧边直接与前顶横梁7和两个顶边梁5接触，定位凸台4具有一定的高度，这样就使第一侧边33与前顶横梁7、第二侧边34与顶边梁5以及第四侧边36与顶边梁5之间产生让胶粘剂进入的间隙，提高顶盖总成与顶棚总成的连接强度和可靠性。

作为优选的，定位凸台4与顶盖本体3为一体注塑成型，定位凸台4在顶盖本体3的三个侧边上均至少设置一个。在本实施例中，定位凸台4在第一侧边33上沿长度方向设置有三个，定位凸台4在第二侧边34和第四侧边36上沿长度方向设置有四个，各个侧边上相邻两个定位凸台4之间具有一定的距离。

作为优选的，阻胶条10采用EPDM(三元乙丙橡胶)材料制成，阻胶条10与顶盖本体3的涂胶面32粘接连接成一体。阻胶条10实现顶盖总成的后端在后顶横梁9上的Z向定位，定位凸台4实现顶盖总成的前端和两侧在前顶横梁7和顶边梁5上的Z向定位。定位凸台4和阻胶条10布置在顶盖周边，保证了顶盖和周边安装于车身骨架上的塑料外饰件的Z向匹配，同时，定位凸台4和阻胶条10布置在打胶轨迹线的外侧，可以防止打胶时胶外溢影响外观质量。

如图2所示，涂胶面32上设有打胶轨迹线，胶粘剂沿打胶轨迹线涂覆于涂胶面32上，作为优选的，打胶轨迹线包括沿顶盖本体3的四个侧边延伸设置且为封闭环形的第一轨迹线37和设置于第一轨迹线37内侧且沿顶盖本体3的宽度方向延伸的第二轨迹线38，第一定位装置和行李架安装装置6位于第一轨迹线37的内侧，顶盖本体3的四个侧边以及第二定位装置的定位凸台4和阻胶条10分布在第一轨迹线37的外侧四周，第二轨迹线38并位于第一定位销1和第二定位销2之间。在装配汽车顶盖总成时，第一轨迹线37的四段轨迹线分别对应两个顶边梁5、前顶横梁7和后顶横梁9，第二轨迹线38对应顶盖中横梁8，使沿打胶轨迹线涂覆于涂胶面32上的胶粘剂与两个顶边梁5、前顶横梁7、顶盖中横梁8和后顶横梁9粘接，实现汽车顶盖总成与顶棚总成的两个顶边梁5、前顶横梁7、顶盖中横梁8和后顶横梁9的粘接连接。通过在顶盖本体3上设置打胶轨迹线，在涂胶时即可沿着打胶轨迹线将胶粘剂涂覆于涂胶面32上，从而可以提高涂胶的质量和效率。

本发明还提供了一种汽车顶盖总成的安装方法，包括步骤：

先在汽车顶盖总成上涂覆胶粘剂，然后将汽车顶盖总成放置于顶棚总成上，并通过定位装置完成汽车顶盖总成在顶棚总成上的定位，最后向下按压汽车顶盖总成，对汽车顶盖总成施加压力使其粘接在顶棚总成上，完成汽车顶盖总成的安装。

如图2所示，汽车顶盖总成还包括设置于顶盖本体3上且用于安装行李架的行李架安装装置6。如图4和图6所示，该行李架安装装置6包括设置于顶盖本体3内部的安装板61和设置于安装板61上且朝向顶盖本体3外侧凸出的预埋螺母62，安装板61和预埋螺母62为金属件，预埋螺母62与安装板61为焊接连接，预埋螺母62穿过顶盖本体3的涂胶面32并与第一定位装置的两个定位销朝向顶盖本体3的同一侧伸出。行李架安装装置6是在顶盖本体3注塑前预先放置于注塑模具内，顶盖本体3注塑成型后，行李架安装装置6的安装板61被顶盖本体3包裹，预埋螺母62的一部分露出在顶盖本体3外，避免顶盖本体3将预埋螺母62的螺纹孔封闭。

如图7所示，安装板61具有与预埋螺母62的螺纹孔连通且让用于固定行李架的螺栓穿过的避让孔63，避让孔63为沿安装板61的厚度方向贯穿设置的通孔。如图1所示，顶盖本体3具有让螺栓穿过且与避让孔63对齐的第三定位孔31，该第三定位孔31为从顶盖本体3的外表面开始朝向顶盖本体3内部延伸形成的圆孔，避让孔63位于第三定位孔31与预埋螺母62之间且三者同轴。

在顶盖本体注塑成型后，第三定位孔31为设置于顶盖本体3外表面上的盲孔，第三定位孔31与内侧的避让孔63不连通，这样在未安装行李架时可以避免顶盖漏水。当需要在车顶安装行李架时，第三定位孔31可用于确定行李架的安装位置，使行李架上的安装孔与第三定位孔31位置对齐，即可使行李架的安装孔与预埋螺母62对齐，最后拧紧螺栓，使螺栓插入预埋螺母62的螺纹孔中，将行李架固定在汽车顶盖总成上，从而可以实现行李架的快速、准确定位，提高行李架的安装效率。而在拧紧螺栓的同时，由于第三定位孔31是盲孔，螺栓会将顶盖本体3的第三定位孔31贯穿，这样才能依次穿过第三定位孔31和避让孔63，最终插入螺纹孔中。

作为优选的，安装板61为长条形薄板，安装板61的长度方向与顶盖本体3的长度方向相平行，安装板61上的避让孔63可以沿长度方向设置多个，各个避让孔63处分别设置一个预埋螺母62，相应在顶盖本体3上对应安装板61的位置处设置有与避让孔63数量相等的第三定位孔31，各个第三定位孔31分别与一个避让孔63对齐。如图1和图4所示，在本实施例中，安装板61上设置两个避让孔63，预埋螺母62也设置两个，在顶盖本体3上对应安装板61的位置处设置有两个第三定位孔31。

作为优选的，一般行李架的安装点具有多个，相应的行李架安装装置6也需设置多个。在本实施例中，如图1和图2所示，行李架安装装置6共设置四个，四个行李架安装装置6分别位于四边形结构的顶盖本体3的一个角处，四个行李架安装装置6呈矩形分布，四个行李架安装装置6并位于第一轨迹线37的内部，被第一轨迹线37包围。

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。

以上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。只要是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，将本发明的上述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。