一种Z型折弯式吸能的发动机舱上边梁的制作方法

本实用新型涉及车辆构造领域，特别是汽车发动机舱上边梁结构。

背景技术：

汽车碰撞安全性在汽车各项性能中居于重要地位。在汽车的碰撞事故中，正面碰撞最为常见，其中偏置碰撞的伤亡率最高。针对正面碰撞我国也推出了适合国内汽车市场的中国新车安全评价规程(C-NCAP)，对偏置40％重叠可变形壁障碰撞试验(ODB)有极其严格的评分规则，如何设计部件以实现传力吸能，降低侵入是各个整车厂的研究方向，而发动机舱上边梁是一个很重要的传力吸能部件。

目前的发动机舱上边梁主要设计功能为：发动机罩盖安装铰链支架安装处、翼子板安装点、前大灯安装点等。其结构多为冲压结构，截面无特征。个别会在后端增加加强筋。这种结构没有重视发动机舱上边梁的吸能作用，对其稳定传力也未予充分考虑。

需要设计一种既能稳定传力又能实现充分吸能的发动机舱上边梁结构。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种发动机舱上边梁的结构设计，实现车辆受到碰撞时，上边梁能够充分被压溃变形，以吸收碰撞能量，从而降低O DB侵入量，提高对乘员的安全保护能力。

为达到上述实用新型的目的，提供了一种Z型折弯式吸能的发动机舱上边梁，包括外板和内板，所述内板和外板连接并形成两端开口的中空柱形体，其特征在于，所述外板的中段上设置有两条与所述柱形体的轴向方向垂直的压溃诱导槽，第一压溃诱导槽在中段的前侧，第二压溃诱导槽在中段的后侧，外板的后段上有与所述柱形体的轴向方向平行的至少一条的第一加强筋，第一加强筋的前部与第二压溃诱导槽相连通；所述的内板的前段上有多个第三压溃诱导槽；所述柱形体能够在所述第一压溃诱导槽、第二压溃诱导槽处发生形变。

优选的，所述的内板的后段上设置有至少一个第二加强筋，第二加强筋与所述的柱形体的轴向方向平行。

优选的，所述的第三压溃诱导槽为5个，设置在内板前段的上部。

优选的，所述的第一加强筋为两个，其中一个第一加强筋的前端与第二压溃诱导槽相连。

优选的，所述的内板为平板结构，所述外板包括上表面、前表面和下表面，上、下表面上分别有搭边，内板与外板上表面搭边点焊，内板与外板下表面搭边为点焊和粘胶连接。

优选的，所述的外板前段的上表面有大灯支架安装孔，外板后段的上表面有发动机罩盖铰链安装孔，外板后段的前表面上有焊接过孔以及外挂件安装孔，外板前段的前表面和后段的前表面上各有一第一定位孔，内板的前段和后段上也有与外板相对应的第二定位孔；所述的第一压溃诱导槽和第二压溃诱导槽设置在外板的前表面上。

一种Z型折弯式吸能的发动机舱上边梁应用到车辆上时，当遭受到碰撞时，在碰撞初始阶段，前段因为上边梁内板前段上设置的压溃诱导槽，可实现逐级压溃有效吸收碰撞能量；随后，沿中段上第一压溃诱导槽上凸，沿第二压溃诱导槽下凹，从而形成Z字折弯；而后段在碰撞过程中结构保持稳定以实现稳定传力，最终降低ODB侵入，提高对乘员的安全保护能力。

本实用新型在不增加重量的情况下实现了发动机舱上边梁稳定吸能，稳定传力的效果：

(1)通过对比折弯式发动机舱上边梁和传统压溃式发动机舱上边梁碰仿真结果，仿真结果压溃式发动机舱前段形成稳定地2段式折叠压溃，中段行形成稳定地Z型折弯，吸能提升9％；

(2)中段Z型折弯将shotgun的传力维持在40～50KN，稳定地将上边梁的力传递到A柱。对于A柱的折弯起到很好的改善作用，进而有利于保护乘员；

(3)改善传力和吸能，可以有效地降低ODB侵入量，最终提升ODB工况的测试得分。

附图说明

图1为发动机舱上边梁外板结构示意图；

图2为发动机舱上边梁内板结构示意图；

图3为发动机舱上边梁整体结构示意图；

其中：

1-外板 101-第一压溃诱导槽 102-第二压溃诱导槽

103-第一加强筋 104-大灯支架安装孔 105-发动机罩盖铰链安装孔

106-外挂件安装孔 107-焊接过孔 108-第一定位孔

2-内板 201-第三压溃诱导槽 202-第二加强筋

203-第二定位孔

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，对本实用新型做进一步说明。

如图1至图3所示，本实施例中，上边梁包括内板2和外板1，内板2和外板1连接并形成两端开口的中空的柱形体，柱形体具有内腔，内板2和外板1通过焊接或胶粘的方式连接在一起；柱形体上的外板1裸露在车身外，能够被看到，故称之为外板，与外板1相对的内板2不能被看到，故称之为内板。本实施例中，沿柱形体的轴向方向，依次将柱形体的轴向尺寸分割成三部分，第一部分占轴向尺寸的25％，第二部分占轴向尺寸的50％，第三部分占轴向尺寸的25％，其中，第一部分靠近汽车的前端横梁，将第一部分定义为柱形体的前段，将第二部分定义为柱形体的中段，将第三部分定义为柱形体的后段。柱形体由外板1和内板2围成，因此，柱形体的前段、中段及后段对应了外板1和内板2的前段、中段及后段。本实施例中具体设置的诱导结构为：所述外板1的中段上设置有两条与所述柱形体的轴向方向垂直的压溃诱导槽，第一压溃诱导槽101在中段的前侧，第二压溃诱导槽102在中段的后侧，外板1的后段上有与所述柱形体的轴向方向平行的至少一条的第一加强筋103，第一加强筋103的前部与第二压溃诱导槽102相连通；所述的内板2的前段上有5个第三压溃诱导槽201；所述柱形体能够在所述第一压溃诱导槽101凸起、并在第二压溃诱导槽102处凹陷，形成Z形弯折。

所述的内板2的后段上设置有两个有一个第二加强筋，第二加强筋与所述的柱形体的轴向方向平行。第一加强筋103为两个，其中一个第一加强筋103的前端与第二压溃诱导槽102相连。内板2为平板结构，所述外板1包括上表面、前表面和下表面，上、下表面上分别有搭边，内板2与外板1上表面搭边点焊，内板2与外板1下表面搭边为点焊和粘胶连接。外板1前段的上表面有大灯支架安装孔104，外板1后段的上表面有发动机罩盖铰链安装孔105，外板1后段的前表面上有三个焊接过孔107以及外挂件安装孔106，外板1前段的前表面和后段的前表面上各有一第一定位孔108，内板2的前段和后段上也有与外板相对应的第二定位孔203；所述的第一压溃诱导槽101和第二压溃诱导槽102设置在外板1的前表面上。

外板内凹诱导槽深度为3mm，槽的特征参数根据传力大小及变形稳定性设计。发动机舱上边梁内板诱导槽深度为2mm，槽的特征参数根据传力大小及变形稳定性设计。

一种Z型折弯式吸能的发动机舱上边梁应用到车辆上时，当遭受到碰撞时，在碰撞初始阶段，前段实现了稳定地逐级压溃，达到有效吸能；中段在外板第一压溃诱导槽101处向上折弯，第二压溃诱导槽102处向下折弯，两道折弯共同形成Z型折弯，充分吸能并降低截面力；后段基本未变形，稳定将载荷专递到后端A柱。最终实现从而降低ODB侵入量，提高对乘员的安全保护能力的目的。

以上已对本实用新型创造的较佳实施例进行了具体说明，但本实用新型创造并不仅限于所述的的实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实 用新型创造精神的前提下还可以作出种种的等同的变型或替换，这些等同变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。