一种汽车及其前风窗横梁总成结构的制作方法

本实用新型涉及汽车车身技术领域，特别是涉及一种汽车及其前风窗横梁总成结构。

背景技术：

随着汽车保有量迅速增长以及道路工况日益复杂，人们对汽车设计的要求也越来越高，特别是对行人和驾乘人员的保护越来越受重视。前风窗横梁一般布置在挡风玻璃根部，该区域属于头型撞击区域。传统的前风窗横梁，由于需要考虑整车性能及NVH(噪声、振动与声振粗糙度-Noise、Vibration、Harshness)性能，多采用钢制车身焊接结构，其自重大，不能满足产品轻量化的要求，而且前风窗横梁腔体截面设计较大，并没有设计无折溃结构，在正碰或侧碰时无法达到溃缩吸能需求，对行人头部产生的损伤较大，无法满足日益严苛的行人保护头碰法规要求。因此，有必要对前风窗横梁的搭接方式和腔体截面结构进行优化设计，以同时兼顾整车扭转刚度、模态、极限工况下的性能及提高压溃吸能稳定性。

技术实现要素：

为了解决上述背景技术中的问题，本实用新型提供了一种前风窗横梁总成结构，其能够提高压溃吸能的稳定性，有利于降低头碰伤害值。

基于此，本实用新型提供了一种前风窗横梁总成结构，包括风窗上横梁和风窗下横梁，所述风窗上横梁和所述风窗下横梁搭接并在二者之间形成腔体结构；

所述风窗下横梁的中部朝向所述风窗上横梁的一侧弯曲，以形成压溃结构。

作为优选方案，所述风窗下横梁包括用于搭接于车辆的前围板总成上的水平部、由所述水平部的前端向上延伸的折弯部，以及由所述折弯部的顶部向下折弯形成的固定部；

所述水平部与所述风窗上横梁的后端固定连接，所述固定部与所述风窗上横梁的前端固定连接，所述折弯部朝向所述风窗上横梁的一侧折弯。

作为优选方案，所述风窗上横梁包括固定连接于所述风窗下横梁的后端的搭接部、由所述搭接部的前侧向上延伸的支撑部，以及由所述支撑部的上端向前延伸并突出前围板总成的悬臂部；所述悬臂部的前端与所述风窗下横梁的前端固定连接。

作为优选方案，所述风窗上横梁的左右两侧向后折弯形成分别用于与左A柱内板和右A柱内板固定连接的第一翻边；所述风窗下横梁的左右两侧向前折弯形成分别用于与左A柱内板和右A柱内板固定连接的第二翻边。

作为优选方案，所述风窗上横梁的所述第一翻边分别与所述左A柱内板和右A柱内板铆接；所述风窗下横梁的所述第二翻边分别与所述左A柱内板和右A柱内板铆接。

作为优选方案，所述第一翻边通过结构胶与所述左A柱内板、右A柱内板连接，所述第二翻边通过结构胶与所述左A柱内板、右A柱内板连接。

作为优选方案，所述风窗上横梁和所述风窗下横梁为铝合金材质；所述风窗下横梁的前端与所述风窗下横梁的前端通过铝点焊固定连接。

作为优选方案，所述支撑部与所述悬臂部之间设置有过渡结构。

作为优选方案，所述风窗下横梁的中部开设有若干减重孔；所述风窗上横梁的左右两侧开设有焊接过孔。

为了实现相同的目的，本实用新型还提供一种汽车，其包括上述的前风窗横梁总成结构。

相较于现有技术，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型的前风窗横梁总成结构，包括风窗上横梁和风窗下横梁，通过风窗上横梁和风窗下横梁搭接并在二者之间形成腔体结构，风窗上横梁的前端与风窗下横梁的前端搭接，风窗上横梁的后端与风窗下横梁的后端搭接，将风窗上横梁和风窗下横梁的左右两侧分别与左A柱内板和右A柱内板固定连接，风窗下横梁的后端搭接于车辆的前围板总成上，实现前风窗与钢制件的左右A柱内板和前围板总成的连接，而且，通过将风窗下横梁的中部朝向风窗上横梁的一侧弯曲，从而形成压溃结构，在前风窗受到撞击时，风窗下横梁容易在该压溃结构处发生折溃，有利于提高前风窗压溃吸能的稳定性，以此有利于降低头碰伤害值，进而可确保实现五星安全的目标。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的一种前风窗横梁总成结构安装于车身的整体结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的一种前风窗横梁总成结构的爆炸图；

图3是图2中前风窗横梁总成结构的截面示意图；

图4是图1中前风窗内侧的局部放大图；

图5是图1中前风窗外侧的局部放大图；

图6是图1的侧视图。

其中，1、风窗上横梁；11、搭接部；12、支撑部；13、悬臂部；14、第一翻边；141、自冲铆接位；15、过渡结构；2、风窗下横梁；21、压溃结构；22、水平部；23、折弯部；24、固定部；25、第二翻边；26、减重孔；27、焊接过孔；28、铝点焊位；3、左A柱内板；4、右A柱内板；5、前围板总成；6、空气传感器支架。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

请结合图1至图4，示意性地示出了本实用新型的前风窗横梁总成结构，其包括风窗上横梁1和风窗下横梁2，风窗上横梁1和风窗下横梁2搭接并在二者之间形成腔体结构，风窗上横梁1的前端与风窗下横梁2的前端搭接，风窗上横梁1的后端与风窗下横梁2的后端搭接，风窗上横梁1和风窗下横梁2的左右两侧分别用于与左A柱内板3和右A柱内板4固定连接，风窗下横梁2的后端用于搭接于车辆的前围板总成5上，实现前风窗与钢制件的左右A柱内板4和前围板总成5的连接。而且，将风窗下横梁2的中部朝向风窗上横梁1的一侧弯曲，从而形成压溃结构21，在前风窗受到撞击时，风窗下横梁2容易在该压溃结构21处发生折溃，从而使得前风窗在此处的压溃结构21的位置产生溃缩吸能，有利于提高前风窗压溃吸能的稳定性，以此有利于降低对行人头部产生的伤害，进而可确保实现五星安全的目标，对行人头部起到有效保护。

具体地，参见图2和图3所示，风窗下横梁2包括依次连接的水平部22、折弯部23和固定部24，水平部22用于搭接于车辆的前围板总成5上，折弯部23由水平部22的前端向上延伸，固定部24由折弯部23的顶部向下折弯而形成，水平部22与风窗上横梁1的后端固定连接，固定部24与风窗上横梁1的前端固定连接，例如可以通过焊接方式进行固定连接。折弯部23朝向风窗上横梁1的一侧折弯，可使得压溃结构21的稳定性更高，确保前风窗压溃吸能的稳定性，以此有利于降低对行人头部产生的伤害。

更具体的是，在本实施例中，风窗上横梁1包括依次连接的搭接部11、支撑部12和悬臂部13，其中，搭接部11固定连接于风窗下横梁2的后端，支撑部12由搭接部11的前侧向上延伸，悬臂部13由支撑部12的上端向前延伸并突出于前围板总成5，悬臂部13的前端与风窗下横梁2的前端固定连接，压溃结构21优选地朝向支撑部12与悬臂部13的连接处折弯。如此，使得前风窗横梁腔体的截面更加规整，极大地提高了前风窗受到正碰、侧碰时的吸能需求。

在本实施例中，风窗上横梁1和风窗下横梁2为铝合金材质，以满足自身减重及产品轻量化需求。优选地，悬臂部13的前端与风窗下横梁2的前端通过RSWA(Resistance spot welding Aluminum，电阻点焊铝，简称铝点焊)固定连接，从而实现铝合金材质之间的焊接，具体地，风窗上横梁1的悬臂部13的前端与风窗下横梁2的固定部24通过铝点焊固定连接，例如图5中示出的铝点焊位28。铝点焊是将重合的金属夹入相对于的金属电极(焊嘴)上，再加上适当的压力的同时，流过非常大的电流，应用焦耳原理使之发热熔化，从而接合在一起的焊接，具体点焊的过程分为：预压阶段、通电加热、锻压。可以理解，风窗上横梁1后端的搭接部11与风窗下横梁2的水平部22之间也采用铝点焊进行焊接，在此不再赘述。

优选地，风窗上横梁1的左右两侧向后折弯形成第一翻边14，左右两侧的第一翻边14分别用于与侧围的左A柱内板3和右A柱内板4固定连接，风窗下横梁2的左右两侧向前折弯形成第二翻边25，左右两侧的第二翻边25分别用于与左A柱内板3和右A柱内板4固定连接。这样，通过前风窗的自身结构与侧围结构形成有效的搭接结构，实现整体性框架结构，在满足撞击吸能需求的同时，兼顾提升整车扭转刚度、模态和极限工况下的性能。

在上述结构的基础上，结合图2、图4、图5和图6所示，风窗上横梁1左右两侧的第一翻边14分别与左A柱内板3和右A柱内板4铆接，风窗下横梁2左右两侧的第二翻边25分别与左A柱内板3和右A柱内板4铆接。优选地，第一翻边14和第二翻边25与侧围结构之间可通过SPR(Self Piercing Rivet，自冲铆接)技术连接(例如图4至图6中的自冲铆接位141)，从而实现钢铝件之间的连接，而且可减少装配零件，有利于轻量化的目的。

作为优选的实施方式，为提高接头处的连接强度，第一翻边14通过结构胶与左A柱内板3、右A柱内板4连接，而且，第二翻边25也通过结构胶与左A柱内板3、右A柱内板4连接，可使得钢铝件接头处之间的连接更加稳定，提高接头结构的合理性，这样，在车辆受到碰撞时，接头处结构能将承受的冲击能量更好地往侧围传递和吸收，极大地提高能量吸收和整车的扭转刚度，从而降低对乘员舱的侵入量，保护车内驾乘人员及行人的安全。

为了降低对行人头碰时的伤害，示例性地，参见图3所示，支撑部12与悬臂部13之间设置有过渡结构15，避免支撑部12和悬臂部13之间的连接形成倒角，从而有利于防止头碰时的尖点触碰，降低对行人的伤害值。

进一步优选地，如图2所示，风窗下横梁2的中部开设有若干减重孔26，从而进一步降低自重，以满足产品轻量化需求。为便于对左右A柱内板4进行焊接，风窗上横梁1的左右两侧开设有焊接过孔27。

另外，如图2和图5所示，前风窗横梁总成结构还包括安装于风窗下横梁2上的空气传感器支架6，该空气传感器支架6用于安装空气传感器，用于对吸入的空气流量进行检测，再检测到的空气流量转换成电信号送至电控单元，作为决定喷油的基本信号之一。

综上所述，本实用新型提供的前风窗横梁总成结构，对前风窗横梁的搭接方式和腔体截面结构进行优化设计，在同时满足产品轻量化需求及整车扭转刚度、模态、极限工况下的性能，能提高压溃吸能的稳定性，以此有利于降低对行人头部产生的伤害，进而可确保实现五星安全的目标，对行人头部起到有效保护，具有较高的应用推广价值。

本实用新型还提供了一种汽车，包括上述实施例中所述的前风窗横梁总成结构。因本实用新型实施例提供的前风窗横梁总成结构可以达到上述效果，配置有该前风窗横梁总成结构的汽车也应具备相应的技术效果，在此不再赘述。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。