一种外开大天窗安装加强结构及其焊接方法与流程

本发明涉及汽车钣金零部件技术领域，特别涉及一种外开大天窗安装加强结构及其焊接方法。

背景技术：

随着汽车消费的升级，消费者对车辆的需求越来越多样化，整车配置也不断丰富。车辆装配天窗，有助于整辆车品质的提升，进而提升整车竞争力。

目前，绝大部分车型采用的都是内装式的天窗，极少部分车型采用外开大天窗，这种外装式天窗的设计方式不同于内装式天窗。首先，外装式结构前部不再设计完整的顶盖外板。其次，天窗尺寸的加大，导致整个顶盖总成前部开口加大。因而造成现有技术缺陷，即其设计结构过于复杂，零部件体积大、结构重，不利于定位安装，需要较高的工艺需求和安装精度，来满足汽车大天窗的装配需求。

因此，如何设计此类型天窗并且满足该天窗的装配需求，是本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现要素：

本发明提供了一种外开大天窗安装加强结构，具有全新分体设计结构，可有效提高安装精度。本方案还提供一种应用上述外开大天窗安装加强结构的焊接方法。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种外开大天窗安装加强结构，包括呈矩形闭环结构的基本框架，所述基本框架包括：

互为对边的前横梁连接板和后加强横梁结构，以及两个侧边加强件；

与所述后加强横梁结构连接的顶盖外板；

其中，所述前横梁连接板、所述后加强横梁结构、所述侧边加强件以及所述顶盖外板上均设置有用于在焊接夹具上定位的定位孔。

优选地，在上述外开大天窗安装加强结构中，所述定位孔包括：

设于所述前横梁连接板和所述侧边加强件上的前横梁主定位孔和侧边定位孔；

设于所述后加强横梁结构上的后加强横梁主定位孔；

设于所述顶盖外板上的顶盖外板定位孔。

优选地，在上述外开大天窗安装加强结构中，所述后加强横梁结构和所述顶盖外板焊接连接；所述后加强横梁结构和所述顶盖外板上分别设有相适配焊接的后加强横梁焊接面和顶盖外板焊接面。

优选地，在上述外开大天窗安装加强结构中，所述侧边加强件上设置有分别与所述前横梁连接板、所述后加强横梁结构以及所述顶盖外板适配连接的焊接面。

优选地，在上述外开大天窗安装加强结构中，还包括同时覆盖于所述侧边加强件、所述后加强横梁结构和所述顶盖外板的连接支架，所述连接支架分别与所述侧边加强件、所述后加强横梁结构和所述顶盖外板螺栓连接。

优选地，在上述外开大天窗安装加强结构中，所述基本框架的拐角位置上设置有用于与大天窗密封的密封胶匹配面。

优选地，在上述外开大天窗安装加强结构中，所述基本框架上设有条状加强筋，并开有若干减重孔，所述侧边加强件上开有用于避让天窗水管的过线孔，所述基本框架上设有用于涂装工艺的漏气凸台以及涂装漏气孔。

优选地，在上述外开大天窗安装加强结构中，所述前横梁连接板的底面开设有用于安装前风挡的风挡安装预定位孔且顶面设有用于安装所述前风挡的风挡涂胶匹配面，所述风挡涂胶匹配面为凸台结构。

优选地，在上述外开大天窗安装加强结构中，所述顶盖外板上还设置有行李架安装支架。

本方案还提供一种外开大天窗安装加强结构的焊接方法，应用上述外开大天窗安装加强结构，所述焊接方法包括：

步骤1)：所述焊接夹具上，所述后加强横梁结构和所述顶盖外板通过所述后加强横梁主定位孔和所述顶盖外板定位孔定位，所述后加强横梁焊接面和所述顶盖外板焊接面预焊接；

步骤2)：所述前横梁连接板、所述侧边加强件、所述后加强横梁结构以及所述顶盖外板分别通过所述前横梁主定位孔、所述侧边定位孔、所述后加强横梁主定位孔以及所述顶盖外板定位孔定位并固定于所述焊接夹具上，进行焊接。

本方案提供的一种外开大天窗安装加强结构，包括由前横梁连接板、后加强横梁结构、两个侧边加强件以及顶盖外板组成的基本框架，将上述分体式结构组合成矩形闭环结构，有助于整体的刚度，也方便自动换生产线上件的可靠性，并且克服了大尺寸的外开天窗结构由于自身体积较大、重量大，而造成的安装定位不便的问题，在前横梁连接板、后加强横梁结构、侧边加强件以及顶盖外板上均设置定位孔，有助于提高大天窗在整车上的安装位置精度。本方案还提供一种应用上述外开大天窗安装加强结构的焊接方法。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本方案所提供的外装式天窗的仰视图；

图2为本方案所提供的外装式天窗的俯视图；

图3为本方案所提供的外装式天窗的局部放大图。

具体实施方式

本发明提供了一种外开大天窗安装加强结构，具有全新分体设计结构，可有效提高安装精度。本方案还提供一种应用上述外开大天窗安装加强结构的焊接方法。

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明提供的技术方案，下面将结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1-图3，本发明所提供的一种外开大天窗安装加强结构，包括呈矩形闭环结构的基本框架，基本框架包括：

互为对边的前横梁连接板1和后加强横梁结构3，以及两个侧边加强件2；

与后加强横梁结构3连接的顶盖外板5；

其中，前横梁连接板1、后加强横梁结构3以及侧边加强件2上均设置有用于在焊接夹具上定位的定位孔。上述定位孔在焊接夹具和整车上的安装定位位置相同。

基本框架的矩形闭环结构四个角上设置有与大天窗连接的大天窗安装面2-4。

本方案提供的一种外开大天窗安装加强结构，包括由前横梁连接板1、后加强横梁结构3、两个侧边加强件2以及顶盖外板5组成的基本框架，将上述分体式结构组合成矩形闭环结构，有助于整体的刚度，也方便自动换生产线上件的可靠性，并且克服了大尺寸的外开天窗结构由于自身体积较大、重量大，而造成的安装定位不便的问题，在前横梁连接板1、后加强横梁结构3、侧边加强件2以及顶盖外板5上均设置在焊接夹具(或整车)上定位的定位孔，有助于提高大天窗在整车上的安装位置精度。

在具体实施方式中，定位孔包括：

设于前横梁连接板1和侧边加强件2上的前横梁主定位孔1-2和侧边定位孔2-1；

设于后加强横梁结构3上的后加强横梁主定位孔3-1；

设于顶盖外板5上的顶盖外板定位孔5-4。

当然，前横梁连接板1上还可以设置有辅助前横梁主定位孔1-2定位的前横梁副定位孔1-3。为便于与车体安装定位，可在前横梁连接板1和侧边加强件2上分别开设大天窗安装孔1-1和大天窗安装孔2-2。

下文中，为了提高外开大天窗安装加强结构的整体刚度，加大了各分体加强结构之间的连接面积，设置焊接匹配面和螺接匹配面，有助于多打焊点和螺栓连接点，进而增加该位置上的连接强度。

后加强横梁结构3和顶盖外板5焊接连接；后加强横梁结构3和顶盖外板5上分别设有相适配焊接的后加强横梁焊接面3-4和顶盖外板焊接面5-2。

在进一步具体实施方式中，侧边加强件2上设置有分别与前横梁连接板1、后加强横梁结构3以及顶盖外板5适配连接的焊接面。如图1，侧边加强件2与后加强横梁结构3的焊接面为二者相连接的拐点位置处2-7和2-8。侧边加强件2与顶盖外板5的焊接面为二者相连接的拐点位置处5-1。

本方案还包括同时覆盖于侧边加强件2、后加强横梁结构3和顶盖外板5的连接支架4，连接支架4分别与侧边加强件2、后加强横梁结构3和顶盖外板5通过螺栓可拆卸连接。

如图3，侧边加强件2与后加强横梁结构3的螺接匹配面2-9。连接支架4上还设置与后加强横梁结构3螺栓连接的螺母连接孔4-1，以及与车体侧围连接的侧围连接孔4-2。

为满足车体大天窗安装过程中的密封性能，基本框架的拐角位置上设置有用于与大天窗密封的密封胶匹配面。在基本框架上表面，即车辆外表面与大天窗接触位置上设置密封胶匹配面，基本框架与大天窗通过密封胶连接。

具体地，大天窗密封胶匹配面包括：第一匹配面1-6，设置于前横梁连接板1的前侧和两端，即与风挡涂胶匹配面相邻位置处；第二匹配面2-5，设置于侧边加强件2上且与前横梁连接板1相连接的拐点位置处；第三匹配面2-6，设置于侧边加强件2中间段部分；第四匹配面5-1和5-2，设置于顶盖外板5上且与侧边加强件2相连接的拐点位置处。

同时，上文所提到的，侧边加强件2上与前横梁连接板1适配连接的焊接面与第二匹配面2-5重合。

侧边加强件2上设置有分别与前横梁连接板1、后加强横梁结构3以及顶盖外板5适配连接的焊接面。后加强横梁结构3和顶盖外板5通过后加强横梁焊接面3-4焊接，通过螺接匹配面3-5螺栓连接。

更进一步，基本框架上设有条状加强筋，并开有若干减重孔，侧边加强件2上开有用于避让天窗水管的过线孔2-3，基本框架上设有用于涂装工艺的漏气凸台1-7以及涂装漏气孔/涂装漏液孔3-3。

后加强横梁结构3上还可以设置天窗线束安装孔3-2。

前横梁连接板1的底面开设有用于安装前风挡的风挡安装预定位孔1-4且顶面设有用于安装前风挡的风挡涂胶匹配面，风挡涂胶匹配面为凸台结构。

另外，在顶盖外板5上还设置有行李架安装支架6，可为车顶提供行李架安装位。顶盖外板5上还设置有大天窗z向限高块匹配面5-3，用于在高度方向上垫高大天窗，防止安装定位时滑落。

本方案还提供一种外开大天窗安装加强结构的焊接方法，应用上述实施例中的外开大天窗安装加强结构。

为了满足焊接工艺流程以及自动生产线搬运的需求，整个焊接方法包括：

步骤1)：焊接夹具上，后加强横梁结构3和顶盖外板5通过后加强横梁主定位孔3-1和顶盖外板定位孔5-4定位，后加强横梁焊接面3-4和顶盖外板焊接面5-2预焊接；

步骤2)：前横梁连接板1、侧边加强件2、后加强横梁结构3以及顶盖外板5分别通过前横梁主定位孔1-2、侧边定位孔2-1、后加强横梁主定位孔3-1以及顶盖外板定位孔5-4定位并固定于焊接夹具上，进行焊接。

在上述由定位孔组成的定位系统中，前横梁主定位孔1-2和后加强横梁主定位孔3-1作为主定位系统。因为，这两个孔也是大天窗装配过程中的主定位系统。通过总成焊接夹具保证这两个孔的相对精度，可以保证提高大天窗的可装配性和安装精度。此外，前横梁主定位孔1-2还作为外开大天窗安装加强结构总成主拼时的定位孔，有助于提高大天窗在整车上的位置精度。

为了增加整个外开大天窗安装加强结构的整体的刚度，改变了传统的焊接流程。如上述步骤1和步骤2，先将这个加强结构焊接成一个闭环结构，这样有助于整体的刚度，也方便自动换生产线上件的可靠性。

然后，加大前横梁连接板1和侧边加强件2连接处，以及，侧边加强件2、后加强横梁结构3以及顶盖外板5连接处的连接强度。

具体如下：两个侧边加强件2通过多个大天窗密封胶匹配面的第二匹配面2-5与前横梁连接板1焊接到一起，此方案尽可能加大了两件支架的连接面积，有助于多打焊点，进而增加此处的连接强度。后部拐角处，侧边加强件2、后加强横梁结构3以及顶盖外板5通过第三匹配面2-6、侧边加强件2与后加强横梁结构3的焊接面为二者相连接的拐点位置处2-7和2-8，多个匹配面焊接到一起。并且，焊接面错落有致，更有利于此处的强度。除此之外，侧边加强件2、后加强横梁结构3通过螺接匹配面2-9、后加强横梁焊接面3-4与连接支架4的螺母连接孔4-1螺接，然后连接支架4通过侧围连接孔4-2与车体侧围连接。通过增加件连接支架4这个螺接件，极大提高此处的强度，并提高整车的扭转刚度。

本方案提供的焊接方法，应用上述实施例中的外开大天窗安装加强结构，因此，该焊接方法也具有上述外开大天窗安装加强结构具有的所有技术效果，在此不再一一赘述。

综上所述，本发明赋予外开大天窗安装加强结构新的功能：1.满足此类型大天窗的装配需求；2.提高了大天窗的定位精度；3.保证其与车体其他零部件的配合精度；4.提升整个白车身的弯曲、扭转刚度及弯曲、扭转模态；5.满足焊接、总装、冲压等工艺需求。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。