一种前舱盖铰链加强板结构、前舱盖钣金总成及车辆的制作方法

本发明涉及汽车前舱盖结构设计技术领域，具体涉及一种前舱盖铰链加强板结构、前舱盖钣金总成及车辆。

背景技术：

随着市场消费者对汽车质量及安全的要求越来越高，对前舱盖钣金的使用质量和安全要求越来越高，现有技术中车辆前舱盖铰链加强板体积较小，板材主要采用焊接的方式连接于前舱盖内板，且一般直接选用与前舱盖内板配合的平板螺纹连接，该种类的前舱盖铰链加强板具有整体刚度低和模态差的问题，当用户车辆使用一段时间后，车辆前舱盖铰链加强板与铰链链接部位的螺丝有松动和脱落风险，车辆前舱盖铰链加强板整体固定不牢固，容易发生形变。

例如，专利CN105667602B公开的前舱盖铰链加强板结构，包括加强板本体，加强板本体焊接在前舱盖内板上，加强板本体上设有铰链安装孔，加强板本体上设有与前舱盖内板相贴合的主贴合面和辅贴合面，铰链安装孔设在主贴合面上，加强板本体上设有横向加强筋和纵向加强筋。该铰链加强板结构通过增大加强板与前舱盖的贴合面，分散焊接应力，防止钣金的撕裂和焊点开裂，提高前舱盖铰链安装点刚度；但是采用焊接方式会导致前舱盖铰链加强板整体的应力增加，并且前舱盖铰链加强板在铰链安装孔处与铰链螺栓连接，长时间使用螺栓会出现松动或脱落的风险。此外，随着新能源车辆的发展，车辆轻量化的需求，当前舱盖铰链加强板选用其他铝合金等材料制造时，焊接不再适用于连接前舱盖铰链加强板与前舱盖内板。

技术实现要素：

本发明目的在于提供一种前舱盖铰链加强板结构、前舱盖钣金总成及车辆，有效解决前舱盖铰链加强板模态差偏低和刚度差偏软的问题。

为达成上述目的，本发明提出如下技术方案：一种前舱盖铰链加强板结构，包括铝合金材料的加强板本体，所述加强板本体两端设置有主贴合面和辅贴合面；所述主贴合面上设置有两个用于连接铰链的安装孔，加强板本体辅贴合面上设置有加强筋；所述加强板本体上还包括分别与前舱盖内板适配的第一铆接面、第二铆接面和第三铆接面，且所述加强板本体在主贴合面的安装孔处采用拉铆螺栓连接于铰链；所述第一铆接面和第二铆接面设置在加强板本体靠近车身内侧，所述第一铆接面分别搭接于主贴合面和辅贴合面，所述第二铆接面分别搭接于第一铆接面和辅贴合面；所述第三铆接面设置在主贴合面远离辅贴合面的端部，第三铆接面与主贴合面之间形成夹角，且第三铆接面与主贴合面搭接处圆弧过渡；本发明通过增大加强板本体与前舱盖内板的配合面积提升前舱盖铰链加强板结构的模态和刚度，增加并优化了加强板本体上的传力路径，使得加强板本体在安装孔及铆接点处不容易发生开裂。

进一步的，定义主贴合面上两个安装孔连线所在的直线为加强板本体长度方向，所述辅贴合面上的加强筋包括平行于加强板本体长度方向的纵向加强筋及垂直于加强板本体长度方向的横向加强筋；所述纵向加强筋自辅贴合面远离主贴合面的端部延伸至主贴合面上靠近辅贴合面的安装孔，所述横向加强筋相交并垂直于纵向加强筋，且横向加强筋自辅贴合面侧边延伸至第二铆接面远离辅贴合面的端部；横向、纵向加强筋有利于提升前舱盖铰链加强板结构的横向刚度和扭转刚度。

进一步的，所述加强板本体边缘设置有翻边，所述翻边平行于前舱盖内板，且翻边与加强板本体边缘圆滑过渡，保证加强板本体在模具中冲压工艺时不发生开裂，保证加强板本体的结构强度。

进一步的，所述主贴合面上两个安装孔之间设置有圆形的第一检具定位孔；所述第二铆接面远离辅贴合面的端部设置有检具定位面，所述检具定位面上设置有腰形的第二检具定位孔。

进一步的，所述第一铆接面设置为向车身内部凸起的台阶面，所述台阶面与前舱盖内板的台阶结构适配，增大加强板本体与前舱盖内板的配合面，有利于加强板本体上铆接点的应力分散到前舱盖内板，减少加强板本体的应力集中。

进一步的，所述主贴合面上设置有两个铆接点，所述辅贴合面上设置有五个铆接点，所述第一铆接面上设置有两个铆接点，所述第二铆接面上设置有两个铆接点，所述第三铆接面上设置有一个铆接点；铆接点增多有利于前舱盖铰链加强板整体的刚度和模态。

进一步，本发明还提供一种前舱盖钣金总成，所述前舱盖钣金总成包括上述的前舱盖铰链加强板结构。

此外，本发明还提供一种车辆，所述车辆包括上述的前舱盖钣金总成。

由以上技术方案可知，本发明的技术方案提供的前舱盖铰链加强板结构、前舱盖钣金总成及车辆，获得了如下有益效果：

本发明公开的前舱盖铰链加强板结构、前舱盖钣金总成及车辆，涉及汽车前舱盖结构设计技术领域，包括加强板本体，加强板本体两端设置有主贴合面和辅贴合面、第一铆接面、第二铆接面和第三铆接面；主贴合面上设置有连接铰链的安装孔，辅贴合面上设置有相互垂直的两根加强筋；第一铆接面分别搭接于主贴合面和辅贴合面，第二铆接面分别搭接于第一铆接面和辅贴合面，第三铆接面采用圆弧过渡搭接在主贴合面远离辅贴合面的端部，与主贴合面之间形成夹角；本发明通过在加强板本体上增加三个铆接面增加与前舱盖内板配合面上的铆接点达到提升前舱盖铰链加强板结构的模态和刚度性能目标；并且本发明中的加强板本体是通过拉铆螺栓采用压铆工艺与前舱盖内板固定连接，安装简便，连接强度高，铆接固定处不容易发生松动，应力集中少，不容易发生在连接处发生开裂，解决前舱盖铰链加强板结构模态差不牢固、刚度差容易发生形变的问题，进而提高整体前舱盖钣金总成的整体模态和刚度，避免车辆后期发生质量问题的风险。

此外，本发明的前舱盖铰链加强板结构采用铝合金制造，满足新能源汽车制造时对车辆轻量化的要求。

应当理解，前述构思以及在下面更加详细地描述的额外构思的所有组合只要在这样的构思不相互矛盾的情况下都可以被视为本公开的发明主题的一部分。

结合附图从下面的描述中可以更加全面地理解本发明教导的前述和其他方面、实施例和特征。本发明的其他附加方面例如示例性实施方式的特征和/或有益效果将在下面的描述中显见，或通过根据本发明教导的具体实施方式的实践中得知。

附图说明

附图不意在按比例绘制。在附图中，在各个图中示出的每个相同或近似相同的组成部分可以用相同的标号表示。为了清晰起见，在每个图中，并非每个组成部分均被标记。现在，将通过例子并参考附图来描述本发明的各个方面的实施例，其中：

图1为本发明前舱盖铰链加强板结构图；

图2为本发明加强板本体与拉铆螺栓配合图；

图3为本发明图2中A-A截面图；

图4为本发明图2在前舱盖中装配后B-B截面图。

图中，各标记的具体意义为：

1-加强板本体，1.1-主贴合面，1.2-辅贴合面，1.3-第一铆接面，1.4-第二铆接面，1.5-第三铆接面，1.6-安装孔，1.7-纵向加强筋，1.8-横向加强筋，1.9-翻边， 1.10-第一检具定位孔，1.11-第二检具定位孔，2-拉铆螺栓，3-前舱盖内板，4- 前舱盖外板，5-铰链。

具体实施方式

为了更了解本发明的技术内容，特举具体实施例并配合所附图式说明如下。

在本公开中参照附图来描述本发明的各方面，附图中示出了许多说明的实施例。本公开的实施例不定义包括本发明的所有方面。应当理解，上面介绍的多种构思和实施例，以及下面更加详细地描述的那些构思和实施方式可以以很多方式中任意一种来实施，这是因为本发明所公开的构思和实施例并不限于任何实施方式。另外，本发明公开的一些方面可以单独使用，或者与本发明公开的其他方面的任何适当组合来使用。

基于现有技术中的车辆前舱盖铰链加强板整体具有模态和刚度差的问题，使得加强板整体与前舱盖内板固定不牢固，容易发生形变，本发明旨在解决上述加强板模态和刚度差的问题，提出一种前舱盖铰链加强板结构、前舱盖钣金总成及车辆，有效提高前舱盖铰链加强板结构的整体模态和刚度，并且有利于汽车轻量化需求。

下面结合附图所示的实施例，对本发明的前舱盖铰链加强板结构、前舱盖钣金总成及车辆作进一步具体介绍。

结合图1和图2所示，基于新能源汽车的快速发展，钢材料的前舱盖铰链加强板结构不再满足汽车轻量化的需求，本发明选用铝合金材料等其他轻质材料制造前舱盖铰链加强板结构，并且为了保证铝合金材料等不发生变质，也无法采用高温焊接的方式与前舱盖内板固定；本发明公开的一种前舱盖铰链加强板结构，包括铝合金材料的加强板本体1，所述加强板本体1两端设置有主贴合面 1.1和辅贴合面1.2；所述主贴合面1.1上设置有两个用于连接铰链5的安装孔1.6，加强板本体1辅贴合面1.2上设置有加强筋；所述加强板本体1上还包括分别与前舱盖内板3适配的第一铆接面1.3、第二铆接面1.4和第三铆接面1.5，且所述加强板本体1在主贴合面1.1的安装孔1.6处采用拉铆螺栓2连接于铰链3。在安装孔1.6处，通过压铆工艺，将拉铆螺栓2与铰链3螺接在一起，铆接处局部刚度和强度增加，并且安装简便，连接强度高，铆接固定处不容易发生松动，应力集中少。

其中，所述第一铆接面1.3和第二铆接面1.4设置在加强板本体1靠近车身内侧，所述第一铆接面1.3分别搭接于主贴合面1.1和辅贴合面1.2，所述第二铆接面1.4分别搭接于第一铆接面1.3和辅贴合面1.2；所述第三铆接面1.5设置在主贴合面1.1远离辅贴合面1.2的端部，第三铆接面1.5与主贴合面1.1之间形成夹角，与前舱盖内板3适配，且第三铆接面1.5与主贴合面1.1搭接处圆弧过渡，使得第三铆接面1.5不容易在面搭接处应力集中开裂。本发明通过增大加强板本体1与前舱盖内板3的配合面积，设置多处铆接点，提升前舱盖铰链加强板结构整体的模态和刚度，增加并优化了加强板本体1上的传力路径，减少加强板本体1上的应力集中，在安装孔1.6处和面搭接处均不容易发生开裂，有效提升前舱盖的铰链5安装处结构强度。

进一步结合图2所示，定义主贴合面1.1上两个安装孔1.6连线所在的直线为加强板本体1长度方向，所述辅贴合面1.2上的加强筋包括平行于加强板本体 1长度方向的纵向加强筋1.7及垂直于加强板本体1长度方向的横向加强筋1.8；所述纵向加强筋1.7自辅贴合面1.2远离主贴合面1.1的端部延伸至主贴合面1.1 上靠近辅贴合面1.2的安装孔1.6，所述横向加强筋1.8相交并垂直于纵向加强筋 1.7，且横向加强筋1.8自辅贴合面1.2侧边延伸至第二铆接面1.4远离辅贴合面 1.2的端部；横向加强筋1.8、纵向加强筋1.7有利于提升前舱盖铰链加强板结构的横向刚度和扭转刚度；在复杂路况下，行成更有效的力的传递路径，分配由铰链5安装点处传来的载荷引起的主贴合面1.1和辅贴合面1.2的应力，防止应力集中现象；在实际制造过程中，横向加强筋1.8、纵向加强筋1.7根据前舱盖铰链加强板结构的尺寸设定，也可以设置若干相互平行横向加强筋1.8或纵向加强筋1.7。

附图所示的实施例中，所述第一铆接面1.3设置为向车身内部凸起的台阶面，所述台阶面与前舱盖内板3的台阶结构适配，增大加强板本体1与前舱盖内板3 的配合面，有利于加强板本体1上铆接点的应力分散到前舱盖内板3，减少加强板本体1的应力集中。本发明所示的实施例中，所述主贴合面1.1上设置有两个铆接点，所述辅贴合面1.2上设置有五个铆接点，所述第一铆接面1.3上设置有两个铆接点，所述第二铆接面1.4上设置有两个铆接点，所述第三铆接面1.5上设置有一个铆接点；铆接点位置布置合理，有效的将前舱盖内板3与加强板本体1连接到一起，不采用传统的焊接工艺，降低了装配成本；通过在铆接面增设多个铆接点加强前舱盖铰链加强板结构与前舱盖内板3的紧密连接，提升前舱盖铰链加强板整体的刚度和模态，使得前舱盖铰链加强板结构不会与前舱盖内板之间产生间隙松动，达到加强前舱盖内板3结构强度的作用，与铰链5紧密连接固定。

结合图3所示，所述加强板本体1边缘设置有翻边1.9，所述翻边1.9平行于前舱盖内板3，且翻边1.9与加强板本体1边缘圆滑过渡，保证加强板本体1在模具中冲压工艺时不发生开裂，保证加强板本体1的结构强度。结合图4所示，前舱盖铰链加强板结构与前舱盖内板3通过铆接工艺进行连接，前舱盖外板4 与前舱盖内板3通过包边工艺进行连接。在具体实施过程中，为了保证前舱盖铰链加强板结构与铰链5的装配，主贴合面1.1的面积一般大于铰链5底座的面积，保证安装尺寸要求，并且适当的加大主贴合面1.1的尺寸，可以有效减小安装孔1.6拉铆螺栓2安装时的应力集中问题。

进一步结合图2所示，所述主贴合面1.1上两个安装孔之间设置有圆形的第一检具定位孔1.10，所述第二铆接面1.4远离辅贴合面1.2的端部设置有检具定位面，所述检具定位面上设置有腰形的第二检具定位孔1.11，用于前舱盖铰链加强板结构在制造时的定位检查。

为解决前舱盖铰链加强板结构模态差偏低和刚度差偏软，导致前舱盖铰链加强板结构整体与前舱盖内板3固定不牢固，容易发生形变的问题，本发明还公开了一种包括安装有上述前舱盖铰链加强板结构的前舱盖钣金总成。此外，为解决前舱盖铰链加强板结构模态差偏低和刚度差偏软，导致前舱盖铰链加强板结构整体与前舱盖内板3固定不牢固，容易发生形变的问题，本发明还公开了一种安装有上述前舱盖钣金总成的车辆，该车辆有效保证铰链5与前舱盖内板3的固定连接，在汽车长时间使用后，铰链5也不会发生松动脱落。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。