汽车前舱罩盖连接强度试验装置的制作方法

本实用新型涉及汽车测试技术领域，具体地指一种汽车前舱罩盖连接强度试验装置。

背景技术：

目前市场上的汽车前舱罩盖绝大部分是由各种薄壁钣金件组成的总成部件，包括前舱罩盖外板、前舱罩盖内板、铰链加强板、锁钩加强板、前舱罩盖锁钩等。前舱罩盖总成的内外板之间一般通过结构胶和减震胶连接在一起，而前舱罩盖内板则焊接有铰链、锁钩等支撑加强件并最终与汽车前舱骨架通过螺栓和前舱安全钩等零件安装固定。

当汽车在行驶过程中尤其是高速行驶时，由于空气动力的作用，会在前舱罩盖总成外板上产生垂直于其表面的拉力，与此同时前舱罩盖总成内板又受到铰链和锁钩的约束，由此该件在汽车行驶过程中会受到两个方向相反的作用力。由于前舱罩盖内、外板之间是胶合在一起，若其连接强度不牢靠，可能会出现行驶抖动或行驶噪声等用户抱怨的情况，极端情况下前舱罩盖总成可能在强烈气动作用下发生约束失效，在行驶过程中被掀开，成为严重的安全隐患。目前该类问题尚无相应的行业或国家标准，因此需要制定一套试验装置来检验前舱罩盖总成在空气动力作用下的结构连接强度。

技术实现要素：

本实用新型的目的就是要克服上述现有技术存在的不足，提供一种可验证汽车前舱罩盖连接强度的试验装置。

为实现上述目的，本实用新型提供一种汽车前舱罩盖连接强度试验装置，包括前舱罩盖总成，所述前舱罩盖总成包括互相粘接的前舱罩盖外板和前舱罩盖内板，其特征在于：还包括试验基座，所述试验基座上分别固定设有加载机和锁钩固定支架，所述试验基座与所述前舱罩盖内板下端通过铰链页板铰接，所述前舱罩盖外板通过加载机连接件与所述加载机连接，所述前舱罩盖内板的上端通过锁钩连接件与所述锁钩固定支架连接，所述加载机连接件和所述锁钩连接件上均设有拉力传感器。

进一步地，所述加载机连接件包括铰接的拉杆和拉索，所述拉杆另一端与所述加载机连接，所述拉杆上固定连接有拉力传感器和位移传感器，所述拉索另一端与连接板铰接，所述连接板与所述前舱罩盖外板铆接。

进一步地，所述铰链页板包括互相铰接的铰链活动页板和铰链固定页板，所述铰链活动页板与所述前舱罩盖内板固定，所述铰链固定页板与所述前舱罩盖固定支架固定。

进一步地，所述铰链固定页板为竖直放置，所述铰链活动页板与所述铰链固定页板呈α角度，所述α角度为汽车位于水平地面时所述前舱罩盖总成与水平面的夹角。

进一步地，所述前舱罩盖内板上端固定设有锁钩，所述锁钩连接件两端均连接有锁钩套环，所述所述锁钩与一端所述锁钩套环活动套接，另一端所述锁钩套环与所述锁钩固定支架活动套接。

进一步地，所述试验基座上还固定设有加热器，所述加热器包括相互铰接的加热器支架和加热板，所述前舱罩盖内板上靠近粘接区域固定设有多个温度传感器。

进一步地，所述加热板的侧边通过固定插销与所述加热器支架铰接，所述加热板侧边还固定设有角度调节盘，所述角度调节盘上开有圆弧形调节孔，所述加热器支架上固定有角度调节插销，所述角度调节插销与所述调节孔滑动配合。

进一步地，所述试验基座上还固定设有控制器和数据分析仪，所述控制器和所述数据分析仪的信号输入端均分别与所述拉力传感器、所述温度传感器和所述位移传感器通讯连接，所述控制器的信号输出端分别与所述加载机和所述加热器通讯连接。

本实用新型的有益效果是：可验证汽车前舱罩盖连接强度。本实用新型所述的试验装置将前舱罩盖总成下端以铰链页板为固定支点，在前舱罩盖外板上通过加载机施加集中载荷模拟前舱罩盖总成所受升力，并通过加热器模拟前舱罩盖总成模拟实际行驶过程中发动机舱的高温环境对前舱罩盖内外板之间粘接区域强度的影响，在静态条件下仅用单个前舱罩盖总成就实现了该部件在整车行驶时连接强度的模拟试验，便于在产品开发阶段进行产品性能和质量验证。

附图说明

图1为试验装置整体结构立体图。

图2为加载机和加载机固定支架结构示意图。

图3为加载机连接件结构示意图。

图4为锁钩连接件与锁钩固定支架结构示意图。

图5为锁钩与锁钩连接件连接示意图。

图6为前舱罩盖总成与环境件连接示意图。

图7为前舱罩盖内板与前舱罩盖支架连接示意图。

图8为加热器结构示意图。

图9为温度传感器布置示意图。

图中各部件标号如下：前舱罩盖总成1、前舱罩盖外板101、前舱罩盖内板102、铰链活动页板103、铰链固定页板104、锁钩105、试验基座2、前舱罩盖固定支架3、加载机4、加载机固定支架5、竖直支架501、斜撑杆502、加载机连接件6、拉杆601、拉索602、连接板603、锁钩连接件7、锁钩拉杆701、锁钩套环702、锁钩固定支架8、加热器9、加热器支架901、加热板902、固定插销903、角度调节插销904、角度调节盘905、调节孔906、拉力传感器10、温度传感器11、位移传感器12、控制器13、数据分析仪14。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的详细说明，便于更清楚地了解本实用新型，但它们不对本实用新型构成限定。

如图1所示，一种汽车前舱罩盖连接强度试验装置，包括前舱罩盖总成1，前舱罩盖总成1包括互相粘接的前舱罩盖外板101和前舱罩盖内板102，还包括试验基座2，试验基座2上分别固定设有加载机4和锁钩固定支架8，试验基座2与前舱罩盖内板102下端通过铰链页板铰接，前舱罩盖外板101通过加载机连接件6与加载机4连接，前舱罩盖内板102的上端通过锁钩连接件7与锁钩固定支架8连接，加载机连接件6和锁钩连接件7上均设有拉力传感器10。这样，试验装置将前舱罩盖总成下端以铰链页板为固定支点，在前舱罩盖外板上通过加载机施加集中载荷模拟前舱罩盖总成所受升力，在静态条件下仅用单个前舱罩盖总成就实现了该部件在整车行驶时连接强度的模拟试验，便于在产品开发阶段进行产品性能和质量验证。

上述技术方案中，加载机连接件6包括铰接的拉杆601和拉索602，拉杆601另一端与加载机4连接，拉杆601上固定连接有拉力传感器10和位移传感器12，拉索602另一端与连接板603铰接，连接板603与前舱罩盖外板101铆接；试验基座2上还固定设有加载机固定支架5，加载机固定支架5包括竖直支架501，加载机4水平固定在竖直支架501，斜撑杆502。这样，保证加载机施加的力为水平方向，该力与前舱罩盖总成的夹角等于实际行驶中升力与前舱罩盖总成的夹角，通过连接板与前舱罩盖外板连接可将加载机施加的集中载荷转化为前舱罩盖外板所受的均布载荷，更加符合真实环境。

上述技术方案中，铰链页板包括互相铰接的铰链活动页板103和铰链固定页板104，铰链活动页板103与前舱罩盖内板102固定，铰链固定页板104与前舱罩盖固定支架3固定。铰链固定页板104为竖直放置，铰链活动页板103与铰链固定页板104呈α角度，α角度为汽车位于水平地面时前舱罩盖总成1与水平面的夹角。这样，保证了前舱罩盖的受力情况与实际行驶过程一致。

上述技术方案中，前舱罩盖内板102上端固定设有锁钩105，锁钩连接件7成水平放置，其两端均连接有锁钩套环702，锁钩105与一端锁钩套环702活动套接，另一端锁钩套环702与锁钩固定支架8活动套接。这样，锁钩连接件对锁钩的拉力与加载机对前舱罩盖外板的拉力构成一对相互抵消的力矩。

上述技术方案中，试验基座2上还固定设有加热器9，加热器9包括相互铰接的加热器支架901和加热板902，前舱罩盖内板102上靠近粘接区域固定设有多个温度传感器11；加热板902的侧边通过固定插销903与加热器支架901铰接，加热板902侧边还固定设有角度调节盘905，角度调节盘905上开有圆弧形调节孔906，加热器支架901上固定有角度调节插销904，角度调节插销904与调节孔906滑动配合。这样，通过加热器模拟前舱罩盖总成模拟实际行驶过程中发动机舱的高温环境对前舱罩盖内外板之间粘接区域强度的影响，使前舱罩盖的连接强度符合行驶过程中的实际情况。

上述技术方案中，试验基座2上还固定设有控制器13和数据分析仪14，控制器13和数据分析仪14的信号输入端均分别与拉力传感器10、温度传感器11和位移传感器12通讯连接，控制器12的信号输出端分别与加载机4和加热器9通讯连接。这样，通过控制器控制加载机输出载荷的大小，以及控制加热器的加热温度；数据分析仪可以根据拉力传感器和位移传感器的数值得出加载机拉力与时间曲线、加载机连接件的位移时间曲线、以及锁钩的拉力时间曲线，以便最终得出试验是否合格的结论。

本实用新型所述的汽车前舱罩盖连接强度试验装置的试验步骤如下：

1、确认试验用的前舱罩盖总成具备试验条件。首先需要对待验证的前舱罩盖总成进行关键要素识别，确保试验件的代表性。主要包括：

a、确认前舱罩盖内、外板之间的涂胶间隙的尺寸符合定义要求；

b、确认试验样件内外板之间的涂胶材料与涂胶区域符合定义要求；

c、确认试验样件上的焊点位置和质量符合定义要求；

d、确认试验样件上的紧固件齐备并且拧紧力矩达标。

试验件一般准备3件，每件都至少按以上内容进行零件试验前的确认，为方便记录试验结果选择浅色为宜。

2、布置连接板和温度传感器。按计算出的集中载荷作用点坐标在前舱罩盖外板上标识出加载机的施力点。为了方便加载机施力，需要前舱罩盖总成上固定一个连接板连接板上的挂钩中心与施力点的连线应与水平面平行；某些汽车的前舱罩盖总成在车辆运行时会面临诸如发动机等热环境的影响，因此在进行验证时需要将环境设置到一定的温度。为了检测试验样件是否温度达标，应在其内外板减震胶涂胶区域附近设置温度传感器，监测点的位置应尽量靠近涂胶区域。

3、试验基座上布置试验受力系统。首先将前舱罩盖固定支架固定到试验基座上，将前舱罩盖总成上的铰链固定页板与前舱罩盖固定支架固定，然后将前舱罩盖总成沿其铰链轴线旋转，使其铰链活动页板和铰链固定页板达到特定角度ɑ；其次安装加载机固定支架，并固定加载机，加载机通过加载机连接件与连接板连接，并在加载机连接件上设置拉力传感器和位移传感器，并连接至控制器和数据分析仪；最后在试验基座上固定锁钩固定支架，并通过锁钩连接件与前舱罩盖内板上端的锁钩连接，并保持水平，锁钩连接件上设置拉力传感器并连接到控制器和数据分析仪。

4、在刚性台架上布置加热器。首先在试验基座上固定安装加热器固定支架，然后将加热板內镶在加热器固定支架上，并通过固定插销铰接，然后将加热器固定支架上的角度调节插销插入加热板上的角度调节盘内，实现加热板的角度调节功能。

5、对前舱罩盖总成进行加热。待所有试验准备完毕，通过控制器开始启动加热器对待验证的前舱罩盖总成进行逐步加热，直至所有温度监控点的实际温度达到100℃(0～+5℃)并保持至少30分钟。

6、施加拉力验证前舱罩盖总成的连接强度。通过控制器给加载机输入信号开始加载拉力，施加的拉力以规律的方式进行加载，加载速度为0.5mm/s，直至达到目标要求的拉力。其间观察前舱罩盖总成在受力下的状态，若观察到前舱罩盖总成内外板之间的脱离，则在脱离处做出标记，同时记录失效时的拉力的大小；若上一步结果符合要求，则继续加大拉力直至无法继续加载，观察记录试验结果。

7、输出结果。待试验完毕，汇总试验中观察到的现象并输出以下信息：加载机加载的拉力值与时间关系曲线、加载机连接件处的位移与时间关系曲线、锁钩拉力值与时间关系曲线，并最终得出该试验合格与否的结论。