专利名称：轿车用引擎盖内板的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及的是一种汽车制造技术领域的装置，具体是一种轿车用引擎盖内 板。
背景技术：
轿车引擎一般位于轿车前部，在引擎上方都要设置一个引擎盖用以保护引擎。轿 车引擎盖的设计必须要满足轿车造型的要求，力求美观大方、线条流畅，这主要通过引擎盖 外板的设计来实现。除了满足轿车造型的要求外，引擎盖还必须提供足够的强度和刚度以 防止使用过程中变形，以及车辆行驶过程中引擎盖的振动。车用引擎盖都由外板和内板连 接组成，而引擎盖整体的强度和刚度主要由引擎盖内板提供。为了提高引擎盖的强度和刚 度，传统的设计方法为增加引擎盖内板的板厚，但这样的设计也同时增加了引擎盖的重量， 进而增加了整车的重量和制造成本。整车重量的增加对整车的动力性以及燃油经济性都有 负面影响，并且违背了节能环保的造车理念。因此，传统的提高引擎盖强度和刚度的设计 方法并不可取。近年来，随着计算机技术的迅速发展，各种基于计算机仿真的优化技术，例 如拓扑优化、尺寸优化、形貌优化等，取代传统的基于经验的设计方法，已在汽车车身结构 的轻量化设计过程中发挥了越来越重要的作用。经过对现技术的检索发现，设计者已经在引擎盖板设计过程中引入了有限元仿真 技术，形成了一套基于有限元分析的引擎盖设计流程。石琴、卢利平在《基于有限元分析的 发动机罩拓扑优化设计》中建立了某轿车发动机罩有限元模型，对其进行了模态分析计算， 得到发动机罩的固有频率和振型。在此基础上建立了基于变密度法的拓扑优化设计数学模 型，运用有限元软件对发动机罩进行了拓扑优化设计，研究了发动机罩最优的加强筋布局 形式，使得结构的低阶模态频率提高2Hz，提高了发动机罩的刚度，解决了发动机怠速时发 动机罩的振动问题但是该现有技术在设计过程中只考虑了引擎盖板的刚度和振动要求，并没有考虑 到引擎盖板在各种受力工况下，如弯曲、剪切、扭转，抵抗永久变形的能力；并且如果涉及到 替换材料的结构设计，单纯的基于拓扑优化的设计并不能满足要求。
实用新型内容本实用新型针对现有技术存在的上述不足，提供一种轿车用引擎盖内板，具有质 量轻、刚度高、抵抗永久变形能力强的特点，防止在使用过程中引擎盖出现塑性变形，减小 车辆行驶过程中引擎盖的振动。本实用新型是通过以下技术方案实现的，本实用新型包括位于中部的凸台结构、 围绕中部凸台结构的裙边结构和位于裙边结构四周的连接结构，其中所述的凸台结构包括两个π字形结构的主凸台和围绕于主凸台周边的七个辅 凸台；所述的裙边结构包括铰链安装孔和横向凸台，其中铰链安装孔位于裙边结构的两个端角上，横向凸台位于裙边结构的边沿与凸台结构相接触的一侧；所述的连接结构包括与引擎盖的外板相连接的包边条以及铆接凸台，其中铆 接凸台位于轿车用引擎盖内板左右两侧的翻边上。本实用新型轿车用引擎盖内板的中部凸台结构是综合考虑引擎盖使用过程中的 各种工况，采用基于计算机仿真的形貌优化技术设计而成。形貌优化技术是随着计算机技 术的快速发展而形成的一种新的结构优化技术，主要功能为通过计算机仿真找出满足各种 工况刚度要求的最佳结构形貌。本实用新型能够在轻量化的同时满足各种工况的刚度、强度要求。
图1为本实用新型的结构示意图；图2为本实用新型的纵向截面图；图3为本实用新型的横向截面图；图4为本实用新型用于铆接的侧面翻边凸台局部视图；图5为本实用新型用于铆接的侧面翻边凸台截面图；图中图1的1为中部凸台结构，包括两个π字形结构的主凸台4、5和围绕于主 凸台的七个辅凸台6-12 ；2为裙边结构，包括铰链安装孔13，横向密封凸台14 ；3为与引擎 盖外板连接的结构，包括前后包边条15、16，左右铆接凸台17、18。图2的①-③以及图3 的①-⑥为内外板的胶粘连接位置。
具体实施方式
下面对本实用新型的实施例作详细说明，本实施例在以本实用新型技术方案为前 提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限 于下述的实施例。如图1所示，本实施例包括中部的凸台结构1、围绕中部凸台结构1的裙边结构2 和位于裙边结构2四周的连接结构3，其中所述的凸台结构1包括两个π字形结构的主凸台4、5和围绕于主凸台4、5周边 的七个辅凸台6-12 ；所述的裙边结构2包括铰链安装孔13和横向凸台14，其中铰链安装孔13分别 位于裙边结构的左上角和右上角上，横向凸台14位于裙边结构的上方与凸台结构1相交 处；所述的连接结构3包括与引擎盖的外板相连接的包边条15、16以及铆接凸台 17、18，其中铆接凸台17、18分别位于轿车用引擎盖内板左右两侧的翻边上。如图2和图3所示，所述的轿车用引擎盖内板纵向截面形状，虚线所示为引擎盖外 板，图中标示了前后内外板之间的翻边连接位置以及内板密封凸台的位置，凸台与外板之 间采用胶粘连接。所述的轿车用引擎盖内板的横向截面形状，虚线所示为引擎盖外板，图中标示了 左右内外板之间的铆接连接位置，凸台与外板之间采用胶粘连接。如图4和图5所示，所述的侧面凸台的形状，凸起方向为侧边的外法向方向，凸起高度为0. 5mm，凸台主要起侧面内外板铆接的定位作用。本实施例所述轿车用引擎盖内板综合考虑了使用过程中弯曲、扭转、剪切三种工 况的刚度要求，具体如表1所述。表1铝合金轿车用引擎盖内板的设计约束工况工况约束载荷目标值弯曲铰链与车身连接螵栓孔处全约 束’支撑杆螵栓孔处全约束大小180N 方向关门方向 加载点前角点永久变形最 大值小于 1.0mm剪切铰链与车身连接螵栓孔处全约 束’支撑杆螵栓孔处全约束大小120N 方向整车坐标系y向 加载点前中间点最大变形值 小于3.0mm 永久变形值 小于1.0mm扭转铰链与车身连接螵栓孔处全约 束，支撑杆螵栓孔处全约束， 前中间点第三自由度的约束大小100N 方向整车坐标系ζ向 加载点左右前角点最大变形值 小于0.4mm本装置独特的中部凸台结构是综合考虑整个罩板的各种受力工况，把抵抗永久变 形引入约束条件，基于形貌优化技术创造出来的，因此它极大的提高了整个轿车用引擎盖 内板抵抗永久变形的能力。由于现有基于刚度和模态，采用拓扑优化设计的轿车用引擎盖 内板并没有考虑永久变形，无法与本装置进行直观对比。因此，仅以企业的设计标准对本装 置的性能进行验证，结果如表2所示。从表2可以看出，本装置在各种受力工况下的性能指 标均达到设计要求。表2本实施例性能验证工况设计要求刚度性能永久变形 (mm)最大变形 (mm)永久变形 (mm)最大变形 (mm)弯曲<10.509剪切<1<30.0350.355扭转<0.40.287权利要求1.一种轿车用引擎盖内板，其特征在于，包括位于中部的凸台结构、围绕中部凸台结 构的裙边结构和位于裙边结构四周的连接结构。
2.根据权利要求1所述的轿车用引擎盖内板，其特征是，所述的凸台结构包括两个η 字形结构的主凸台和围绕于主凸台周边的七个辅凸台。
3.根据权利要求1所述的轿车用引擎盖内板，其特征是，所述的裙边结构包括铰链安 装孔和横向凸台，其中铰链安装孔位于裙边结构的两个端角上，横向凸台位于裙边结构的 边沿与凸台结构相接触的一侧。
4.根据权利要求1所述的轿车用引擎盖内板，其特征是，所述的连接结构包括与引擎 盖的外板相连接的包边条以及铆接凸台，其中铆接凸台位于轿车用引擎盖内板左右两侧 的翻边上。
专利摘要一种轿车用引擎盖内板，包括中部的凸台结构、围绕中部凸台的裙边结构和位于裙边结构四周的连接结构，凸台结构包括两个π字形结构的主凸台和围绕于主凸台周边的七个辅凸台；裙边结构包括铰链安装孔和横向凸台，其中铰链安装孔位于裙边结构的左上角和右上角上，横向凸台位于裙边结构的上方与中部凸台相交处；连接结构包括与引擎盖的外板相连接的包边条以及铆接凸台，其中铆接凸台位于轿车用引擎盖内板左右两侧的翻边上。本装置具有质量轻、刚度高、抵抗永久变形能力强的特点，防止在使用过程中引擎盖出现塑性变形，减小车辆行驶过程中引擎盖的振动。
文档编号B62D25/10GK201825121SQ20102053933
公开日2011年5月11日 申请日期2010年9月22日 优先权日2010年9月22日
发明者冯奇, 喻明, 孟瑾, 朱平, 郭永进 申请人:上海交通大学