6-件發(fā)蓋系統(tǒng)設(shè)計(jì)指南

1、第七章發(fā)動(dòng)機(jī)罩蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1. 發(fā)動(dòng)機(jī)罩蓋的組成零件：發(fā)動(dòng)機(jī)罩蓋一般由發(fā)蓋外板、發(fā)蓋內(nèi)板、發(fā)蓋鎖扣安裝加強(qiáng)板、發(fā)蓋鉸鏈安裝螺母板、發(fā)蓋鉸鏈等。如 圖1所示。圖1發(fā)動(dòng)機(jī)罩蓋的組成零件2. 發(fā)動(dòng)機(jī)罩蓋設(shè)計(jì)所涉及的法規(guī)：1 FMVSS208 Occupant Crash Protetion &FMVSS219 Windshield Zone Intrusion 乘員碰撞保護(hù)和擋風(fēng)玻璃侵入?yún)^(qū)，即在車輛發(fā)生碰撞過(guò)程中，通過(guò)有效的措施，確保發(fā)蓋不能侵入駕駛室，造成對(duì)乘員的傷害。2外部凸出物要求GB11566 ECE26 EEC74/438。3Pedestrion Occupant Protetio

2、n : 78/2021 行人乘員保護(hù)。3. 發(fā)動(dòng)機(jī)罩蓋設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)流程：在CAS數(shù)據(jù)凍結(jié)后，在總布置的具體要求下，發(fā)動(dòng)機(jī)罩蓋的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)流程1 發(fā)蓋的目標(biāo)設(shè)定：發(fā)蓋的開(kāi)啟功能要求、發(fā)蓋系統(tǒng)的力學(xué)性能要求、法規(guī)的符合性要求等。2根據(jù)人機(jī)工程要求，進(jìn)行發(fā)蓋軸線和鉸鏈的布置，保證發(fā)蓋的開(kāi)啟高度及發(fā)蓋與各配合零部件之間 的間隙。3發(fā)蓋與各配合零部件之間的典型截面制作，包括：發(fā)蓋與前風(fēng)擋裝飾板及前艙密封膠條配合處Y0截面、發(fā)蓋鎖扣與鎖體配合處 Y0截面、發(fā)蓋與前格柵配合處 Y0截面、發(fā)蓋與發(fā)蓋鉸鏈及前風(fēng)擋裝飾 板和前艙密封膠條配合處、發(fā)蓋與前大燈配合處、發(fā)蓋與翼子板配合處、發(fā)蓋與前清洗液噴嘴配合處、發(fā)蓋與緩沖

3、塊配合處、發(fā)蓋內(nèi)外支撐骨架處包括隔振膠、發(fā)蓋與隔熱墊配合處包括隔熱墊固定方式等。4 發(fā)蓋系統(tǒng)的布置，包括：清洗液管路及噴嘴布置、緩沖塊位置及數(shù)量的布置、支撐桿氣彈簧的 位置布置、發(fā)蓋鉸鏈的布置、發(fā)蓋密封系統(tǒng)的布置、發(fā)蓋鎖系統(tǒng)的布置、發(fā)蓋隔熱墊的額范圍布置等。5發(fā)蓋鈑金零部件的數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)，包括：發(fā)蓋外板、發(fā)蓋內(nèi)板、發(fā)蓋鎖扣安裝加強(qiáng)板、發(fā)蓋鉸鏈安裝螺 母板、發(fā)蓋鉸鏈等。6 3D數(shù)據(jù)校核，包括：發(fā)蓋與外配合件之間的外觀間隙/平度校核、發(fā)蓋與各配合件及發(fā)艙內(nèi)各零部件 之間的間隙/運(yùn)動(dòng)間隙校核等。7CAE分析：發(fā)蓋結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛性、模態(tài)等性能分析。8 3D數(shù)據(jù)的SE分析：鈑金沖壓工藝可行性、焊裝工藝可行性、

4、涂裝工藝可行性和總裝工藝可行性分析。93D數(shù)據(jù)凍結(jié)并下發(fā)開(kāi)模。4. 發(fā)動(dòng)機(jī)罩蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：56所示。1發(fā)蓋開(kāi)啟功能目標(biāo)設(shè)定：發(fā)蓋開(kāi)啟功能具體工程如表表56發(fā)蓋開(kāi)啟功能具體工程序號(hào)目標(biāo)內(nèi)容參考車型A參考車型B參考車型C新開(kāi)發(fā)車型建議目標(biāo)1發(fā)蓋關(guān)閉咼度mm2發(fā)蓋開(kāi)啟咼度mm3發(fā)蓋彈起高度mm4發(fā)蓋最小關(guān)閉行程mm5發(fā)蓋翻開(kāi)的作用力N6發(fā)蓋關(guān)閉的作用力N7發(fā)蓋翻開(kāi)過(guò)程中力平衡點(diǎn)高度mm8注：1.發(fā)蓋最小關(guān)閉行程，指不帶氣彈簧撐桿的發(fā)蓋，發(fā)蓋自由下落能夠關(guān)閉的最小高度。奇瑞轎 車的設(shè)定目標(biāo)是不大于 200mm 2.發(fā)蓋翻開(kāi)過(guò)程中力平衡點(diǎn)，指帶氣彈簧撐桿的發(fā)蓋。2發(fā)蓋結(jié)構(gòu)性能目標(biāo)設(shè)定：發(fā)蓋結(jié)構(gòu)性能指標(biāo)如

5、表57所示。表57發(fā)蓋結(jié)構(gòu)性能指標(biāo)奇瑞轎車序號(hào)結(jié)構(gòu)性能指標(biāo)參考車型A參考車型B新開(kāi)發(fā)車型建議目標(biāo)1側(cè)向剛度Y向150N 力最大變形2.2 mm1.1 mm< 2 mm剩余變形0.49 mm0.59 mm< 0.3 mm2鉸鏈安裝點(diǎn)剛 度左安裝點(diǎn)剛度374 N/ m326 N/ m400 N/ m右安裝點(diǎn)剛度167 N/ m331 N/ m400 N/ m3鎖扣安裝點(diǎn)剛度/300 N/ m4發(fā)蓋模態(tài)/一階彎矩：7.7Hz一階彎矩：/一階扭矩：11.7 Hz一階扭矩：/二階扭矩：22.5 Hz二階扭矩：/高級(jí)模態(tài)：53 Hz高級(jí)模態(tài)：45 Hz5發(fā)蓋彎曲剛度/6發(fā)蓋扭轉(zhuǎn)剛度鎖支撐狀態(tài)/

6、26.7 N/ m25 N/ m緩沖塊支撐狀 態(tài)6.8 N/ m4.9 N/ m6 N/ m7發(fā)蓋外板的抗凹性/8支撐桿安裝點(diǎn)剛度帶氣彈簧支 撐桿/點(diǎn) 1: 136 N/ m 點(diǎn) 2: 191 N/ m200 N/ m注：一階彎矩：Q2197.6 Hz，Q22-28.7 Hz ; 一階扭矩：Q2 76.5 Hz，Q22-25.1 Hz。Q21和Q22的差異較大，與轎車的差異也較大，主要原因有待于進(jìn)一步搜集，以便對(duì)目標(biāo)值確實(shí)定。3 行人保護(hù)區(qū)域確實(shí)定：行人防護(hù)特性主要遵循的原那么：1通過(guò)優(yōu)化車輛前部結(jié)構(gòu)形狀，降低發(fā)生碰撞后行人與車輛之間的相對(duì)碰撞速度；2降低碰撞區(qū)域的剛度，改良碰撞區(qū)域的能量吸收

7、特性。如采用多層柔性擋風(fēng)玻璃、行人防護(hù)氣 囊等措施。1 頭部撞擊區(qū)邊緣線確實(shí)定：a前邊緣線確實(shí)定： WAD線確實(shí)定：自地面而上沿外表自然延伸1000mmBLE線確實(shí)定：40度傾斜線與車身外表相切的切點(diǎn)向上165mm取WA線和BLE線兩者中更靠近前風(fēng)窗的線作為頭部撞擊區(qū)的前邊緣。如圖2、圖3所示。圖2 WAD線確實(shí)定圖3 BLE線確實(shí)定b側(cè)邊緣線確實(shí)定：45度傾斜線與車身外表相切的切點(diǎn)再沿車身外表向內(nèi)偏移82.5 mm如圖4所示。圖4 側(cè)邊緣線確實(shí)定c 后邊緣線確實(shí)定： WAD線確實(shí)定：自地面而上沿外表自然延伸2100mm或取機(jī)蓋最上邊緣線； BRL線確實(shí)定：以165mm的圓球與車身外表相切的切

8、點(diǎn)連線向下偏移82.5 mm取wad線和brl線兩者中更遠(yuǎn)離前風(fēng)窗的線作為頭部撞擊區(qū)的后邊緣。如圖5所示。圖5后邊緣線確實(shí)定按照上述要求制作的行人保護(hù)頭部區(qū)域如圖6所示。Impact areiiEither WAD n.i JOmrn line or8LE reference line whichever rearwardFront boundary lineSide reference lineid& eri?nee lineSide boundary FineSide boundary line圖6 行人保護(hù)頭部區(qū)域2小腿部撞擊區(qū)確實(shí)定：7所示。a 保險(xiǎn)杠上邊緣線確實(shí)定：20度后傾

9、斜線與保險(xiǎn)杠相切的切點(diǎn)連線。如圖b保險(xiǎn)杠下邊緣線確實(shí)定：25度前傾斜線與保險(xiǎn)杠相切的切點(diǎn)連線。如圖8所示。c保險(xiǎn)杠側(cè)邊緣線確實(shí)定：60度內(nèi)傾斜線與保險(xiǎn)杠相切的切點(diǎn)連線。如圖9所示。圖8 保險(xiǎn)杠下邊緣線確實(shí)定Vmkji) pljnc圖9保險(xiǎn)杠側(cè)邊緣線確實(shí)定d圖10是A13車型按上述方法繪出的小腿部的撞擊區(qū)。圖10 A13車型小腿部的撞擊區(qū)4發(fā)蓋行人保護(hù)區(qū)域結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵要點(diǎn)：1 發(fā)動(dòng)機(jī)上部到發(fā)蓋外表的空間距離：根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，HICW 800,空間距，70 mm HICW 1500，空間距，50 mm2 發(fā)蓋鉸鏈處可以設(shè)計(jì)成壓饋是結(jié)構(gòu)，可參考本田思域的鉸鏈設(shè)計(jì)。3 雨刮軸、雨刮臂的設(shè)計(jì)，可以采用將雨刮

10、系統(tǒng)隱藏在發(fā)蓋下面，并與發(fā)蓋內(nèi)板距離保證大于30mm為發(fā)蓋變形提供一定的吸能空間。4 發(fā)蓋鎖系統(tǒng)的設(shè)計(jì)：鎖的布置位置盡量靠后，鎖扣與外板的距離保證大于50mm5 支撐桿座的設(shè)計(jì)：支撐桿座與外板的距離保證大于70mm6 各加強(qiáng)板的翻邊設(shè)計(jì)及安裝螺栓的設(shè)計(jì)：最好不要設(shè)計(jì)成“L形的翻邊，盡可能設(shè)計(jì)成“ Z形翻邊，并與與外板的距離保證大于50mm7 對(duì)于需要考慮 E-NCAP的行人保護(hù)得分的車型，在造型設(shè)計(jì)初期就需要校核前風(fēng)擋下橫梁的位置區(qū)域，要想到達(dá)hicw 1000，硬點(diǎn)位置到發(fā)蓋的距離保證大于90mm8 前懸置螺栓的設(shè)計(jì)，要想到達(dá)HICW 1500 ,螺栓與外板的距離保證大于50mm。5發(fā)蓋鉸鏈

11、軸線的布置：發(fā)蓋鉸鏈軸線的布置，首先要保證與“Y軸平行，同時(shí)需要考慮發(fā)蓋開(kāi)啟后的高度和發(fā)蓋開(kāi)啟角，以及發(fā)蓋在開(kāi)啟過(guò)程中與翼子板及A柱的最小間隙，最后還需要考慮發(fā)蓋鉸鏈的布置空間等。1發(fā)蓋開(kāi)啟高度要求：發(fā)蓋開(kāi)啟高度設(shè)計(jì)主要考慮裝配操作和售后維修及日常維護(hù)的方便性，通常發(fā)蓋 的開(kāi)啟高度有最大開(kāi)啟高度和支撐桿開(kāi)啟高度。一般在總布置設(shè)計(jì)階段就需要校核發(fā)蓋開(kāi)啟高度，圖11是各車型發(fā)蓋開(kāi)啟高度和角度示意圖。其中：A地面到發(fā)蓋開(kāi)啟最高位置的距離，新車型設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)時(shí)該尺寸建議在1500 1700mm之間。 B鎖扣到發(fā)蓋開(kāi)啟最高位置的距離，新車型設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)時(shí)該尺寸建議控制在800 1000mm a發(fā)蓋開(kāi)啟角度，該角

12、度結(jié)合鉸鏈布置來(lái)確定。圖11 各車型發(fā)蓋開(kāi)啟高度和角度示意圖發(fā)蓋開(kāi)啟后的空間位置，通常采用95%的人體模型進(jìn)行校核，如圖12所示。圖12 Q22車型發(fā)蓋開(kāi)啟高度和開(kāi)啟角度校核圖2鉸鏈軸線設(shè)計(jì)布置的根本要求： 發(fā)蓋開(kāi)啟順暢，并能承受 5000次的反復(fù)開(kāi)啟而能夠正常工作。 發(fā)蓋鉸鏈一般是兩個(gè)且是左右對(duì)稱布置，設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮放錯(cuò)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。 鉸鏈在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上要求有發(fā)蓋最大開(kāi)啟角度的限位功能，一般情況下該角度比發(fā)蓋支撐桿的開(kāi)啟角度大3 5度。 發(fā)蓋開(kāi)啟到最大開(kāi)啟角度時(shí)，發(fā)蓋與前風(fēng)擋玻璃、翼子板、雨刮系統(tǒng)零部件、前風(fēng)擋裝飾板之間需要有一定的間隙，以防止在發(fā)蓋過(guò)開(kāi)狀態(tài)下發(fā)生干預(yù)。建議間隙值大于5mm 發(fā)蓋

13、鉸鏈在X向和Y向要有一定的調(diào)節(jié)量，以滿足外觀匹配的要求，建議調(diào)節(jié)量在2mn左右。 發(fā)蓋鉸鏈在 Y向要有一定的剛性要求，且其安裝加強(qiáng)板、安裝螺栓的設(shè)計(jì)布置要滿足行人碰撞保護(hù) 法規(guī)的要求。 微車發(fā)蓋鉸鏈常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)型式如圖12所示。圖12微車發(fā)蓋鉸鏈常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)型式6發(fā)蓋系統(tǒng)典型截面設(shè)計(jì)：發(fā)蓋系統(tǒng)典型截面設(shè)計(jì)主要確定：發(fā)蓋內(nèi)外板及其與加強(qiáng)板之間的結(jié)構(gòu)形式；發(fā)蓋鎖的結(jié)構(gòu)形式；前 格柵的結(jié)構(gòu)形式；發(fā)蓋隔熱墊的結(jié)構(gòu)安裝形式；洗滌液噴嘴的安裝結(jié)構(gòu)形式；發(fā)蓋緩沖塊及支撐桿座的安裝結(jié) 構(gòu)形式發(fā)；蓋與前格柵及發(fā)蓋與前保險(xiǎn)杠間隙、平度要求；水箱上橫梁的結(jié)構(gòu)形式；前風(fēng)擋裝飾板的結(jié)構(gòu)形式； 發(fā)蓋與前風(fēng)擋裝飾板的間隙和匹配關(guān)系；前風(fēng)擋裝飾板與擋風(fēng)玻璃的匹配關(guān)系；前艙的密封結(jié)構(gòu)形式；發(fā)蓋與 翼子板的間隙、平度要求；發(fā)蓋與前大燈的間隙、平度要求；發(fā)