一种多功能顶盖总成开发的研究和应用

2019-04-11王丛田佳平麻桂艳

汽车实用技术 2019年6期

王丛，田佳平，麻桂艳

（华晨汽车工程研究院质量项目管理室，辽宁沈阳 110141）

前言

车身的顶盖总成[1]通常由顶盖外板、顶盖横梁、天窗骨架、行李架安装支架等零件组成，依据目前的市场需求，通常要求一个车型的开发要包含多种顶盖形式，如全金属顶盖、天窗顶、全景天窗顶[2]、全景玻璃顶等。本文将介绍一种多功能的车身顶盖结构，可以实现全金属顶盖、全景天窗顶、全景玻璃顶功能并且兼顾有无行李架的安装结构。

1 全金属顶盖结构

全金属顶盖结构采用较为传统的典型结构，由顶盖外板及两个顶盖中部横梁组成，如图1所示：

图1 全金属顶盖总成结构图

2 全景天窗和全景玻璃顶盖结构

全景天窗和全景玻璃顶盖结构形式比较接近，采用顶盖外板加天窗骨架的结构形式，如图2所示。

全景玻璃顶盖总成详细断面结构及尺寸如图3所示，全景玻璃通过粘接结构固定在顶盖外板翻边处，全景玻璃与顶盖预留1mm面差。

图2 全景天窗和全景玻璃顶盖总成结构图

图3 全景玻璃顶盖总成结构断面图

全景天窗顶盖总成详细断面结构及尺寸如图4所示，全景天窗通过密封条结构与顶盖外板配合，翻边型面与全景玻璃顶盖保持一致，长度依据密封条结构保留3.5mm。

图4 全景天窗顶盖总成结构断面图

以上为几种顶盖总成结构的基本配合形式说明，为保证足够的强度要求，顶盖外板与天窗骨架采用分段铜焊方式进行联接，焊道长度为15mm，间距150mm，焊接位置在天窗骨架的切边边缘处。

3 顶盖外板的通用化策略

依据顶盖形式的变化，若每种顶盖形式单独开发一套顶盖外板模具，投入是很大的，为减少顶盖外板的工装模具投资费用，我们既要满足市场对于多种顶盖总成的要求，又需要尽可能的减少工装模具的投入，为此需要制定对应的设计策略来规避额外的投资增加。

图5 顶盖变化结构断面图

首先设计上保证三种配置变化的顶盖外板中外观可视部分型面一致，拉延模具按全金属顶盖外板型面设计。其次全景天窗和全景玻璃顶盖的翻边处结构要保证型面完全一致，只在切边的长度上有差异；如图5所示。在保证以上数据设计策略的前提下，可以实现三种顶盖零件的拉延模工序共用，单独开发全景天窗和全景玻璃顶盖的切边工序模具即可，极大的节省了模具投资，并且提高了生产制造环节的生产效率[3]。

4 行李架安装支架结构

为满足车顶两侧行李架安装或顶饰条安装的变化需求，可以通过如图6所示的结构实现。

图6 行李架、顶饰条安装概念图

其中，行李架通过几字型安装支架安装，在支架的顶部预留安装螺柱[4]，需要控制支架的Y向宽度在12.5mm左右，以避免顶盖与侧围间焊接槽的宽度过大，否则会影响美观。顶饰条安装结构可利用顶盖外板的切边翻折90度来实现，这样就实现了两种安装结构互不干涉，通用共用，减化焊装生产环节的生产种类，从而提高生产效率。