6-件發(fā)蓋系統(tǒng)設計指南

1、第七章 發(fā)動機罩蓋的結構設計1. 發(fā)動機罩蓋的組成零件：發(fā)動機罩蓋一般由發(fā)蓋外板、發(fā)蓋內板、發(fā)蓋鎖扣安裝加強板、發(fā)蓋較鏈安裝螺母板、發(fā)蓋錢鏈等。如 圖1所示。發(fā)蓋錢鏈發(fā)蓋鎖扣總成板圖1 發(fā)動機罩蓋的組成零件2. 發(fā)動機罩蓋設計所涉及的法規(guī)：(1) fmvss208 (occupant crash protetion) & fmvss219 (windshield zone intrusion) 乘員碰撞保護和擋風玻璃侵入區(qū)，即在車輛發(fā)生碰撞過程中，通過有效的措施，確保發(fā)蓋不能侵入駕駛室，造 成對乘員的傷害。(2) 外部凸出物要求b11566、ece26、eec74/438。(3) pe

2、destrion occupant protetion： 78/2009行人乘員保護。3. 發(fā)動機罩蓋設計開發(fā)流程：在cas數(shù)據凍結后，在總布置的具體要求下，發(fā)動機罩蓋的設計開發(fā)流程(1) 發(fā)蓋的目標設定：發(fā)蓋的開啟功能要求、發(fā)蓋系統(tǒng)的力學性能要求、法規(guī)的符合性要求等。(2) 根據人機工程要求，進行發(fā)蓋軸線和較鏈的布置，保證發(fā)蓋的開啟高度及發(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)蓋較鏈及前風擋裝飾 板和前艙密封膠條配合處、發(fā)

3、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 緩沖塊配合處、發(fā)蓋內外支撐骨架處(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)蓋較鏈的布置、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)蓋飯金零部件的數(shù)據設計，包括：發(fā)蓋外板、發(fā)蓋內板、發(fā)蓋鎖扣安裝加強板、發(fā)蓋較鏈安裝螺 母板、發(fā)蓋錢鏈等。(6) 3d數(shù)據校核，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)艙內各零部件 之間的間隙/運動間隙校核等。(7)

4、cae分析：發(fā)蓋結構強度、剛性、模態(tài)等性能分析。(8) 3d數(shù)據的se分析：飯金沖壓工藝可行性、焊裝工藝可行性、涂裝工藝可行性和總裝工藝可行性分析。(9) 3d數(shù)據凍結并下發(fā)開模。4. 發(fā)動機罩蓋的結構設計：（1）發(fā)蓋開啟功能目標設定：發(fā)蓋開啟功能具體項目如表56所示。表56發(fā)蓋開啟功能具體項目序號目標內容參考車型a參考車型b參考車型c新開發(fā)車型建議目標1發(fā)蓋關閉高度（mm）2發(fā)蓋開啟高度（mm）3發(fā)蓋彈起高度（mm）4發(fā)蓋最小關閉行程（mm）5發(fā)蓋打開的作用力（n）6發(fā)蓋關閉的作用力（n）7發(fā)蓋打開過程中力平衡點高 度（mm）8注：1發(fā)蓋最小關閉行程，指不帶氣彈簧撐桿的發(fā)蓋，發(fā)蓋自由下落能夠

5、關閉的最小咼度。（奇瑞轎 車的設定目標是不大于200mm。）2.發(fā)蓋打開過程中力平衡點，指帶氣彈簧撐桿的發(fā)蓋。（2）發(fā)蓋結構性能目標設定：發(fā)蓋結構性能指標如表57所示。表57發(fā)蓋結構性能指標（奇瑞轎車）序號結構性能指標參考車型a參考車型b新開發(fā)車型建議目標1側向剛度（y向150n 力）最大變形2. 2 mm1.1 mmw 2mm殘余變形0. 49 mm0. 59 mmw 0. 3mm2較鏈安裝點剛 度左安裝點剛度374 n/m326 n/m400 n/m右安裝點剛度167 n/m331 n/m400 n/m3鎖扣安裝點剛度/300 n/m4發(fā)蓋模態(tài)/一階彎矩：7. 7hz一階彎矩：/一階扭矩：

6、11.7 hz一階扭矩：/二階扭矩：22. 5 hz二階扭矩：/高級模態(tài)：53 hz高級模態(tài)：45 hz5發(fā)蓋彎曲剛度/6發(fā)蓋扭轉剛度鎖支撐狀態(tài)/26. 7 n/m25 n/m緩沖塊支撐狀 態(tài)& 8 n/m4. 9 n/m6 n/m7發(fā)蓋外板的抗凹性/8支撐桿安裝點剛度（帶氣彈簧支 撐桿）/點 1: 136 n/m 點 2： 191 n/m200 n/m注：一階彎矩：q2197.6 hz, q222& 7 hz； 階扭矩：q2176. 5 hz, q2225.1 hz。q21和q22的差異較大，與轎車的差異 也較大，主要原因有待于進一步搜集，以便對目標值的確定。（3）行人保護區(qū)

7、域的確定：行人防護特性主要遵循的原則：1）通過優(yōu)化車輛前部結構形狀，降低發(fā)生碰撞后行人與車輛之間的相 對碰撞速度；2）降低碰撞區(qū)域的剛度，改進碰撞區(qū)域的能量吸收特性。如采用多層柔性擋風玻璃、行人防護氣 囊等措施。1）頭部撞擊區(qū)邊緣線的確定：a）前邊緣線的確定：wad線的確定：自地面而上沿表面自然延伸1000mm；ble線的確定：40度傾斜線與車身表面相切的切點向上165mm；取wad線和ble線兩者中更靠近前風窗的線作為頭部撞擊區(qū)的前邊緣。 如圖2、圖3所示。圖2wad線的確定圖3 ble線的確定b）側邊緣線的確定：45度傾斜線與車身表面相切的切點再沿車身表面向內偏移82. 5mmo如圖4所示

8、。圖4 側邊緣線的確定c）后邊緣線的確定：wad線的確定：自地面而上沿表面自然延伸2100mm或取機蓋最上邊緣線；brl 線的確定：以165mm的圓球與車身表面相切的切點連線向下偏移82.5mm；取wad線和brl線兩者中更遠離前 風窗的線作為頭部撞擊區(qū)的后邊緣。如圖5所示。圖5 后邊緣線的確定2）小腿部撞擊區(qū)的確定：a）保險杠上邊緣線的確定：20度后傾斜線與保險杠相切的切點連線。如圖7所示。圖7保險杠上邊緣線的確定b）保險杠下邊緣線的確定：25度前傾斜線與保險杠相切的切點連線。如圖8所示。c）保險杠側邊緣線的確定：60度內傾斜線與保險杠相切的切點連線。如圖9所示。圖9 保險杠側邊緣線的確定d

9、）圖10是a13車型按上述方法繪出的小腿部的撞擊區(qū)。圖10a13車型小腿部的撞擊區(qū)（4）發(fā)蓋行人保護區(qū)域結構設計的關鍵要點：1）發(fā)動機上部到發(fā)蓋表面的空間距離：根據經驗，hicw800,空間距,70mm； hicw1500,空間距,50mm。2）發(fā)蓋較鏈處可以設計成壓饋是結構，可參考本田思域的較鏈設計。3）雨刮軸、雨刮臂的設計，可以采用將雨刮系統(tǒng)隱藏在發(fā)蓋下面，并與發(fā)蓋內板距離保證大于30mm, 為發(fā)蓋變形提供一定的吸能空間。4）發(fā)蓋鎖系統(tǒng)的設計：鎖的布置位置盡量靠后，鎖扣與外板的距離保證大于50mm.5）支撐桿座的設計：支撐桿座與外板的距離保證大于70mm。6）各加強板的翻邊設計及安裝螺栓的

10、設計：最好不要設計成“l(fā)”形的翻邊，盡可能設計成“z”形翻邊, 并與與外板的距離保證大于50mm.7）對于需要考慮e-ncap的行人保護得分的車型，在造型設計初期就需要校核前風擋下橫梁的位置區(qū)域, 要想達到hicw1000,硬點位置到發(fā)蓋的距離保證大于90mm.8）前懸置螺栓的設計，要想達到hicw1500,螺栓與外板的距離保證大于50mm。（5）發(fā)蓋較鏈軸線的布置：發(fā)蓋較鏈軸線的布置，首先要保證與“y”軸平行，同時需要考慮發(fā)蓋開啟后的高度和發(fā)蓋開啟角， 以及發(fā)蓋在開啟過程中與翼子板及a柱的最小間隙，最后還需要考慮發(fā)蓋錢鏈的布置空間等。1）發(fā)蓋開啟高度要求：發(fā)蓋開啟高度設計主要考慮裝配操作和售

11、后維修及日常維護的方便性，通常發(fā)蓋 的開啟高度有最大開啟高度和支撐桿開啟高度。一般在總布置設計階段就需要校核發(fā)蓋開啟高度，圖11是各車型發(fā)蓋開啟高度和角度示意圖。 其中：a地面到發(fā)蓋開啟最高位置的距離，新車型設計開發(fā)時該尺寸建議在1500-1700mm之間。 b鎖扣到發(fā)蓋開啟最高位置的距離，新車型設計開發(fā)時該尺寸建議控制在800looommo a發(fā)蓋開啟角度，該角度結合較鏈布置來確定。圖11 各車型發(fā)蓋開啟高度和角度示意圖發(fā)蓋開啟后的空間位置，通常采用95%的人體模型進行校核，如圖12所示。圖12q22車型發(fā)蓋開啟高度和開啟角度校核圖2）較鏈軸線設計布置的基本要求： 發(fā)蓋開啟順暢，并能承受50

12、00次的反復開啟而能夠正常工作。 發(fā)蓋較鏈一般是兩個且是左右對稱布置，設計時需要考慮放錯結構的設計。 較鏈在結構設計上要求有發(fā)蓋最大開啟角度的限位功能，一般情況下該角度比發(fā)蓋支撐桿的開啟角 度大35度。 發(fā)蓋開啟到最大開啟角度時，發(fā)蓋與前風擋玻璃、翼子板、雨刮系統(tǒng)零部件、前風擋裝飾板之間需 要有一定的間隙，以避免在發(fā)蓋過開狀態(tài)下發(fā)生干涉。建議間隙值大于5mm。 發(fā)蓋較鏈在x向和y向要有一定的調節(jié)量，以滿足外觀匹配的要求，建議調節(jié)量在2mm左右。 發(fā)蓋較鏈在y向要有一定的剛性要求，且其安裝加強板、安裝螺栓的設計布置要滿足行人碰撞保護 法規(guī)的要求。 微車發(fā)蓋較鏈常見的結構型式如圖12所示。圖12微車發(fā)蓋較鏈常見的結構型式（6）發(fā)蓋系統(tǒng)典型截面設計：發(fā)蓋系統(tǒng)典型截面設計主要確定：發(fā)蓋內外板及其與加強板之間的結構形式；發(fā)蓋鎖的結構形式；前 格柵的結構形式；發(fā)蓋隔熱墊的結構安裝形式；洗滌液噴嘴的安裝結構形式；發(fā)蓋緩沖塊及支撐桿座的安裝結 構形式發(fā)；蓋與前格柵及發(fā)蓋與前保險杠間隙、平度要求；水箱上橫梁的結構形式；前風擋裝飾板的結構形式; 發(fā)蓋與前風擋裝飾板的間隙和匹配關系；前風擋裝飾板與擋風玻璃的匹配關系；前艙的密封結構形式；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)蓋錢