汽车设计-汽车顶盖设计规范模板

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汽车设计-

汽车顶盖设计规范模板

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汽车顶盖设计规范模板

1.范围

本规范规定了汽车顶盖总成的设计要点及判定标准等。

本规范适用于两厢车及三厢车的顶盖总成的设计。

2.规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是不注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB 11566 乘用车外部凸出物

74/483/EEC/ BQB 416 机动车辆外部凸出物

ECE R26 关于车辆就其外部凸出物认证的统一规定

BQB 416 烘烤硬化高强度冷连轧钢板及钢带

Q/ZTB 05.003-2010 A-Class Surface 曲面模型质量设计规范

FMVSS216 车辆顶盖碰撞保护（美国联邦机动车安全标准）

FMVSS201 车辆头部防护（美国联邦机动车安全标准）

3.术语与定义

3.1 A-Class Surface

造型外表面数字模型的一种，满足特定的技术质量要求，用于表示最终冻结的造型外表面。

3.2 主断面

主断面是反映整车性能、结构、配合、法规等方面要求的截面。主要规定了白车身主要部位的结构形式、搭接关系、间隙设定、主要控制尺寸及公差、装配、人机工程、法规等各方面信息，是车身设计工程可行性分析的重要手段和车身结构设计的重要依据。

3.3 NVH

NVH是指车辆工作条件下乘客感受到的噪声（noise）、振动（vibration）以及声振粗糙度（harshness）,是衡量车身质量的一个综合性指标。

3.4 刚性分析

顶盖外板拉延成型时，由于其塑性变形的不充分性，往往会使某些部位刚性较差。刚性差的顶盖外板在受到振动后会产生空洞声，用这样的顶盖装车，汽车在高速行驶时就会发生振动，造成顶盖早期破坏，因此对顶盖外板以及顶盖总成的刚性要求不可忽视。

4.车身顶盖总成概述

顶盖是车身构件的重要组成部，顶盖的重要性和房屋的屋顶同等重要，现有市场的所有乘用车中除了特殊功用下没有顶盖外，如：敞篷车和市内无顶观光巴士，所有乘用车都有顶盖。

顶盖总成主要具有下列作用：

a）遮挡风雨阳光；

b）保障室内密封性，隔音防尘；

c）提高车身刚度强度，整车安全；

d）防止空中坠落物体砸伤乘员和损害车内物品和防盗；

e）增添车内舒适性，增加车内空气流通，调节车内亮度。

4.1顶盖的形式

顶盖的形式可以按功能和车型两个方向进行区分；

非天窗顶盖

两厢车

按功能：小天窗顶盖按车型：

天窗顶盖全景天窗顶盖三厢车

全玻璃顶天窗顶盖

4.2顶盖总成组成结构

一般来说，非天窗版顶盖总成主要有顶盖本体、前顶横梁、后顶横梁、中部顶横梁（根据不同车型由一根或多根）四大机构组成。根据工艺不同，前顶横梁及后顶横梁在某些车型上先与顶盖总成与车身骨架拼接。天窗版顶盖总成主要有顶盖本体、前顶横梁、后顶横梁、天窗加强板、中部顶横梁（根据不同车型有一

根、多根或无）五大机构组成。

顶盖主要零部件示意图（A01、B11、T22、X7等）如表1所示：

表 1

5.顶盖法规及性能要求

5.1顶盖法规要求及应对方法

5.1.1 车辆顶盖碰撞保护 FMVSS216

主要内容为在车顶上边梁处施压，压板在127mm的行程内受到的最大阻力不得小于1.5倍车重或者22.24kN，具体板压方向见图2.

图1

增加此处性能的方法有：增加侧围上边梁以及A柱B柱C柱的结构强度；增加顶盖横梁的结构强度和优化顶盖横梁与侧围的搭接接头，使顶盖横梁与A、B柱一起对上边梁形成有效支撑。

5.1.2头部碰撞保护 FMVSS201

主要内容为头部撞击内饰时HIC的值不能超过1000。

由于发生碰撞时，人体头部是直接和顶棚等零件接触的，所以顶盖设计时要考虑顶盖与顶棚间的间隙，减小头部和顶盖间接发生碰撞的伤害；同时也要注意顶盖内部不要有尖锐的突出结构。

5.1.3外部突出物 EEC74/483，ECE-R26/61，EEC92/114，GB11566-95

主要内容为车辆外部突出物的最小圆角半径必须大于2.5mm。

5.2.顶盖性能要求

从车身整体结构来看，顶盖不是很重要的部件，所以对车身性能的影响较小。顶盖主要影响的车身性能有：

5.2.1顶盖雪载分析

其边界条件如图2所示，其目标值为：顶盖最大位移≤1mm,最大应力≤60MPa。从图中可以看到，试验时的支撑点是在4个减震器座上，但是从图3也可以看出，位移云图上的等位移线在顶盖前后以及左右边缘比较密集，即这里应变较大，对整个雪载效果影响最大。

图2 顶盖雪载分析边界条件图3 雪载位移云图

5.2.2 全景天窗顶盖总成强度要求

为了保证天窗加强板满足天窗总成的受力要求，边界条件如下图4，分别向各安装点施加1N的力，目标值为安装点受力位移≤0.003mm，刚度值≥300N/mm。

5.2.3 车身模态和NVH性能

顶盖为大面积薄板件，容易产生局部模态较弱的情况，在一定频率下振动幅度过大，影响零件耐久性和NVH性能。需要通过顶盖加强梁的合理布局以及顶盖上的天线合理布置来避免。对于天窗版的顶盖而言，单独计算顶盖的模态时，常常在天窗孔周围出现局部模态较弱的情况，不过安装上天窗总成以后，因为天窗总成的联接和紧固作用，实际效果要好于CAE分析结果，如下图5所示。