本發明專利技術涉及一種汽車側圍外板頂蓋搭接區域結構及其設計方法，包括側圍外板（1）和頂蓋外板（2），側圍外板（1）與頂蓋外板（2）通過焊接進行搭接，頂蓋裝飾條（3）位于側圍外板（1）與頂蓋外板（2）之間形成的凹槽內，側圍外板（1）包括側整形止口邊、側整形側壁以及側整形焊接直邊，側整形止口邊通過側整形側壁與側整形焊接直邊連接形成一梯臺結構，側整形止口邊與側整形側壁上部通過外特征圓角過渡，側整形焊接直邊與側整形側壁下部通過焊接區域圓角過渡，在側整形側壁上增加一臺階，所述臺階提高側圍外板（1）上部結構強度，并減少側圍外板（1）出現回彈風險。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種汽車白車身零件設計領域，尤其是涉及。
技術介紹
隨著汽車行業的不斷進步，人們對汽車外觀品質和功能要求也在不斷增加。整車項目開發中，設計人員可通過提高材料利用率、縮減模具工序數進行成本控制，從而進一步適應日益加劇的市場競爭。在汽車白車身領域，側圍外板是白車身零件制造中的核心，它具有形狀復雜、結構尺寸大、成型困難、外表面質量要求高的特點。為達到好的外表面質量，較高的材料利用率，對零件頂蓋搭接區域部位結構進行分析和研究，具體部位見圖1虛線區域。側圍外板頂蓋搭接區域，產品造型為外凸弧形，且翻邊處為負角，根據材料成型原理，側整形后焊接邊將產生起皺、回彈缺陷。 如圖2所示，側圍外板頂蓋搭接區域裝配關系側圍外板I與頂蓋外板2焊接后，二者間需安裝頂蓋裝飾條3。頂蓋裝飾條3通常采用沿用的結構，頂蓋裝飾條3的深度H3約為IOmm ;頂蓋裝飾條3與側圍外板I焊接邊需保持一定的安全距離H2，約為2. 6mm。造型設計要求，側圍外板I的外部需略高于頂蓋裝飾條3。側圍外板頂蓋搭接區域側整出現起皺、回彈、A面(汽車外觀可視面)變形等缺陷，多數是由零件結構設計不合理所致。如圖3所示，側圍外板頂蓋搭接區域側整形深度H大于25mm，側整形焊接邊W大于25mm。采用上述參數設計的側圍外板由于側整形深度大、焊接邊偏長，零件設計拉延模面時，導致拉延深度大，制件門洞等多個區域出現開裂現象；側整形焊接邊產生起皺、回彈現象；門洞上部外特征線產生滑移、A面變形風險；側圍外板的材料利用率降低。側圍外板頂蓋搭接區域側壁與車身Z軸夾角B當前值2°，側整形時由于側壁張開角度不足，設計拉延工藝補充面時，無法給予回彈補償，制件側整形后出現回彈缺陷，導致焊接后整車尺寸偏大，頂蓋裝飾條安裝困難。同時側壁張開角度不足，也會造成模具工序數增加、模具強度弱，制件狀態不穩定，A面變形風險增加。綜上所述，側圍外板零件的結構設計不合理，制件現有技術中存在如下技術問題 (1)側圍外板門洞等區域出現開裂現象； (2)側圍外板門洞上部產生嚴重滑移線； (3)側圍外板頂蓋搭接區域側整焊接邊產生起皺、疊料現象； (4)側圍外板材料利用率偏低； (5)側圍外板頂蓋搭接區域側整形后產生嚴重回彈現象。
技術實現思路
本專利技術設計了，其解決了以下技術問題 (1)側圍外板門洞等區域出現開裂現象； (2)側圍外板門洞上部產生嚴重滑移線； (3)側圍外板頂蓋搭接區域側整焊接邊產生起皺、疊料現象； (4)側圍外板材料利用率偏低； (5)側圍外板頂蓋搭接區域側整形后產生嚴重回彈現象。為了解決上述存在的技術問題，本專利技術采用了以下方案 一種汽車側圍外板頂蓋搭接區域結構，包括側圍外板(I)和頂蓋外板(2)，側圍外板(I)與頂蓋外板(2 )通過焊接進行搭接，頂蓋裝飾條(3 )位于側圍外板(I)與頂蓋外板(2 )之間形成的凹槽內，側圍外板(I)包括側整形止口邊、側整形側壁以及側整形焊接直邊，側整形止口邊通過側整形側壁與側整形焊接直邊連接形成一梯臺結構，側整形止口邊與側整形側壁上部通過外特征圓角過渡，側整形焊接直邊與側整形側壁下部通過焊接區域圓角過渡，在側整形側壁上增加一臺階，所述臺階提高側圍外板(I)上部結構強度，并減少側圍外板(I)出現回彈風險。進一步，所述臺階頂部距離側整形止口邊的距離為臺階的深度(H1)，臺階的深度(Hl)深度一致并且臺階的深度(Hl)控制在5 mm — IOmm ;臺階頂部的寬度值(Wl)控制在2mm——3mm ο進一步,外特征圓角半徑(Rl)控制在2_—4mm,優選參數3mm。焊接區域圓角半徑(R2)控制在1. 5mm一3mm,優選參數2mm。進一步，側整形焊接直邊距離側整形止口邊的距離為側圍外板側整形側壁的深度(H),控制在15mm—22mm,,優選15mm ;側整形焊接直邊寬度(W)控制在14mm-20mm,優選1 5mm η進一步，側圍外板的側整形側壁與車身Z軸夾角(B)大于15°，側整形側壁和車身Z軸夾角(B)度數與臺階和車身Z軸形成夾角度數保持一致。一種汽車側圍外板頂蓋搭接區域結構的設計方法，采用如下步驟步驟1:在側圍外板側整形側壁上增加一臺階；步驟2 :對臺階的參數值進行約束；步驟3 :分別對側圍外板側整形側壁上部的外特征圓角半徑(Rl)和側圍外板側整形側壁下部的焊接區域圓角半徑(R2)進行約束；步驟4 :對側圍外板側整形側壁的深度(H)進行約束；步驟5 :對側圍外板的側整形焊接直邊寬度(W)進行約束；步驟6 :對側圍外板側整形側壁與車身Z軸夾角(B)進行約束。進一步，步驟2中，所述臺階頂部距離側整形止口邊的距離為臺階的深度(Η1)，臺階的深度(Hl)深度一致并且臺階的深度(Hl)控制在5mm — IOmm ;臺階頂部的寬度值(Wl)控制在2mm—3_。進一步,步驟3中，外特征圓角半徑(Rl)控制在2mm—4mm,優選參數3mm ;焊接區域圓角半徑(R2)控制在1. 5mm一3mm,優選2mm。進一步,步驟4中，側圍外板側整形側壁的深度(H)控制在15mm—22mm,優選15mm ；步驟5中，側整形焊接直邊寬度(W)控制在14mm—20mm,優選15mm。進一步，步驟6中，側圍外板的側整形側壁與車身Z軸夾角(B)大于15°，側整形側壁和車身Z軸夾角(B)度數與臺階和車身Z軸形成夾角度數保持一致。該汽車側圍外板頂蓋搭接區域結構及其設計方法與現有汽車側圍外板頂蓋搭接區域結構及其設計方法相比，具有以下有益效果 (I)本專利技術由于在側整形側壁上增加一臺階，所述臺階增強側圍外板上部結構強度，提高制件外觀品質，減少側圍外板出現回彈風險。(2)本專利技術由于對外特征圓角半徑和焊接區域圓角半徑進行約束，解決了側圍外板與頂蓋之間的外觀匹配及密封要求，避免側圍外板側整開裂和A面變形，提高材料利用率，消除制件回彈以及焊接邊起皺現象。(3)本專利技術由于對側圍外板側整形側壁的深度和側整形焊接直邊寬度進行約束，避免了拉延深度大，制件門洞等多個區域出現開裂現象；側整形焊接邊產生起皺、疊料現象；門洞上部外特征線產生滑移、A面變形風險；側圍外板的材料利用率降低。(4)本專利技術由于對側圍外板側整形側壁與車身Z軸夾角進行約束，使得制件可以提供足夠的回彈補償，提高了沖壓件的質量，方便了頂蓋裝飾條的安裝，同時也不會造成模具工序數增加，減少了對模具磨損，確保制件狀態穩定和A面不變形。附圖說明圖1 :側圍外板頂蓋搭接區域示意 圖2 :側圍外板頂蓋搭接區域裝配結構示意 圖3 :傳統側圍外板頂蓋搭接區域結構示意 圖4 :本專利技術汽車側圍外板頂蓋搭接區域結構的示意 附圖標記說明 圖1中側圍外板虛線區域為汽車側圍外板頂蓋搭接區域結構。其中，Z軸為車頂至車底向，X軸為車頭至車尾向，Y軸為車左門至車右門向。圖2側圍外板頂蓋搭接區域裝配結構不意圖1 一側圍外板；2—頂蓋外板；3—頂蓋裝飾條；H3表示頂蓋裝飾條深度，頂蓋裝飾條通常采用傳統結構，H3深度一般IOmm左右；H2表示頂蓋裝飾條距離側圍外板I焊接邊的安全距離，H2值一般2. 6mm左右。圖3傳統側圍外板頂蓋搭接區域結構示意圖H表示側圍側整形區域深度，參數值大于25mm ；ff表示側圍側整形焊接邊，參數值大于25mm ；R1側圍外特征本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種汽車側圍外板頂蓋搭接區域結構，包括側圍外板（1）和頂蓋外板（2），側圍外板（1）與頂蓋外板（2）通過焊接進行搭接，頂蓋裝飾條（3）位于側圍外板（1）與頂蓋外板（2）之間形成的凹槽內，側圍外板（1）包括側整形止口邊、側整形側壁以及側整形焊接直邊，側整形止口邊通過側整形側壁與側整形焊接直邊連接形成一梯臺結構，側整形止口邊與側整形側壁上部通過外特征圓角過渡，側整形焊接直邊與側整形側壁下部通過焊接區域圓角過渡，其特征在于：在側整形側壁上增加一臺階，所述臺階提高側圍外板（1）上部結構強度，并減少側圍外板（1）出現回彈風險。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：貢見秀，
申請(專利權)人：奇瑞汽車股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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