一种SUV车型发舱纵梁后段加强板的优化结构

惠光辉（安徽江淮汽车股份有限公司，安徽 合肥 230601）



一种SUV车型发舱纵梁后段加强板的优化结构

惠光辉
（安徽江淮汽车股份有限公司，安徽 合肥 230601）

一种SUV车型发舱纵梁后段加强板，将发舱纵梁后段加强板的焊接边宽度加长到30mm，保证可以实现两排焊点的布置，增加了发舱纵梁后段加强板与地板及前围之间的连接强度，避免了在加强板上开工艺缺口；同时焊接边止口采用焊接边花边缺口可以减重并起到标识焊点结合处的作用。

发舱纵梁后段加强板；碰撞；焊接厚度；优化设计

10.16638/j.cnki.1671-7988.2016.08.070

CLC NO.: U463Document Code: AArticle ID: 1671-7988(2016)08-213-03

引言

汽车发动机舱纵梁是正面碰撞时的主要传递路径，合理的纵梁结构大概可吸收整个碰撞能量的30%～50%[1]，所以发舱前纵梁与发舱后纵梁的连接强度直接影响力的传递路径[2]，为了避免碰撞过程中，发舱后纵梁不发生折弯变形，通常在其内部增加发舱纵梁后段加强板。在国内由于焊接工艺限制，焊接总厚度不能超过5mm，如果超过5mm，则采用加强板开缺口的方式避免焊接厚度超过限制，或者将外侧焊接边切除。

下面介绍对某SUV车型的发舱纵梁后段加强板进行优化。

1、发舱纵梁后段加强板现有结构

1.1现有设计方案

图1所示为现有车型发舱纵梁后段位置搭接结构，其中为了避免四层焊结构，采用发舱纵梁后段加强板开缺口的形式或直接把外侧焊接边切除。

图2所示为A-A截面，将发舱纵梁后段加强板开避让缺口，使前围板、发舱纵梁后段、前地板中央通道连接板三个件焊接一起，从而避免4层焊，保证焊接厚度小于5mm。

图3所示为B-B截面，将发舱纵梁后段加强板开避让缺口，使前围板、发舱纵梁后段、前地板三个件焊接一起，从而避免4层焊，保证焊接厚度小于5mm。

图3所示为C-C截面，将发舱纵梁后段加强板开焊接边直接切除，使右前座椅安装前横梁、发舱纵梁后段、前地板三个件焊接一起，从而避免4层焊，保证焊接厚度小于5mm。

图4所示为发舱纵梁后段加强板，为了保证焊接工艺焊接可行性，增加焊接避让工艺缺口，切除部分焊接边。

1.2现有技术方案的缺陷

以上所述某发舱纵梁后段位置搭接结构，设计上存在问题，主要有以下2点：

1）发舱纵梁后段加强板避让缺口较多，碰撞时产生的能量在缺口处集中，不能有效沿着纵梁向下一级传递，导致纵梁折弯变形，安全性能降低。

2）单排焊点设计，连接强度较弱，碰撞时产生的能量分散及传递效果不好。

2、发舱纵梁后段加强板优化结构

2.1优化方案

为解决现方案中的在发舱纵梁后段加强板焊接边开工艺避让缺口以及切除局部焊接边的问题，在优化结构设计中，避免在发舱纵梁后段加强板上开工艺缺口及切除焊接边，将发舱纵梁后段加强板与周边件搭接处设计为两排焊点，如图5所示。

发舱纵梁后段加强板的焊接边尺寸宽度推荐≧30mm，可以容纳两排焊点，如图六，焊接边尺寸a所示，焊接边尺寸为b为发舱纵梁后段加强板与发舱纵梁后段及前地板之间的焊接边尺寸，推荐宽度为15mm，可以容纳一排焊点，同时焊接边花边缺口可以减重并起到标识焊点结合处的作用如图6所示。

如果发生前地板纵梁加强板与周边件焊接厚度超过5mm，可将周边件分成两部分，一部分通过焊接边尺寸b与其连接，剩余一部分通过焊接边尺寸a与其连接，如图7、图8所示。

2.2优化效果

该发舱纵梁后段加强板优化后，解决了现有方案的缺陷，且产生了明显的效益：

1）发舱纵梁后段加强板无避让缺口，碰撞过程中，有效避免能量集中，使能量能传递下去，大大降低纵梁后段折弯的风险，整车安全性能提升；

2）发舱纵梁后段加强板与周边件设计为两排焊点结构，增加了与周边件搭接件的连接强度，同时在不开缺口的前提下有效避免四层焊，实现焊接工艺要求。

3）优化方案中发舱纵梁后段加强板焊接边采用花边缺口，局部减重的同时还起到焊点标识得作用，有利于焊装快速识别焊点位置，提升焊接效率。

3、结论

发舱纵梁后段加强板结构优化后，能起到诸多利好作用，不仅有利于焊接工艺操作，提升焊接效率，同时还提升了加强板的强度性能，以及碰撞时能量更加及时有效地传递分散，使碰撞时的安全性能大大提升，保证了乘员驾乘的安全性。

[1]吴卫枫,杜坤.发动机舱纵梁结构对碰撞性能的影响分析.汽车制造业[J]2013（4）：54-56.

[2]廖洪慧,王纯.汽车正面碰撞纵梁结构优化设计.汽车技术[J].2012（12）.

Optimization Design of Reinforce panel of engine compartment rear area side member structure

Hui Guanghui
（Anhui Jianghuai Automotive Co.,Ltd.,Anhui Hefei 230601）

Optimization Design of Reinforce panel of engine compartment rear area side member structure,it extend weld edge length to 30 mm,to ensure two rows of welding points can be arranged.Through this,it enhance the connection strength between Reinforce panel and floor panel and fire wall panel,avoid cutting technological nick on the reinforce panel,and lace welding edge structure decrease the weight and can be the sign of welding point.

Reinforce panel of engine compartment rear area side member; Crash; Welding thickness; Optimization Design

U463

A

1671-7988（2016）08-213-03

惠光辉，就职于安徽江淮汽车股份有限公司技术中心车身设计研究院。