1.本发明涉及汽车技术领域，具体涉及一种掀背门钣金结构及汽车。
背景技术：2.现有传统背门钣金结构在设计过程中，仅考虑局部固定点刚度而设计加强板，通过内外板之间翻边结构支撑达成整体刚度及模态指标，此类结构无法达成大尺寸、窄边界的掀背尾门整体技术指标。
3.现有汽车背门钣金总成如图1和图2所示，包括内板、外板、铰链加强板、支杆加强板、雨刮电机加强板、锁加强板等构成，加强板的分布及设计可以达成相关零件的局部固定点刚度要求。
4.现有背门钣金结构方案中，加强板在满足局部刚度的同时，彼此分散、割裂，未形成一整体，导致窗框四周存在多处无加强区域，造成该区域的刚度薄弱。内外板之间仅靠小支架或内板小翻边形成支撑，刚度、模态提升能力弱。钣金结构设计无法达成大尺寸、窄边框掀背尾门刚度、一阶模态性能要求。
技术实现要素：5.针对上述问题，本发明提供一种掀背门钣金结构及汽车，旨在提供一种新型适应大尺寸、窄边界掀背尾门钣金结构，能够克服现有技术中无法达成此类尾门刚度、一阶模态性能的不足，实现整车情况下尾门无变形、无共振异响。
6.本发明提供一种掀背门钣金结构，包括背门内板1、两个铰链加强板2、上部加强板3、两个侧加强板4和中部加强板5；所述铰链加强板2、上部加强板3、侧加强板4和中部加强板5均设置于所述背门内板1上，两个所述铰链加强板2分别设置在窗框两侧，同时覆盖铰链安装区域，所述上部加强板3设置在窗框上部，两个所述侧加强板4分别设置在窗框的左下方和右下方，所述中部加强板5设置在窗框下方；两个所述铰链加强板2、上部加强板3、两个所述侧加强板4和中部加强板5均与窗框焊接，并彼此搭接焊合。
7.进一步，所述窗框为汽车背门用于安装玻璃车窗的钣金结构区域。
8.进一步，还包括两个角部加强板6和锁加强板7，所述角部加强板6和锁加强板7均设置于所述背门内板1上；两个所述角部加强板6分别设置于所述背门内板1左下方和右下方；所述锁加强板7设置在背门内板1上背门车锁对应的钣金位置。
9.进一步，两个所述侧加强板4继续向背门下侧角部延伸，两个所述铰链加强板2和两个所述侧加强板4焊接形成背门两侧上下贯通的“纵梁”结构，中部加强板5与两个所述侧加强板4焊接形成“横梁”结构。
10.进一步，所述“横梁”结构与两侧所述“纵梁”结构搭接形成的“h”形结构。
11.进一步，所述铰链加强板2插入到背门内外板包边处，与背门内板1、背门外板之间形成3处连接结构。
12.进一步，所述3处连接结构分别为：
13.连接i为“双层包边”结构，即背门外板同时包背门内板1及铰链加强板2；
14.连接ii为铰链加强板2与背门内板1点焊；
15.连接iii为背门内板1、背门外板和铰链加强板2三层点焊。
16.进一步，在背门内板1焊接加强板时，窗框区域焊点仅分布于加强板与加强板连接处，其余焊点均分担至背门内板1总成与外板包边合焊工序。
17.进一步，还包括两个支撑支架，所述支撑支架设置在中部加强板5上方，用于支撑背门外板。
18.作为一个整体的技术构思，本发明还提供一种汽车，所述汽车包括上述的掀背门钣金结构。
19.本发明的有益效果为：采用双环焊接结构，加强版均与窗框焊接，并彼此搭接焊合。使加强板在满足局部刚度的同时，彼此形成一整体，内外板之间形成多种支撑，提升刚度、模态。相比于现有技术，本发明专利实现了在汽车装备大尺寸、窄边界的掀背尾门情况下，钣金总体刚度、一阶模态的明显提升，解决了大尺寸背门易挠曲变形、低频共振问题。
附图说明
20.图1为传统背门钣金结构图；
21.图2为传统内外版结构图；
22.图3为本发明的掀背门钣金结构图；
23.图4为“双
‘
环’形闭合一体式”加强板结构图；
24.图5为“h”形加强板结构示意图；
25.图6为“双层包边”结构位置示意图；
26.图7为铰链加强板处钣金断面结构图；
27.图8为外板合焊工序分担内板焊接工序焊点示意图；
28.图9为“双腿式”中部支撑支架结构示意图。
具体实施方式
29.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
30.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
31.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
32.本发明提供一种掀背门钣金结构，包括背门内板1、两个铰链加强板2、上部加强板3、两个侧加强板4和中部加强板5；所述铰链加强板2、上部加强板3、侧加强板4和中部加强板5均设置于所述背门内板1上，两个所述铰链加强板2分别设置在窗框两侧，同时覆盖铰链安装区域，所述上部加强板3设置在窗框上部，两个所述侧加强板4分别设置在窗框的左下方和右下方，所述中部加强板5设置在窗框下方；两个所述铰链加强板2、上部加强板3、两个所述侧加强板4和中部加强板5均与窗框焊接，并彼此搭接焊合。
33.所述窗框为汽车背门用于安装玻璃车窗的钣金结构区域。
34.还包括两个角部加强板6和锁加强板7，所述角部加强板6和锁加强板7均设置于所述背门内板1上；两个所述角部加强板6分别设置于所述背门内板1左下方和右下方；所述锁加强板7设置在背门内板1上背门车锁对应的钣金位置。
35.两个所述侧加强板4继续向背门下侧角部延伸，两个所述铰链加强板2和两个所述侧加强板4焊接形成背门两侧上下贯通的“纵梁”结构，中部加强板5与两个所述侧加强板4焊接形成“横梁”结构。
36.所述“横梁”结构与两侧所述“纵梁”结构搭接形成的“h”形结构。
37.所述铰链加强板2插入到背门内外板包边处，与背门内板1、背门外板之间形成3处连接结构。
38.所述3处连接结构分别为：
39.连接i为“双层包边”结构，即背门外板同时包背门内板1及铰链加强板2；
40.连接ii为铰链加强板2与背门内板1点焊；
41.连接iii为背门内板1、背门外板和铰链加强板2三层点焊。
42.在背门内板1焊接加强板时，窗框区域焊点仅分布于加强板与加强板连接处，其余焊点均分担至背门内板1总成与外板包边合焊工序。
43.还包括两个支撑支架，所述支撑支架设置在中部加强板5上方，用于支撑背门外板。
44.实施例1.
45.本实施例提供一种掀背尾门钣金结构，如图3所示，包括：背门内板1、两个铰链加强板2、上部加强板3、两个侧加强板4、中部加强板5、两个角部加强板6和锁加强板7。加强板通过点焊工艺与背门内板1连接，相邻加强板之间相互搭接焊合，加强板上根据固定总装零件的不同焊接一定数量的焊接螺母、螺母板等结构，满足固定的局部刚度。
46.为进一步阐述本发明为达成预定目的所采用的技术手段，结合钣金结构设计理论进行详细阐述。为提升钣金整体刚度，如图4所示，窗框区域设计采用“双
‘
环’形闭合一体式”加强板结构，第一“环”形为两个铰链加强板2、上部加强板3、两个侧加强板4、中部加强板5均设计出与窗框焊接边结构，并通过加强板焊接边彼此搭接，形成环形加强结构，有效保证窗框内边界区域较强刚度。
47.第二“环”形为两个铰链加强板2、上部加强板3、两个侧加强板4、中部加强板5彼此搭接焊合成紧密结构，在背门内板1后风窗周边形成整圈的环形加强结构并与背门内板1连接，提高整体刚度。第一“环”和第二“环”由于是同一加强板形成，因此两处加强环形成统一整体，进一步提升钣金性能。
48.为进一步提高后背门整体刚度及nvh一阶模态，两个所述侧加强板4继续向背门下
侧角部延伸，两个所述铰链加强板2和两个所述侧加强板4焊接形成背门两侧上下贯通的“纵梁”结构，中部加强板5与两个所述侧加强板4焊接形成“横梁”结构。“横梁”与两侧“纵梁”搭接形成结构稳定的“h”形，如图5所示，提高背门刚度及一阶模态。
49.在双“环”形、“h”形加强的基础上，进一步发挥加强板的与内外板的整体性，两个所述铰链加强板2插入到内外板包边处，形成“双层包边”结构，如图6所示。断面处钣金断面如图7所示，铰链加强板2与内、外板之间形成3处稳固连接结果，连接i为“双层包边”结构，即外板同时包背门内板1及铰链加强板2；连接ii为铰链加强板2与背门内板1点焊；连接iii为内外板、铰链加强板2三层点焊。铰链加强板2位于窗框两侧，该处钣金细小狭长，通过本发明专利中加强板与内外板两侧及中间三处稳固连接，提升钣金整体性，进而增强后背门钣金扭转刚度。
50.在工艺生产中，加强板分别与背门内板1一一焊接后形成内板总成，然后与外板总成进行包边压合。因双“环”形结构带来了背门内板1与加强板形成焊接总成的焊点数量过多的工艺问题，导致此工艺节拍过长，无法适应产线。本实施例通过“两序分焊”的方式解决此工艺问题，如图8(a)所示，在背门内板1焊接加强板工序，窗框区域焊点仅分布于加强板与加强板连接处，保证加强板固定于背门内板1上且不发生窜动。如图8(b)所示，其余焊点均分担至内板总成与外板包边合焊工序，有效降低了内板焊接加强板工序的节拍，同时不影响内外板包边合焊工序节拍。
51.进一步地提升背门钣金整体刚度及模态，如图9所示，本实施例设计“双腿式”中部支撑支架支撑背门外板，使背门下部内外板空腔区域得到有效支撑，将此区域设计成内外板、支撑支架一体结构，解决了扭转过程因中部无支撑导致的外板变形，提升了整体刚度。同时内板有效地承担了外板负载，提升了外板表面刚度及抗凹性。
52.实施例2.
53.本实施例提供一种汽车，所述汽车使用实施例1所述的掀背尾门钣金结构。
技术特征：1.一种掀背门钣金结构，其特征在于，包括背门内板(1)、两个铰链加强板(2)、上部加强板(3)、两个侧加强板(4)和中部加强板(5)；所述铰链加强板(2)、上部加强板(3)、侧加强板(4)和中部加强板(5)均设置于所述背门内板(1)上，两个所述铰链加强板(2)分别设置在窗框两侧，同时覆盖铰链安装区域，所述上部加强板(3)设置在窗框上部，两个所述侧加强板(4)分别设置在窗框的左下方和右下方，所述中部加强板(5)设置在窗框下方；两个所述铰链加强板(2)、上部加强板(3)、两个所述侧加强板(4)和中部加强板(5)均与窗框焊接，并彼此搭接焊合。2.根据权利要求1所述的掀背门钣金结构，其特征在于，所述窗框为汽车背门用于安装玻璃车窗的钣金结构区域。3.根据权利要求1所述的掀背门钣金结构，其特征在于，还包括两个角部加强板(6)和锁加强板(7)，所述角部加强板(6)和锁加强板(7)均设置于所述背门内板(1)上；两个所述角部加强板(6)分别设置于所述背门内板(1)左下方和右下方；所述锁加强板(7)设置在背门内板(1)上背门车锁对应的钣金位置。4.根据权利要求1所述的掀背门钣金结构，其特征在于，两个所述侧加强板(4)继续向背门下侧角部延伸，两个所述铰链加强板(2)和两个所述侧加强板(4)焊接形成背门两侧上下贯通的“纵梁”结构，中部加强板(5)与两个所述侧加强板(4)焊接形成“横梁”结构。5.根据权利要求4所述的掀背门钣金结构，其特征在于，所述“横梁”结构与两侧所述“纵梁”结构搭接形成的“h”形结构。6.根据权利要求1所述的掀背门钣金结构，其特征在于，两个所述铰链加强板(2)插入到背门内外板包边处，与背门内板(1)、背门外板之间形成3处连接结构。7.根据权利要求6所述的掀背门钣金结构，其特征在于，所述3处连接结构分别为：连接i为“双层包边”结构，即背门外板同时包背门内板(1)及铰链加强板(2)；连接ii为铰链加强板(2)与背门内板(1)点焊；连接iii为背门内板(1)、背门外板和铰链加强板(2)三层点焊。8.根据权利要求1所述的掀背门钣金结构，其特征在于，在背门内板(1)焊接加强板时，窗框区域焊点仅分布于加强板与加强板连接处，其余焊点均分担至背门内板(1)总成与外板包边合焊工序。9.根据权利要求1所述的掀背门钣金结构，其特征在于，还包括两个支撑支架，所述支撑支架设置在中部加强板(5)上方，用于支撑背门外板。10.一种汽车，其特征在于，所述汽车包括权利要求1-9任一项所述的掀背门钣金结构。
技术总结本发明具体涉及一种掀背门钣金结构及汽车。所述钣金结构，包括背门内板、两个铰链加强板、上部加强板、两个侧加强板和中部加强板；所述铰链加强板、上部加强板、侧加强板和中部加强板均设置于所述背门内板上，两个所述铰链加强板分别设置在窗框两侧，同时覆盖铰链安装区域，所述上部加强板设置在窗框上部，两个所述侧加强板分别设置在窗框的左下方和右下方，所述中部加强板设置在窗框下方；两个所述铰链加强板、上部加强板、两个所述侧加强板和中部加强板均与窗框焊接，并彼此搭接焊合。采用双环焊接结构，使加强板在满足局部刚度的同时，彼此形成一整体，内外板之间形成多种支撑，提升刚度、模态。所述汽车使用所述的掀背尾门钣金结构。结构。结构。
技术研发人员：王伟名 王雁 杨如明 周大光 温泉 宋子利
受保护的技术使用者：中国第一汽车股份有限公司
技术研发日：2022.07.18
技术公布日：2022/11/1
