CN104386011A - 一种高撞击吸能性能的复合型吸能盒 - Google Patents

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周佳
张钧萍
王光耀
王小宁
马鸣图
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Abstract

本发明涉及一种高撞击吸能性能的复合型吸能盒，包括筒状的两端开口的铝材盒体，所述铝材盒体内部填充有泡沫铝；所述铝材盒体内部填充有网状的蜂窝结构体，所述网状的蜂窝结构体与铝材盒体连为一体。所述泡沫铝的孔隙率大于80%。还包括焊接于铝材盒体两端的封装铝材盒体的焊接板，所述焊接板上开设有栓孔，所述吸能盒通过螺栓与栓孔的配合固定连接在汽车的防撞梁和纵梁之间。通过在铝材盒体内填充孔隙率大于80%的泡沫铝与网状的蜂窝结构体，其压缩变形模式由原来空心吸能盒的多边形折叠方式变为环形折叠方式，不仅增加了汽车的抗冲击能力，而且提高了汽车的缓冲吸能的能力。

Description

一种高撞击吸能性能的复合型吸能盒
技术领域
本发明属于汽车被动安全技术领域，具体涉及一种高撞击吸能性能的复合型吸能盒。
背景技术
20世纪末到本世纪初，中国的汽车工业飞速发展，汽车产量和持有量不断攀升。汽车持有量的增加给交通运输带来便利的同时，随之而来的则是能源短缺和环境污染问题。研究表明，汽车重量每减少10%，可节约油耗6%～8%，同时尾气的排放量可减少6%左右。由此可见，汽车轻量化是缓解能源危机和减少环境污染的有效途径。如今主要使用铝合金、镁合金、塑料以及复合材料来局部代替钢铁材料。其中，使用铝合金代替钢铁是目前汽车制造商实现材料轻量化的主要途径。
作为被动安全件，吸能盒在碰撞安全方面有着举足轻重的作用。吸能盒在碰撞过程中通过塑性变形，可以吸收碰撞能量。同时，作为防撞梁和纵梁之间的连接件，它可以将剩余能量传递并实现能量分散。铝合金吸能盒的生产与应用可以有效减轻重量，并实现碰撞能量吸收和传递功能。
然而简单的吸能盒吸能效果并不显著，采用内部填充方式增加吸能盒的吸能量。一种现有技术采用了加强整个吸能盒的强度，如增加吸能盒的厚度，在吸能盒内部增加刚性结构体等，这种结构虽然能够起到一定的抗冲击作用，但减弱了吸能盒的缓冲作用，效果不佳；另外一种吸能盒通过在吸能盒内部填充泡沫铝，或者增加缓冲作用的结构体，但减弱了吸能盒的抗冲击能力。所以既能够增加吸能盒的抗冲击作用，又能够增强吸能盒的缓冲作用的吸能盒，才能够保障汽车对人体的保护具有好的效果。
发明内容
针对上述问题，本发明要解决的技术问题是提供一种抗冲击与缓冲作用俱佳的高撞击吸能性能的复合型吸能盒。
为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：一种高撞击吸能性能的复合型吸能盒，包括筒状的两端开口的铝材盒体，所述铝材盒体内部填充有泡沫铝；其特征在于：所述铝材盒体内部填充有网状的蜂窝结构体。泡沫铝的外形与铝材盒体一致，泡沫铝填充于铝材盒体内，铝材盒体与填充泡沫铝的间隙小于2mm。所述泡沫铝的孔隙率大于80%。所述网状的蜂窝结构体可以为铝材，或由其他可替代的材质制成。
优选的，所述网状的蜂窝结构体与铝材盒体连为一体。生产时，可将网状的蜂窝结构体与铝材盒体一次挤压成形，并进行合理的热处理，使其具良好的碰撞吸能性能及压缩变形模式，可加强整体的强度。
所述铝材盒体的压缩变形模式由原来空心吸能盒的多边形折叠方式变为环形折叠方式，铝材盒体因其自身结构被压缩时，将会沿着其轴向方向被压缩，确保了吸能盒的吸能效果，使吸能盒对汽车的保护效果更好。
还包括焊接于铝材盒体两端的封装铝材盒体的焊接板，所述吸能盒通过焊接板固定在汽车的防撞梁和纵梁之间，厚度4～6mm。所述焊接板上开设有栓孔，所述吸能盒通过螺栓与栓孔的配合固定连接在汽车的防撞梁和纵梁之间。
所述铝材盒体的截面可以为多边形或圆形。所述铝材盒体的外表面具有沿铝材盒体纵向设置的加强筋。通过设置加强筋可加强吸能盒的整体强度。
优选的，所述铝材盒体的截面为正六边形。通过铝材盒体的截面设置为正六边形，可省去加强筋，使结构更加简化。
进一步，所述正六边形的铝材盒体的横截面的边长为30～60mm，壁厚1.5～2.5mm，所述铝材盒体的长度160～200mm。
与现有技术相比，本发明的高撞击吸能性能的复合型吸能盒通过在铝材盒体的内部设置网状的蜂窝结构体，不仅增强了吸能盒的抗冲击能力，加固了吸能盒，而且加强了吸能盒的缓冲能力。
附图说明
图1是本发明实施例1的结构示意图；
图2是图1中A处的放大示意图；
图3是本发明实施例2的结构示意图；
图中：1、铝材盒体；2、泡沫铝；3、蜂窝结构体；4、焊接板；5、栓孔；6、加强筋。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明的发明内容作进一步的详细描述。 应理解，本发明的实施例只用于说明本发明而非限制本发明，在不脱离本发明技术思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段，做出的各种替换和变更，均应包括在本发明的范围内。
实施例1
如图1、图2所示，一种高撞击吸能性能的复合型吸能盒，包括筒状的两端开口的铝材盒体1，所述铝材盒体1内部填充有泡沫铝2；所述铝材盒体1内部填充有网状的蜂窝结构体3。泡沫铝2的外形与铝材盒体1一致，泡沫铝2填充于铝材盒体1内，所述网状的蜂窝结构体3与铝材盒体1连为一体。
还包括焊接于铝材盒体1两端的封装铝材盒体1的焊接板4，所述吸能盒通过焊接板4固定在汽车的防撞梁和纵梁之间，厚度4～6mm。所述焊接板4上开设有栓孔5，所述吸能盒通过螺栓与栓孔5的配合固定连接在汽车的防撞梁和纵梁之间。
所述铝材盒体1的截面为正六边形，长度为180mm，壁厚为1.8mm，截面边长为45mm；泡沫铝2孔隙率为87%；焊接板4厚度为4.5mm。
对实施例1所述吸能盒进行静压试验，静压行程为70mm，最大支反力为72kN，70mm静压吸能量为4.4kJ，其压缩变形模式由原来空心吸能盒的多边形折叠方式变为环形折叠方式，吸能性能比原钢制吸能盒性能提高1.8倍，比原R态铝合金吸能盒性能提高1.2倍。
实施例2
如图1、图2所示，本实施例用于实施例1不同之处在于：
铝材盒体1的长度为180mm，壁厚为1.5mm，截面边长为30mm；泡沫铝2孔隙率为90%；焊接板4厚度4.5mm。
对实施例2所述吸能盒进行静压试验，静压行程为70mm，最大支反力为68kN，70mm静压吸能量为3.8kJ，其压缩变形模式由原来空心吸能盒的多边形折叠方式变为环形折叠方式，吸能性能比原钢制吸能盒性能提高1.6倍，比原R态铝合金吸能盒性能提高1.0倍。
实施例3
如图1、图2所示，本实施例用于实施例1不同之处在于：
铝材盒体1的长度为160mm，壁厚为2.0mm，截面边长为40mm；泡沫铝2孔隙率为90%；焊接板4厚度为4.5mm。
对实施例3所述吸能盒进行静压试验，静压行程为70mm，最大支反力为77kN，70mm静压吸能量为4.7kJ，其压缩变形模式由原来空心吸能盒的多边形折叠方式变为环形折叠方式，吸能性能比原钢制吸能盒性能提高1.9倍，比原R态铝合金吸能盒性能提高1.3倍。
实施例4
如图3所示，本实施例与实施例1不同之处在于：
所述铝材盒体1的截面为圆形，所述铝材盒体1的外表面具有沿铝材盒体1纵向设置的加强筋6。

Claims (10)

1.一种高撞击吸能性能的复合型吸能盒，包括筒状的两端开口的铝材盒体（1），所述铝材盒体（1）内部填充有泡沫铝（2）；其特征在于：所述铝材盒体（1）内部填充有网状的蜂窝结构体（3）。
2.根据权利要求1所述的一种高撞击吸能性能的复合型吸能盒，其特征在于：所述网状的蜂窝结构体（3）为铝材。
3.根据权利要求1所述的一种高撞击吸能性能的复合型吸能盒，其特征在于：所述网状的蜂窝结构体（3）与铝材盒体（1）连为一体。
4.根据权利要求1所述的一种高撞击吸能性能的复合型吸能盒，其特征在于：还包括焊接于铝材盒体（1）两端的封装铝材盒体（1）的焊接板（4），所述吸能盒通过焊接板（4）固定在汽车的防撞梁和纵梁之间。
5.根据权利要求1所述的一种高撞击吸能性能的复合型吸能盒, 其特征在于：所述铝材盒体（1）的压缩变形模式为环形变形模式。
6.根据权利要求1-5所述的任一种高撞击吸能性能的复合型吸能盒，其特征在于：所述泡沫铝（2）的孔隙率大于80%。
7.根据权利要求1-5所述的任一种高撞击吸能性能的复合型吸能盒，其特征在于：所述铝材盒体（1）的截面为多边形或圆形。
8.根据权利要求7所述的一种高撞击吸能性能的复合型吸能盒，其特征在于：所述铝材盒体（1）的外表面具有沿铝材盒体（1）纵向设置的加强筋（6）。
9.根据权利要求7所述的一种高撞击吸能性能的复合型吸能盒，其特征在于：所述铝材盒体（1）的截面为正六边形。
10.根据权利要求9所述的一种高撞击吸能性能的复合型吸能盒，其特征在于：所述正六边形的铝材盒体（1）的横截面的边长为30～60mm，壁厚1.5～2.5mm，所述铝材盒体（1）的长度160～200mm。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105235617A (zh) * 2015-09-29 2016-01-13 中国汽车工程研究院股份有限公司 汽车用铝合金吸能盒
CN109094494A (zh) * 2018-08-31 2018-12-28 苏州清吉汽车科技有限公司 一种仿牦牛角结构薄壁锥形吸能盒
CN109532731A (zh) * 2018-09-06 2019-03-29 华侨大学 一种新型的汽车碰撞吸能盒
CN109532730A (zh) * 2018-11-28 2019-03-29 华侨大学 一种内部特殊填充的新型汽车吸能盒装置
CN111688618A (zh) * 2020-04-30 2020-09-22 苏州万隆汽车零部件股份有限公司 一种汽车轻量化吸能盒

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050029822A1 (en) * 2003-06-23 2005-02-10 Hwa-Sun Lee Bumper reinforcing structure of automobile
CN202294642U (zh) * 2011-07-22 2012-07-04 浙江吉利汽车研究院有限公司 吸能盒
CN202783043U (zh) * 2012-08-30 2013-03-13 浙江吉利汽车研究院有限公司杭州分公司 一种汽车吸能盒
CN202827435U (zh) * 2012-09-05 2013-03-27 郑州宇通客车股份有限公司 汽车正碰折弯吸能机构及具有该机构的汽车
CN202863357U (zh) * 2012-10-12 2013-04-10 安徽省新方尊铸造科技有限公司 一种汽车吸能盒
CN103863350A (zh) * 2014-04-08 2014-06-18 中南大学 一种复合式吸能结构及车辆底架结构
JP2014145367A (ja) * 2013-01-25 2014-08-14 Nisshin Steel Co Ltd 鋼板製クラッシュボックス
CN203876693U (zh) * 2014-05-10 2014-10-15 吉林大学 一种仿牛角结构吸能管

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050029822A1 (en) * 2003-06-23 2005-02-10 Hwa-Sun Lee Bumper reinforcing structure of automobile
CN202294642U (zh) * 2011-07-22 2012-07-04 浙江吉利汽车研究院有限公司 吸能盒
CN202783043U (zh) * 2012-08-30 2013-03-13 浙江吉利汽车研究院有限公司杭州分公司 一种汽车吸能盒
CN202827435U (zh) * 2012-09-05 2013-03-27 郑州宇通客车股份有限公司 汽车正碰折弯吸能机构及具有该机构的汽车
CN202863357U (zh) * 2012-10-12 2013-04-10 安徽省新方尊铸造科技有限公司 一种汽车吸能盒
JP2014145367A (ja) * 2013-01-25 2014-08-14 Nisshin Steel Co Ltd 鋼板製クラッシュボックス
CN103863350A (zh) * 2014-04-08 2014-06-18 中南大学 一种复合式吸能结构及车辆底架结构
CN203876693U (zh) * 2014-05-10 2014-10-15 吉林大学 一种仿牛角结构吸能管

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105235617A (zh) * 2015-09-29 2016-01-13 中国汽车工程研究院股份有限公司 汽车用铝合金吸能盒
CN105235617B (zh) * 2015-09-29 2018-01-09 中国汽车工程研究院股份有限公司 汽车用铝合金吸能盒
CN109094494A (zh) * 2018-08-31 2018-12-28 苏州清吉汽车科技有限公司 一种仿牦牛角结构薄壁锥形吸能盒
CN109532731A (zh) * 2018-09-06 2019-03-29 华侨大学 一种新型的汽车碰撞吸能盒
CN109532730A (zh) * 2018-11-28 2019-03-29 华侨大学 一种内部特殊填充的新型汽车吸能盒装置
CN109532730B (zh) * 2018-11-28 2024-02-27 华侨大学 一种内部填充的汽车吸能盒装置
CN111688618A (zh) * 2020-04-30 2020-09-22 苏州万隆汽车零部件股份有限公司 一种汽车轻量化吸能盒
CN111688618B (zh) * 2020-04-30 2024-04-12 苏州万隆汽车零部件股份有限公司 一种汽车轻量化吸能盒

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