CN105383564A - 一种中央贯穿凹陷加强的前纵梁 - Google Patents

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吕俊成
莫易敏
林智桂
王峰
罗覃月
农天武
苏东
邓元
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    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D21/00—Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted
    • B62D21/02—Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted comprising longitudinally or transversely arranged frame members

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Abstract

发明提供了一种中央贯穿凹陷加强的前纵梁，包括主侧板和凹陷侧板，所述主侧板与所述凹陷侧板相围合成一个闭合的腔体，所述凹陷侧板上设有中央凹陷槽，所述中央凹陷槽的凹陷方向朝向所述主侧板。本发明的有益效果是：采用中央凹陷槽截面设计，有效改善传统截面的前纵梁变形形式不稳定的问题，改变前纵梁截面形式，在同等材料以及质量的情况下，有效满足前纵梁安全碰撞吸能要求，并有效提高压溃力以及吸能指标，满足车身轻量化的要求。

Description

一种中央贯穿凹陷加强的前纵梁
技术领域
本发明涉及汽车车身，尤其涉及汽车车身中的一种中央贯穿凹陷加强的前纵梁。
背景技术
前纵梁的变形模式好坏和吸能多少直接影响乘员舱的侵入量以及乘员的加速度伤害值，前纵梁是车身骨架结构的基本承载单元和结构中吸收碰撞能量的关键构件，一般用在车架前端吸能区，其吸能特性直接决定汽车碰撞性能。该部件不仅要具备足够的强度和刚度，还必须具备良好的塑性变形能力；既保证正面碰撞发生时能够将动能尽量多地转化为该区构建的变形能，又不会在非碰撞工况时变形过大。
动态落锤试验表明，传统帽型截面设计的不合理极易造成吸能不足、弯曲、翻边内陷等不可控变形，这种截面的前纵梁会使得碰撞后期整车加速度偏高，继而降低设计裕量。同时，加大约束系统匹配的难度。传统截面前纵梁由于变形不易控制，从而出现吸能达不到设计要求，在提高材料利用率或前纵梁轻量化方面存在不足。
发明内容
为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种吸能性能较好的中央贯穿凹陷加强的前纵梁。
本发明提供了一种中央贯穿凹陷加强的前纵梁，包括主侧板和凹陷侧板，所述主侧板与所述凹陷侧板相围合成一个闭合的腔体，所述凹陷侧板上设有中央凹陷槽，所述中央凹陷槽的凹陷方向朝向所述主侧板。
作为本发明的进一步改进，所述中央凹陷槽的两端分别延伸折弯有第一侧板和第二侧板，所述第一侧板延伸折弯有第一翻边，所述第二侧板延伸折弯有第二翻边，所述第一翻边、第二翻边分别与所述主侧板相贴合焊接。
作为本发明的进一步改进，所述第一侧板、第二侧板分别垂直于所述主侧板。
作为本发明的进一步改进，所述主侧板为平板。
作为本发明的进一步改进，所述第一侧板与所述中央凹陷槽之间设有第一凸起肩部。
作为本发明的进一步改进，所述第一凸起肩部上设有贯穿所述凹陷侧板的诱导槽。
作为本发明的进一步改进，所述第二侧板与所述中央凹陷槽之间设有第二凸起肩部。
作为本发明的进一步改进，所述第二凸起肩部上设有贯穿所述凹陷侧板的诱导槽。
作为本发明的进一步改进，所述腔体呈“凹”字形。
本发明的有益效果是：通过上述方案，采用中央凹陷槽截面设计，有效改善传统截面的前纵梁变形形式不稳定的问题，改变前纵梁截面形式，在同等材料以及质量的情况下，有效满足前纵梁安全碰撞吸能要求，并有效提高压溃力以及吸能指标，满足车身轻量化的要求。
附图说明
图1是本发明一种中央贯穿凹陷加强的前纵梁的截面示意图。
图2是本发明一种中央贯穿凹陷加强的前纵梁的结构示意图。
图3是传统截面纵梁与本发明一种中央贯穿凹陷加强的前纵梁的压溃力仿真曲线对比图。
具体实施方式
下面结合附图说明及具体实施方式对本发明进一步说明。
图1至图2中的附图标号为：主侧板1；凹陷侧板2；第一侧板21；第二侧板22；中央凹陷槽23；第一凸起肩部24；第二凸起肩部25；第一翻边26；第二翻边27；诱导槽3。
如图1至图2所示，一种中央贯穿凹陷加强的前纵梁，包括主侧板1和凹陷侧板2，所述主侧板1与所述凹陷侧板2相围合成一个闭合的腔体，所述凹陷侧板2上设有中央凹陷槽23，所述中央凹陷槽23的凹陷方向朝向所述主侧板1。
如图1至图2所示，所述中央凹陷槽23的两端分别延伸折弯有第一侧板21和第二侧板22，所述第一侧板21延伸折弯有第一翻边26，所述第二侧板22延伸折弯有第二翻边27，所述第一翻边26、第二翻边27分别与所述主侧板1相贴合焊接。
如图1至图2所示，所述第一侧板21、第二侧板22分别垂直于所述主侧板1。
如图1至图2所示，所述主侧板1为平板。
如图1至图2所示，所述第一侧板21与所述中央凹陷槽23之间设有第一凸起肩部24。
如图1至图2所示，所述第一凸起肩部24上设有贯穿所述凹陷侧板2的诱导槽3。
如图1至图2所示，所述第二侧板22与所述中央凹陷槽23之间设有第二凸起肩部25。
如图1至图2所示，所述第二凸起肩部25上设有贯穿所述凹陷侧板2的诱导槽3。
如图1至图2所示，所述腔体呈“凹”字形。
落锤试验验证，本发明提供的一种中央贯穿凹陷加强的前纵梁变形较于传统单帽型纵梁变形有较大改善，无传统截面纵梁变形的内弯以及翻遍内陷等现象，结构变形控制的优良，可使得纵梁设计减少甚至不需要诱导槽结构，极大降低纵梁加工工艺，减少制造成本。同时，由于新结构的变形稳定性，相比于传统截面，在产品研发过程中可提升安全结构设计裕量，并降低相关设计风险。
该新型前纵梁结构已通过工艺试制并加工成样件，通过CAE分析和动态落锤试验的验证，采用中央贯穿凹陷腔体截面设计，有效改善传统截面前纵梁变形形式不稳定。新结构有效降低纵梁变形半波长，在等长度的情况下增加了褶皱形成个数。
如图3所示，相较于传统双帽型纵梁结构形式，本发明提供的一种中央贯穿凹陷加强的前纵梁无论是从平均压溃力以及内能吸收都得到极大改善，新结构平均压溃力提高56.6%。
本发明提供的一种中央贯穿凹陷加强的前纵梁具有以下优点：
1）、采用中央贯穿凹陷加强截面（即中央凹陷槽23）设计新型前纵梁结构，在传统单帽梁基础上进行改进。
2）、与传统结构相比，新结构纵梁所吸收内能提高接近60%。以单位质量所吸收内能衡量，新结构的应用可在原有基础上增加38%以上。
3）、新结构变形较于传统单帽型纵梁变形有较大改善，无传统截面纵梁变形的内弯以及翻遍内陷等现象，结构变形控制的优良，可使得纵梁设计减少甚至不需要诱导槽结构，极大降低纵梁加工工艺，减少制造成本。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种中央贯穿凹陷加强的前纵梁，其特征在于：包括主侧板和凹陷侧板，所述主侧板与所述凹陷侧板相围合成一个闭合的腔体，所述凹陷侧板上设有中央凹陷槽，所述中央凹陷槽的凹陷方向朝向所述主侧板。
2.根据权利要求1所述的中央贯穿凹陷加强的前纵梁，其特征在于：所述中央凹陷槽的两端分别延伸折弯有第一侧板和第二侧板，所述第一侧板延伸折弯有第一翻边，所述第二侧板延伸折弯有第二翻边，所述第一翻边、第二翻边分别与所述主侧板相贴合焊接。
3.根据权利要求2所述的中央贯穿凹陷加强的前纵梁，其特征在于：所述第一侧板、第二侧板分别垂直于所述主侧板。
4.根据权利要求3所述的中央贯穿凹陷加强的前纵梁，其特征在于：所述主侧板为平板。
5.根据权利要求2所述的中央贯穿凹陷加强的前纵梁，其特征在于：所述第一侧板与所述中央凹陷槽之间设有第一凸起肩部。
6.根据权利要求5所述的中央贯穿凹陷加强的前纵梁，其特征在于：所述第一凸起肩部上设有贯穿所述凹陷侧板的诱导槽。
7.根据权利要求2所述的中央贯穿凹陷加强的前纵梁，其特征在于：所述第二侧板与所述中央凹陷槽之间设有第二凸起肩部。
8.根据权利要求7所述的中央贯穿凹陷加强的前纵梁，其特征在于：所述第二凸起肩部上设有贯穿所述凹陷侧板的诱导槽。
9.根据权利要求1所述的中央贯穿凹陷加强的前纵梁，其特征在于：所述腔体呈“凹”字形。
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