CN107128268A - 一种使用泡沫铝的汽车防撞结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种使用泡沫铝的汽车防撞结构，包括：弓形防撞梁、泡沫铝块、支撑底座，所述弓形防撞梁通过泡沫铝块与支撑底座进行连接，在支撑底座下方设置有与汽车连接的法兰，所述法兰上预留和汽车匹配的安装孔。弓形防撞梁和支撑底座之间设置泡沫铝块，能够产生很好的碰撞吸能作用，避免弓形防撞梁在遭受巨大冲击时发生弯折。
Description
技术领域
本发明涉及汽车配件技术领域，具体涉及一种使用泡沫铝的汽车防撞结构。
背景技术
多孔泡沫金属材料由金属骨架及孔隙所组成，是近几十年发展起来的一种功能材料。自问世以来，作为结构材料，它具有轻质、高比强度的特点；作为功能材料，它具有多孔、减振、阻尼、吸音、隔音、散热、吸收冲击能、电磁屏蔽等多种物理性能，兼之其可回收的特点，适应了当前发展的需要，在国内外一般工业领域及高技术领域得到了越来越广泛的应用。
目前已研制出的多孔泡沫金属材料有泡沫铝(及泡沫铝合金)、泡沫镍、泡沫锌、泡沫铅、泡沫钛、泡沫铸铁及泡沫钢等，其中泡沫铝的研究最为成熟，并在实际应用中展现出广阔的前景。泡沫铝是在纯铝或铝合金中加入添加剂后，经过发泡工艺而成，同时兼有金属和气泡特征。它密度小、高吸收冲击能力强、耐高温、防火性能强、抗腐蚀、隔音降噪、导热率低、电磁屏蔽性高、耐候性强、有过滤能力、易加工、易安装、成形精度高、可进行表面涂装。
防撞结构是用来减轻车辆受到碰撞时吸收碰撞能量的一种装置，它可以使汽车在发生碰撞时有效吸收碰撞能量，通过自身结构的压缩或溃缩吸能，保证驾驶室乘员舱的不变形。
近年来很多汽车厂商因为成本的考虑，很多车型已经简配了防撞梁，没有简配的防撞梁也由于材料过于单薄，防撞能力不足，在低速碰撞下就会对车体甚至对车内乘员造成伤害。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种结构设计合理，安全性能好的使用泡沫铝的汽车防撞结构。
本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
一种使用泡沫铝的汽车防撞结构，包括：弓形防撞梁、泡沫铝块、支撑底座，所述弓形防撞梁通过泡沫铝块与支撑底座进行连接，在支撑底座下方设置有与汽车连接的法兰，所述法兰上预留和汽车匹配的安装孔。弓形防撞梁和支撑底座之间设置泡沫铝块，能够产生很好的碰撞吸能作用，避免弓形防撞梁在遭受巨大冲击时发生弯折。
所述支撑底座采用整体成型的方式，这种一体式成型的后方支撑底座可以确保泡沫铝块在受到碰撞时不会发生位置移动，使泡沫铝块能够完全实现缓冲吸能的效果。
所述支撑底座和弓形防撞梁之间采用整块泡沫铝块进行填充。
所述支撑底座采用高强度钢制作，在遭受巨大受力时不易发生弯折。
所述支撑底座内设置有加强筋，可以增强抗弯折能力。
所述加强筋设置在支撑底座的两端。
所述加强筋设置在支撑底座的中间位置。
所述加强筋设置在支撑底座的中间两侧。
上述泡沫铝块是由以下重量百分百的组分制成：
硅Si：5.5
锰Mn：0.7
钛Ti：0.15
镁Mg：0.2
铬Cr：0.1
铁Fe：≤0.15
铜Cu：≤0.05
锌Zn：≤0.15
铝Al：余量。
通过发泡工艺控制泡沫铝的孔隙率为65～85％，孔径为2～4mm，所生产的泡沫铝材料加工成10mm厚板材，经检测，吸能密度：12～20J/cm3；强度：≥15Mpa；降噪系数NRC 0.7以上(泡沫铝板材降噪系数0.6)；压缩性能(孔隙率85％时)：上屈服点4.55Mpa，下屈服点3.30Mpa。
本发明的有益效果是：本发明结构简单，设计合理，采用泡沫铝结构，在汽车遭受撞击时，这种防撞结构的泡沫铝块能够根据预定的溃缩机制，最大限度地抵消碰撞时发生的冲击能，保护车辆内乘员安全。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
实施例1
如图1所示，一种使用泡沫铝的汽车防撞结构，包括：弓形防撞梁1、泡沫铝块2、支撑底座3，弓形防撞梁1通过泡沫铝块2与支撑底座3进行连接，在支撑底座3下方设置有与汽车连接的法兰(图中未表示)，法兰上预留和汽车匹配的安装孔。弓形防撞梁1和支撑底座3之间设置泡沫铝块2，能够产生很好的碰撞吸能作用，避免弓形防撞梁1在遭受巨大冲击时发生弯折。支撑底座3采用整体成型的方式，这种一体式成型的后方支撑底座可以确保泡沫铝块2在受到碰撞时不会发生位置移动，使泡沫铝块2能够完全实现缓冲吸能的效果。支撑底座3和弓形防撞梁1之间采用整块泡沫铝块2进行填充，支撑底座3采用高强度钢制作，在遭受巨大受力时不易发生弯折，支撑底座3内设置有加强筋，可以增强抗弯折能力。
实施例2
在实施例1的基础，将加强筋设置在支撑底座的中间位置。
实施例3
在实施例1的基础，加强筋设置在支撑底座的中间两侧。
实施例4
在实施例1的基础，加强筋设置在支撑底座的两端。
上述泡沫铝块是由以下重量百分百的组分制成：
硅Si：5.5
锰Mn：0.7
钛Ti：0.15
镁Mg：0.2
铬Cr：0.1
铁Fe：≤0.15
铜Cu：≤0.05
锌Zn：≤0.15
铝Al：余量。
通过发泡工艺控制泡沫铝的孔隙率为65～85％，孔径为2～4mm，所生产的泡沫铝材料加工成10mm厚板材，经检测，吸能密度：12～20J/cm3；强度：≥15Mpa；降噪系数NRC 0.7以上(泡沫铝板材降噪系数0.6)；压缩性能(孔隙率85％时)：上屈服点4.55Mpa，下屈服点3.30Mpa。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (8)
1.一种使用泡沫铝的汽车防撞结构，其特征在于包括：弓形防撞梁、泡沫铝块、支撑底座，所述弓形防撞梁通过泡沫铝块与支撑底座进行连接，在支撑底座下方设置有与汽车连接的法兰，所述法兰上预留和汽车匹配的安装孔。
2.根据权利要求1所述的一种使用泡沫铝的汽车防撞结构，其特征在于，所述支撑底座采用整体成型的方式。
3.根据权利要求1所述的一种使用泡沫铝的汽车防撞结构，其特征在于，所述支撑底座和弓形防撞梁之间采用整块泡沫铝块进行填充。
4.根据权利要求1所述的一种使用泡沫铝的汽车防撞结构，其特征在于，所述支撑底座采用高强度钢制作。
5.根据权利要求1所述的一种使用泡沫铝的汽车防撞结构，其特征在于，所述支撑底座内设置有加强筋。
6.根据权利要求5所述的一种使用泡沫铝的汽车防撞结构，其特征在于，所述加强筋设置在高强度槽钢梁的中间位置。
7.根据权利要求5所述的一种使用泡沫铝的汽车防撞结构，其特征在于，所述加强筋设置在高强度槽钢梁的中间两侧。
8.根据权利要求5所述的一种使用泡沫铝的汽车防撞结构，其特征在于，所述加强筋设置在支撑底座的两端。
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