CN108357448A - 一种吸能式汽车防撞梁总成 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种应用于汽车车身零部件技术领域的吸能式汽车防撞梁总成，所述吸能式汽车防撞梁总成包括横梁本体(1)和多个吸能盒(2)，横梁本体(1)和吸能盒(2)均为铝合金材料挤压成型的结构，横梁本体(1)为中空结构，吸能盒(2)为中空结构，横梁本体(1)内设置本体加强筋(3)，吸能盒(2)内设置吸能盒加强筋(4)，本发明所述的吸能式汽车防撞梁总成，结构简单，制造成本低，通过结构改进，能够在轻量化方面实现减重30％以上，并且比现有技术中的防撞梁高速碰撞吸能效果提高40％以上，减少乘员舱侵入量，针对低速碰撞要求，可实现最大能量降低35％以上，提高行人及乘客安全保护。

Description

一种吸能式汽车防撞梁总成
技术领域
本发明属于汽车车身零部件技术领域，更具体地说，是涉及一种吸能式汽车防撞梁总成。
背景技术
随着全球汽车工业的发展，在汽车保有量不断攀升的同时带来了一系列的问题。节能减排、环境保护和交通安全是当今汽车行业的三大话题，而汽车轻量化是能够实现这些目标的措施之一。汽车防撞梁总成作为保障汽车被动安全性能重要的零部件之一，可以吸收碰撞撞击的能量，缓和外界对车身的冲击，对车体结构起重要的防护作用。而在碰撞事故中汽车防撞梁总成还需保护行人安全，避免行人撞击时出现严重损伤或死亡，以降低事故率。因此，各大汽车行业及科研院所把防撞梁总成的车身安全和轻量化设计作为重要课题开展研究。现有技术中的汽车防撞梁总成主要由横梁和吸能盒两部分组成。其结构采用钢板作为材料，通过辊压或冲压板材焊接而成。基于轻量化性能需求，目前也有一些研究机构开发一些铝质的防撞梁总成，例如CN20131040962新型铝合金汽车防撞梁。但现有防撞梁存在一定不足之处：1、首先横梁部分虽然能在正碰过程中有较好的抗变形能力，但由于结构设计过硬，会对行人保护有明显的不利的影响，并且该结构对轻量化效果也不明显；2、吸能盒结构采用中空凹陷结构，由于该结构设计过于简单，未真正考虑在碰撞过程中的诱导效果以及截面力吸能匹配效果，最终不利于吸能盒截面溃缩，导致碰撞吸能效果差。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术的不足，提供一种结构简单，通过结构改进，能够在轻量化方面实现减重30％以上，并且比现有技术中的防撞梁高速碰撞吸能效果提高40％以上，减少乘员舱侵入量，针对低速碰撞要求，可实现最大能量降低35％以上，提高行人安全保护的吸能式汽车防撞梁总成。
要解决以上所述的技术问题，本发明采取的技术方案为：
本发明为一种吸能式汽车防撞梁总成，所述吸能式汽车防撞梁总成包括横梁本体和多个吸能盒，横梁本体和吸能盒均设置为铝合金材料挤压成型的结构，横梁本体为中空结构，吸能盒为中空结构，横梁本体内设置本体加强筋，吸能盒内设置吸能盒加强筋。
所述的本体加强筋位于横梁本体内部中间位置，本体加强筋设置为将横梁本体分割为两个腔体的结构，横梁本体设置为截面呈日字形结构。
所述的吸能盒加强筋位于吸能盒内部中间位置，吸能盒加强筋设置为将吸能盒分割为两个腔体的结构，吸能盒设置为截面呈八边形结构。
所述的本体加强筋的厚度尺寸设置为小于横梁本体厚度尺寸的结构，所述的吸能盒加强筋的厚度尺寸设置为小于吸能盒厚度尺寸的结构。
所述吸能盒加强筋一侧侧面与吸能盒上端面内壁为一体式结构，吸能盒加强筋另一侧侧面与吸能盒下端面内壁为一体式结构，吸能盒上端面外表面设置上诱导槽，吸能盒下端面外表现设置下诱导槽。
所述的上诱导槽设置为能够向吸能盒加强筋一侧侧面方向凹进的结构，所述的下诱导槽设置为能够向吸能盒加强筋另一侧侧面方向凹进的结构。
所述的吸能盒上端面位置的上诱导槽设置为截面呈凹进的V字形结构，所述的吸能盒下端面位置的下诱导槽设置为截面呈凹进的V字形结构。
所述的横梁本体包括本体上端面和本体下端面，本体加强筋的厚度尺寸设置为小于本体上端面厚度尺寸和本体下端面厚度尺寸的结构。
所述的吸能盒加强筋的厚度尺寸设置为小于吸能盒上端面厚度尺寸的结构，吸能盒加强筋的厚度尺寸设置为小于吸能盒下端面厚度尺寸的结构。
所述的横梁本体设置为通过挤压成型工艺制作并通过MIG焊焊接而成的结构，吸能盒设置为通过挤压成型工艺制作并通过MIG焊焊接而成的结构。
采用本发明的技术方案，能得到以下的有益效果：
本发明所述的吸能式汽车防撞梁总成，横梁本体和吸能盒采用挤压成型工艺，解决了传统横梁、吸能盒等部件拼焊的工艺过程，结构简单、能够一次性成型、能更好的控制零件的加工精度和装配精度。采用铝合金材料可减轻此吸能式汽车防撞梁总成的重量，实现轻量化，本体加强筋可以增强横梁本体强度，，碰撞时又有利于溃缩，吸能盒加强筋可以增强吸能盒强度，碰撞时又有利于溃缩。本发明的结构，在保障行人安全的情况下，可以使横梁总成的强度弱化，同时为尽量吸收前碰能量，降低碰撞对后端的侵入量，有效吸能盒部位的碰撞溃缩吸能，减少后端碰撞能量及变形区域，缓和外界对车身的冲击，对车体结构起重要的防护作用，保护驾乘舱人员安全。本发明所述的吸能式汽车防撞梁总成，结构简单，制造成本低，通过结构改进，能够在轻量化方面实现减重30％以上，并且比现有技术中的防撞梁高速碰撞吸能效果提高40％以上，减少乘员舱侵入量，针对低速碰撞要求，可实现最大能量降低35％以上，提高行人安全保护。
附图说明
下面对本说明书各附图所表达的内容及图中的标记作出简要的说明：
图1为本发明所述的吸能式汽车防撞梁总成的结构示意图；
图2为本发明所述的吸能式汽车防撞梁总成的横梁本体的结构示意图；
图3为本发明所述的吸能式汽车防撞梁总成的横梁本体的截面结构示意图；
图4为本发明所述的吸能式汽车防撞梁总成的吸能盒的结构示意图；
图5为本发明所述的吸能式汽车防撞梁总成的吸能盒的截面结构示意图；
附图中标记分别为：1、横梁本体；2、吸能盒；3、本体加强筋；4、吸能盒加强筋；5、吸能盒上端面；6、吸能盒下端面；7、上诱导槽；8、下诱导槽；9、本体上端面；10、本体下端面。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理等作进一步的详细说明：
如附图1-附图5所示，本发明为一种吸能式汽车防撞梁总成，所述吸能式汽车防撞梁总成包括横梁本体1和多个吸能盒2，横梁本体1和吸能盒2均设置为铝合金材料挤压成型的结构，横梁本体1为中空结构，吸能盒2为中空结构，横梁本体1内设置本体加强筋3，吸能盒2内设置吸能盒加强筋4。上述结构，横梁本体1和吸能盒2采用挤压成型工艺，解决了传统横梁、吸能盒等部件拼焊的工艺过程，结构简单、能够一次性成型、能更好的控制零件的加工精度和装配精度。采用铝合金材料可减轻此吸能式汽车防撞梁总成的重量，实现轻量化，本体加强筋可以增强横梁本体1强度，吸能盒加强筋4可以增强吸能盒2强度。本发明的结构，在保障行人安全的情况下，可以使横梁总成的强度弱化，同时为尽量吸收前碰能量，降低碰撞对后端的侵入量，有效吸能盒部位的碰撞溃缩吸能，减少后端碰撞能量及变形区域，缓和外界对车身的冲击，对车体结构起重要的防护作用，保护驾乘舱人员安全。本发明所述的吸能式汽车防撞梁总成，结构简单，制造成本低，通过结构改进，能够在轻量化方面实现减重30％以上，并且比现有技术中的防撞梁高速碰撞吸能效果提高40％以上，减少乘员舱侵入量，针对低速碰撞要求，可实现最大能量降低35％以上，提高行人安全保护。
所述的本体加强筋3的厚度尺寸设置为小于横梁本体1厚度尺寸的结构，吸能盒加强筋4的厚度尺寸设置为小于吸能盒2厚度尺寸的结构。上述结构，横梁本体1与本体加强筋3设置为不等厚截面的结构，这样，就可以实现在碰撞过程中，传递纵向力时从前到后发生递进的溃缩形变，很好的达到吸能效果。吸能盒2与吸能盒4加强筋设置为不等厚截面结构，这样，就可以实现在碰撞过程中，传递纵向力时从前到后发生递进的溃缩形变，很好的达到吸能效果。
本发明所述的吸能式汽车防撞梁总成，结构简单、装配精度较高、质量轻、强度高、易加工，能够对车内乘客形成较好保护，同时又对行人安全有较好优势。从轻量化效果方面来说：实现减重30％以上；从性能方面来说：比传统的防撞梁高速碰撞吸能效果提高40％以上，减少发生碰撞时的乘员舱侵入量；针对低速碰撞要求，可实现最大能量降低35％以上，全面提高乘客及行人安全保护。
所述的本体加强筋3位于横梁本体1内部中间位置，本体加强筋3设置为将横梁本体1分割为两个腔体的结构，横梁本体1设置为截面呈日字形结构。上述结构，横梁本体内布置有本体加强筋3，为提高横梁本体部件的模态、刚度，横梁加强筋比横梁本体略薄，而横梁本体1设置为截面呈日字形结构，保证碰撞过程横梁本体具有较好的压溃性能，避免对驾乘人员及行人造成过度伤害。
所述的吸能盒加强筋4位于吸能盒2内部中间位置，吸能盒加强筋4设置为将吸能盒2分割为两个腔体的结构，吸能盒2设置为截面呈八边形结构。上述结构，吸能盒内布置有吸能盒加强筋4，为提高吸能盒部件的模态、刚度，吸能盒加强筋比吸能盒本体略薄，而吸能盒设置为截面呈八边形结构，保证碰撞过程中吸能盒具有较好的压溃性能，避免对驾乘人员及行人造成过度伤害。
所述吸能盒加强筋4一侧侧面与吸能盒上端面5内壁为一体式结构，吸能盒加强筋4另一侧侧面与吸能盒下端面6内壁为一体式结构，吸能盒上端面5外表面设置上诱导槽7，吸能盒下端面6外表现设置下诱导槽8。所述的吸能盒上端面5位置的上诱导槽7设置为截面呈凹进的V字形结构，所述的吸能盒下端面6位置的下诱导槽8设置为截面呈凹进的V字形结构。上诱导槽7和下诱导槽8呈对称排布，在发生碰撞时，上诱导槽7和下诱导槽8实现诱导溃缩，从而能够有效发生溃缩形变，很好的达到吸能效果，全面提高整车安全性能。
所述的上诱导槽7设置为能够向吸能盒加强筋4一侧侧面方向凹进的结构，所述的下诱导槽8设置为能够向吸能盒加强筋4另一侧侧面方向凹进的结构。
所述的横梁本体1包括本体上端面9和本体下端面10，本体加强筋3的厚度尺寸设置为小于本体上端面9厚度尺寸和本体下端面10厚度尺寸的结构。
所述的吸能盒加强筋4的厚度尺寸设置为小于吸能盒上端面5厚度尺寸的结构，吸能盒加强筋4的厚度尺寸设置为小于吸能盒下端面6厚度尺寸的结构。
所述的横梁本体1设置为通过挤压成型工艺制作并通过MIG焊焊接而成的结构，吸能盒2设置为通过挤压成型工艺制作并通过MIG焊焊接而成的结构。
本发明所述的吸能式汽车防撞梁总成，横梁本体和吸能盒采用挤压成型工艺，解决了传统横梁、吸能盒等部件拼焊的工艺过程，结构简单、能够一次性成型、能更好的控制零件的加工精度和装配精度。采用铝合金材料可减轻此吸能式汽车防撞梁总成的重量，实现轻量化，本体加强筋可以增强横梁本体强度，，碰撞时又有利于溃缩，吸能盒加强筋可以增强吸能盒强度，碰撞时又有利于溃缩。本发明的结构，在保障行人安全的情况下，可以使横梁总成的强度弱化，同时为尽量吸收前碰能量，降低碰撞对后端的侵入量，有效吸能盒部位的碰撞溃缩吸能，减少后端碰撞能量及变形区域，缓和外界对车身的冲击，对车体结构起重要的防护作用，保护驾乘舱人员安全。本发明所述的吸能式汽车防撞梁总成，结构简单，制造成本低，通过结构改进，能够在轻量化方面实现减重30％以上，并且比现有技术中的防撞梁高速碰撞吸能效果提高40％以上，减少乘员舱侵入量，针对低速碰撞要求，可实现最大能量降低35％以上，提高行人安全保护。
上面结合附图对本发明进行了示例性的描述，显然本发明具体的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其他场合的，均在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种吸能式汽车防撞梁总成，其特征在于：所述吸能式汽车防撞梁总成包括横梁本体(1)和多个吸能盒(2)，横梁本体(1)和吸能盒(2)均为铝合金材料挤压成型的结构，横梁本体(1)为中空结构，吸能盒(2)为中空结构，横梁本体(1)内设置本体加强筋(3)，吸能盒(2)内设置吸能盒加强筋(4)。
2.根据权利要求1所述的吸能式汽车防撞梁总成，其特征在于：所述的本体加强筋(3)位于横梁本体(1)内部中间位置，本体加强筋(3)设置为将横梁本体(1)分割为两个腔体的结构，横梁本体(1)设置为截面呈日字形结构。
3.根据权利要求1或2所述的吸能式汽车防撞梁总成，其特征在于：所述吸能盒加强筋(4)位于吸能盒(2)内部中间位置，吸能盒加强筋(4)设置为将吸能盒(2)分割为两个腔体的结构，吸能盒(2)设置为截面呈八边形结构。
4.根据权利要求1或2所述的吸能式汽车防撞梁总成，其特征在于：所述的本体加强筋(3)的厚度尺寸设置为小于横梁本体(1)厚度尺寸的结构，所述的吸能盒加强筋(4)的厚度尺寸设置为小于吸能盒(2)厚度尺寸的结构。
5.根据权利要求3所述的吸能式汽车防撞梁总成，其特征在于：所述吸能盒加强筋(4)一侧侧面与吸能盒上端面(5)内壁为一体式结构，吸能盒加强筋(4)另一侧侧面与吸能盒下端面(6)内壁为一体式结构，吸能盒上端面(5)外表面设置上诱导槽(7)，吸能盒下端面(6)外表现设置下诱导槽(8)。
6.根据权利要求5所述的吸能式汽车防撞梁总成，其特征在于：所述的上诱导槽(7)设置为能够向吸能盒加强筋(4)一侧侧面方向凹进的结构，所述的下诱导槽(8)设置为能够向吸能盒加强筋(4)另一侧侧面方向凹进的结构。
7.根据权利要求5所述的吸能式汽车防撞梁总成，其特征在于：所述的吸能盒上端面(5)位置的上诱导槽(7)设置为截面呈凹进的V字形结构，所述的吸能盒下端面(6)位置的下诱导槽(8)设置为截面呈凹进的V字形结构。
8.根据权利要求1或2所述的吸能式汽车防撞梁总成，其特征在于：横梁本体(1)包括本体上端面(9)和本体下端面(10)，本体加强筋(3)的厚度尺寸设置为小于本体上端面(9)厚度尺寸和本体下端面(10)厚度尺寸的结构。
9.根据权利要求4所述的吸能式汽车防撞梁总成，其特征在于：所述吸能盒加强筋(4)的厚度尺寸设置为小于吸能盒上端面(5)厚度尺寸的结构，吸能盒加强筋(4)的厚度尺寸设置为小于吸能盒下端面(6)厚度尺寸的结构。
10.根据权利要求1所述的吸能式汽车防撞梁总成，其特征在于：所述的横梁本体(1)设置为通过挤压成型工艺制作并通过MIG焊焊接而成的结构，所述的吸能盒(2)设置为通过挤压成型工艺制作并通过MIG焊焊接而成的结构。
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