CN108482289B - 汽车防撞击保护机构及其使用的防撞击材料 - Google Patents

汽车防撞击保护机构及其使用的防撞击材料 Download PDF

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Abstract

本发明公开了汽车防撞击保护机构，包括防撞击横梁和固定于防撞击横梁两侧的缓冲吸能盒，所述防撞击横梁包括横梁本体，横梁本体的表面固定有刚性外板，刚性外板由防撞击材料制备。本发明设有防撞击横梁和缓冲吸能盒，通过防撞击横梁的弧形横梁板对外力进行分散，同时通过横梁本体对外力进一步分散同时消解部分外力，分散消解后的外力在缓冲吸能盒的进一步缓冲和分散作用下实现外力的消解分散，使得传递到汽车时的外力在可接受范围内，进而不会对汽车和车内的乘客造成损伤。

Description

汽车防撞击保护机构及其使用的防撞击材料
技术领域
本发明汽车生产领域，涉及一种汽车防撞击保护机构及其使用的防撞击材料。
背景技术
现有技术中，汽车上都会设置防碰撞缓冲装置，防碰撞缓冲装置的设置，在汽车发生碰撞而受到外力冲击时，缓冲装置会发生溃缩，对外力起到吸收作用，避免刚性的冲击力对驾乘人员或行人造成伤害，降低碰撞事故造成的损失，但是现有的防撞击机构只通过吸能作用实现缓冲，吸能较少后的冲击力仍然具有很强的冲击性能，并且在撞击后防撞击装置容易变形，无法再次使用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种汽车防撞击保护机构及其使用的防撞击材料，该机构设有防撞击横梁和缓冲吸能盒，通过防撞击横梁的弧形横梁板对外力进行分散，同时通过横梁本体对外力进一步分散同时消解部分外力，分散消解后的外力在缓冲吸能盒的进一步缓冲和分散作用下实现外力的消解分散，使得传递到汽车时的外力在可接受范围内，进而不会对汽车和车内的乘客造成损伤。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
汽车防撞击保护机构，包括防撞击横梁和固定于防撞击横梁两侧的缓冲吸能盒，所述防撞击横梁包括横梁本体，横梁本体的表面固定有刚性外板，刚性外板由防撞击材料制备；
所述横梁本体包括弧形横梁板和固定于弧形横梁板表面两侧的支撑板，弧形横梁板表面中心线位置固定有中空支撑管，刚性外板焊接固定于两个支撑板和中空支撑管的表面，弧形横梁板的底面两端分别固定有三个卡接定位板，缓冲吸能盒卡接固定于三个卡接定位板之间；
所述缓冲吸能盒包括依次连接固定的第一吸能盒和第二吸能盒，第一吸能盒通过螺栓固定于三个卡接定位板之间；第二吸能盒上固定有导向柱，导向柱上套设有高压弹簧，定位柱穿过第一吸能盒，同时高压弹簧的一端与第一吸能盒压紧相接，另一端与第二吸能盒压紧相接。
进一步地，所述支撑板和中空支撑管之间填充有中空橡胶带，中空橡胶带的顶端与刚性外板的侧壁压紧相接，中空支撑管中填充有橡胶条。
进一步地，所述第一吸能盒包括限位板，限位板的表面中部开有导向孔，导向柱的顶端穿过到导向孔，高压弹簧的顶端与限位板压紧相接，限位板的表面两侧垂直固定有两个第一固定板，三个卡接定位板中位于中间的卡接定位板卡接固定于两个第一固定板之间，两个第一固定板顶端垂直折弯形成与横梁板的底面接触的第二固定板，两个第二固定板端面向下折弯形成第三固定板，两个第三固定板的侧壁外表面分别和三个卡接定位板中位于两侧的卡接定位板的侧壁内表面相接，同时第一固定板、第三固定板侧壁均开有第二螺纹通孔，第一吸能盒通过螺钉穿过三个卡接定位板、第一固定板和第三固定板卡接固定与三个卡接定位板之间；两个所述第三固定板的底端水平向内折弯形成第一折弯板，第一折弯板的端侧向下折弯形成第二折弯板，第二折弯板的底端水平向外折弯形成第三折弯板，第一折弯板、第二折弯板和第三折弯板之间连接成U型凹槽结构，第三折弯板的端侧垂直向下折弯形成第一定位板，两个第一定位板的侧壁均开有第三螺纹通孔，第二吸能盒卡接固定于两个第一定位板之间。
进一步地，所述第二吸能盒包括第二定位板，防撞击保护机构通过第二定位板固定于车架前端，导向柱垂直固定于第二定位板的表面中心处，高压弹簧的底端与第二定位板的表面相接，第二定位板的表面两侧对称设有吸能座，两个吸能座通过螺钉固定于两个第一定位板之间。
汽车防撞击保护机构使用的防撞击材料，通过如下工艺制备：
(1)将废弃的铁质材料加入中频感应电炉中冶炼至铁质材料熔化为铁水后，加入氧化硼，熔炼10-20min后再加入石墨进行熔炼，熔炼50-70min；
(2)然后向熔炼炉中加入碳化硅材料，熔炼反应1-1.5h，在出炉前加入二氧化钛，然后进行注模冷却，其中熔炼前和熔炼过程中持续的向中频感应电炉中通入氩气。
进一步地，所述防撞击材料中各组分的重量份如下：废弃铁质材料100份、氧化硼0.1-0.5份、石墨0.6-1.1份、碳化硅2.6-3.4份、二氧化钛0.1-0.3份。
本发明的有益效果：
本发明设有防撞击横梁和缓冲吸能盒，通过防撞击横梁的弧形横梁板对外力进行分散，同时通过横梁本体对外力进一步分散同时消解部分外力，分散消解后的外力在缓冲吸能盒的进一步缓冲和分散作用下实现外力的消解分散，使得传递到汽车时的外力在可接受范围内，进而不会对汽车和车内的乘客造成损伤。
本发明当外力冲击防撞击横梁时，通过刚性外板起到一定的抵抗作用，由于刚性外板的高强度性能使得外力冲击防撞击横梁时不易造成防撞横梁的变形。
本发明的冲击外力通过刚性外板传递至横梁本体，横梁本体中的两个支撑板和中空支撑管对外力进行分散，并且在一部分分散的外力通过中空橡胶带和橡胶条缓冲消解，进而使传递的外力强度分散并消解一部分传递至汽车的外力有很大程度的减弱，进而不会对汽车本身和车内的乘客造成冲击伤害。
本发明在分散减弱后的外力传递至缓冲吸能盒时，由于第一吸能盒中的阶梯U型结构，进而使外力进一步分散，分散后的外力通过第二吸能盒的吸能座进行再次分散，同时在外力较大时高压弹簧在外力作用下进行压缩缓冲，进一步减弱传递至汽车的外力，进而使传递至汽车底架的外力分散减弱至可接收范围内，从而保障车辆和乘客的安全。
附图说明
为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明防撞击保护机构结构示意图；
图2为本发明防撞击横梁结构示意图；
图3为图2的结构爆炸示意图；
图4为图1的局部结构示意图；
图5为本发明缓冲吸能盒结构示意图；
图6为图5的结构爆炸示意图。
具体实施方式
汽车防撞击保护机构，如图1所示，包括防撞击横梁1和固定于防撞击横梁1两侧的缓冲吸能盒2；
如图2、图3和图4所示，所述防撞击横梁1包括横梁本体101，横梁本体101的表面固定有刚性外板102，刚性外板102由防撞击材料制备；
所述横梁本体101包括弧形横梁板1011和固定于弧形横梁板1011表面两侧的支撑板1012，弧形横梁板1011表面中心线位置固定有中空支撑管1013，刚性外板102焊接固定于两个支撑板1012和中空支撑管1013的表面，支撑板1012和中空支撑管1013之间填充有中空橡胶带1014，中空橡胶带1014的顶端与刚性外板102的侧壁压紧相接，中空支撑管1013中填充有橡胶条1015，弧形横梁板1011的底面两端分别固定有三个卡接定位板1016，三个卡接定位板1016的侧壁相对还有若干第一螺纹通孔1017，缓冲吸能盒2卡接固定于三个卡接定位板1016之间；当外力冲击防撞击横梁时，通过刚性外板102首先起到一定的抵抗作用，同时外力通过刚性外板102传递至横梁本体101，横梁本体101中的两个支撑板1012和中空支撑管1013对外力进行分散，并且在一部分分散的外力通过中空橡胶带1014和橡胶条1015缓冲消解，进而使传递的外力强度分散并消解一部分，剩余部分分散的外力传递至缓冲吸能盒2，通过缓冲吸能盒2进一步分散消解后，传递至汽车的外力有很大程度的减弱，进而不会对汽车本身和车内的乘客造成冲击伤害；
如图5和图6所示，缓冲吸能盒2包括依次连接固定的第一吸能盒201和第二吸能盒202，第一吸能盒201通过螺栓固定于三个卡接定位板1016之间；第二吸能盒202上固定有导向柱203，导向柱203上套设有高压弹簧204，定位柱203穿过第一吸能盒201，同时高压弹簧204的一端与第一吸能盒201压紧相接，另一端与第二吸能盒202压紧相接；
所述第一吸能盒201包括限位板2011，限位板2011的表面中部开有导向孔，导向柱203的顶端穿过到导向孔，高压弹簧204的顶端与限位板2011压紧相接，限位板2011的表面两侧垂直固定有两个第一固定板2012，三个卡接定位板1016中位于中间的卡接定位板1016卡接固定于两个第一固定板2012之间，两个第一固定板2012顶端垂直折弯形成与横梁板1011的底面接触的第二固定板2013，两个第二固定板2013端面向下折弯形成第三固定板2014，两个第三固定板2014的侧壁外表面分别和三个卡接定位板1016中位于两侧的卡接定位板1016的侧壁内表面相接，同时第一固定板2012、第三固定板2014侧壁均开有第二螺纹通孔，第一吸能盒201通过螺钉穿过三个卡接定位板1016、第一固定板2012和第三固定板2014卡接固定与三个卡接定位板1016之间；两个第三固定板2014的底端水平向内折弯形成第一折弯板2015，第一折弯板2015的端侧向下折弯形成第二折弯板2016，第二折弯板2016的底端水平向外折弯形成第三折弯板2017，第一折弯板2015、第二折弯板2016和第三折弯板2017之间连接成U型凹槽结构，可以对外力进行分散和部分消解，第三折弯板2017的端侧垂直向下折弯形成第一定位板2018，两个第一定位板2018的侧壁均开有第三螺纹通孔2019，第二吸能盒202卡接固定于两个第一定位板2018之间；
所述第二吸能盒202包括第二定位板2021，防撞击保护机构通过第二定位板2021固定于车架前端，导向柱203垂直固定于第二定位板2021的表面中心处，高压弹簧204的底端与第二定位板2021的表面相接，第二定位板2021的表面两侧对称设有吸能座，两个吸能座通过螺钉固定于两个第一定位板(2018)之间，吸能座包括垂直固定于第二定位板2021表面的第四固定板2022，第四固定板2022的侧壁外表面与第一定位板2018的侧壁内表面相接，第四固定板2022的顶端向外水平折弯形成第一连接板2023，第一连接板2023的顶端与第三折弯板2017的底面相接，第一连接板2023的一端垂直向下折弯形成第五固定板2024，第五固定板2024的底端水平向外折弯形成第二连接板2025，第二连接板2025的一端垂直向下折弯形成第三连接板2026，第三连接板2026固定于第二定位板2021表面，第四固定板2022和第五固定板2024的侧壁贯穿开有第四螺纹通孔，第二吸能盒202通过螺钉穿过第四螺纹通孔和第三螺纹通孔2019固定于第一吸能盒201的两个第一定位板2018之间；在分散减弱后的外力传递至缓冲吸能盒2时，由于第一吸能盒201中第一折弯板2015、第二折弯板2016和第三折弯板2017之间连接成的阶梯U型结构，进而使外力进一步分散，分散后的外力通过第二吸能盒的吸能座进行再次分散，同时在外力较大时高压弹簧在外力作用下进行压缩缓冲，进一步减弱传递至第二定位板2021时的外力，进而使传递至汽车底架的外力分散减弱至可接收范围内，从而保障车辆和乘客的安全。
实施例2：
汽车防撞击保护机构使用的防撞击材料，通过如下工艺制备：
(1)将10kg废弃的铁质材料加入中频感应电炉中冶炼至铁质材料熔化为铁水后，加入10g氧化硼，熔炼10-20min后再加入60g石墨进行熔炼，熔炼50-70min；
(2)然后向熔炼炉中加入260g碳化硅材料，熔炼反应1-1.5h，在出炉前加入10g二氧化钛，然后进行注模冷却，其中熔炼前和熔炼过程中持续的向中频感应电炉中通入氩气。
实施例3：
汽车防撞击保护机构使用的防撞击材料，通过如下工艺制备：
(1)将10kg废弃的铁质材料加入中频感应电炉中冶炼至铁质材料熔化为铁水后，加入30g氧化硼，熔炼10-20min后再加入80g石墨进行熔炼，熔炼50-70min；
(2)然后向熔炼炉中加入300g碳化硅材料，熔炼反应1-1.5h，在出炉前加入20g二氧化钛，然后进行注模冷却，其中熔炼前和熔炼过程中持续的向中频感应电炉中通入氩气。
实施例4：
汽车防撞击保护机构使用的防撞击材料，通过如下工艺制备：
(1)将10kg废弃的铁质材料加入中频感应电炉中冶炼至铁质材料熔化为铁水后，加入50g氧化硼，熔炼10-20min后再加入110g石墨进行熔炼，熔炼50-70min；
(2)然后向熔炼炉中加入340g碳化硅材料，熔炼反应1-1.5h，在出炉前加入30g二氧化钛，然后进行注模冷却，其中熔炼前和熔炼过程中持续的向中频感应电炉中通入氩气。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (3)

1.汽车防撞击保护机构，包括防撞击横梁(1)和固定于防撞击横梁(1)两侧的缓冲吸能盒(2)，其特征在于，所述防撞击横梁(1)包括横梁本体(101)，横梁本体(101)的表面固定有刚性外板(102)，刚性外板(102)由防撞击材料制备；
所述横梁本体(101)包括弧形横梁板(1011)和固定于弧形横梁板(1011)表面两侧的支撑板(1012)，弧形横梁板(1011)表面中心线位置固定有中空支撑管(1013)，刚性外板(102)焊接固定于两个支撑板(1012)和中空支撑管(1013)的表面，弧形横梁板(1011)的底面两端分别固定有三个卡接定位板(1016)，缓冲吸能盒(2)卡接固定于三个卡接定位板(1016)之间；
所述缓冲吸能盒(2)包括依次连接固定的第一吸能盒(201)和第二吸能盒(202)，第一吸能盒(201)通过螺栓固定于三个卡接定位板(1016)之间；第二吸能盒(202)上固定有导向柱(203)，导向柱(203)上套设有高压弹簧(204)，定位柱(203)穿过第一吸能盒(201)，同时高压弹簧(204)的一端与第一吸能盒(201)压紧相接，另一端与第二吸能盒(202)压紧相接；
所述支撑板(1012)和中空支撑管(1013)之间填充有中空橡胶带(1014)，中空橡胶带(1014)的顶端与刚性外板(102)的侧壁压紧相接，中空支撑管(1013)中填充有橡胶条(1015)；
所述第一吸能盒(201)包括限位板(2011)，限位板(2011)的表面中部开有导向孔，导向柱(203)的顶端穿过到导向孔，高压弹簧(204)的顶端与限位板(2011)压紧相接，限位板(2011)的表面两侧垂直固定有两个第一固定板(2012)，三个卡接定位板(1016)中位于中间的卡接定位板(1016)卡接固定于两个第一固定板(2012)之间，两个第一固定板(2012)顶端垂直折弯形成与横梁板(1011)的底面接触的第二固定板(2013)，两个第二固定板(2013)端面向下折弯形成第三固定板(2014)，两个第三固定板(2014)的侧壁外表面分别和三个卡接定位板(1016)中位于两侧的卡接定位板(1016)的侧壁内表面相接，同时第一固定板(2012)、第三固定板(2014)侧壁均开有第二螺纹通孔，第一吸能盒(201)通过螺钉穿过三个卡接定位板(1016)、第一固定板(2012)和第三固定板(2014)卡接固定与三个卡接定位板(1016)之间；两个所述第三固定板(2014)的底端水平向内折弯形成第一折弯板(2015)，第一折弯板(2015)的端侧向下折弯形成第二折弯板(2016)，第二折弯板(2016)的底端水平向外折弯形成第三折弯板(2017)，第一折弯板(2015)、第二折弯板(2016)和第三折弯板(2017)之间连接成U型凹槽结构，第三折弯板(2017)的端侧垂直向下折弯形成第一定位板(2018)，两个第一定位板(2018)的侧壁均开有第三螺纹通孔(2019)，第二吸能盒(202)卡接固定于两个第一定位板(2018)之间；
所述第二吸能盒(202)包括第二定位板(2021)，防撞击保护机构通过第二定位板(2021)固定于车架前端，导向柱(203)垂直固定于第二定位板(2021)的表面中心处，高压弹簧(204)的底端与第二定位板(2021)的表面相接，第二定位板(2021)的表面两侧对称设有吸能座，两个吸能座通过螺钉固定于两个第一定位板(2018)之间。
2.根据权利要求1所述的汽车防撞击保护机构使用的防撞击材料，其特征在于，通过如下工艺制备：
(1)将废弃的铁质材料加入中频感应电炉中冶炼至铁质材料熔化为铁水后，加入氧化硼，熔炼10-20min后再加入石墨进行熔炼，熔炼50-70min；
(2)然后向熔炼炉中加入碳化硅材料，熔炼反应1-1.5h，在出炉前加入二氧化钛，然后进行注模冷却，其中熔炼前和熔炼过程中持续的向中频感应电炉中通入氩气。
3.根据权利要求2所述的汽车防撞击保护机构使用的防撞击材料，其特征在于，所述防撞击材料中各组分的重量份如下：废弃铁质材料100份、氧化硼0.1-0.5份、石墨0.6-1.1份、碳化硅2.6-3.4份、二氧化钛0.1-0.3份。
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