CN114590317B - 汽车前碰撞横梁总成 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车前碰撞横梁总成，包括铝合金梁体和钢制外壳体；所述铝合金梁体包括沿周向设置的前板体、下板体、后板体以及上板体，所述前板体向下延伸形成凸出于所述下板体的第一延伸部，所述下板体向后延伸形成凸出于所述后板体的第二延伸部；所述钢制外壳体包括依次连接的第一板体、第二板体、第三板体、第四板体、第五板体以及第六板体；所述第一板体的前侧壁的与所述后板体的后侧壁相贴合，所述第三板体的后侧壁与所述前板体以及第一延伸部的前侧壁相贴合，所述第二板体的前后两端分别与所述第三板体的上端和所述第一板体的上端连接。本发明能够有效减少汽车前碰撞横梁总成的乘员舱侵入量，并且能够在保证强度的同时保证轻量化。

Description

汽车前碰撞横梁总成

技术领域

本发明涉及汽车车身，具体涉及一种汽车前碰撞横梁总成。

背景技术

随着汽车保有量的日益增加，汽车的行车安全越来越受到人们关注，前碰撞横梁作为碰撞安全的第一道保护伞、车身重要的防撞结构，在低速碰撞时对汽车前端散热器、发动机罩、灯具等起一定的保护作用，在高速碰撞时吸收部分碰撞能力，有效减少乘员舱侵入量，保护乘员安全。因此前碰撞横梁总成在碰撞过程中就显得特别重要。随着技术的发展，前碰撞横梁防撞性能得到高度重视的同时，其自身重量以及成本也逐渐成为关注点，越来越追求轻量化、低成本。目前汽车前碰撞横梁结构一般为单一材料的钢板结构、焊接腔体结构和单一材料的铝型材挤出结构：单层钢板结构，其刚度、强度均比较弱，吸收和传导碰撞能量不够理想，目前应用比较少；焊接腔体钢板结构，在刚度、强度、吸收和传递能量方面都表现较好，但零件重量重，轻量化方面无优势；铝合金挤出型材结构，碰撞性能好，材质轻，但成本较高。

CN106560379A公开了一种机动车混合构件，其具有一个主构件和至少一个增强补丁件，其中，主构件构成为由钢合金或轻金属合金制成的金属板构件，并且增强补丁件由轻金属制成，增强补丁件是具有在横截面中至少两种彼此不同的壁厚的挤出的构件，增强补丁件的挤出方向以相对于主构件的纵向方向呈70°至110°的角度地定向。该机动车混合构件低成本并且在生产技术方面耗费小地制成，并且在重量优化的情况下同时具有高的强度特性。

CN207291915U公开了一种钢铝混合防撞梁结构，包括防撞梁本体及其一侧安装的吸能盒；所述防撞梁本体为整体形成弧度的铝方管，所述吸能盒为三面成型的钢管，一端与防撞梁本体的弧形内侧通过螺栓固定连接，另一端设有用于连接固定车辆的安装部。所述铝方管的内腔设置有加强筋，将内腔分割成若干梯形腔或三角形腔。该钢铝混合防撞梁结构在保证汽车防撞梁能够顺利安装的同时，还能够提高售后维修的方便能力并节约了材料降低了成本，也保证了汽车的轻量化，加工工艺简单、重量轻、强度好、装卸方便。

毋庸置疑，上述两份专利文献公开的技术方案都是所属技术领域的一种有益的尝试。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种汽车前碰撞横梁总成，能够有效减少汽车前碰撞横梁总成的乘员舱侵入量，还能够提供良好的吸收能量特性，将冲击力得以被缓冲释放，并且能够在保证强度的同时保证轻量化。

本发明中的一种汽车前碰撞横梁总成，包括铝合金梁体，还包括钢制外壳体；所述铝合金梁体包括沿周向设置的前板体、下板体、后板体以及上板体，所述前板体向下延伸形成凸出于所述下板体的第一延伸部，所述下板体向后延伸形成凸出于所述后板体的第二延伸部；所述钢制外壳体包括依次连接的第一板体、第二板体、第三板体、第四板体、第五板体以及第六板体；所述第一板体的前侧壁的与所述后板体的后侧壁相贴合，所述第三板体的后侧壁与所述前板体以及第一延伸部的前侧壁相贴合，所述第二板体的前后两端分别与所述第三板体的上端和所述第一板体的上端连接，所述第二板体位于所述上板体的上方；所述第四板体的前后两端分别与所述第三板体的下端和第五板体的下端相连接，所述第四板体位于所述第一延伸部以及下板体的下方，所述第五板体的上端与所述第六板体的后端相连接，所述第六板体的上侧壁与所述第二延伸部的下侧壁相贴合。

进一步，所述第二板体与上板体之间形成间隙，所述第一板体和第三板体均向上伸出于所述上板体，所述上板体、第一板体、第二板体以及第三板体包围形成沿左右方向贯通的第一空腔。

进一步，所述第二板体与上板体互相平行，所述第一板体与第三板体互相平行，所述第一板体与第二板体的连接处以及所述第二板体与第三板体的连接处均设置有倒圆角。

进一步，所述第四板体与下板体之间形成间隙，所述第三板体向下伸出于所述第一延伸部，所述第一延伸部、第三板体、第四板体、第五板体、第六板体以及下板体包围形成沿左右方向贯通的第二空腔。

进一步，所述第四板体与下板体互相平行，所述第五板体与前板体互相平行，所述第三板体与第四板体的连接处、所述第四板体与第五板体的连接处以及所述第五板体与第六板体的连接处均设置有倒圆角。

进一步，所述前板体、下板体、后板体以及上板体包围形成沿左右方向贯通的大空腔，所述大空腔的内部设置有多个分隔加强筋，多个所述分隔加强筋将所述大空腔分隔成多个小空腔。

进一步，多个所述分隔加强筋包括竖直分隔加强筋和水平分隔加强筋，所述竖直分隔加强筋的上下两端分别与所述上板体和下板体的中部连接，所述水平分隔加强筋的前后两端分别与所述前板体和后板体的中部连接，所述竖直分隔加强筋和水平分隔加强筋的中部相交并形成截面呈“十”字形的结构，所述竖直分隔加强筋和水平分隔加强筋将所述大空腔分隔成四个所述小空腔。

进一步，所述竖直分隔加强筋的上部设置有溃缩凸台，所述溃缩凸台沿前后方向凸出。

进一步，所述第一板体的下端的高度位置低于所述水平分隔加强筋的高度位置。

本发明的有益效果是：

1、本发明在汽车发生碰撞，冲击力到达汽车前碰撞横梁总成后，钢制外壳体能够保证汽车前碰撞横梁总成能够具有较高的强度，有效减少汽车前碰撞横梁总成的乘员舱侵入量，同时钢制外壳体内的铝合金梁体能够提供良好的吸收能量特性，将冲击力得以被缓冲释放，从而进一步减少汽车前碰撞横梁总成的乘员舱侵入量；

2、本发明的铝合金梁体的重量轻，钢制外壳体的成本低，能够使本发明中的汽车前碰撞横梁总成的成本低于纯铝合金前碰撞横梁，重量低于纯钢合金材料前碰撞横梁；

3、本发明通过钢制外壳体的上下两侧分别与铝合金梁体之间形成第一空腔和第二空腔，能够进一步降低汽车前碰撞横梁总成的总重量，同时为铝合金梁体形变预留了空间，保证铝合金梁体能够有足够的空间变形吸收能量；

4、本发明在汽车发生碰撞，冲击力到达汽车前碰撞横梁总成后，溃缩凸台由于应力集中会首先发生溃缩，使铝合金梁体的各个部分有层次分次序的发生溃缩形变，实现多级吸能。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1的局部放大结构示意图。

附图中标记如下：

1-铝合金梁体，11-前板体，12-下板体，13-后板体，14-上板体，15-第一延伸部，16-第二延伸部，17-竖直分隔加强筋，18-水平分隔加强筋，19-溃缩凸台；

2-钢制外壳体，21-第一板体，22-第二板体，23-第三板体，24-第四板体，25-第五板体，26-第六板体；

31-第一空腔，32-第二空腔，33-小空腔。

具体实施方式

如图1-图2所示，本实施例中的一种汽车前碰撞横梁总成，包括铝合金梁体1，还包括钢制外壳体2；铝合金梁体1包括沿周向设置的前板体11、下板体12、后板体13以及上板体14，前板体11向下延伸形成凸出于下板体12的第一延伸部15，下板体12向后延伸形成凸出于后板体13的第二延伸部16；钢制外壳体2包括依次连接的第一板体21、第二板体22、第三板体23、第四板体24、第五板体25以及第六板体26；第一板体21的前侧壁的与后板体13的后侧壁相贴合，第三板体23的后侧壁与前板体11以及第一延伸部15的前侧壁相贴合，第二板体22的前后两端分别与第三板体23的上端和第一板体21的上端连接，第二板体22位于上板体14的上方；第四板体24的前后两端分别与第三板体23的下端和第五板体25的下端相连接，第四板体24位于第一延伸部15以及下板体12的下方，第五板体25的上端与第六板体26的后端相连接，第六板体26的上侧壁与第二延伸部16的下侧壁相贴合。通过在采用铝合金梁体1作为汽车前碰撞横梁总成的主要构件，然后在铝合金梁体1外包裹钢制外壳体2，铝合金梁体1的材质为铝合金挤出型材，钢制外壳体2的材质为钢合金，当汽车发生碰撞，冲击力到达汽车前碰撞横梁总成后，钢制外壳体2能够保证汽车前碰撞横梁总成能够具有较高的强度，有效减少汽车前碰撞横梁总成的乘员舱侵入量，同时钢制外壳体2内的铝合金梁体1能够提供良好的吸收能量特性，将冲击力得以被缓冲释放，从而进一步减少汽车前碰撞横梁总成的乘员舱侵入量，此外，铝合金梁体1的重量轻，钢制外壳体2的成本低，能够使本实施例中的汽车前碰撞横梁总成的成本低于纯铝合金前碰撞横梁，重量低于纯钢合金材料前碰撞横梁。

本实施例中，第二板体22与上板体14之间形成间隙，第一板体21和第三板体23均向上伸出于上板体14，上板体14、第一板体21、第二板体22以及第三板体23包围形成沿左右方向贯通的第一空腔31。在本实施例中，第四板体24与下板体12之间形成间隙，第三板体23向下伸出于第一延伸部15，第一延伸部15、第三板体23、第四板体24、第五板体25、第六板体26以及下板体12包围形成沿左右方向贯通的第二空腔32。通过钢制外壳体2的上下两侧分别与铝合金梁体1之间形成第一空腔31和第二空腔32，能够进一步降低汽车前碰撞横梁总成的总重量，同时为铝合金梁体1形变预留了空间，保证铝合金梁体1能够有足够的空间变形吸收能量。

本实施例中，第二板体22与上板体14互相平行，第一板体21与第三板体23互相平行，第一板体21与第二板体22的连接处以及第二板体22与第三板体23的连接处均设置有倒圆角。在本实施例中，第四板体24与下板体12互相平行，第五板体25与前板体11互相平行，第三板体23与第四板体24的连接处、第四板体24与第五板体25的连接处以及第五板体25与第六板体26的连接处均设置有倒圆角。倒圆角能够减少应力集中，同时在钢制外壳体2侵入其他部件时能够减少棱角对其他部件造成的损伤。

本实施例中，前板体11、下板体12、后板体13以及上板体14包围形成沿左右方向贯通的大空腔，大空腔的内部设置有多个分隔加强筋，多个分隔加强筋将大空腔分隔成多个小空腔33。大空腔能够降低铝合金梁体1的重量，而分隔加强筋能够提高缓冲吸收冲击能量的能力。

本实施例中，多个分隔加强筋包括竖直分隔加强筋17和水平分隔加强筋18，竖直分隔加强筋17的上下两端分别与上板体14和下板体12的中部连接，水平分隔加强筋18的前后两端分别与前板体11和后板体13的中部连接，竖直分隔加强筋17和水平分隔加强筋18的中部相交并形成截面呈“十”字形的结构，竖直分隔加强筋17和水平分隔加强筋18将大空腔分隔成四个小空腔33。这种形状结构简单，便于挤压成型。

本实施例中，竖直分隔加强筋17的上部设置有溃缩凸台19，溃缩凸台19沿前后方向凸出。当汽车发生碰撞，冲击力到达汽车前碰撞横梁总成后，凸出的溃缩凸台19由于应力集中会首先发生溃缩，使铝合金梁体1的各个部分有层次分次序的发生溃缩形变，实现多级吸能。

本实施例中，第一板体21的下端的高度位置低于水平分隔加强筋18的高度位置，高度位置是指在上下方向上的位置。吸能盒与第一板体21连接，需要保证第一板体21具有足够的面积。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.一种汽车前碰撞横梁总成，包括铝合金梁体（1），其特征在于：还包括钢制外壳体（2）；所述铝合金梁体（1）包括沿周向设置的前板体（11）、下板体（12）、后板体（13）以及上板体（14），所述前板体（11）向下延伸形成凸出于所述下板体（12）的第一延伸部（15），所述下板体（12）向后延伸形成凸出于所述后板体（13）的第二延伸部（16）；所述钢制外壳体（2）包括依次连接的第一板体（21）、第二板体（22）、第三板体（23）、第四板体（24）、第五板体（25）以及第六板体（26）；所述第一板体（21）的前侧壁的与所述后板体（13）的后侧壁相贴合，所述第三板体（23）的后侧壁与所述前板体（11）以及第一延伸部（15）的前侧壁相贴合，所述第二板体（22）的前后两端分别与所述第三板体（23）的上端和所述第一板体（21）的上端连接，所述第二板体（22）位于所述上板体（14）的上方；所述第四板体（24）的前后两端分别与所述第三板体（23）的下端和第五板体（25）的下端相连接，所述第四板体（24）位于所述第一延伸部（15）以及下板体（12）的下方，所述第五板体（25）的上端与所述第六板体（26）的后端相连接，所述第六板体（26）的上侧壁与所述第二延伸部（16）的下侧壁相贴合；

所述第二板体（22）与上板体（14）之间形成间隙，所述第一板体（21）和第三板体（23）均向上伸出于所述上板体（14），所述上板体（14）、第一板体（21）、第二板体（22）以及第三板体（23）包围形成沿左右方向贯通的第一空腔（31）；

所述第四板体（24）与下板体（12）之间形成间隙，所述第三板体（23）向下伸出于所述第一延伸部（15），所述第一延伸部（15）、第三板体（23）、第四板体（24）、第五板体（25）、第六板体（26）以及下板体（12）包围形成沿左右方向贯通的第二空腔（32）。

2.根据权利要求1所述的汽车前碰撞横梁总成，其特征在于：所述第二板体（22）与上板体（14）互相平行，所述第一板体（21）与第三板体（23）互相平行，所述第一板体（21）与第二板体（22）的连接处以及所述第二板体（22）与第三板体（23）的连接处均设置有倒圆角。

3.根据权利要求1所述的汽车前碰撞横梁总成，其特征在于：所述第四板体（24）与下板体（12）互相平行，所述第五板体（25）与前板体（11）互相平行，所述第三板体（23）与第四板体（24）的连接处、所述第四板体（24）与第五板体（25）的连接处以及所述第五板体（25）与第六板体（26）的连接处均设置有倒圆角。

4.根据权利要求1所述的汽车前碰撞横梁总成，其特征在于：所述前板体（11）、下板体（12）、后板体（13）以及上板体（14）包围形成沿左右方向贯通的大空腔，所述大空腔的内部设置有多个分隔加强筋，多个所述分隔加强筋将所述大空腔分隔成多个小空腔（33）。

5.根据权利要求4所述的汽车前碰撞横梁总成，其特征在于：多个所述分隔加强筋包括竖直分隔加强筋（17）和水平分隔加强筋（18），所述竖直分隔加强筋（17）的上下两端分别与所述上板体（14）和下板体（12）的中部连接，所述水平分隔加强筋（18）的前后两端分别与所述前板体（11）和后板体（13）的中部连接，所述竖直分隔加强筋（17）和水平分隔加强筋（18）的中部相交并形成截面呈“十”字形的结构，所述竖直分隔加强筋（17）和水平分隔加强筋（18）将所述大空腔分隔成四个所述小空腔（33）。

6.根据权利要求5所述的汽车前碰撞横梁总成，其特征在于：所述竖直分隔加强筋（17）的上部设置有溃缩凸台（19），所述溃缩凸台（19）沿前后方向凸出。

7.根据权利要求5所述的汽车前碰撞横梁总成，其特征在于：所述第一板体（21）的下端的高度位置低于所述水平分隔加强筋（18）的高度位置。