CN218228910U - 一种高强度日字型的铝合金前保险杠 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种高强度日字型的铝合金前保险杠，包括两个型腔，每个型腔均为长方形，两个长方形合成为“日”字形结构，“日”字型保险杠弯曲成弧形，外弧面设置有上下方向的凹槽；在日字型型腔的上下通孔处设置有铝合金塞块，塞块起支撑作用；在右下侧的塞块处设置前后贯穿的螺纹孔，便于安装拖钩用，前保险杠的底部设置了传感器支架，与第一螺栓相连。本实用新型的前保险不仅具有高强度、高性能，还具减重及吸能作用，可完全代替传统的钢质前保险杠；凹槽起吸能作用将大大降低碰撞时对车身造成的损伤，提高了整车的碰撞能力，从而保护了车内人员的人身安全。
Description
技术领域
本实用新型涉及新能源汽车技术领域，具体涉及一种高强度日字型的铝合金前保险杠。
背景技术
汽车前后端装有保险杠(bumper)，不仅有装饰功能，更重要是吸收和缓和外界冲击力、防护车身保护车身及乘员安全功能的安全装置。目前汽车前保险杠除了保持原有的保护功能外，还要追求与车体造型的和谐与统一，追求本身的轻量化。保险杠的几何形状既要考虑其与整车造型的一致，保证美观，也要符合力学特性和吸能特性，确保撞击时的吸能与缓冲。保险杠具有安全保护、装饰车辆以及改善车辆的空气动力学特性等作用。从安全上看，汽车发生碰撞事故时能起到吸能和缓冲作用，保护前后车体，确保轿车乘员有一个最大限度的安全区域，减少轿车在发生碰撞事故时对乘员的伤害。在与行人发生事故时可以起到一定的保护行人的作用。从外观上看，具有装饰性，成为装饰轿车外型的重要部件；同时，汽车保险杠还有一定的空气动力学作用。
新能源汽车发生碰撞时存在以下技术缺陷：可能引起对车内人员伤害外，还会引起对动力电池的冲击造成电池爆炸等极限安全事故。
如何减少轿车在发生碰撞事故时对乘员的伤害，如何对保险杠的结构进行加强，成为急需解决的问题。
实用新型内容
针对现有技术存在的问题，本实用新型提供一种高强度日字型的铝合金前保险杠，以解决上述至少一种技术问题。
本实用新型的技术方案是：一种高强度日字型的铝合金前保险杠，包括两个型腔，每个型腔均为长方形，两个长方形合成为“日”字形结构，所述前保险杠拉弯成为弧形结构，“日”字形结构为弧形结构的竖向截面，弧形结构的内弧侧装配在汽车头部，弧形结构的外弧侧设置有两条间距布置的凹槽，两条凹槽设置于“日”字形结构的一侧远离汽车头部的竖边上。
本实用新型通过对前保险杠截面进行”日”字形结构设计，采用高强度铝合金材料，进行先拉弯、后时效工艺以提供铝合金保险杠的综合性能，采用两条凹槽设置在日字型的长直边上，在车辆发生追尾时，前保险杠收到冲击，将冲击能量都吸收到两条凹槽处，保险杠在凹槽发生压缩溃变，实现了在碰撞过程中及时变形并实现吸能效果，避免了在碰撞时将能量传递给车内及车后的结构，大大降低了碰撞时对车内造成的损伤，既在有限空间内最大程度的保护了车内人员的安全，同时又实现了汽车轻量化的要求。
优选，所述弧形结构的顶面两侧分别设置有上下贯穿的一组第一通孔，“日”字形结构内设置有塞块，塞块上设置有上下贯穿的一组第二通孔，第二通孔与第一通孔内对应设置有第一螺栓。
本实用新型采用塞块并通过第一螺栓安装在前保险杠上，塞块对前保险杠起支撑作用，从而对保险杠的结构进行加强。
附图说明
图1为本实用新型的三维图。
图2为图1的主视图。
图3为图2的A-A剖面图。
图4为本实用新型的塞块三维图。
图5为本实用新型带螺纹孔的塞块三维图。
图6为本实用新型的传感器支架三维图。
图中：1.第一通孔；2.凹槽；3.第二通孔；4.第三通孔；5.螺纹孔；6.第四通孔。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步的说明。
参阅图1-6，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。
实施例一、一种高强度日字型的铝合金前保险杠，参考图1、图3，包括两个型腔，每个型腔均为长方形，两个长方形合成为“日”字形结构，所述前保险杠拉弯成为弧形结构，“日”字形结构为弧形结构的竖向截面，弧形结构的内弧侧装配在汽车头部，弧形结构的外弧侧设置有两条间距布置的凹槽2，两条凹槽2设置于“日”字形结构的一侧远离汽车头部的竖边上，汽车前保险杠碰撞时首先从凹槽2处溃缩，实现总吸收能量在26.0KJ-40.0KJ。本实用新型通过对前保险杠截面进行”日”字形结构设计，采用高强度铝合金6110A的材料，进行先拉弯、后时效工艺以提供铝合金保险杠的综合性能，采用两条凹槽设置在日字型的长直边上，在车辆发生追尾时，前保险杠收到冲击，将冲击能量都吸收到两条凹槽处，保险杠在凹槽发生压缩溃变，实现了在碰撞过程中及时变形并实现吸能效果，避免了在碰撞时将能量传递给车内及车后的结构，大大降低了碰撞时对车内造成的损伤，既在有限空间内最大程度的保护了车内人员的安全，同时又实现了汽车轻量化的要求。
实施例二、在实施例一的基础上，参考图4、图5，所述弧形结构的顶面两侧分别设置有上下贯穿的一组第一通孔1，“日”字形结构内设置有塞块，塞块上设置有上下贯穿的一组第二通孔3，第二通孔3与第一通孔1内对应设置有第一螺栓。本实用新型采用铝合金塞块，塞块通过第一螺栓安装在前保险杠上，塞块对前保险杠起支撑作用，从而对保险杠的结构进行加强。
实施例三、在实施例二的基础上，参考图2，所述弧形结构右下侧设置有前后贯穿的第三通孔4，第三通孔4位于对应的一组第一通孔1之间，第三通孔4对应的塞块上设置前后贯穿的螺纹孔5，螺纹孔5便于安装拖钩用。本实用新型采用前保险杠右下侧塞块的螺纹孔便于安装拖钩使用，车辆发生异常时起拖车的作用。
实施例四、在实施例二的基础上，参考图6，所述前保险杠的底部设置有传感器支架，传感器支架采用5052铝合金冲压成型，传感器支架与前保险杠的连接面上设置有间距布置的第四通孔6，第一螺栓贯穿第四通孔6后通过螺母固定。本实用新型采用第一螺栓同时还固定传感器支架。
实施例五、在实施例四的基础上，所述传感器支架为L型结构，L型结构的夹角为钝角。本实用新型采用夹角为钝角的L型结构，避免了传感器安装时与第一螺栓及螺母的碰撞。
实施例六、在实施例四的基础上，所述第二通孔3为腰型孔，塞块的上平面及下平面均设置有凹面。本实用新型采用在塞块的上平面及下平面均设置凹面，确保了塞块固定在安装孔的位置。
实施例七、在实施例四的基础上，所述前保险杠的两端下部设置有缺口，任意一个缺口均靠近塞块一侧，缺口与型腔相通。本实用新型采用缺口设计，便于将塞块分别安装在“日”字形结构的两个型腔内。
实施例八、在实施例一的基础上，所述前保险杠弧形结构角度为120°～125°，前保险杠与车身的吸能盒通过第二螺栓相连。本实用新型通过前保险杠的弧形结构角度，保障了保险杠的外形能适合车身安装。
实施例九、在实施例一的基础上，所述前保险杠弧形结构角度为123°，所述“日”字形结构的竖边厚度为3.2±0.2mm，其余厚度为2.7±0.2mm。本实用新型采用高强度的铝合金前保险杠，提高了整车的碰撞能力，降低了车身重量，保护车内人员的人身安全，可完全代替传统的钢质前保险杠，可广泛应用于新能源汽车上。
实施例十、在实施例一的基础上，前保险杠的铝合金材料为6110AT6，材料的化学成分为：1.11％Si，0.12％Fe，0.31％Cu，0.49％Mn，0.85％Mg，0.06％Cr，0.01％Zn，0.03％Ti，0.01％Zr，余量为Al。
具体实施时，前保险杠的材料为高强度铝合金6110A，同时前保险杠右下侧带螺纹孔5的塞块也为高强度铝合金6110A，抗拉强度Rm≥380MPa，屈服强度为Rp0.2＝350～390MPa，延伸率A50mm≥8％。前保险杠右下侧的塞块采用高强度的目的是便于安装拖钩，其余3个塞块的材料为6063合金，此3个塞块上设置有减重结构；塞块设置的目的是起支撑作用，抗拉强度Rm≥205MPa，屈服强度为Rp≥170MPa，延伸率A50mm≥8％。
通常汽车行业标准<汽车防护杠>QC/T095-2013中规定，铝合金防护杠的材料符合GB/T3190要求的铝合金(建议采用的牌号为6061，6063，5052)，安装板采用符合GB/T20878要求的不锈钢(建议采用的牌号为06Cr19Ni10，10Cr17，1Cr17Mn6Ni5N)或采用符合GB/T700要求的碳素钢(建议采用的牌号为Q235)。本实用新型的前保险杠采用高强铝合金6110AT6挤压型材，在T4状态时进行拉弯成弧形，成型后再进行时效达到T6状态，时效工艺参数为180±5℃，保温6小时，使保险杠的机械性能保持在高强度、高性能，提高了保险杠的综合性能。
以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (9)
1.一种高强度日字型的铝合金前保险杠，包括两个型腔，每个型腔均为长方形，两个长方形合成为“日”字形结构，其特征在于：所述前保险杠拉弯成为弧形结构，“日”字形结构为弧形结构的竖向截面，弧形结构的内弧侧装配在汽车头部，弧形结构的外弧侧设置有两条间距布置的凹槽(2)，两条凹槽(2)设置于“日”字形结构的一侧远离汽车头部的竖边上。
2.根据权利要求1所述的一种高强度日字型的铝合金前保险杠，其特征在于：所述弧形结构的顶面两侧分别设置有上下贯穿的一组第一通孔(1)，“日”字形结构内设置有塞块，塞块上设置有上下贯穿的一组第二通孔(3)，第二通孔(3)与第一通孔(1)内对应设置有第一螺栓。
3.根据权利要求2所述的一种高强度日字型的铝合金前保险杠，其特征在于：所述弧形结构右下侧设置有前后贯穿的第三通孔(4)，第三通孔(4)位于对应的一组第一通孔(1)之间，第三通孔(4)对应的塞块上设置前后贯穿的螺纹孔(5)，螺纹孔(5)便于安装拖钩用。
4.根据权利要求2所述的一种高强度日字型的铝合金前保险杠，其特征在于：所述前保险杠的底部设置有传感器支架，传感器支架与前保险杠的连接面上设置有间距布置的第四通孔(6)，第一螺栓贯穿第四通孔(6)后通过螺母固定。
5.根据权利要求4所述的一种高强度日字型的铝合金前保险杠，其特征在于：所述传感器支架为L型结构，L型结构的夹角为钝角。
6.根据权利要求4所述的一种高强度日字型的铝合金前保险杠，其特征在于：所述第二通孔(3)为腰型孔，塞块的上平面及下平面均设置有凹面。
7.根据权利要求4所述的一种高强度日字型的铝合金前保险杠，其特征在于：所述前保险杠的两端下部设置有缺口，任意一个缺口均靠近塞块一侧，缺口与型腔相通。
8.根据权利要求1所述的一种高强度日字型的铝合金前保险杠，其特征在于：所述前保险杠弧形结构角度为120°～125°，前保险杠与车身的吸能盒通过第二螺栓相连。
9.根据权利要求1所述的一种高强度日字型的铝合金前保险杠，其特征在于：所述“日”字形结构的竖边厚度为3.2±0.2mm，其余厚度为2.7±0.2mm。
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