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CN106428214A - 一种汽车前防撞梁 - Google Patents

一种汽车前防撞梁 Download PDF

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CN106428214A
CN106428214A CN201611084648.7A CN201611084648A CN106428214A CN 106428214 A CN106428214 A CN 106428214A CN 201611084648 A CN201611084648 A CN 201611084648A CN 106428214 A CN106428214 A CN 106428214A
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CN
China
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automobile
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anticollision beam
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CN201611084648.7A
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English (en)
Inventor
夏彰阳
上官文斌
李旻
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South China University of Technology SCUT
Original Assignee
South China University of Technology SCUT
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D21/00—Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted
    • B62D21/15—Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted having impact absorbing means, e.g. a frame designed to permanently or temporarily change shape or dimension upon impact with another body
    • B62D21/152—Front or rear frames

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Body Structure For Vehicles (AREA)

Abstract

本发明公开了一种汽车前防撞梁，它包括弧形横梁、连接板、吸能盒和安装板，所述横梁两端分别通过连接板连接吸能盒，所述吸能盒上通过安装板及螺栓紧固在车身纵梁总成上；所述横梁采用辊压等截面等半径弧成型，其截面形状为B字型。本发明一方面横梁前壁为波浪形壁板，所述波浪形壁板上的波峰沿横梁长向延伸至横梁两端，这种结构相较于之前的平面形壁板，提高了横梁的强度，更加有效地传递碰撞力到吸能盒上，提高了汽车的安全性能；另一方面在横梁的两侧各切一个矩形缺角，该缺角由横梁前下端缺角和吸能盒前下端缺角组成，解决了部件冲突的矛盾。发明具有性能安全可靠、简单实用，便于拆装维修，减轻防撞梁自重等优点。

Description

一种汽车前防撞梁
技术领域
本发明涉及一种汽车零部件，特别是适用于各种小型汽车的前防撞梁，属于汽车技术领域。
背景技术
汽车作为一种运输及代步工具使用越来越普及，但交通事故也在逐年增加，如何在汽车发生碰撞事故时，最大限度地保护乘员的安全、减少汽车重要部件的损坏成为各汽车厂家努力的方向。防撞梁作为汽车被动安全系统的重要部件，其性能直接关系到驾驶员的安全。低速碰撞法规更是对汽车安全装置提出了严格的要求，尤其是汽车前防撞梁的碰撞性能。在对防撞梁进行正面碰撞试验时发现，其横梁中间位置出现断裂现象，这不仅破坏了防撞梁自身结构，而且碰撞力不能通过横梁传递到吸能盒上，吸能盒也没有起到吸能作用。这需要设计人员不断改变防撞梁的结构，如果解决不了，通常小型汽车生产厂家不得不接受安全性能不高的现实。
目前市场上的前防撞横梁多为完整的等截面结构，吸能盒多为等截面或均匀变化的截面结构。对于一些小型轿车，由于车身前部空间狭小，导致前防撞梁结构与汽车前部造型易发生干涉，如防撞梁与雾灯干涉，这种情况下通常会采用两种解决方式：一是改变汽车前部造型，即降低雾灯的安装位置，给前防撞梁安装留出空间，但如果前期造型已定，更改造型会带来很大不便；另一种方式是减少吸能盒的长度，使防撞横梁安装位置相应后移，给雾灯留出安装空间，这种方法会直接降低防撞梁的碰撞保护性能，在汽车发生碰撞时由于吸能盒没有足够的吸能空间，导致不能有效地吸收能量，很难满足各项安全性能指标，这是汽车厂家及消费者不能接受的。
发明内容
本发明用于解决上述已有技术之缺陷而提供一种通过改进横梁结构设计,一方面有效提升横梁的强度，另一方面提供了一种既可以留出雾灯安装位置又可以保持吸能盒的长度的汽车前防撞梁。
为实现本发明的目的，所采用的技术方案是：
一种汽车前防撞梁，它包括弧形横梁、连接板、吸能盒和安装板，所述横梁两端分别通过连接板连接吸能盒，所述吸能盒上通过安装板及螺栓紧固在车身纵梁总成上；所述横梁采用辊压等截面等半径弧成型，其截面形状为B字型，
进一步地，所述横梁前壁为波浪形壁板，所述波浪形壁板上的波峰沿横梁长度方向延伸至横梁左右两端。
进一步地，所述横梁前壁设置波峰个数为2-6个。
进一步地，所述波峰与横梁前壁平面的高度差为3-13mm。
进一步地，所述横梁中间横截面的长度尺寸D为90-160mm，宽度尺寸L为35-46mm。
进一步地，所述横梁的左右两端的下方各切一个矩形的前下端缺角，所述吸能盒前下端设置有吸能盒缺角。
进一步地，所述的前下端缺角处设置有横梁端侧底板，所述横梁端侧底板垂直于横梁横截面。
进一步地，所述吸能盒包括吸能盒底板，所述吸能盒缺角由设置在吸能盒底板前下端的折角构成，折角与吸能盒底板的夹角β为130-160°，所述折角前部向横梁端侧底板处延伸，并通过连接板与横梁端侧底板焊接。
进一步地，所述横梁两端的高度尺寸d与横梁中间的高度尺寸D的关系为d=0.7 D-0.8D。
进一步地，所述吸能盒长度尺寸H为120mm。
相比现有技术，本发明通过改变横梁及吸能盒结构设计，通过横梁前壁采用波浪形壁板，提高了横梁的强度，更加有效地传递碰撞力到吸能盒上，提高了汽车的安全性，同时在横梁的两侧各切一个由横梁前下端缺角和吸能盒前下端缺角组成的矩形缺角，给汽车前端造型留足了空间，并充分保证了防撞梁安全性能，在保证吸能盒有效长度的前提下，可不降低雾灯安装高度，解决了一些车型前防撞梁结构与车辆前部造型相互冲突的矛盾，具有简单实用，便于拆装维修，减轻防撞梁自重等优点。
附图说明
图1是本发明实施例的轴测图。
图2是本发明实施例的主视图。
图3是本发明实施例的横梁的主视图。
图4是本发明实施例横梁的俯视图。
图5是图3中的A-A剖视图。
图6是本发明实施例吸能盒的主视图。
图7是图6中的B-B剖视图。
图8是本发明实施例安装板的主视图。
附图中标号如下：1.横梁，1-1.横梁前壁，1-2. 横梁端侧底板，1-1-1.横梁前壁宽面，1-1-2.横梁前壁窄面，2.连接板，3.吸能盒，3-1.吸能盒底板，3-2.折角，4.安装板。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。
如图1至图2所示，一种汽车前防撞梁，它包括弧形横梁1、连接板2、吸能盒3和安装板4，所述横梁1两端分别通过连接板2连接吸能盒3，所述吸能盒3长度尺寸H为120mm，其通过安装板4及螺栓紧固在车身纵梁总成上；所述横梁1采用辊压等截面等半径弧成型，其截面形状为B字型，
如图3至图5所示，所述横梁前壁1-1为波浪形壁板，所述波浪形壁板上的波峰沿横梁长度方向延伸至横梁左右两端。所述横梁前壁1-1设置波峰个数为3个。所述波峰与横梁前壁1-1平面的高度差为3-13mm。当汽车发生正面碰撞时，这种结构相较于之前的平面形壁板，提高了横梁的强度，更加有效地传递碰撞力到吸能盒上，提高了汽车的安全性能，针对了汽车正面碰撞过程中横梁中部断裂而导致车身部件损坏甚至人员安全的问题提供了一种具有耐撞性的横梁1
如图2、3、6、7所示，所述横梁1的左右两端的下方各切一个矩形的前下端缺角，所述吸能盒前下端设置有吸能盒缺角。所述的前下端缺角处设置有横梁端侧底板1-2，所述横梁端侧底板1-2垂直于横梁1横截面。所述吸能盒包括吸能盒底板3-1，所述吸能盒缺角由设置在吸能盒底板3-1 前下端的折角3-2构成，所述折角3-2与吸能盒底板3-1的夹角β为150°，所述折角3-2前部向横梁端侧底板1-2处延伸，并通过连接板2与横梁端侧底板1-2焊接。可以起到有利于碰撞吸能的作用。由图7可见，所述吸能盒3后部连接安装板4，吸能盒3前部通过连接板2连接横梁1，吸能盒3截面积由其后部向前部减小。吸能盒3上通过布置加强筋，达到充分吸能的效果。
具体而言，如图5所示，所述横梁1中间横截面的高度尺寸D为122mm，宽度尺寸L为36mm，所述横梁两端的高度尺寸d为94mm，横梁前壁宽面1-1-1上波峰与横梁前壁的高度差K为6mm，波峰数为2个；横梁前壁窄面1-1-2上波峰与横梁前壁的高度差Z为3mm，波峰数为1个。横梁1波峰个数及波峰与横梁前壁平面的高度差可根据横梁设计空间来确定。
如图8所示，所述安装板4的左右两侧均匀设有6个安装孔，安装孔大小为ф11mm，安装孔内通过螺栓连接车身。
参照图1-5，本实施例的另一项改进在于：为解决一些小型汽车其防撞结构与车辆前部造型冲突问题，对横梁两侧结构及吸能盒结构进行改进设计，在防撞梁两端由横梁1和吸能盒共同形成两矩形缺角，换言之，相当于在防撞梁的两侧下部各切去一矩形角，而切去的这一矩形角则是留给雾灯的安装空间，在保证吸能盒有效长度的前提下，可不降低雾灯安装高度，解决了一些车型前防撞梁结构与车辆前部造型相互冲突的矛盾。
本实施例提供的防撞梁针对汽车正面碰撞过程中横梁中部断裂以及前防撞梁与汽车前部造型干涉的问题进行改进，首先通过改进横梁结构设计，横梁前壁采用波浪形壁板，该波浪形壁板上的波峰沿横梁长向延伸至横梁两端，这种结构相较于之前的平面形壁板，提高了横梁的强度，更加有效地传递碰撞力到吸能盒上，提高了汽车的安全性能，经过CAE分析验证，在同种工况下本发明波浪形横梁前壁相较于平面形横梁前壁，强度至少提升一倍；其次在横梁的两侧各切一个矩形缺角，该缺角由横梁前下端缺角和吸能盒前下端缺角组成，留出了雾灯安装空间，在保证吸能盒有效长度的前提下，可不降低雾灯安装高度，解决了一些车型前防撞梁结构与车辆前部造型相互冲突的矛盾，用于解决汽车正面碰撞过程中横梁中部断裂以及前防撞梁与汽车前部造型干涉的问题。
本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种汽车前防撞梁，它包括弧形横梁(1)、连接板(2)、吸能盒(3)和安装板(4)，其特征在于：所述横梁(1)两端分别通过连接板(2)连接吸能盒(3)，所述吸能盒(3)上通过安装板(4)及螺栓紧固在车身纵梁总成上；所述横梁(1)采用辊压等截面等半径弧成型，其截面形状为B字型。
2.如权利要求1所述的一种汽车前防撞梁，其特征在于：所述横梁前壁(1-1)为波浪形壁板，所述波浪形壁板上的波峰沿横梁长度方向延伸至横梁左右两端。
3.如权利要求2所述的一种汽车前防撞梁，其特征在于：所述横梁前壁(1-1)设置波峰个数为2-6个。
4.如权利要求3所述的一种汽车前防撞梁，其特征在于：所述波峰与横梁前壁(1-1)平面的高度差为3-13mm。
5.如权利要求1所述的一种汽车前防撞梁，其特征在于：所述横梁(1)中间横截面的长度尺寸D为90-160mm，宽度尺寸L为35-46mm。
6.如权利要求1所述的一种汽车前防撞梁，其特征在于：所述横梁(1)的左右两端的下方各切一个矩形的前下端缺角，所述吸能盒前下端设置有吸能盒缺角。
7.如权利要求6所述的一种汽车前防撞梁，其特征在于：所述的前下端缺角处设置有横梁端侧底板(1-2)，所述横梁端侧底板(1-2)垂直于横梁(1)横截面。
8.如权利要求6所述的一种汽车前防撞梁，其特征在于：所述吸能盒包括吸能盒底板(3-1)，所述吸能盒缺角由设置在吸能盒底板(3-1) 前下端的折角(3-2)构成，所述折角(3-2)与吸能盒底板(3-1)的夹角β为130°-160°，所述折角(3-2)前部向横梁端侧底板(1-2)处延伸，并通过连接板(2)与横梁端侧底板(1-2)焊接。
9.如权利要求6所述的一种汽车前防撞梁，其特征在于：所述横梁(1)两端的高度尺寸d与横梁中间的高度尺寸D的关系为d=0.7 D -0.8D。
10.如权利要求1所述的一种汽车前防撞梁，其特征在于：所述吸能盒(3)长度尺寸H为120mm。
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