專利名稱：可兼顧碰撞吸能及水箱通風(fēng)效果的汽車前防撞梁的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種車用裝置，特別是可增大水箱迎風(fēng)面積的汽車前防撞梁，屬汽車 技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
汽車前防撞梁是在汽車發(fā)生正面碰撞時對乘員及車體形成保護(hù)作用的主要安全 結(jié)構(gòu)件，前防撞梁的結(jié)構(gòu)設(shè)計不僅要考慮到安全性能，還要兼顧到位于防撞梁周邊的其它 部件的關(guān)聯(lián)問題及車體外形的整體設(shè)計問題。目前市場上的各種汽車前防撞橫梁其截形多 為完整的等截面結(jié)構(gòu)，如B型梁、D型梁等。這種常用結(jié)構(gòu)存在的問題如下當(dāng)防撞梁高度 正對著進(jìn)氣格柵時，會導(dǎo)致水箱迎風(fēng)面積減小，從而使汽車長時間行駛后水箱溫度超標(biāo)，汽 車自動滅火，直到水箱溫度下降到正常溫度汽車方可重新啟動，但上述問題會周而復(fù)始的 出現(xiàn)。通常對此問題的解決方法有二，一是改變車輛前部造型，即同時降低水箱及進(jìn)氣格柵 的位置，避開前防撞梁安裝空間，這種做法如果車輛前期造型已定，更改造型會帶來車輛設(shè) 計時間結(jié)點的推遲，并且由于蒙皮模具費用非常高、水箱安裝位置相關(guān)件很多，所以改變水 箱及進(jìn)氣格柵位置產(chǎn)生費用很大；另一種方式是將前防撞橫梁整體上移，留出進(jìn)氣格柵對 應(yīng)的進(jìn)風(fēng)口位置，由于前防撞梁安裝位置上移后不能與縱梁對應(yīng)，這種方法帶來的直接后 果便是降低了防撞梁的碰撞保護(hù)性能，在汽車發(fā)生碰撞時由于吸能盒后面沒有縱梁支撐， 不能夠有效吸收碰撞能量，很難達(dá)到現(xiàn)在各項安全性能指標(biāo)，這樣的犧牲是汽車廠家及消 費者不能接受的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明用于解決上述已有技術(shù)之缺陷而提供一種既可以保證碰撞吸能效果、又能 保持前防撞梁與縱梁相對位置不變的可兼顧碰撞吸能及水箱通風(fēng)效果的汽車前防撞梁。本發(fā)明所稱問題是通過以下技術(shù)方案解決的
一種可兼顧碰撞吸能及水箱通風(fēng)效果的汽車前防撞梁，構(gòu)成中包括橫梁和對稱設(shè)置 在橫梁兩側(cè)的吸能盒，特別之處是所述橫梁由上梁和對稱設(shè)置在上梁兩側(cè)下部的下梁焊 合而成，所述上梁橫截面形狀為帶有一階臺形缺角的矩形，階臺形缺角位于上梁前面的下 部，所述下梁橫梁形狀為矩形。上述可兼顧碰撞吸能及水箱通風(fēng)效果的汽車前防撞梁，所述上梁長度尺寸A為 900-1200mm，下梁內(nèi)側(cè)端設(shè)有過渡斜角α，α為10_60°，下梁底邊長度C為100-300mm。上述可兼顧碰撞吸能及水箱通風(fēng)效果的汽車前防撞梁，所述橫梁端部高度尺寸B 為80-150mm，寬度尺寸G為30-60mm，其中上梁、下梁等寬，所述上梁高度尺寸D與橫梁高度 B的關(guān)系為B = (1.5-2)D，所述上梁階臺形缺角處高度尺寸E與上梁高度尺寸D的關(guān)系為 D= (3-4) E，上梁階臺形缺角處寬度尺寸F與上梁寬度尺寸G的關(guān)系為G= (4-8) F0本發(fā)明針對一些轎車由于防撞梁高度正對著進(jìn)氣格柵，導(dǎo)致水箱迎風(fēng)面積減小問 題進(jìn)行了改進(jìn)，將橫梁位于進(jìn)氣格柵處切去一部分，從而增大水箱迎風(fēng)面積，保證進(jìn)氣格柵
3的通風(fēng)性能。該改進(jìn)的技術(shù)難點在于橫梁切去一部分后，其碰撞保護(hù)性能不變。為達(dá)到 上述要求，本發(fā)明對橫梁的進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計，橫梁分為三部分，兩側(cè)由上梁、下梁焊合組成， 截形近似B型，但上梁的缺角處理可以達(dá)到加強(qiáng)筋的作用，中間部分只有上梁。上述結(jié)構(gòu)經(jīng) CAE分析試驗表明，其25公里時速正面剛性墻碰撞和56公里時速偏置碰撞與普通橫梁防撞 梁碰撞保護(hù)性能基本相同。本發(fā)明在不改變整體前防撞梁位置、也不需要重新設(shè)計進(jìn)氣格 柵并滿足強(qiáng)度要求的前提下，解決了一些車型前防撞梁高度正對著進(jìn)氣格柵導(dǎo)致水箱溫度 超標(biāo)的難題。并具有結(jié)構(gòu)簡單實用，便于拆裝維修，減輕防撞梁自重等優(yōu)點。


圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是橫梁結(jié)構(gòu)示意圖3是凸的俯視圖； 圖4是圖2的K-K斷面圖(放大圖)； 圖5是本發(fā)明安裝示意圖6是本發(fā)明與普通橫梁以25公里時速作正面剛性墻碰撞時的加速度曲線； 圖7是本發(fā)明與普通橫梁以56公里時速作偏置碰撞時的加速度曲線。附圖中各標(biāo)號如下1.安裝板，2.吸能盒，3.橫梁，3-1.上梁，3-2.下梁，3-3. 階臺形缺角，4.水箱，5.格柵。
具體實施例方式參看圖1，本發(fā)明構(gòu)成中包括橫梁3和對稱設(shè)置在橫梁兩側(cè)的吸能盒2、及與兩吸 能盒相連的安裝板1。參看圖1-3，為減小橫梁對水箱迎風(fēng)面遮擋面積，本發(fā)明所述橫梁3由上梁3-1和 對稱設(shè)置在上梁兩側(cè)下部的下梁3-2焊合而成，換言之，在橫梁中部對應(yīng)水箱的位置，切 除了一部分材料，以換取水箱迎風(fēng)面積的增加。根據(jù)車型不同，上梁3-1的長度尺寸A為 900-1200mm，下梁底邊長度C的尺寸根據(jù)水箱寬度設(shè)定在100-300mm之間；為避免應(yīng)力集 中，下梁內(nèi)側(cè)與上梁焊合端設(shè)有過渡斜角α，α為10-60°。為使橫梁在中部減少材料后仍能夠保證其碰撞保護(hù)性能不降低，本發(fā)明對橫梁截 面形狀進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計。參看圖2、圖4，所述上梁3-1由兩塊板扣合焊接而成，其橫截面形 狀為帶有一階臺形缺角的矩形，階臺形缺角3-3位于上梁前面(迎風(fēng)面)的下部，該階臺形 缺角3-3形成加強(qiáng)筋的作用，用以保證橫梁強(qiáng)度滿足吸能要求。所述下梁3-2也是由兩塊 板扣合焊接而成，下梁的橫梁形狀為矩形。上述橫梁截面形狀的設(shè)計，使本發(fā)明與普通B型 或D性截面橫梁有根本的區(qū)別，根據(jù)CAE分析結(jié)果，經(jīng)反復(fù)調(diào)整上梁截面尺寸與階臺形缺角 尺寸的合理匹配，得到本發(fā)明橫梁各部分的幾何尺寸，使其在25公里時速時的正面剛性墻 碰撞與56公里時速時的偏置碰撞中加速度曲線與普通橫梁相比幾無差別，如圖6、圖7所 示。從而在不改變前防撞梁位置、也不需要重新設(shè)計進(jìn)氣格柵并滿足強(qiáng)度要求的前提下，解 決了一些車型前防撞梁高度正對著進(jìn)氣格柵的問題。橫梁截面的幾何尺寸如下橫梁端部 高度尺寸B為80-150mm，寬度尺寸G為30-60mm，其中上梁、下梁等寬。上梁高度尺寸D與 橫梁高度B的關(guān)系為B = (1.5-2)D，上梁階臺形缺角處高度尺寸E與上梁高度尺寸D的關(guān)系為D= (3-4) E，上梁階臺形缺角處寬度尺寸F與上梁寬度尺寸G的關(guān)系為G= (4-8) F0圖5是本發(fā)明所述汽車前防撞梁與水箱4、格柵5安裝位置示意圖。提供一個具體的實施例橫梁長度尺寸A為1050mm，端部高度尺寸B為 100. 612mm,寬度尺寸G為46. 082mm,上梁高度尺寸D為67. 112mm,階臺形缺角處高度尺 寸E為16. 597mm，寬F為8mm，下梁內(nèi)側(cè)端設(shè)有過渡斜角α為25°，下梁底邊尺寸C為 205.341mm。圖6表示的是本發(fā)明與已有技術(shù)普通橫梁在25公里時速時在正面剛性墻碰撞時 的加速度曲線的對比，即被測車以25公里的速度撞擊剛性墻，而后輸出碰撞過程中的車的 加速度參數(shù)。輸出車的加速度曲線是為了以車的加速度值判斷車內(nèi)人的受傷程度，車在碰 撞后車內(nèi)人的受傷害程度即是車的安全性能，所以加速度曲線的對比就是車的碰撞安全性 能的對比。不同的保險杠結(jié)構(gòu)在碰撞過程中會產(chǎn)生不同的加速度曲線。本發(fā)明與已有技術(shù) 結(jié)構(gòu)的加速度曲線是基本一致的，由此可以證明車的安全性能是一致的。圖7是本發(fā)明與普通橫梁在56公里時速時作偏置碰撞時的加速度曲線，在該試驗 中，車以56公里的速度撞擊蜂窩鋁狀的壁障，同樣也輸出碰撞過程中的車的加速度曲線， 比較這兩條曲線，可以發(fā)現(xiàn)車的安全性能是一致的，即本發(fā)明不論是在高速還是低速碰撞 情況下，安全性能都可以達(dá)到原來結(jié)構(gòu)的要求。
權(quán)利要求
一種可兼顧碰撞吸能及水箱通風(fēng)效果的汽車前防撞梁,它包括橫梁(3)和對稱設(shè)置在橫梁兩側(cè)的吸能盒(2)，其特征在于所述橫梁(3)由上梁(3 1)和對稱設(shè)置在上梁兩側(cè)下部的下梁(3 2)焊合而成，所述上梁橫截面形狀為帶有一階臺形缺角的矩形，階臺形缺角(3 3)位于上梁前面的下部，所述下梁橫梁形狀為矩形。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可兼顧碰撞吸能及水箱通風(fēng)效果的汽車前防撞梁，其特征在 于所述上梁(3-1)長度尺寸A為900-1200mm，所述下梁(3-2)內(nèi)側(cè)端設(shè)有過渡斜角α，α 為10-60°，下梁底邊長度C為100-300mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的可兼顧碰撞吸能及水箱通風(fēng)效果的汽車前防撞梁，其特 征在于所述橫梁端部高度尺寸B為80-150mm，寬度尺寸G為30-60mm，其中上梁、下梁等 寬，所述上梁高度尺寸D與橫梁高度B的關(guān)系為B = (1.5-2) D，所述上梁階臺形缺角處高 度尺寸E與上梁高度尺寸D的關(guān)系為D= (3-4)E，上梁階臺形缺角處寬度尺寸F與上梁寬 度尺寸G的關(guān)系為G= (4-8) F。
全文摘要
一種可兼顧碰撞吸能及水箱通風(fēng)效果的汽車前防撞梁，用于解決汽車的防撞梁問題。其技術(shù)方案是構(gòu)成中包括橫梁和對稱設(shè)置在橫梁兩側(cè)的吸能盒，改進(jìn)后，所述橫梁由上梁和對稱設(shè)置在上梁兩側(cè)下部的下梁焊合而成，上梁橫截面形狀為帶有一階臺形缺角的矩形，階臺形缺角位于上梁前面的下部，下梁橫梁形狀為矩形。本發(fā)明針對增大水箱迎風(fēng)面積的要求，對橫梁進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計，在不改變整體前防撞梁位置、也不需要重新設(shè)計進(jìn)氣格柵并滿足強(qiáng)度要求的前提下，解決了一些車型前防撞梁高度正對著進(jìn)氣格柵導(dǎo)致水箱溫度超標(biāo)的難題。并具有結(jié)構(gòu)簡單實用，便于拆裝維修，減輕防撞梁自重等優(yōu)點。
文檔編號B60R19/02GK101982350SQ20101053751
公開日2011年3月2日 申請日期2010年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月9日
發(fā)明者閆麗 申請人:凌云工業(yè)股份有限公司