一种汽车耐撞性的前端防撞结构装置的制作方法

[0001]
本申请涉及一种汽车耐撞性的前端防撞结构装置。


背景技术：

[0002]
随着乘用车数量的迅猛增加，汽车碰撞事故造成的人员伤亡不断增多。汽车的正碰安全性能设计受到了汽车工业界的高度重视。所谓正面碰撞，就是车辆头部与障碍物发生直接碰撞。常见有三种类型，分别是100％刚性壁障碰撞、40％重叠偏置正面碰撞和25％重叠偏置正面碰撞，此处采用100％刚性壁障碰撞来进行研究。当汽车发生碰撞时，车身结构首先发生形变，在极短的时间内，乘客会和汽车约束系统发生相互作用。车身结构进行合理的优化设计，能够更大程度地发挥防撞结构变形吸能的作用，从而为保护乘员提供稳定、平缓的加速度。因此，车身结构是否合理是关系到车内成员安全的十分重要的基础，也是车辆安全性能设计的基础。针对汽车前部防撞结构进行改良设计，如改变前防撞梁、吸能盒、前纵梁的形状、厚度、材料等能有效的提高乘车安全性。目前汽车行业对吸能机构的设计还远远没有达到上限，传统吸能机构设计及金属材料已经不具备性能优势，关于其材料和结构的优化还有待进一步改进。


技术实现要素：

[0003]
针对现有技术存在的上述技术问题，本申请的目的在于提供一种汽车耐撞性的前端防撞结构装置。
[0004]
汽车前端吸能机构主要由前防撞梁、吸能盒、前纵梁三部分组成。前防撞梁的主要作用通过自身的形变对碰撞产生的能量和应力进行吸收，减少往后传递的能量作用于吸能盒的强度，吸能盒起到主要作用是当汽车正面受到撞击时吸收前防撞梁传递过来的能量，前纵梁不仅起到支撑汽车前发动机机舱的作用，同时还起到承受纵向载荷的作用。它主要在中高速行驶发生碰撞时吸收撞击能量，阻止能量往驾驶舱传递从而保证驾驶员和乘客的安全。
[0005]
在发生汽车碰撞时防撞结构主要通过压缩变形来吸收能量，压缩变形量也就是事故中前端防撞结构压溃变形时压缩的距离，包括前防撞梁、吸能盒以及前纵梁各自的形变量。对于相同工况下，以一定的车速碰撞时，前部变形位移越小则在更高速行驶碰撞时能吸收的剩余能量就越多，传递到乘员舱的冲击动能就越少，乘客就越安全。
[0006]
所述的一种汽车耐撞性的前端防撞结构装置，其特征在于包括前防撞梁、两个吸收盒、与所述吸收盒一一对应的前纵梁以及支撑板，前纵梁是由4个u型框组合而成的封闭式十二边形框架结构，且前纵梁的横截面为内部中空的十字框架结构；所述两个吸收盒分别固定设置在前防撞梁的两端内侧，前纵梁一端通过所述吸收盒固定连接在所述前防撞梁上，前纵梁的另一端固定连接在支撑板上。
[0007]
所述的一种汽车耐撞性的前端防撞结构装置，其特征在于所述前纵梁是由4个相同的u型框组合而成，每个u型框含2个相同的内角，且内角的角度在90-100
°
。
[0008]
所述的一种汽车耐撞性的前端防撞结构装置，其特征在于每个u型框的内角的角度在95
°
[0009]
所述的一种汽车耐撞性的前端防撞结构装置，其特征在于所述前防撞梁包括一根弧形弯板以及设于该弧形弯板内侧的两根相同的空心的方形弯管，所述两根方形弯管之间设有间隙且相互平行，两根方形弯管与弧形弯板的弧长相同。
[0010]
所述的一种汽车耐撞性的前端防撞结构装置，其特征在于每根方形弯管内侧的左右两端靠近端部的位置分别固定设置有一个楔形棱块，楔形棱块的斜面面向方形弯管的端部，且两根方形弯管左右两端的楔形棱块分别上下对齐，同一根方形弯管上的两个楔形棱块呈镜像对称关系；所述吸收盒固定设置在方形弯管端部内侧面与楔形棱块的斜面与之间的位置上。
[0011]
所述的一种汽车耐撞性的前端防撞结构装置，其特征在于吸收盒包括小方形隔板和大方形隔板，小方形隔板和大方形隔板的四角均经过圆角处理，小方形隔板和大方形隔板之间设有多层长宽相同的方形套管，相邻两层方形套管之间均设置有减重缓冲楞；所述吸收盒的小方形隔板固定设置在方形弯管端部内侧面与楔形棱块的斜面与之间的位置上，吸收盒设有大方形隔板的一端与前纵梁一端连接固定。
[0012]
所述的一种汽车耐撞性的前端防撞结构装置，其特征在于还包括外形为方形的插件管块，插件管块的一端内设置有与前纵梁外形相配的十字槽孔，且前纵梁的一端紧密地插设在插件管块的十字槽孔内，插件管块再配合紧密地插设在吸收盒靠近于大方形隔板的第一层方形套管内，实现前纵梁一端与吸收盒之间的固定连接。
[0013]
所述的一种汽车耐撞性的前端防撞结构装置，其特征在于小方形隔板和大方形隔板之间设有的方形套管的层数为3-4层。
[0014]
本申请取得的有益效果是：
[0015]
1、本申请的前防撞梁具有较高程度的空心结构，这不仅大大减轻了汽车耐撞性的前端防撞结构装置的重量，提高了汽车的驾驶性能，也降低了汽车碰撞时所受的冲击力。本申请还改变了前纵梁的截面形状，选择更加合理的布局方案，发现十二边形相比于四、六、八边形有更好碰撞吸能效果，能够增强车辆的防撞性能，在发生交通事故时，尽可能的减少乘客的伤亡。
[0016]
2、本申请的汽车耐撞性的前端防撞结构装置中，需要替换维修的零部件少，使汽车碰撞后的维修成本减少，且能够很好的指导工业上对汽车前防撞梁的设计与制作，能够增强车辆的防撞性能，在发生交通事故时，尽可能的减少乘客的伤亡。
附图说明
[0017]
图1为本申请汽车耐撞性的前端防撞结构装置的结构示意图；
[0018]
图2为本申请前纵梁的结构示意图；
[0019]
图3为本申请吸收盒的结构示意图；
[0020]
图4为本申请前防撞梁的结构示意图；
[0021]
图中：1-前防撞梁，101-方形弯管，102-楔形棱块，2-吸能盒，201-大方形隔板，202-方形套管，203-小方形隔板，204-减重缓冲楞，3-前纵梁， 3a-u型框，4-支撑板。
具体实施方式
[0022]
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但本发明的保护范围并不限于此。
[0023]
实施例：对照图1-4
[0024]
一种汽车耐撞性的前端防撞结构装置，包括前防撞梁1、两个吸收盒2、与所述吸收盒2一一对应的前纵梁3以及支撑板4，前纵梁3是由4个u 型框3a组合而成的封闭式十二边形框架结构，且前纵梁3的横截面为内部中空的十字框架结构。所述两个吸收盒2分别固定设置在前防撞梁1的两端内侧，前纵梁3一端通过所述吸收盒2固定连接在所述前防撞梁1上，前纵梁3的另一端固定连接在支撑板4上。
[0025]
对照图1，当前防撞梁1受到强撞击时，促使前纵梁3弯曲变形下的状态示意图。本申请的前纵梁3呈十二边形结构，前纵梁3是由4个相同的u 型框组合而成，每个u型框含2个相同的内角，且内角的角度在90-100
°
，优选为95
°
，由此当受到强撞击力时，前纵梁发生弯曲的同时，在其横截面上也能发生较强的横向截面的压溃变形，吸收较多的能量。
[0026]
对照图4中，所述前防撞梁1包括一根弧形弯板以及设于该弧形弯板内侧的两根相同的空心的方形弯管101，所述两根方形弯管101之间设有间隙且相互平行，两根方形弯管101与弧形弯板的弧长相同。两根方形弯管 101之间设置一定的间隙的目的在于，当前防撞梁1受到较强强度的撞击时，两根方形弯管101均存在一定的压缩变形空间，防止在压缩变形时相互之间存在干扰。
[0027]
对照图4中，每根方形弯管101内侧的左右两端靠近端部的位置分别固定设置有一个楔形棱块102，楔形棱块102的斜面面向方形弯管101的端部，且两根方形弯管101左右两端的楔形棱块102分别上下对齐，同一根方形弯管101上的两个楔形棱块102呈镜像对称关系；所述吸收盒2固定设置在方形弯管101端部内侧面与楔形棱块102的斜面与之间的位置上。其中设置楔形棱块102的目的在于，便于两个吸收盒2相互平行地固定设置在前防撞梁1的两端内侧，防止吸收盒2的受力方向指向前防撞梁1的弧心，从而影响防撞效果。
[0028]
对照图3中，吸收盒2包括小方形隔板203和大方形隔板201，小方形隔板203和大方形隔板201的四角均经过圆角处理，小方形隔板203和大方形隔板201之间设有3层或4层长宽相同的方形套管202，相邻两层方形套管202之间均设置有减重缓冲楞204；所述吸收盒2的小方形隔板203固定设置在方形弯管101端部内侧面与楔形棱块102的斜面与之间的位置上，吸收盒2设有大方形隔板201的一端与前纵梁3一端连接固定。
[0029]
为了便于前纵梁3一端与吸收盒2之间的固定连接，本申请的装置还包括插件管块。插件管块的外形为与方形套管202内部空间相配的方形结构，插件管块的一端内设置有与前纵梁3外形相配的十字槽孔，插件管块的另一端封口。由此前纵梁3的一端紧密地插设在插件管块的十字槽孔内，插件管块再配合紧密地插设在吸收盒2靠近于大方形隔板201的第一层方形套管202内，实现前纵梁3一端与吸收盒2之间的固定连接。
[0030]
沿着大方形隔板201向着小方形隔板203的方向，方形套管202的层数依次标记为第一层、第二层、第三层等。当本申请的汽车耐撞性的前端防撞结构装置受到强撞击力时，插件管块可在稍变形的状态下穿过减重缓冲楞204并挤入第二层方形套管202内，如果受到的撞击力足够大，插件管块也可继续挤入第三层方形套管202内。
[0031]
本申请吸收盒2上设置减重缓冲楞204的目的不仅仅是为了通过缓冲作用提升防撞效果，减重缓冲楞204的设置还能使吸收盒2的方形套管202 受力不容易集中，防止方形
套管202发生破裂。
[0032]
本说明书所述的内容仅仅是对发明构思实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式。

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