专利名称：一种高刚度汽车保险杠的制作方法
技术领域：
本实用新型属于汽车构造的技术领域，涉及汽车的车身结构，更具体地说， 本实用新型涉及汽车车身前后端的一种高刚度汽车保险杠。
技术背景随着汽车工业的不断发展和消费市场的日趋成熟，汽车的碰撞安全性能越 来越被人们所重视。汽车行驶中的前后碰撞都会不同程度的对驾乘人员造成伤 害，给乘员的生命安全带来了极大的威胁。同时，汽车发生碰撞后，都会产生 一定的维修费用，所以对于汽车保险杠的设计必须着重考虑碰撞时对乘员的保 护，还要考虑制造和维修成本。目前道路上行驶的汽车，其保险杠横梁结构的工艺复杂，重量较重，成形 也比较困难，同时刚度较弱。在发生低速碰撞时，容易造成保险杠后面的散热器等其它零部件破坏，从而造成维修成本的增加；汽车在发生高速碰撞时，如 果保险杠横梁的刚度较弱，则不能很好的将碰撞的能量传递给车辆的吸能部件, 在一定程度上影响了整车的碰撞安全性能。资料显示，目前全世界生产的汽车的保险杠多采用的是钣金件冲压焊接而 成的。例如，中国专利号为CN94248622.6的专利文献公开了一种强力抗冲撞分 段式汽车保险杠的技术；中国专利号为CN97244774.1的专利文献公开了一种耐 撞性汽车保险杠的技术；中国专利号为CN200420063352.3的专利文献公开了一 种耐强撞击的汽车保险杠的技术。上述技术的主要缺点是成形复杂，工艺要 求高，重量较重，同时刚度也不够。低速碰时，易变形，造成保险杠后面的零 件损坏，维修比较复杂，造成较大的经济损失；而在高速碰撞时， 一般简单的 由钣金冲压成形的保险杠刚度不够，导致在碰撞过程中不能将碰撞的能量传递 到车身吸能部件，使变形、吸能都达不到预期的效果，不能很好地实现对驾乘 人员的安全保护。 实用新型内審本实用新^f要解决的问题是提供一种高刚度汽车保险杠，其目的是采用简单的成形工艺来提高保险杠的刚度，提高整车的碰撞安全性能。为了实现上述目的，本实用新型采取的总体技术方案的总体构思为 所提供的这种髙刚度汽车保险杠，其主体为金属板材冲压成形的保险杠横梁本体，在所述的保险杠横梁本体的朝向车身内的一面，设有与其在长度方向上互相平行、与其接触且互相紧固连接的空心圆钢管。本实用新型中的空心圆钢管在保险杠横梁本体上固定连接的技术方案为 设金属板材制成的钢管支架，所述的空心圆钢管是通过钢管支架在保险杠横梁本体上进行固定连接的，钢管支架的形状为卡箍形，其中部与空心圆钢管形状一致且成为紧固连接的面接触，中部往两边延伸的部分与保险杠横梁本体垂直，其两端张开与保险杠横梁本体为紧固连接的面接触。所述的钢管支架的数量多于一个，其中在空心圆钢管接近两端部的位置各设置一个钢管支架。本实用新型中的钢管支架与空心圆钢管的连接的技术方案为 所述的钢管支架与空心圆钢管各个接触的缝隙位置采用焊接的方式进行连接，通过多个钢管焊接点溶焊。本实用新型中的钢管支架与保险杠横梁本体连接的技术方案为以下两者择或者所述的铜管支架与保险杠横梁本体各个接触的位置采用焊接的方式进
行连接，通过多个支架焊接点叠压碰焊。或者所述的钢管支架与保险杠横梁本体各个接触的位置采用铆钉连接。本实用新型中的保险杠横梁本体与空心圆钢管接触面的结构技术方案为所述的保险杠横梁本体与空心圆钢管接触面设有与空心圆钢管的外圆表面相贴合的圆弧面。所述的空心圆钢管的材料为优质碳素结构钢，其牌号为10号钢或20号钢。 所述的钢管焊接点在沿钢管支架与空心圆钢管的缝隙方向上熔焊的长度在 1 Omm 15mm之间。本实用新型采用上述技术方案，将空心钢圆管和保险杠横梁本体焊接，由 于空心圆钢管具有很好的刚性，增加保险杠的刚度，使碰撞载荷更好的传递； 通过钣金制成的钢管支架焊接到钣金制成的保险杠横梁本体上即可，简化了制 造工艺；根据不伺车辆的碰撞性能，通过改变空心钢圆管的直径、长度和厚度 来达到相应的性能，重量得到较好控制；采用空心钢圆管，降低材料成本；同 时尽可能减轻车辆的损坏，以减少后期维修成本。
下面对本说明书各幅附图所表达的内容及图中的标记作简要说明 图l为本实用新型的结构示意图；图2为本实用新型的空心圆钢管与钢管支架的连接结构示意图；图3为本实用新型的钢管支架与保险杠横梁本体的连接结构示意图。图中标记为1、空心圆钢管，2、钢管支架，3、保险杠横梁本体，4、钢管焊接点，5、支架焊接点。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
如结构、工作原理、各部分的
作用、制造及操作使用方法等，通过实施例作进一步详细的说明，以帮助本领 域的技术人员对本实用新型的技术方案有更准确、完整和深入的理解。如图1、图2和图3所表达的本实用新型的结构，本实用新型为一种高刚度 汽车保险杠，所提供的这种高刚度汽车保险杠，其主体为金属板材冲压成形的 保险杠横梁本体3，安装于车身的前部或后部，用于在车辆碰撞时吸收撞击产生 的能量，保护车内的驾乘人员的安全及尽可能减少车辆构件的损坏。所述的汽 车保险杠用蠊栓与车身其他部件连接。为了实现采用简单的成形工艺来提高保险杠的刚度、提高整车的碰撞安全性能的目的，本实用新型采取的总体技术方案的构思为如图1所示，在所述的保险杠横梁本体3的朝向车身内的一面，设有与其 在长度方向上互相平行、与其接触且互相紧固连接的空心圆钢管1。空心圆钢管 1一般为无缝钢管。将空心钢圆管1和保险杠横梁本体3紧固连接，由于空心圆钢管1具有很好的刚性，增加了保险杠总体的刚度，使碰撞载荷更好的传递； 应根据不同车辆保险杠横梁结构以及不同车辆的碰撞性能，通过改变空心钢圆管1的直径、长度和厚度来达到相应的性能，重量得到较好地控制；采用空心 的无缝钢管，降低材料成本；同时尽可能减轻车辆的损坏，以减少后期维修成 本。空心钢圆管1的材料选择应和保险杠横梁本体3的材料相近。保险杠横梁结构和工艺简单，易于装配，刚度分布均匀，具有良好的纵向 刚度和弯曲刚度。在低速碰撞时，能起到保护保险杠后部零件如散热器等的作 用，同时在高速碰撞时能有效传递碰撞能量到车体吸能部位，减小乘员舱的变 形，从而达到保护驾乘人员的目的。本实用新型中的空心圆钢管1在保险杠横梁本体3上固定连接的具体连接 方式为焊接，工艺简单，连接可靠，其具体方式如下 设金属板材制成的钢管支架2,所述的空心圆钢管1是通过钢管支架2在保 险杠横梁本体3上进行固定连接的，钢管支架2的形状为卡箍形，其中部与空 心圆钢管1形状一致且成为面接触，中部往两边延伸的部分与保险杠横梁本体3 垂直，其两端张开与保险杠横梁本体3为面接触。可以采用冲压成形，即落料、 压弯。通过钣金制成的钢管支架2焊接到钣金制成的保险杠横梁本体3上即可， 简化了制造工艺。钢管支架2的材料选择应和保险杠横梁本体3的材料相近。 钢管支架2的形状应根据保险杠横梁本体3及空心圆钢管1的形状来确定，然 后采用下面所述的点焊方式进行连接。为了确保空心圆钢管1在保险杠横梁本体3连接的牢固和可靠，所述的钢 管支架2的数量多于一个，其中在空心圆钢管1接近两端部的位置各设置一个 钢管支架2。空心圆钢管l中间部位可以根据需要设置不同数量的钢管支架2。 钢管支架2的数量可根据不同碰撞性能灵活选择。 一般情况下在空心圆钢管1 的总长上采用3个钢管支架2即可。本实用新型中的钢管支架2与空心圆钢管1的连接的具体连接方式为如图2所示，所述的钢管支架2与空心圆钢管1各个接触的缝隙位置采用 焊接的方式进行连接，通过多个钢管焊接点4溶焊。在焊接时，将钢管支架2 贴合着空心圆钢管1，然后用间断式熔焊的钢管焊接点4在空心圆钢管1和钢管 支架2之间的缝隙部分进行熔焊，熔焊的长度应控制在10mm 15mm，即所述 的钢管焊接点4在沿钢管支架2与空心圆钢管1的缝隙方向上熔焊的长度在 10mm 15mm之间。通过上述的焊接方式，确保连接的牢固可靠。本实用新型中的钢管支架2与保险杠横梁本体3连接的具体实施方式
为以 下两种方法中任选一种如图3所示，所述的钢管支架2与保险杠横梁本体3各个接触的位置采用
焊接的方式进行连接，通过多个支架焊接点5叠压碰焊。 一般情况下采用这种 焊接的方式，保证两者的连接可靠。或者采用下面的方式所述的钢管支架2与保险杠横梁本体3各个接触的位置采用铆钉连接。该种方法应用较少，但在某些特定的情况下可以釆用，例如，要求保险杠横梁本体3本实用新型中的保险杠横梁本体3与空心圆钢管1接触面的结构具体实施 方式为-为使空心圆钢管1与保险杠横梁本体3接触的面积更大，连接的更加牢固 和稳定，所述的保险杠横梁本体3与空心圆钢管1接触面有与空心圆钢管1的 外圆表面相贴合的圆弧面。考虑车辆在造型时可能造成保险杠横梁本体3会有 一定的弧度，因此空心圆钢管1也应该跟保险杠横梁本体3的弧度一致。所述的空心圆钢管1的材料为优质碳素结构钢，其牌号为10号钢或20号 钢。可以选择不同材料的空心钢圆管1， 一般情况其材料为10钢，如果车辆性 能不能满足要求，则可将空心钢圆管1的材料换成20钢。综上所述，本实用新型的特征在于保险杠橫梁本体3中焊接空心圆钢管1， 然后钢管支架2通过焊接方式连接到保险杠横梁本体3上。此结构在碰撞过程 中，保险杠横梁本体3刚度得到相应提高，在发生低速碰撞时，能保护保险杠 横梁本体3后面的散热器等零件；而在高速碰撞时，能将碰撞的能量有效的传 递给车身吸能部件，减少对乘客舱的破坏，尽可能保护驾乘人员的安全。本实 用新型使整个保险杠的制造工艺简化，重量得到较好的控制。根据不同车辆的 碰撞性能，采用合适长度、直径和厚度的空心圆钢管l，并根据不同保险杠制作 合适的钢管支架2,并将空心圆钢管1焊接在钢管支架2上，然后将钢管支架2 焊接到保险杠横梁本体3上。这在焊接工艺上是很容易实现的。
上面结合附图对本实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现 并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的 各种改进，或未经改进将本实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的， 均在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1、一种高刚度汽车保险杠，其主体为金属板材冲压成形的保险杠横梁本体(3)，其特征在于在所述的保险杠横梁本体(3)的朝向车身内的一面，设有与其在长度方向上互相平行、与其接触且互相紧固连接的空心圆钢管(1)。
2、 按照权利要求1所述的高刚度汽车保险杠，其特征在于设金属板材制成的钢管支架(2)，所述的空心圆钢管(1)是通过钢管支架(2)在保险杠横 梁本体(3)上进行固定连接的，钢管支架(2)的形状为卡箍形，其中部与空 心圆钢管(1)形状一致且成为紧固连接的面接触，中部往两边延伸的部分与保 险杠横梁本体(3)垂直，其两端张开与保险杠横梁本体(3)为紧固连接的面 接触。
3、 按照权利要求2所述的高刚度汽车保险杠，其特征在于所述的钢管支 架(2)的数量多于一个，其中在空心圆钢管(1)接近两端部的位置各设置一 个钢管支架(2)。
4、 按照权利要求2或3所述的高刚度汽车保险杠，其特征在于所述的钢 管支架(2)与空心圆钢管(1)各个接触的缝隙位置采用焊接的方式进行连接， 通过多个钢管焊接点(4)溶焊。
5、 按照权利要求2或3所述的高刚度汽车保险杠，其特征在于所述的钢 管支架(2)与保险杠横梁本体(3)各个接触的位置采用焊接的方式进行紧固 连接，通过多个支架焊接点(5)叠压碰悍。
6、 按照权利要求2或3所述的高刚度汽车保险杠，其特征在于所述的钢 管支架(2)与保险杠横梁本体(3)各个接触的位置采用铆钉连接。
7、 按照权利要求1或2或3所述的高刚度汽车保险杠，其特征在于所述 的保险杠横梁本体(3)与空心圆钢管(1)接触面设有与空心圆钢管(1)的外 圆表面相贴合的圆弧面。
8、 按照权利要求1或2或3所述的高刚度汽车保险杠，其特征在于所述 的空心圆钢管(1)的材料为优质碳素结构钢，其牌号为10号钢或20号钢。
9、 按照权利要求4所述的高刚度汽车保险杠，其特征在于所述的钢管焊 接点(4)在沿钢管支架(2)与空心圆钢管(1)的缝隙方向上熔焊的长度在10mm 15mm之间。
专利摘要本实用新型公开了一种高刚度汽车保险杠，其主体为金属板材冲压成形的保险杠横梁本体(3)，在所述的保险杠横梁本体(3)的朝向车身内的一面，设有与其在长度方向上互相平行、与其接触且互相紧固连接的空心圆钢管(1)。采用上述技术方案，由于空心圆钢管具有很好的刚性，增加保险杠的刚度，使碰撞载荷更好的传递；简化了制造工艺；根据不同车辆的碰撞性能，通过改变空心钢圆管的直径、长度和厚度来达到相应的性能，重量得到较好控制；采用空心钢圆管，降低材料成本；同时尽可能减轻车辆的损坏，以减少后期维修成本。
文档编号B60R19/04GK201040515SQ200720036190
公开日2008年3月26日 申请日期2007年4月10日 优先权日2007年4月10日
发明者徐立伟, 方科鸿, 高东洲 申请人:奇瑞汽车有限公司