专利名称：可兼顾碰撞吸能及水箱通风效果的汽车前防撞梁的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种车用装置，特别是可增大水箱迎风面积的汽车前防撞梁，属汽车 技术领域。
背景技术：
汽车前防撞梁是在汽车发生正面碰撞时对乘员及车体形成保护作用的主要安全 结构件，前防撞梁的结构设计不仅要考虑到安全性能，还要兼顾到位于防撞梁周边的其它 部件的关联问题及车体外形的整体设计问题。目前市场上的各种汽车前防撞横梁其截形多 为完整的等截面结构，如B型梁、D型梁等。这种常用结构存在的问题如下当防撞梁高度 正对着进气格栅时，会导致水箱迎风面积减小，从而使汽车长时间行驶后水箱温度超标，汽 车自动灭火，直到水箱温度下降到正常温度汽车方可重新启动，但上述问题会周而复始的 出现。通常对此问题的解决方法有二，一是改变车辆前部造型，即同时降低水箱及进气格栅 的位置，避开前防撞梁安装空间，这种做法如果车辆前期造型已定，更改造型会带来车辆设 计时间结点的推迟，并且由于蒙皮模具费用非常高、水箱安装位置相关件很多，所以改变水 箱及进气格栅位置产生费用很大；另一种方式是将前防撞横梁整体上移，留出进气格栅对 应的进风口位置，由于前防撞梁安装位置上移后不能与纵梁对应，这种方法带来的直接后 果便是降低了防撞梁的碰撞保护性能，在汽车发生碰撞时由于吸能盒后面没有纵梁支撑， 不能够有效吸收碰撞能量，很难达到现在各项安全性能指标，这样的牺牲是汽车厂家及消 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既可以保证碰撞吸能效果、又能 保持前防撞梁与纵梁相对位置不变的可兼顾碰撞吸能及水箱通风效果的汽车前防撞梁。本发明所称问题是通过以下技术方案解决的
一种可兼顾碰撞吸能及水箱通风效果的汽车前防撞梁，构成中包括横梁和对称设置 在横梁两侧的吸能盒，特别之处是所述横梁由上梁和对称设置在上梁两侧下部的下梁焊 合而成，所述上梁横截面形状为带有一阶台形缺角的矩形，阶台形缺角位于上梁前面的下 部，所述下梁横梁形状为矩形。上述可兼顾碰撞吸能及水箱通风效果的汽车前防撞梁，所述上梁长度尺寸A为 900-1200mm，下梁内侧端设有过渡斜角α，α为10_60°，下梁底边长度C为100-300mm。上述可兼顾碰撞吸能及水箱通风效果的汽车前防撞梁，所述横梁端部高度尺寸B 为80-150mm，宽度尺寸G为30-60mm，其中上梁、下梁等宽，所述上梁高度尺寸D与横梁高度 B的关系为B = (1.5-2)D，所述上梁阶台形缺角处高度尺寸E与上梁高度尺寸D的关系为 D= (3-4) E，上梁阶台形缺角处宽度尺寸F与上梁宽度尺寸G的关系为G= (4-8) F0本发明针对一些轿车由于防撞梁高度正对着进气格栅，导致水箱迎风面积减小问 题进行了改进，将横梁位于进气格栅处切去一部分，从而增大水箱迎风面积，保证进气格栅
3的通风性能。该改进的技术难点在于横梁切去一部分后，其碰撞保护性能不变。为达到 上述要求，本发明对横梁的进行了优化设计，横梁分为三部分，两侧由上梁、下梁焊合组成， 截形近似B型，但上梁的缺角处理可以达到加强筋的作用，中间部分只有上梁。上述结构经 CAE分析试验表明，其25公里时速正面刚性墙碰撞和56公里时速偏置碰撞与普通横梁防撞 梁碰撞保护性能基本相同。本发明在不改变整体前防撞梁位置、也不需要重新设计进气格 栅并满足强度要求的前提下，解决了一些车型前防撞梁高度正对着进气格栅导致水箱温度 超标的难题。并具有结构简单实用，便于拆装维修，减轻防撞梁自重等优点。
图1是本发明结构示意图； 图2是横梁结构示意图3是凸的俯视图； 图4是图2的K-K断面图(放大图)； 图5是本发明安装示意图6是本发明与普通横梁以25公里时速作正面刚性墙碰撞时的加速度曲线； 图7是本发明与普通横梁以56公里时速作偏置碰撞时的加速度曲线。附图中各标号如下1.安装板，2.吸能盒，3.横梁，3-1.上梁，3-2.下梁，3-3. 阶台形缺角，4.水箱，5.格栅。
具体实施例方式参看图1，本发明构成中包括横梁3和对称设置在横梁两侧的吸能盒2、及与两吸 能盒相连的安装板1。参看图1-3，为减小横梁对水箱迎风面遮挡面积，本发明所述横梁3由上梁3-1和 对称设置在上梁两侧下部的下梁3-2焊合而成，换言之，在横梁中部对应水箱的位置，切 除了一部分材料，以换取水箱迎风面积的增加。根据车型不同，上梁3-1的长度尺寸A为 900-1200mm，下梁底边长度C的尺寸根据水箱宽度设定在100-300mm之间；为避免应力集 中，下梁内侧与上梁焊合端设有过渡斜角α，α为10-60°。为使横梁在中部减少材料后仍能够保证其碰撞保护性能不降低，本发明对横梁截 面形状进行了优化设计。参看图2、图4，所述上梁3-1由两块板扣合焊接而成，其横截面形 状为带有一阶台形缺角的矩形，阶台形缺角3-3位于上梁前面(迎风面)的下部，该阶台形 缺角3-3形成加强筋的作用，用以保证横梁强度满足吸能要求。所述下梁3-2也是由两块 板扣合焊接而成，下梁的横梁形状为矩形。上述横梁截面形状的设计，使本发明与普通B型 或D性截面横梁有根本的区别，根据CAE分析结果，经反复调整上梁截面尺寸与阶台形缺角 尺寸的合理匹配，得到本发明横梁各部分的几何尺寸，使其在25公里时速时的正面刚性墙 碰撞与56公里时速时的偏置碰撞中加速度曲线与普通横梁相比几无差别，如图6、图7所 示。从而在不改变前防撞梁位置、也不需要重新设计进气格栅并满足强度要求的前提下，解 决了一些车型前防撞梁高度正对着进气格栅的问题。横梁截面的几何尺寸如下横梁端部 高度尺寸B为80-150mm，宽度尺寸G为30-60mm，其中上梁、下梁等宽。上梁高度尺寸D与 横梁高度B的关系为B = (1.5-2)D，上梁阶台形缺角处高度尺寸E与上梁高度尺寸D的关系为D= (3-4) E，上梁阶台形缺角处宽度尺寸F与上梁宽度尺寸G的关系为G= (4-8) F0图5是本发明所述汽车前防撞梁与水箱4、格栅5安装位置示意图。提供一个具体的实施例横梁长度尺寸A为1050mm，端部高度尺寸B为 100. 612mm,宽度尺寸G为46. 082mm,上梁高度尺寸D为67. 112mm,阶台形缺角处高度尺 寸E为16. 597mm，宽F为8mm，下梁内侧端设有过渡斜角α为25°，下梁底边尺寸C为 205.341mm。图6表示的是本发明与已有技术普通横梁在25公里时速时在正面刚性墙碰撞时 的加速度曲线的对比，即被测车以25公里的速度撞击刚性墙，而后输出碰撞过程中的车的 加速度参数。输出车的加速度曲线是为了以车的加速度值判断车内人的受伤程度，车在碰 撞后车内人的受伤害程度即是车的安全性能，所以加速度曲线的对比就是车的碰撞安全性 能的对比。不同的保险杠结构在碰撞过程中会产生不同的加速度曲线。本发明与已有技术 结构的加速度曲线是基本一致的，由此可以证明车的安全性能是一致的。图7是本发明与普通横梁在56公里时速时作偏置碰撞时的加速度曲线，在该试验 中，车以56公里的速度撞击蜂窝铝状的壁障，同样也输出碰撞过程中的车的加速度曲线， 比较这两条曲线，可以发现车的安全性能是一致的，即本发明不论是在高速还是低速碰撞 情况下，安全性能都可以达到原来结构的要求。
权利要求
一种可兼顾碰撞吸能及水箱通风效果的汽车前防撞梁,它包括横梁(3)和对称设置在横梁两侧的吸能盒(2)，其特征在于所述横梁(3)由上梁(3 1)和对称设置在上梁两侧下部的下梁(3 2)焊合而成，所述上梁横截面形状为带有一阶台形缺角的矩形，阶台形缺角(3 3)位于上梁前面的下部，所述下梁横梁形状为矩形。
2.根据权利要求1所述的可兼顾碰撞吸能及水箱通风效果的汽车前防撞梁，其特征在 于所述上梁(3-1)长度尺寸A为900-1200mm，所述下梁(3-2)内侧端设有过渡斜角α，α 为10-60°，下梁底边长度C为100-300mm。
3.根据权利要求1或2所述的可兼顾碰撞吸能及水箱通风效果的汽车前防撞梁，其特 征在于所述横梁端部高度尺寸B为80-150mm，宽度尺寸G为30-60mm，其中上梁、下梁等 宽，所述上梁高度尺寸D与横梁高度B的关系为B = (1.5-2) D，所述上梁阶台形缺角处高 度尺寸E与上梁高度尺寸D的关系为D= (3-4)E，上梁阶台形缺角处宽度尺寸F与上梁宽 度尺寸G的关系为G= (4-8) F。
全文摘要
一种可兼顾碰撞吸能及水箱通风效果的汽车前防撞梁，用于解决汽车的防撞梁问题。其技术方案是构成中包括横梁和对称设置在横梁两侧的吸能盒，改进后，所述横梁由上梁和对称设置在上梁两侧下部的下梁焊合而成，上梁横截面形状为带有一阶台形缺角的矩形，阶台形缺角位于上梁前面的下部，下梁横梁形状为矩形。本发明针对增大水箱迎风面积的要求，对横梁进行了优化设计，在不改变整体前防撞梁位置、也不需要重新设计进气格栅并满足强度要求的前提下，解决了一些车型前防撞梁高度正对着进气格栅导致水箱温度超标的难题。并具有结构简单实用，便于拆装维修，减轻防撞梁自重等优点。
文档编号B60R19/02GK101982350SQ20101053751
公开日2011年3月2日 申请日期2010年11月9日 优先权日2010年11月9日
发明者闫丽 申请人:凌云工业股份有限公司