一种具有高抗弯性能的防撞横梁的制作方法

本实用新型涉及一种汽车安全部件，特别是具有高抗弯性能的防撞横梁。

背景技术：

随着汽车保有量的不断增加汽车的安全问题以及汽车带来了的环保问题越来越受到重视。在提高汽车的节能性、环保性、降低燃油消耗及减少排放的同时，提高汽车的安全性能是汽车制造企业研发的重点。关注汽车轻量化的同时不能忽视汽车安全性，其中，发生汽车碰撞时最大限度保护乘员的安全是各主机厂努力的方向。汽车正向碰撞时，合理的前防撞梁结构能够有效吸收冲击能量，减少乘员舱及车身结构的损坏。前防撞梁结构在正面碰撞时的抗弯性能是汽车安全性能的重要衡量指标。前防撞梁包括防撞横梁和吸能盒，防撞横梁是前防撞梁的主要抗弯件，其截面结构及弯曲弧度直接影响抗弯性能。目前，较为常用的是一种截面为B形的防撞横梁，这种截形抗弯性比较好，但是重量上并不占优。受汽车外形尺寸的限制，在防撞横梁弯曲弧度无法改变时，改进现有防撞横梁截形，寻找既能满足前防撞梁的碰撞力学性能又能适当的减重的防撞横梁截面是业内人士研究的重要课题。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种具有高抗弯性能的防撞横梁，所述防撞横梁经截形的优化设计，在具有优良抗弯性能的同时可有效减轻自重。

本实用新型所述问题是以下述技术方案实现的：

一种具有高抗弯性能的防撞横梁，由横梁本体和加强件构成，所述横梁本体由钢带辊压成型后对合焊接后构成闭合腔体，横梁本体的横截面外廓形状为矩形，横梁本体的前壁从上至下设有三处前壁凹槽，加强件位于横梁本体中部，加强件两端分别将横梁本体的前壁、后壁连接，构成上下两个腔体。

上述具有高抗弯性能的防撞横梁，横梁本体的对合焊接点位于横梁本体的上壁或下壁处，横梁本体的后壁设有后壁凹槽，后壁凹槽与位于中间位置的前壁凹槽对应。

上述具有高抗弯性能的防撞横梁，所述加强件的两端设有与凹槽外廓形状匹配的凹槽连接端，凹槽连接端与前壁凹槽、后壁凹槽粘合。

上述具有高抗弯性能的防撞横梁，所述加强件为“п”形，加强段两端设有弯折的加强件端台，加强件端台分别与前壁凹槽、后壁凹槽焊合。

上述具有高抗弯性能的防撞横梁，横梁本体的对合焊接点位于横梁本体的后壁，所述加强件由构成横梁本体钢带的一端弯折延伸而成，加强件尾端竖向弯折与中间位置的前壁凹槽焊合，构成横梁本体钢带的另一端弯折与加强段靠近后壁处焊合。

上述具有高抗弯性能的防撞横梁，横梁本体的对合焊接点位于横梁本体的后壁，所述加强件的一端为平直端、另一端设有弯折的加强件端台，构成横梁本体钢带的两端对称弯折将加强件的平直端夹持焊合，加强件端台与中间位置的前壁凹槽焊合。

上述具有高抗弯性能的防撞横梁，所述横梁本体的所有弯折部位均设有过渡圆角。

本实用新型所述防撞横梁包括横梁本体和加强件，横梁本体在其前壁设计了三处凹槽，每处凹槽均可以起到加强筋的作用，从整体上提升防撞横梁的强度和钢度。进一步的是在防撞横梁的前壁、后壁间设置了加强件，加强件的支撑作用可以大大提高防撞横梁的抗弯性能。本实用新型与传统的B字型防撞横梁相比，在同等重量下抗弯性提高约56％；在同等抗弯性能下，重量能够降低约30.8％，抗弯减重效果明显，符合当今汽车轻量化、高安全性的发展要求。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型第一实施方案截形的结构示意图；

图3是本实用新型第一实施方案制造过程示意图；

图4是本实用新型第二实施方案截形的结构示意图；

图5是本实用新型第二实施方案制造过程示意图；

图6是本实用新型第三实施方案截形的结构示意图；

图7是本实用新型第四实施方案截形的结构示意图；

图8为等重量的传统B型防撞横梁与本实用新型防撞横梁抗弯性能对比图。

图中各标号清单为：1、横梁本体，1-1、前壁凹槽，1-2、后壁凹槽，2、加强件，2-1、凹槽连接端，2-2、加强件端台

具体实施方式

参看图1，本实用新型包括横梁本体1和加强件2，横梁本体由钢带辊压、局部焊合等方法制成。横梁本体整体呈弧形，横梁本体的横截面外廓形状为矩形，横梁本体的前壁从上至下设有三处前壁凹槽1-1，前壁凹槽为梯形槽，三处前壁凹槽在防撞横梁的前部形成三处加强筋，有效提升防撞横梁前壁的强度和钢度。加强件位于横梁本体中部，加强件将防撞横梁分为两个封闭的管腔。加强件的作用是至关重要的，它直接将防撞横梁的前壁、后壁可靠支撑，明显提高防撞横梁的抗弯性能。(本实用新型所称前、后、上、下是依防撞横梁的装配状态而定)

参看图2，这是本实用新型的第一实施方案，该实施方案横梁本体的对合焊接点位于横梁本体的上壁或下壁处，横梁本体的后壁设有后壁凹槽1-2，后壁凹槽为梯形槽，后壁凹槽与位于中间位置的前壁凹槽位置对应，后壁凹槽相当于在后壁设置加强筋，从而提升后壁的力学性能。加强件的两端设有与凹槽外廓形状匹配的凹槽连接端2-1，凹槽连接端与前壁凹槽、后壁凹槽粘合。该实施方案，加强件可以采用强度较高的合金钢制作，凹槽连接端与前壁凹槽、后壁凹槽匹配粘合后可进一步提升前壁凹槽、后壁凹槽的加强筋作用。图3所示为该实施方案的制作过程示意图，横梁本体经辊压基本成型后，将加强筋两端的凹槽连接端涂胶与前壁凹槽、后壁凹槽匹配粘合，然后将构成横梁本体的钢带两端在横梁本体的上壁或下壁处对合焊接。

参看图4，这是本实用新型的第二实施方案，该实施方案横梁本体的对合焊接点位于横梁本体的上壁或下壁处，横梁本体的后壁设有后壁凹槽1-2，后壁凹槽与位于中间位置的前壁凹槽位置对应。加强件为“п”形，加强段两端设有弯折的加强件端台2-2，本实施方案加强件采用钢制冲压件，加强件端台分别与前壁凹槽、后壁凹槽通过激光焊接焊合，提升前壁凹槽、后壁凹槽的加强筋作用。图5所示为该实施方案的制作过程示意图，横梁本体的前壁凹槽、后壁凹槽辊压成型后将加强件的一侧的加强端台端与后壁凹槽(或中间位置的前壁凹槽)焊合，然后继续辊压至成型，将加强件的另一侧的加强端台与中间位置的前壁凹槽(或后壁凹槽)焊合，同时将构成横梁本体的钢带两端在横梁本体的上壁或下壁处对合焊接。

参看图6，这是本实用新型的第三实施方案，该实施方案横梁本体的对合焊接点位于横梁本体的后壁中部，加强件的一端为平直端、另一端设有弯折的加强件端台2-2。构成横梁本体钢带的两端对称弯折将加强件的平直端夹持焊合，加强件端台与中间位置的前壁凹槽焊合。本实施方案不设置后壁凹槽，后壁处钢带的两端与平直端夹持焊合部位构成后壁加强筋。本实施方案的制作过程与上述实施例类似，此处不做赘述。

参看图7，这是本实用新型的第四实施方案，该实施方案横梁本体的对合焊接点位于横梁本体的后壁。所述加强件由构成横梁本体钢带的一端弯折延伸而成，加强件尾端竖向弯折与中间位置的前壁凹槽焊合；构成横梁本体钢带的另一端横向弯折与加强件靠近后壁处焊合，此焊合点相当于后壁凹槽的作用，故不设置后壁凹槽。该实施方案在辊压过程无需进行加强件的焊接或粘结，加强筋直接辊压出来，生产效率较高。

本实用新型防撞横梁截形的所有弯折部位均设有过渡圆角。

参看图8，对比试验表明，在等重量等材料的条件下，本实用新型横梁的抗弯性能要高于传统B字型横梁约56％。换言之，在两者抗弯性相当时，本实用新型横梁的轻量化优势明显。