一种微桁架结构的汽车前防撞横梁的制作方法

文档序号:10943851阅读:495来源:国知局
一种微桁架结构的汽车前防撞横梁的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种微桁架结构的汽车前防撞横梁,包括外板和内板,所述外板的两侧具有向内板方向弯折形成的外翻边,内板的两侧具有向外板方向弯折形成的内翻边,外板与内板之间形成一空腔;在空腔内沿其宽度方向设有竖排立柱组,每排立柱组包括沿空腔长度方向分布的若干立柱;所述立柱靠近内板的一端通过斜拉杆与相邻的立柱靠近外板的一端固定连接。本实用新能够承受更大的弯曲和压缩载荷,稳定性更好,安全性能更高。
【专利说明】
一种微桁架结构的汽车前防撞横梁
技术领域
[0001]本实用新型涉及汽车防撞横梁技术领域,尤其涉及一种微桁架结构的汽车前防撞横梁。
【背景技术】
[0002]汽车前防撞横梁是汽车车身的一个重要组成部分,当汽车与其他车辆或障碍物发生低速碰撞(通常小于10km/h)时,可以保护翼子板、散热器、发动机罩和灯具等部件。常见的汽车前防撞横梁系统由横梁、吸能盒支架等部分组成,其中横梁和吸能盒支架作为缓冲吸能元件,其吸能效果的好坏将直接影响汽车的碰撞被动性能。而目前的防撞横梁,主要为冲压形成的具有一定弧度的板体,其吸能效果较差;也有的防撞横梁由内板和外板组合形成,内外板之间形成空腔,虽然吸能效果有所增加,但碰撞过程中,主要通过轴向压溃塑性变形来耗散碰撞能量,使得防撞横梁承载性差,并且稳定性也低。
[0003]尤其对于集中载荷,如偏置碰撞、柱碰、小偏置碰撞等各种碰撞形式,由于这些类型的碰撞形式,相对于正面全宽碰撞,车体参与变形的部分少,从而造成防撞横梁非常容易变形、损坏等。
【实用新型内容】
[0004]针对现有技术存在的上述不足,本实用新型的目的在于怎样解决现有前防撞横梁承载性差,稳定性差的问题,提供一种微桁架结构的汽车前防撞横梁,能够承受更大的弯曲和压缩载荷,稳定性更好,安全性能更高。
[0005]为了解决上述技术问题,本实用新型采用的技术方案是这样的:一种微桁架结构的汽车前防撞横梁,包括外板和内板,所述外板和内板均呈弧形,且外板和内板的弯曲弧度一致,其特征在于:所述外板的两侧具有向内板方向弯折形成的外翻边,内板的两侧具有向外板方向弯折形成的内翻边,其中,外板的外翻边与内板的内翻边焊接固定在一起,使外板与内板之间形成一空腔;
[0006]在空腔内沿其宽度方向设有竖排立柱组,每排立柱组包括沿空腔长度方向分布的若干立柱;所述立柱垂直于内板和外板,其两端分别于内板和外板焊接固定在一起;其中,立柱靠近内板的一端通过斜拉杆与相邻的立柱靠近外板的一端固定连接。
[0007]进一步地,所述内板的两端向外延伸形成内连接板,外板的两端向内板方向倾斜延伸后再向外延伸形成外连接板,所述外连接板与内连接板焊接固定在一起。
[0008]进一步地,所述立柱及斜拉杆均由刚条制成。
[0009]与现有技术相比,本实用新型具有如下优点:结构简单,外板和内板围成一空腔,在空腔内设置有若干立柱和斜拉杆,形成微桁架结构;微桁架结构是一种通过模拟分子点阵构型而设计出来的含静定静不定多孔有序微结构的仿生结构;这种结构形式类似于现有的空间网架,只是在尺寸上要小的多;能够满足构件的超轻结构设计和多功能性要求。
[0010]采用微桁架结构,能够提高前纵梁的刚度和强度,具有承载性好、质量轻、布置灵活等优点;在垂直冲击载荷作用下,微桁架结构可以将沿车体纵向的压力转化成为横向拉杆的压力,以维持横向整体的稳定性,并实现横向载荷传递,从而让尽可能多的部件参与到碰撞吸能的过程中;在发生局部碰撞的时候,如偏置碰撞、小偏置碰撞、柱撞等非对称性载荷的碰撞,把临近的结构也牵连进来,从而使前防撞横梁能够承受更大的弯曲和压缩载荷,稳定性更好,安全性能更高。
【附图说明】
[0011]图1为本实用新型的结构示意图。
[0012]图2为本实用新型的分解结构示意图。
[0013]图3为微桁架结构的示意图。
[0014]图中:I一外板,2—内板,3—立柱,4一斜拉杆,5—外连接板,6—内连接板。
【具体实施方式】
[0015]下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。
[0016]实施例:参见图1、图2以及图3,一种微桁架结构的汽车前防撞横梁,包括外板I和内板2,所述外板I和内板2均呈弧形,且外板I和内板2的弯曲弧度一致。所述外板I的两侧具有向内板2方向弯折形成的外翻边,内板2的两侧具有向外板I方向弯折形成的内翻边,其中,外板I的外翻边与内板2的内翻边焊接固定在一起,使外板I与内板2之间形成一空腔;具体实施时,所述外翻边与内翻边通过二氧化碳保护焊连接,从而使焊接稳定性更好,能有效提高前防撞横梁的刚度和强度。所述内板2的两端向外延伸形成内连接板6,外板I的两端向内板2方向倾斜延伸后再向外延伸形成外连接板5,所述外连接板5与内连接板6焊接固定在一起;在安装和使用时,通过外连接板5与内连接板6相连的部分与汽车前纵梁相连,或与吸能盒相连后,在与汽车前纵梁相连。
[0017]在空腔内沿其宽度方向设有竖排立柱3组,每排立柱3组包括沿空腔长度方向分布的若干立柱3;所述立柱3垂直于内板2和外板I,其两端分别于内板2和外板I焊接固定在一起;其中,立柱3靠近内板2的一端通过斜拉杆4与相邻的立柱3靠近外板I的一端固定连接。具体实施时,所述立柱3及斜拉杆4均由刚条制成,能够有效加强防撞横梁的刚度和强度。通过立柱3与斜拉杆4相连形成桁架结构,其结构形式类似于现有的空间网架,但在尺寸上却要小的多,因而形成微桁架结构,微桁架结构是一种通过模拟分子点阵构型而设计出来的含静定静不定多孔有序微结构的仿生结构。
[0018]在空腔内设置微桁架结构,能够进一步提高前纵梁的刚度和强度,并且具有承载性好、质量轻、布置灵活等优点。在垂直冲击载荷作用下,微桁架结构可以将沿车体纵向的压力转化成为横向拉杆的压力,以维持横向整体的稳定性,并实现横向载荷传递,从而让尽可能多的部件参与到碰撞吸能的过程中。在发生局部碰撞的时候,如偏置碰撞、小偏置碰撞、柱撞等非对称性载荷的碰撞,把临近的结构也牵连进来,从而使前防撞横梁能够承受更大的弯曲和压缩载荷,稳定性更好,安全性能更高。
[0019]最后需要说明的是,以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制技术方案,本领域的普通技术人员应当理解,那些对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本技术方案的宗旨和范围,均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
【主权项】
1.一种微桁架结构的汽车前防撞横梁,包括外板和内板,所述外板和内板均呈弧形,且外板和内板的弯曲弧度一致,其特征在于:所述外板的两侧具有向内板方向弯折形成的外翻边,内板的两侧具有向外板方向弯折形成的内翻边,其中,外板的外翻边与内板的内翻边焊接固定在一起,使外板与内板之间形成一空腔; 在空腔内沿其宽度方向设有竖排立柱组,每排立柱组包括沿空腔长度方向分布的若干立柱;所述立柱垂直于内板和外板,其两端分别于内板和外板焊接固定在一起;其中,立柱靠近内板的一端通过斜拉杆与相邻的立柱靠近外板的一端固定连接。2.根据权利要求1所述的一种微桁架结构的汽车前防撞横梁,其特征在于:所述内板的两端向外延伸形成内连接板,外板的两端向内板方向倾斜延伸后再向外延伸形成外连接板,所述外连接板与内连接板焊接固定在一起。3.根据权利要求1所述的一种微桁架结构的汽车前防撞横梁,其特征在于:所述立柱及斜拉杆均由刚条制成。
【文档编号】B62D21/15GK205632665SQ201620495753
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月28日
【发明人】何恩泽, 刘西, 胡远志, 蒋成约, 黄颖, 孙珺, 曹兰兰
【申请人】重庆理工大学
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