一种检测汽车零部件耐撞性的动态冲击试验方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种检测汽车零部件耐撞性的动态冲击试验方法及装置，尤其涉及一种快速检测汽车B柱总成耐撞性能的试验方法及装置。
【背景技术】
[0002]在汽车发生侧面碰撞过程中，人体受到严重伤害甚至致命的主要部位为胸部、腹部和骨盆，所以侧面碰撞法规和标准规定的整车碰撞试验中多以假人的胸部、腹部和骨盆的伤害值进行评价。作为侧围结构的主要承力和吸能部件，B柱的主要作用是保护乘员生存空间和降低乘员损伤，其在碰撞过程中的侵入量和侵入速度则直接关系到整车的侧面耐撞性。所以轿车侧面碰撞安全开发中B柱总成的耐撞性与轻量化设计非常关键，以往是根据整车碰撞试验和整车碰撞仿真结果对B柱结构做出改进和优化，但是上述方法往往分析规模大，开发周期长，耗费成本高。
[0003]目前汽车侧面耐撞性开发中要满足一定的耐撞性星级目标，这样就要求各个承力部件相应达到各自的耐撞性要求，而一般对B柱总成进行耐撞性研宄时，主要通过对B柱的准静态三点弯曲和四点弯曲试验来进行，然而B柱在准静态实验与实际汽车中的碰撞时的受力情况不一样，汽车侧面碰撞是一个动态冲击问题，B柱在承受碰撞力的时候，其受力状态异常复杂。而基于能量控制的落锤冲击试验可以很好得模拟这种瞬态的冲击过程，在很大程度上可以反映出B柱在受冲击载荷情况下的变形模式和吸能量，同时在一定程度上也可以再现B柱在侧面碰撞中的真实变形模式，选择动态的碰撞冲击试验来分析B柱就显得尤为重要。
[0004]进行传统的动态冲击试验时，将实验试件固定的位置进行夹紧固定，然后用落锤机进行碰撞冲击，然而往往冲击时和试件接触的位置是固定的，不能自由调整冲击时的位置以及冲击点的数量。如专利201310628794.1中所描述的一种静动态四点弯实验装置，其不能自由地调整冲击点的位置和数量。又如专利201310629409.5中四点弯曲试验夹具，其不能自由的改变压辊的位置和数量，只能在固定的位置进行移动。
[0005]因此有必要提出一种专门的B柱动态冲击碰撞试验方法和装置，可以自由改变锤头位置和数量，以便低成本、快速化地对B柱性能进行多工况检测及后续优化设计。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是提供一种快速检测汽车零部件耐撞性能的试验方法及装置，尤其涉及一种快速检测汽车B柱总成耐撞性能的试验方法及装置，可以自由安装在落锤试验机上，对B柱进行动态冲击试验，可以更好地根据B柱在侧面碰撞时受到的真实受力和变形模式来进行实验和分析，可以根据B柱的形状和试验具体要求来调整实验装置的位置，从而可以通过该实验装置进行B柱防撞性能的低成本和高效检测验证以及后续的优化和设计。
[0007]本发明的技术方案是提供了一种检测汽车零部件耐撞性的动态冲击试验方法及装置:其包括上端的锤头装置，B柱的夹具装置和底端的导轨装置，其特征在于:
[0008]锤头装置包括锤头导轨、锤头导轨T形槽、梯形锤头螺栓、上固定螺母、下固定螺母和锤头；
[0009]B柱的夹具装置包括:夹具支架、连接柱、限位销钉和橡胶垫片；
[0010]导轨装置包括地面导轨、地面导轨凹形槽、紧固螺母和T形螺栓；
[0011]锤头导轨通过连接螺栓与压力机或落锤机连接；在锤头导轨设有一 T形槽，梯形锤头螺栓在T形槽中移动并控制锤头的位置；通过对下固定螺母和上固定螺母进行旋转，产生一定的预紧力，使锤头相对于梯形锤头螺栓和锤头导轨固定；
[0012]B柱的夹具装置设置在地面导轨的两端，其中，夹具支架具有凹槽，用以安放连接柱和橡胶垫片，B柱则通过焊接方式与连接柱相连；连接柱放置于夹具支架的凹槽中，其中连接柱与夹具支架之间有弹性橡胶垫片；连接柱上设置有限位销钉，限位销钉通过夹具支架凹槽两侧的通孔插入，对连接柱进行限位约束，使连接柱在进行B柱碰撞试验时不能向上运动；连接柱下端设置弹性橡胶垫片，B柱在受到冲击时会有向下的一个运动；
[0013]夹具支架安放在地面导轨上，通过地面导轨的凹形槽中的T形螺栓进行连接；
[0014]地面导轨通过螺栓固定在地面上；地面导轨上有两个凹形槽，每个凹形槽中有两个T形螺栓，T形螺栓下端能够自由地在地面导轨的凹形槽中滑动，上端则插入夹具支架凹槽的通孔中，由紧固螺母拧紧后，使T形螺栓和夹具支架相连接，并约束T形螺栓的滑动，进而起到限位和固定的作用。
[0015]本发明的有益效果在于:
[0016](I)本发明所提供的B柱动态冲击碰撞试验装置，可以自由安装在落锤机上，安装简单方便。其装置中B柱的夹具部分可以根据B柱的形状尺寸进行调整位置，具有很高的灵活性，可以根据B柱的空间位置，在导轨上进行自由移动。
[0017](2)本发明所提供的B柱动态冲击碰撞试验装置，其B柱通过焊接与固定柱相连接，然后固定柱与夹具相连接，且在固定柱的下端有橡胶弹性元件，该橡胶元件可以与整车仿真进行刚度匹配，在进行撞击时，该弹性元件可以给B柱在垂直方向上一定的自由度，使B柱的冲击碰撞试验更加符合实际情况，更好地反映出B柱在侧碰时的变形吸能特性。
[0018](3)本发明所提供的B柱动态冲击碰撞试验装置，其两个锤头部分，可以根据B柱的几何形状，来调整高度，使锤头在对B柱开始进行碰撞冲击时更加贴近B柱的形状，使实验更加符合真实情况、更加准确。可以根据实验的要求来调整两个锤头之间的距离，满足多工况下不同撞击点位置的要求。可以拆卸锤头，只保留一个锤头来进行汽车零部件的动态冲击碰撞试验。
【附图说明】
[0019]图1所示为B柱四点弯动态试验机整体示意图；
[0020]图2所示为试验机锤头部分主视图和左视图；
[0021]图3所示为试验机B柱夹具部分和地面导轨组合示意图；
[0022]图4所示为试验机夹具支架三视图；
[0023]图5所示为试验机B柱与夹具支架组合示意图；
[0024]图6所示为试验地面导轨示意图；
[0025]其中:1_落锤机连接螺栓，2-锤头导轨，2-1锤头导轨T形槽，3-上固定螺母，4-梯形锤头螺栓，5-下固定螺母，6-锤头，7-限位销钉，8-连接柱，9-橡胶垫片，10-夹具支架，10-1凹槽，11-地面导轨，11-1地面导轨凹形槽，12-紧固螺栓，13-T形螺栓，14-B柱。
【具体实施方式】
[0026]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行进一步说明和描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于发明保护范围。
[0027]本发明所提供的一种检测汽车零部件耐撞性的动态冲击试验方法及装置，不仅仅用于B柱的耐撞性能的动态撞击试验，也可以用于车身其他零部件的耐撞性分析。下面将就B柱为试验试件进行本实施例的说明。
[0028]如图1所示，本发明实施例中提供的一种检测汽车零部件耐撞性的动态冲击试验方法及装置示意图，由三部分组成，分别是:上端的锤头装置，B柱的夹具装置，底端的导轨
目.ο
[0029]如图2所示，锤头装置由以下组成:锤头导轨2、锤头导轨T形槽2-1、梯形锤头螺栓4、上固定螺母3、下固定螺母5、锤头6。
[0030]如图4和图5所示，B柱夹具装置由以下组成:夹具支架10、连接柱8、限位销钉7、橡胶垫片9。
[0031]如图6所示，导轨装置由以下组成:地面导轨11、地面导轨凹形槽11-1、紧固螺母12、T形螺栓13。
[0032]具体的，如图2所示，锤头导轨2通过连接螺栓I可以和压力机以及落锤机自由连接。在锤头导轨2内有一 T形槽2-1，用于梯形锤头螺栓4在T形槽2-1中进行移动，梯形锤头螺栓4头部是圆形，便于在T形槽2-1中旋转，且通过该螺栓的移动，可以控制锤头6的位置。
[0033]梯形锤头螺栓4和锤头6通过锤头内的螺纹孔相连接，在螺栓上有上下两个固定螺母。如图2所示，由于梯形锤头螺栓4呈梯形状，且上端是圆形，可以在锤头导轨2中进行自由旋转，在对锤头6高度进行调整时，保持锤头6位置不变，通过旋转梯形锤头螺栓4，控制锤头6的上升和下降。根据实验要求调整好锤头6高度之后，对下固定螺母5进行旋转，产生一定的预紧力，使锤头6相对于梯形锤头螺栓4更加固定。根据试验时B柱14的大小和撞击的位置，锤头6的位置需要进行调整。通过对梯形锤头螺栓4在锤头导轨2的T形槽2-1中的滑动，来进行锤头6位置的控制。在确定合适的锤头6位置后，通过旋转螺栓上的上固定螺母3，拧紧上固定螺母3，使其对锤头导轨2产生足够的预紧力，限制梯形锤头螺栓4在锤头导轨2中进行移动，并使其固定。由于梯形锤头螺栓4与锤头相连接，进而通过调节梯形锤头螺栓4的位置来控制锤头6对B柱14试件撞击时的位置。如图2所示，根据试验要求，可以通过锤头6的安装与拆卸来完成锤头数量的改变，对B柱14进行三点接触冲击试验和四点接触冲击试验。
[0034]具体的，如图3、图4和图5所示，在地面导轨11上左右两端各有一个B柱14的夹具装置。其中，夹具支架10有一凹槽10-1，用以安放连接柱8和橡胶垫片9，B柱14则通过焊接和连接柱8相连。夹具支架10安放在地面导轨11上，通过地面导轨11的凹形槽ll-ι中的的T形螺栓13进行连接，具体的如图3和图5所示。B柱14与连接柱8进行连接后，连接柱8放置于夹具支架10的凹槽10-1中，其中连接柱8与夹具支架10之间有弹性橡胶垫片9。连接柱8可以根据B柱两端尺寸的不同而选用不同的B柱尺寸，连接柱8上面有限位销钉7，限位销钉7通过夹具支架10凹槽10-1两侧的通孔插入，对连接柱8进行限位约束，使其在进行B柱碰撞试验时不能向上运动。由于连接柱8下端有弹性橡胶垫片9，B柱14在受到冲击时会允许有向下的一个运动，允许B柱14向下有一定的自由度，这样可以更好地符合B柱14侧碰时等的实际情况。夹具支架10的凹槽10-1下端有四个通孔，用于地面导轨凹形槽11-1中