一种车辆前横梁制造方法
【专利摘要】本发明提供了一种车辆前横梁制造方法，涉及车辆被动安全领域。该方法包括：步骤一，根据车型设计数据，建立整车有限元模型；步骤二，对模型进行细化调整；步骤三，计算调整后的模型；步骤四，得到在整车碰撞、低速碰撞、行人保护三种工况下的对前横梁的分析结果；步骤五，依分析结果对前横梁进行安全特性评估，判断前横梁是否满足安全特性，若否则进入步骤六，若是则进入步骤七；步骤六，结合安全特性及工艺布置进行结构优化，并根据优化结果进行模型调整，返回步骤三；步骤七，输出前横梁的结构、厚度、材料参数；步骤八，根据参数，制造前横梁。采用上述技术方案，能够在确保前横梁满足各项安全性能的同时，缩短设计周期、节省开发和实验费用。
【专利说明】一种车辆前横梁制造方法【技术领域】
[0001]本发明涉及车辆被动安全领域，特别是涉及一种车辆前横梁制造方法。
【背景技术】
[0002]车辆前横梁可以吸收低速撞击的能量，缓和外界对车身的冲击，对车体结构起着主要的防护作用。前横梁在“低速碰撞”和“行人保护”这两方面也起着决定性的作用。可见，车辆前横梁具有保护车身和行人的双重功能。
[0003]不同类型的前横梁对碰撞过程的各个阶段影响较大，其安全性能是汽车被动安全领域中的一个重点研究内容之一，但是其存在设计周期较长、开发和试验费用较高的缺陷。因此，一种能缩短设计周期、节省开发和试验费用的合理的前横梁制造方法就尤为重要。
【发明内容】
[0004]本发明的一个目的是要提供一种在设计阶段对前横梁进行结构优化、并进行相应模型调整的车辆前横梁制造方法，以缩短设计周期、节省开发和实验费用。
[0005]特别地，本发明提供了一种车辆前横梁制造方法，包括:
[0006]步骤一，根据车型设计数据，建立整车有限元模型；
[0007]步骤二，对所述模型进行细化调整；
[0008]步骤三，计算调整后的模型；
[0009]步骤四，得到在整车碰撞、低速碰撞、行人保护三种工况下对前横梁的分析结果；
[0010]步骤五，依分析结果对前横梁进行安全特性评估，判断前横梁是否满足安全特性；若否，则进入步骤六；若是，则进入步骤七；
[0011]步骤六，结合安全特性及工艺布置进行结构优化，并根据优化结果进行模型调整；返回步骤三；
[0012]步骤七，输出前横梁的结构、厚度、材料参数；
[0013]步骤八，根据所述参数，制造前横梁。
[0014]进一步地，所述车型设计数据包括结构设计数据和车型参数。
[0015]进一步地，所述对前横梁的分析结果包括对碰撞过程中的抗弯特性、吸能百分比、碰撞力的传递方式的分析结果。
[0016]进一步地，所述步骤八具体包括:根据所述结构、厚度、材料参数，制造前横梁模具；将液态金属注入所述模具；金属冷却后，得到毛坯并将所述毛坯取出；加工所述毛坯，得到前横梁。
[0017]本发明的车辆前横梁制造方法由于在设计阶段对前横梁进行结构优化、并进行相应模型调整，因此能够在确保前横梁满足各项安全性能的同时，缩短设计周期、节省开发和实验费用。
[0018]进一步地，本发明运用有限元仿真技术评估前横梁对整车碰撞、低速碰撞、行人保护工况下的安全特性，能够可以用有限的、相互关联的单元模拟无限的复杂体，使复杂的、感觉无处下手的汽车碰撞问题简单化。
[0019]根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中:
[0021]图1是根据本发明一个实施例的车辆前横梁制造方法的流程图。
【具体实施方式】
[0022]图1是根据本发明一个实施例的车辆前横梁制造方法的流程图。在图1所述的实施例中，车辆前横梁制造方法至少包括步骤101至步骤108。
[0023]如图1所示，步骤101为:根据车型设计数据，建立整车有限元模型；步骤102为:对所述模型进行细化调整；步骤103为计算调整后的模型；步骤104为:得到在整车碰撞、低速碰撞、行人保护三种工况下对前横梁的分析结果；步骤105为:依分析结果对前横梁进行安全特性评估，判断前横梁是否满足安全特性，若否，则进入步骤106，若是，则进入步骤107 ;步骤106为:结合安全特性及工艺布置进行结构优化，并根据优化结果进行模型调整，返回步骤103 ;步骤107为:输出前横梁的结构、厚度、材料参数；步骤108为:根据所述参数，制造前横梁。
[0024]上述技术方案可以分为三个阶段:步骤101、步骤102为有限元模型建立阶段，其主要用于为下面的碰撞仿真分析阶段准备有限元模型；步骤103至步骤105为碰撞仿真分析阶段，其用于分析前横梁在整车碰撞、低速碰撞、行人保护三种工况下的抗弯特性、吸能(前部撞击能量)百分比及碰撞力的传递方式，判断前横梁是否满足安全特性；步骤105至步骤108为前横梁结构设计阶段，用于对前横梁结构进行优化，并进行碰撞安全仿真验证，使前横梁特性能够满足碰撞安全的要求，为车型工程设计阶段提供输入，指导前横梁结构设计。
[0025]在上述技术方案的步骤105和步骤106中，能够在前横梁结构设计阶段对前横梁进行结构优化、并进行相应模型调整，因此能够在确保前横梁满足各项安全性能的同时，缩短设计周期、节省开发和实验费用。另外，运用有限元仿真技术评估前横梁对整车碰撞、低速碰撞、行人保护工况下的安全特性，能够用有限的、相互关联的单元模拟无限的复杂体，使复杂的、感觉无处下手的汽车碰撞问题简单化。
[0026]在步骤101中，所述车型设计数据可以包括结构设计数据和车型参数，此处的结构设计数据可以为一般性的CAD (Computer Aided Design,计算机辅助设计)数据,此处的车型参数为特定的欲设计的车辆的参数。这是由于每辆车的结构都存在差异，因此其参数也应当存在差别。在步骤101中所建立的模型仅仅是一个粗略的模型，还需要在步骤102中进行细化调整，例如根据已有的模型库对一些建模中没有的细节结构进行添加，根据预设的规则对粗略的模型参数进行预定调整等等，这样才使得模型与真实的前横梁更为接近，也使得下面步骤中的分析结果更为精确。[0027]在步骤104、步骤105中，所述分析结果可以包括对碰撞过程中的抗弯特性、吸能百分比、碰撞力的传递方式的分析结果。这是由于抗弯特性、吸能百分比、碰撞力的传递方式是前横梁在整车碰撞、低速碰撞、行人保护工况这三种工况下最为重要的三项性能，对这三种工况的每种工况下的这三项性能进行分析，可以得到较为准确的分析结果。在步骤105中根据分析结果前横梁进行安全特性评估，即可判断前横梁是否满足安全特性。该安全特性评估至少包括对以下几个方面的评估:前横梁变形情况评估、前横梁吸能情况评估、车身侵入量评估、碰撞力传力路径评估、整车加速度评估、零部件损坏情况评估。
[0028]在步骤106中，结合步骤105中判断的安全特性对模型进行调整，使之满足安全特性，与此同时，结合工艺布置和安全特性进行结构优化，能够在兼顾前横梁安全性能的同时，使其在工艺布置上更为合理、美观。
[0029]在本发明的一个实施例中，步骤108可以至少包括:根据所述结构、厚度、材料参数，制造前横梁模具；将液态金属注入所述模具；金属冷却后，得到毛坯并将所述毛坯取出；加工所述毛坯，得到前横梁。在本实施例中，此处的前横梁模具的制造方法仅为示例性的说明，用于更清楚地阐述步骤108。步骤108可以具体为其他制造前横梁的方法，本实施例提供的制造方法并不对其造成限定。
[0030]至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。
【权利要求】
1.一种车辆前横梁制造方法，包括: 步骤一，根据车型设计数据，建立整车有限元模型； 步骤二，对所述模型进行细化调整； 步骤三，计算调整后的模型； 步骤四，得到在整车碰撞、低速碰撞、行人保护三种工况下对前横梁的分析结果；步骤五，依分析结果对前横梁进行安全特性评估，判断前横梁是否满足安全特性；若否，则进入步骤六；若是，则进入步骤七； 步骤六，结合安全特性及工艺布置进行结构优化，并根据优化结果进行模型调整；返回步骤三； 步骤七，输出前横梁的结构、厚度、材料参数； 步骤八，根据所述参数，制造前横梁。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于， 所述车型设计数据包括结构设计数据和车型参数。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于， 所述对前横梁的分析结果包括对碰撞过程中的抗弯特性、吸能百分比、碰撞力的传递方式的分析结果。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于， 所述步骤八具体包括:根据所述结构、厚度、材料参数，制造前横梁模具；将液态金属注入所述模具；金属冷却后，得到毛坯并将所述毛坯取出；加工所述毛坯，得到前横梁。
【文档编号】G06F17/50GK103761362SQ201310727766
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2013年12月25日 优先权日:2013年12月25日
【发明者】杜丽娜, 门永新, 彭鸿, 陈勇, 吴成明, 冯擎峰 申请人:浙江吉利控股集团有限公司, 浙江吉利汽车研究院有限公司