一种适用于汽车的铝合金前防撞杠装置的制作方法

本实用新型属于汽车制造技术领域，具体涉及一种适用于汽车的铝合金前防撞杠装置。

背景技术：

前防撞杠装置是用钢板冲压、铝合金挤压、塑料注塑模压等各种方式而成杠体，与车身纵梁连接，作为汽车被动安全的第一道屏障，防撞杠是吸收和缓和外界冲击力、防护车身前部的重要安全装置。

前乘用车的前防撞杠主要有钣金冲压件拼焊成型、滚压成型及挤压成型三种形式，根据各主机厂的性能控制目标、重量控制目标等综合考量进行选用，以达到最优的性价比。其中前两种结构形式因焊接工艺成熟完善、材料选择范围多样等仍占现有市场绝大部分的车型，而受越来越严格的油耗指标等因素的影响。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于：满足越来越严格的油耗控制目标及碰撞安全性能的前提下，需要整车轻量化设计的需求，确保周边关联件的装配，及在出现低俗碰撞情况下保护机舱内部结构，降低维修成本，高速碰撞情况下吸能碰撞冲击的能量，保证乘员舱的生存空间。本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

一种适用于汽车的铝合金前防撞杠装置，包括防撞杠体和防撞杠体两端连接的吸能盒，所述防撞杠体为整体呈弧形的等截面空心杠体，防撞杠体的前侧中部凹陷，杠体内部自凹陷处的两端各设置一条加强肋板；防撞杠体的截面为异型“目”字型结构，所述异型“目”字型结构即外部由矩形一侧凹陷形成8边形、内部自凹陷处设置两条加强肋板的轴对称空心结构。

进一步的，所述吸能盒为等截面的盒体，吸能盒的截面为八棱“日”字型结构，所述八棱“日”字型结构即外部由8条棱构成8边形、内部设置1条横向加强肋板的轴对称空心结构。

进一步的，吸能盒外部的棱角处设置有诱导缺口。

进一步的，所述诱导缺口成对对称设置。

进一步的，所述防撞杠体通过挤压成型工艺制作。

进一步的，所述前防撞装置通过挤压成型工艺制作。

本实用新型的有益效果：

1）整个技术方案设计结构简单紧凑，充分利用铝材的挤压成型结构优势，降低零部件的开发成本及焊接精度控制成本；同时实现轻量化。

2）该技术方案杠体采用异型“目”字结构提高强度；在相同材料和同等断面尺寸下，这样设计的结构有利于增强横梁的强度和抗弯能力；该技术方案为在现有成熟铝合金“日”字型断面基础上结合企业开发实际工作，进行的优化型设计探索，进一步提升企业自身的设计研发能力。

3）引导溃缩型的吸能盒为内设局部加厚的加强肋板的八棱“日”字截面结构，且外部棱角处有引导溃变吸能的诱导缺口，均能在轻量化的同时，加强整体抗压能力。

下面结合附图和实施例对本实用新型作一详细描述。

附图说明

图1为本实用新型前防撞杠装置正视图；

图2为本实用新型前防撞杠装置轴测视图；

图3为防撞杠结构示意图；

图4为防撞杠截面结构示意图；

图5为吸能盒结构示意图；

图6为吸能盒截面结构示意图。

附图标记：1.防撞杠体；2.吸能盒；3.凹陷；4.加强肋板；5.诱导缺口。

具体实施方式

如图1~4所示，一种适用于汽车的铝合金前防撞杠装置，包括防撞杠体1和防撞杠体1两端连接的吸能盒2，所述防撞杠体1为整体呈弧形的等截面空心杠体，防撞杠体1的前侧中部凹陷3，杠体内部自凹陷3处的两端各设置一条加强肋板4；防撞杠体1的截面为异型“目”字型结构，所述异型“目”字型结构即外部由矩形一侧凹陷形成8边形、内部自凹陷处设置两条加强肋板的轴对称空心结构。

吸能盒2为等截面的盒体，吸能盒的截面为八棱“日”字型结构，所述八棱“日”字型结构即外部由8条棱构成8边形、内部设置1条横向加强肋板4的轴对称空心结构。

吸能盒2外部的棱角处设置有诱导缺口5。诱导缺口成对对称设置。

所述前防撞装置通过挤压成型工艺制作。

铝合金防撞杠的吸能盒结构可以利用其自身成型挤压工艺，来根据CAE仿真计算优化，最终形成等截面，不等料厚的形状，在性能和重量之间找到最佳的平衡点，相较传统钢制吸能盒结构，在零件数量（不需要分件拼焊）、重量（密度降低、局部厚度减薄）、工艺性（无需多次工装焊接）及产品质量（一次成型，尺寸精度及结构强度好）方面具有优势。

吸能盒周边通过机加工缺口（尺寸及位置参照CAE仿真分析结果），来诱导吸能盒在碰撞过程的均衡、逐级的进行溃缩吸能。

铝合金前防撞杠杠体结构可以利用其自身成型挤压工艺，来根据CAE仿真计算优化，最终形成等截面，不等料厚的形状，在性能和重量之间找到最佳的平衡点，相较传统防撞杠杠体，在零件数量（不需要分件拼焊）、重量（密度降低、局部厚度减薄）、工艺性（无需多次工装焊接）及产品质量（一次成型，尺寸精度及结构强度好）方面具有优势。

铝合金前防撞杠杠体断面结构在前侧中间做了局部凹陷，结合内部局部加厚的加强肋板，形成了异型“目”字型，通过CAE仿真的三点弯曲试验分析，其防撞杠杠体的支反力峰值和总吸能量比现有的“日”字型截面杠体更好，结构强度和抗弯能力更优。