专利名称：改善碰撞性能的轿车前纵梁结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及汽车零部件领域，具体是一种改善碰撞性的轿车纵梁结构。
背景技术：
对于承载式车身碰撞时，轿车前纵梁是主要的受力部件。轿车前纵梁碰撞时如何变形，将直接决定乘员舱内乘员的安全。轿车的纵梁上搭载动力总成，受到猛烈撞击后，由于纵梁的溃缩变形，动力总成很容易侵入防火墙，进入乘员舱，对乘员舱乘客造成很大的伤害。专利号为200810216368. 6的发明专利公开了一种车身前纵梁，它在纵梁前部与纵梁后部之间增设了一个三通槽状的连接件，可以在发生碰撞时将撞击力朝水平方向分担，但依旧没有解决动力总成容易侵入乘员舱造成伤害的问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述背景技术存在的不足，提出一种结构简单、在碰撞发生时，使得前纵梁做下沉变形，使得发动机部件向下沉，以提高乘员舱安全的改善碰撞性能的轿车前纵梁结构。为了实现以上目的，本发明提供的一种改善碰撞性能的轿车前纵梁结构，包括封闭腔状结构的前纵梁梁体，前纵梁梁体包括前段、过渡段和后段，在水平面内过渡段突出高于前段和后段，发动机悬置孔设在前段上；过渡段的内侧面下部设有变形导向凹槽，过渡段的顶面设有变形导向加强结构，所述变形导向凹槽是沿前纵梁的过渡段的由上自下的方向设置。所述的变形导向加强结构可以是在过渡段顶面上设置的变形导向加强筋，也可以是过渡段顶板的厚度大于过渡段底板的厚度，或过渡段的侧面板上设置变形导向加强筋， 或过渡段的侧面板上部的厚度大于过渡段的侧面板下部的厚度，也或是上述结构的组合。上述前段、过渡段和后段的高低均是指前纵梁梁体的线形在垂直截面的形状。所述过渡段的顶面设置变形导向加强筋是前纵梁过渡段处的顶面外表面或内表面设置变形导向加强筋。本发明的轿车前纵梁采用在水平面内具有突出的高于前段和后段的过渡段结构， 过渡段的内侧面下部设有变形导向凹槽，过渡段的顶面设有变形导向加强筋，使在梁的强度分布上，过渡段的顶部要高于过渡段底部。所述变形导向凹槽至少两个，间隔设在过渡段的侧面下部，至少两个变形导向凹槽的方向指向同一圆心或突出的过渡段高点B。所述变形导向凹槽间隔设在过渡段的侧面下部有三个，三个变形导向凹槽的方向指向同一圆心或突出的过渡段高点B。上述三个变形导向凹槽的方向指向同一圆心指的是三个变形导向凹槽的延长线交汇于同一圆心，或是并不交汇于同一圆心，但趋向同一圆心形成两两相交。上述三个变形导向凹槽的方向指向突出的过渡段高点B指的是三个变形导向凹槽的延长线交汇于突出的过渡段高点B，或是并不交汇于突出的过渡段高点B，但趋向突出的过渡段高点B形成两两相交。所述过渡段高点B是过渡段相对于水平面内突出的最高的位置，针对弧形的过渡段，就是弧形在水平面的最高位置。上述变形导向凹槽的分布结构使得变形导向凹槽呈圆面扇形分布，这样给出了碰撞的变形空间，引导变形，特别是前段相对后段的向下的变形。所述变形导向凹槽下部的宽度L2大于变形导向凹槽上部的宽度Li。可以是有下向上宽度渐变小的结构。所述变形导向凹槽下部的深度H2大于变形导向凹槽上部的深度HI。可以是有下向上深度渐变浅的结构。上述变形导向凹槽宽度的结构也是进一步实现引导前纵梁在碰撞时前段的向下变形的保证。所述过渡段的高点B向前与水平面之间有1 10°的夹角、过渡段的高点B向后与水平面之间有11 35°的夹角。所述过渡段是弧线段，前段是直线段或曲线段，后段是直线段或曲线段；弧线段高点B到前段前端面的距离大于弧线段高点B到后段后端面的距离。所述前段的直线段与过渡段的弧线段相切，后段的直线段与过渡段的弧线段相切。所述过渡段是弧线段，前段是与过渡段的弧线段相切的曲线段，后段是与过渡段的弧线段相切的曲线段。上述技术方案使得前纵梁的线形是具有低、高、低的“弯弓”形状，在实现前纵梁碰撞导向时易于制造。上述前纵梁的线形高点B向前的角度小于向后的角度，以及高点B到前后端的距离充分考虑到车辆前纵梁之间零件总称的布置空间，以及车型结构的设计。所述后段前端部的垂直截面的截面面积小于后段后端部的垂直截面的截面面积。 即后段的前纵梁部分是变截面结构，可以是渐变大的结构。过渡段也称为变形区。前纵梁的最前端部分高度稍低于纵梁主要变形区，使前纵梁整体上有一个弓形， 弓形位置在悬置点后，在纵梁变形区；在前纵梁的变形区内侧面增加变形导向凹槽，指向圆心或指向高点B的呈扇形分布，在前纵梁内顶面设有变形导向加强筋。在轿车发生碰撞后， 由于前纵梁的变形区内侧面增加变形导向凹槽，以及前纵梁上部的变形导向加强筋，从前纵梁将向下弯曲变形，由于发动机悬置孔位于变形区前部，从而使发动机安装点下沉，直接造成动力总成下沉，从而达到避免动力总成侵入驾驶舱后对乘员造成伤害的目的，有效保证乘员的生命安全。其结构简单，构思巧妙，在不增加整车成本的基础上，却有效提高轿车的碰撞安全性能，动力总成下沉，提高100%正碰和40%偏置碰的安全性能20%。
图1为本发明结构示意图；图2为本发明原理图；图3为本发明过渡段的结构示意图4为图3中I-I位置剖视图；图5为本发明整车装配图；图中1-前段；2-后段；3-过渡段；1.1-发动机悬置孔；3.1-变形导向凹槽； 3. 2-变形导向加强筋；R-车辆水平前进方向；B-高点；α -过渡段的高点向前与水平面间的夹角；β-过渡段的高点向后与水平面之间的夹角；Ll-变形导向凹槽下部的宽度； L2-变形导向凹槽上部的宽度；Hl-变形导向凹槽上部的深度；Η2-变形导向凹槽下部的深度。
具体实施例方式下面结合附图及实施例对本发明作进一步说明。实施例如图1所示，本发明所设计的一种改善碰撞性能的轿车前纵梁结构，包括封闭腔状结构的前纵梁梁体，它是由内半壳和外半壳冲压后，焊接而成的整体截面为盒形的封闭腔状结构。前纵梁梁体包括前段1、过渡段3和后段2。过渡段3也称为变形区。在水平面内过渡段3突出高于前段1和后段2，发动机悬置孔1. 1设在前段1上。如图2所示，所述过渡段的高点B向前与水平面之间的夹角α为8°、过渡段的高点B向后与水平面之间的夹角β为30°。所述过渡段3是弧线段，前段1是直线段线形， 后段2是直线段线形；所述前段1的直线段与过渡段3的弧线段相切，后段2的直线段与过渡段3的弧线段相切。弧线段高点B到前段1前端面的距离大于弧线段高点B到后段2后端面的距离。所述后段2前端部的垂直截面的截面面积小于后段2后端部的垂直截面的截面面积。上述技术方案使得前纵梁的线形是具有低、高、低的“弯弓”形状，在实现前纵梁碰撞导向时易于制造。上述线形高点B向前的角度小于向后的角度，以及高点B到前后端的距离充分考虑到车辆前纵梁之间零件总成的布置空间，以及车型结构的设计。上述前纵梁低、高、低的线形结构可以是渐变的多段曲线构成，高点B在过渡段3 即变形区，或有直线、曲线(弧线段)、直线构成。如图3和图4所示，所述过渡段3的顶面外表面设有变形导向加强筋3. 2 ；变形导向加强筋3. 2跨过过渡段弧形的高点B。所述过渡段3的内侧面下部，由上自下的方向设有三个变形导向凹槽3. 1，变形导向凹槽3. 1呈圆面扇形分布，三个变形导向凹槽3. 1的方向指向同一圆心或突出的过渡段3的高点B。以其中一个变形导向凹槽3. 1为例，变形导向凹槽下部的宽度L2大于变形导向凹槽上部的宽度Li，变形导向凹槽3. 1下部的深度Η2大于变形导向凹槽3. 1上部的深度HI。在梁的强度分布上，过渡段3的顶部要高于过渡段3底部。上述变形导向凹槽3. 1的分布结构显示使得变形导向凹槽3. 1呈圆面扇形分布， 这样给出了碰撞的变形空间，引导变形，特别是前段1相对后段2的向下的变形。上述变形导向凹槽3. 1宽度和深度的结构也是进一步实现引导前纵梁在碰撞时的向下变形的保证。所述变形导向凹槽3. 1设置在过渡段3内侧面下部，其上部没有设置变形导向凹槽3.1，本实施例中在前纵梁(过渡段幻内侧面上部的1/3区域位置没有变形导向凹槽 3.1。即非贯通槽。
权利要求
1.一种改善碰撞性能的轿车前纵梁结构，包括封闭腔状结构的前纵梁梁体，其特征在于前纵梁梁体包括前段(1)、过渡段C3)和后段O)；在垂直截面内，过渡段C3)突出高于前段⑴和后段O)，发动机悬置孔(1. 1)设在前段⑴上；过渡段⑶的侧面下部设有变形导向凹槽(3. 1)，过渡段(3)的上部设有变形导向加强结构，所述变形导向凹槽(3. 1)是沿前纵梁的过渡段(3)由上自下的方向设置。
2.根据权利要求1所述改善碰撞性能的轿车前纵梁结构，其特征在于所述变形导向凹槽(3. 1)至少两个，间隔设在过渡段(3)的侧面下部，至少两个变形导向凹槽(3. 1)的方向指向同一圆心或突出的过渡段(3)高点。
3.根据权利要求1或2所述改善碰撞性能的轿车前纵梁结构，其特征在于所述变形导向凹槽(3. 1)间隔设在过渡段(3)的内侧面下部有三个，三个变形导向凹槽(3. 1)的方向指向同一圆心或突出的过渡段(3)高点。
4.根据权利要求3所述改善碰撞性能的轿车前纵梁结构，其特征在于所述变形导向凹槽下部的宽度大于变形导向凹槽上部的宽度。
5.根据权利要求3所述改善碰撞性能的轿车前纵梁结构，其特征在于所述变形导向凹槽下部的深度大于变形导向凹槽上部的深度。
6.根据权利要求1所述改善碰撞性能的轿车前纵梁结构，其特征在于所述过渡段(3) 的高点向前与水平面之间有1 10°的夹角、过渡段(3)的高点向后与水平面之间有11 35°的夹角。
7.根据权利要求1或2或4或5或6所述改善碰撞性能的轿车前纵梁结构，其特征在于所述过渡段(3)是弧线段，前段(1)是直线段或曲线段，后段(2)是直线段或曲线段，弧线段高点到前段(1)前端面的距离大于弧线段高点到后段(2)后端面的距离。
8.根据权利要求7所述改善碰撞性能的轿车前纵梁结构，其特征在于所述前段(1) 的直线段与过渡段(3)的弧线段相切，后段O)的直线段与过渡段(3)的弧线段相切。
9.根据权利要求7所述改善碰撞性能的轿车前纵梁结构，其特征在于所述过渡段(3) 是弧线段，前段(1)是与过渡段(3)的弧线段相切的曲线段，后段(2)是与过渡段(3)的弧线段相切的曲线段。
10.根据权利要求1或8或9所述改善碰撞性能的轿车前纵梁结构，其特征在于所述后段( 前端部的垂直截面的截面面积小于后段( 后端部的垂直截面的截面面积。
11.根据权利要求1所述改善碰撞性能的轿车前纵梁结构，其特征在于所述变形导向加强结构是过渡段C3)顶面上设置的变形导向加强筋(3. 2)。
12.根据权利要求1所述改善碰撞性能的轿车前纵梁结构，其特征在于所述变形导向加强筋(3. 2)跨越过渡段( 顶面高点与过渡段( 连接。
全文摘要
本发明公开了一种改善碰撞性能的轿车前纵梁结构，包括封闭腔状结构的前纵梁梁体，其特征在于前纵梁梁体包括前段、过渡段和后段，在垂直截面内，过渡段突出高于前段和后段，发动机悬置孔设在前段上；过渡段的侧面下部设有变形导向凹槽，过渡段的顶面设有变形导向加强筋，所述变形导向凹槽是沿前纵梁的过渡段由上自下的方向设置。本发明具有结构简单，构思巧妙，在不增加整车成本的基础上，却有效提高轿车的碰撞安全性能，使动力总成下沉，提高100％正碰和40％偏置碰的安全性能20％的有益效果。
文档编号B62D21/15GK102490789SQ20111043066
公开日2012年6月13日 申请日期2011年12月20日 优先权日2011年12月20日
发明者朱永胜, 杜大勇, 王云中, 陈海龙 申请人:东风汽车公司