CN102616193A - 一种车辆保险杠及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车辆保险杠及其制备方法。所述车辆保险杠具有夹芯结构，其芯材为陶瓷颗粒/铝复合材料，所述陶瓷颗粒为氧化铝空心球与漂珠中的任何一种或两种的任意成分组合；所述保险杠的表面材料可以是铝与薄钢板中的任何一种；所述车辆保险杠的制备包括保险杠外壳的设计与制造、陶瓷颗粒在外壳中的装填、铝熔体在模具中的注入、铸件的冷却以及后续处理等工序。本发明不仅可制造出车辆上所需的、能吸收来自各个方向撞击动能的各种保险杠，有效保障司乘人员的安全，而且保险杠的制备是一次成型、从而使得保险杠的制造成本较低，另外，该保险杠还具有轻质等优点。

Description

一种车辆保险杠及其制备方法

技术领域

本发明涉及车辆的安全防护部件，特别是涉及一种能量吸收式保险杠及其制备方法。

背景技术

车辆保险杠的作用是保证车辆受撞时大部分碰撞动能可有效吸收，从而最大限度的保护司乘人员的安全。早期由钢板冲压而成的保险杠不能有效吸收碰撞动能；现在的车辆保险杠由蜂窝状的树脂材料制备，但蜂窝状树脂吸收撞击能的作用有限。为了获取高的车辆安全性能，人们研究了多种新型保险杠。专利(专利号ZL99221233.2)公开了一种高能量吸收型的泡沫金属保险杠，该保险杠是将小块能量吸收型的泡沫铝分散放置在防护面罩和车体之间，但该专利保险杠中的泡沫铝难以有效固定，且没有放置泡沫铝的位置不能有效抵挡外界的碰撞；为了避开专利(专利号ZL99221233.2)所公布保险杠的缺陷，专利(专利号ZL200420069769.0)公布了一种由外壳、泡沫铝能量吸收体和骨架三部分所构成的新型车辆保险杠，该保险杠具有优秀的碰撞能吸收特性，但由于泡沫铝的多孔性，专利中所述采用自攻螺丝固定泡沫铝的方式可能会导致泡沫铝在保险杠中固定不牢，从而影响该类保险杠长久使用的寿命。另外，上面所述两个专利均采用成品泡沫铝作为保险杠的构件，且均是通过组装、而不是一次成型保险杠，这样势必会导致保险杠成本较高。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是提供一种将装饰外表面、装配面与能量吸收体融于一体的车辆保险杠。

本发明所要解决的第二个技术问题提供车辆保险杠的制备方法。

为了解决上述第一个技术问题，本发明提供的车辆保险杠，包括装饰外表面和装配面，由所述的装饰外表面与所述的装配面构成的保险杠外壳且所述的装饰外表面和所述的装配面为同一种材质，在所述的装饰外表面与装配面之间设有复合材料夹芯，所述的复合材料夹芯为铝渗入陶瓷填料颗粒的缝隙而得到。

所述的陶瓷填料颗粒是指氧化铝空心球与漂珠中的任何一种或两种的任意比例组合，粒度范围为0.8～5mm；所述的铝是铸造铝合金系列中的任何一种。

所述的装饰外表面与装配面的材质选自铝与薄钢板中的任何一种。

为了解决上述第二个技术问题，本发明的提供的车辆保险杠制备方法，主要包括如下步骤：

第一步，根据车辆需求，设计并制造出由装饰外表面与装配面构成的保险杠外壳；

第二步，往所述的保险杠外壳中装填陶瓷填料颗粒；

第三步，对装填有陶瓷填料颗粒的保险杠外壳预热；

第四步，熔制出铝合金熔体；

第五步，采用公知的渗流技术将第四步所熔制熔体进入达到预热温度后的装填有陶瓷填料颗粒的保险杠外壳中，然后，对其冷却处理得到铸件；

第六步，将第五步所得铸件进行表面处理，即得到车辆保险杠。

第三步所述的预热温度低于第四步进行熔体熔制所采用铝合金熔点20～120℃。

所述的第四步铝合金熔体的熔制温度较所采用铝合金熔点高20～120℃。

第六步所述对铸件的表面处理指的是对铸件进行表面抛光处理，并同时还将对抛光后铸件的装饰外表面进行表面喷涂处理。

本发明的优点与积极效果：

(1)本发明所提供保险杠所具有的融装饰外表面、装配面与能量吸收体于一体的独特夹芯结构，可保证该保险杠的长使用寿命；

(2)本发明所提供保险杠的芯材由大部分陶瓷粒子构成、从而可有效降低价格较贵的铝合金的使用量；且保险杠通过一次成型获得。这些均可保证保险杠的制造成本较低。

(3)该保险杠的能量吸收性能优于由纯泡沫铝所构成的保险杠。

附图说明

图1是保险杠结构示意图。

图2是保险杠制备流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例对本发明作进一步说明，但本发明并不受此限制。

实施例1：

表面材料为不锈钢薄板和陶瓷填料粒子为氧化铝空心球的轿车用能量吸收式保险杠及其制备

参见图1，由装饰外表面110与装配面120构成的保险杠外壳100，在装饰外表面110与装配面120之间设有复合材料夹芯310，复合材料夹芯310为铝渗入陶瓷填料颗粒210的缝隙211而得到。本实施例陶瓷填料颗粒210采用粒径1.6-2.0mm的氧化铝空心球，其密度为0.4-0.5g/cm³；装饰外表面110采用厚度为0.6mm的304不锈钢板；装配面120采用3mm的304不锈钢板；芯材中铝为102合金。图2为本实施例制备制备保险杠的流程示意图。本实施例1的具体实施包括如下步骤：

(1)采用上述的装饰外表面110板材与装配面120板材焊接一个保险杠外壳100；

(2)将氧化铝空心球自位置A处装填到保险杠外壳100中；

(3)在500℃对装填有陶瓷填料颗粒210的保险杠外壳100进行预热；

(4)在680℃熔制出102合金熔体；

(5)采用渗流技术将102合金熔体熔体注入达到预热温度后的装填有陶瓷填料颗粒210的保险杠外壳100中，然后，对其进行水雾化冷却得到铸件；

(6)将所得铸件进行抛光，然后对装饰外表面110进行喷涂表面处理，即得到本发明的保险杠。

在位置保险杠外壳100的301、302、303、304处，通过采用自攻螺丝来实现本实施例所得保险杠与车体的装配。

实施例2：

表面材料为不锈钢薄板和陶瓷填料粒子为漂珠的轿车用能量吸收式保险杠及其制备

本实施例与实施例1基本相同，唯一不同的是采用了粒径1.6-2.0mm、密度为0.3g/cm³的漂珠作为陶瓷填料粒子。

实施例3：

表面材料为铝和陶瓷填料粒子为氧化铝空心球的轿车用能量吸收式保险杠及其制备

本实施例采用粒径1.6-2.0mm的氧化铝空心球，其密度为0.4-0.5g/cm³；装饰外表面110采用厚度为1.26mm的LY12铝板；装配面120采用5mm的LY12铝板；芯材中铝为102合金。

实施的具体步骤同实施例1。

实施例4：

表面材料为铝和陶瓷填料粒子为漂珠的轿车用能量吸收式保险杠及其制备

本实施例与实施例3基本相同，唯一不同的是采用了粒径1.6-2.0mm、密度为0.3g/cm³的漂珠作为陶瓷填料粒子。

Claims (7)

1.一种车辆保险杠，包括装饰外表面(110)和装配面(120)，其特征在于：由所述的装饰外表面(110)与所述的装配面(120)构成的保险杠外壳(100)且所述的装饰外表面(110)和所述的装配面(120)为同一种材质，在所述的装饰外表面(110)与装配面(120)之间设有复合材料夹芯(310)，所述的复合材料夹芯(310)为铝渗入陶瓷填料颗粒(210)的缝隙(211)而得到。

2.根据权利要求1所述的车辆保险杠，其特征在于：所述的陶瓷填料颗粒(210)是指氧化铝空心球与漂珠中的任何一种或两种的任意比例组合，粒度范围为0.8～5mm；所述的铝是铸造铝合金系列中的任何一种。

3.根据权利要求1或2所述的车辆保险杠，其特征在于：所述的装饰外表面(110)与装配面(120)的材质选自铝与薄钢板中的任何一种。

4.制备权利要求1所述的车辆保险杠的方法，其特征在于：包括如下步骤：

第一步，根据车辆需求，设计并制造出由装饰外表面(110)与装配面(120)构成的保险杠外壳(100)；

第二步，往所述的保险杠外壳(100)中装填陶瓷填料颗粒(210)；

第三步，对装填有陶瓷填料颗粒(210)的保险杠外壳(100)预热；

第四步，熔制出铝合金熔体；

第五步，采用公知的渗流技术将第四步所熔制熔体进入达到预热温度后的装填有陶瓷填料颗粒(210)的保险杠外壳(100)中，然后，对其冷却处理得到铸件；

第六步，将第五步所得铸件进行表面处理，即得到车辆保险杠。

5.根据权利要求4所述的制备车辆保险杠的方法，其特征是：第三步所述的预热温度低于第四步进行熔体熔制所采用铝合金熔点20～120℃。

6.根据权利要求4或5所述的制备车辆保险杠的方法，其特征是：所述的第四步铝合金熔体的熔制温度较所采用铝合金熔点高20～120℃。

7.根据权利要求4或5所述的制备车辆保险杠的方法，其特征是：第六步所述对铸件的表面处理指的是对铸件进行表面抛光处理，并同时还将对抛光后铸件的装饰外表面(110)进行表面喷涂处理。

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