CN219428065U - 一种高安全性的轻量化汽车防撞梁 - Google Patents

Abstract

一种高安全性的轻量化汽车防撞梁，所述防撞梁包括横梁本体、吸能盒、安装板和局部加强件，所述吸能盒设置有两个，分别固定在所述横梁本体两端，所述安装板固定在所述吸能盒的底部，所述横梁本体内部设置有型腔，所述局部加强件固定在型腔中。本实用新型防撞横梁本体分为多段弧大角度弯折，并限定防撞横梁型腔内壁的夹角，提高碰撞中的抗弯性，防撞梁型腔内安装局部加强件，增强防撞梁的刚度。

Description

一种高安全性的轻量化汽车防撞梁

技术领域

本实用新型涉及一种汽车防撞梁，尤其涉及一种兼具抗弯性、高速碰撞安全性的轻量化汽车防撞梁。

背景技术

汽车防撞梁是车辆前端碰撞吸能的重要***件，特别是在高速碰撞工况下，汽车防撞梁的作用尤为凸显，如MPDB工况，两车相对碰撞速度达到100km/h，碰撞能量大，对汽车防撞梁的抗弯性以及吸能效率提出更高的要求。同时要兼顾汽车轻量化，特别是近几年伴随新能源电动车的快速发展更是推动了汽车轻量化技术产业化应用发展。大量数据表明，汽车质量每降低100 kg，每行驶100 km可节约0.7 L的汽油消耗，二氧化碳排放可减少约5 g/km，这为国家2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和战略目标实现意义重大。因此，在保证重量增加较少的情况下，对汽车防撞梁总成进行局部结构优化，以应对高速碰撞安全性显得非常迫切。

目前，采用以下方法提高高速碰撞中防撞梁的抗弯性：（1）常规防撞梁的优化手段是提高料厚或提高材料强度来整体提高防撞梁的刚度，但是此方式大大增加了防撞梁的生产成本，同时在汽车轻量化方面失去了竞争优势。（2）现有的防撞梁，由于不合理的结构设计及料厚分布，或横梁局部区域薄弱，刚度不足，在高速碰撞中往往会出现横梁局部区域塌陷甚至断裂，安装板与吸能盒焊缝撕裂的现象，出现以上情况，防撞梁未能发挥出实际碰撞吸能的效果，作为车辆前端***件的作用大大降低。

实用新型内容

本实用新型为克服现有技术弊端，提供一种高安全性的轻量化汽车防撞梁，防撞横梁本体分为多段弧大角度弯折，并限定防撞横梁型腔内壁的夹角，提高碰撞中的抗弯性，防撞横梁型腔内安装局部加强件，增强防撞横梁的刚度。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种高安全性的轻量化汽车防撞梁，所述防撞梁包括横梁本体、吸能盒、安装板和局部加强件，所述吸能盒设置有两个，分别固定在所述横梁本体两端，所述安装板固定在所述吸能盒的底部，所述横梁本体内部设置有型腔，所述局部加强件固定在型腔中。

上述高安全性的轻量化汽车防撞梁，所述横梁本体通过等截面拉弯为弧状，至少设置为三段，中间定弧顶端切线与端部直线段的夹角β≤45°。

上述高安全性的轻量化汽车防撞梁，所述横梁本体内部并排设置有第一封闭型腔、第二封闭型腔和第三封闭型腔，所述第一封闭型腔的第一外侧壁和第三封闭型腔的第三外侧壁与所述横梁本体的内壁夹角α均为82°-90°，所述第二封闭型腔的两个侧壁设置为弧形，弧度为R80-R110，所述横梁本体的内壁和外壁的两端均设置有法兰边。

上述高安全性的轻量化汽车防撞梁，所述局部加强件设置为中空管状，其沿Y方向设置在所述第一封闭型腔和/或第三封闭型腔中，所述局部加强件的外壁与所述第一封闭型腔和/或第三封闭型腔的内壁之间的间隙0mm＜L≤1mm，所述局部加强件外壁两端均通过抽芯铆钉与所述横梁本体的外壁固定连接，避免车辆行驶颠簸过程中出现异响。

上述高安全性的轻量化汽车防撞梁，所述第一封闭型腔的第一外侧壁和/或第三封闭型腔的第三外侧壁上由外向内设置有扎铆凹陷，所述扎铆凹陷分别位于在所述局部加强件的两端。

上述高安全性的轻量化汽车防撞梁，所述吸能盒内壁侧圆角处各开有两个溃缩孔，外壁侧圆角各处开有一个溃缩孔，所述安装板在所述吸能盒外壁侧根部设有翻边结构，翻边高度H为15mm-25mm，所述翻边结构的上边缘与所述吸能盒外侧面焊接，所述吸能盒其余侧面根部直接与所述安装板焊接。

本实用新型的有益效果是：本实用新型在横梁本体封闭型腔中设置局部加强件，两端通过扎铆凹陷限位在封闭型腔的Y方向上，横梁本体和局部加强件共同拉弯成弧形弯曲，并通过抽芯铆钉连接固定，既实现局部增强横梁刚度，提高车辆高速碰撞的安全性，同时兼顾轻量化。吸能盒根部与安装板为分段式焊接，可以避免吸能盒根部与安装板由于焊接热影响造成的应力集中，可以降低高速碰撞中吸能盒外壁侧由于Y向力过大造成焊缝撕裂风险，避免出现吸能盒未正常压溃而与安装板焊缝撕裂的情况。本实用新型防撞梁适用于汽车前端外部各种造型及安装需求。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

图1为本实用新型总成结构示意图；

图2为防撞横梁本体弧型结构示意图；

图3为横梁本体断面结构示意图；

图4为横梁本体与局部加强件连接结构示意图；

图5为横梁本体与局部加强件连接断面结构示意图；

图6为左侧吸能盒总成结构示意图。

图中：1、横梁本体；1-1、第一封闭型腔；1-11、第一外侧壁；1-2、第二封闭型腔；1-3、第三封闭型腔；1-31、第三外侧壁；1-4、内壁；1-5、外壁；1-6、法兰边；2、吸能盒；2-1、溃缩孔；3、安装板；3-1、翻边结构；4、局部加强件；5、抽芯铆钉；6、扎铆凹陷。

实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

参看图1、图2和图4，本实用新型高安全性的轻量化汽车防撞梁包括横梁本体1、吸能盒2、安装板3和局部加强件4，所述横梁本体1通过等截面拉弯为弧状，实现大角度弯折，横梁本体至少设置为三段，中间定弧顶端切线与端部直线段的夹角β≤45°，以更好地适应车辆前部的造型变化，所述吸能盒2设置有两个，分别焊接固定在所述横梁本体1两端下方，所述安装板3固定在所述吸能盒2的底部，所述横梁本体1内部设置有型腔，所述局部加强件4固定在型腔中。

参看图3，所述横梁本体1内部并排设置有第一封闭型腔1-1、第二封闭型腔1-2和第三封闭型腔1-3，所述第一封闭型腔1-1的第一外侧壁1-11和第三封闭型腔的第三外侧壁1-31与所述横梁本体1的内壁1-4夹角α均为82°-90°，所述第二封闭型腔1-2的两个侧壁设置为弧形，弧度为R80-R110，所述横梁本体1的内壁1-4和外壁1-5的两端均设置有法兰边1-6。此横梁本体断面结构在车辆碰撞中具有良好的抗弯性，同时降低了横梁中部断裂风险。

参看图图1、图4和图5，本实用新型局部加强件4设置为中空管状，其沿Y方向设置在所述第一封闭型腔1-1和/或第三封闭型腔1-3中，根据实际需要进行局部加强件数量、长度和Y方向位置的设置，需避开横梁本体两端的直线段与弧度段过渡区域，起到局部增强横梁本体刚度的作用，所述局部加强件4的外壁与所述第一封闭型腔1-1和/或第三封闭型腔1-3的内壁之间的间隙0mm＜L≤1mm，所述局部加强件4外壁两端均通过抽芯铆钉5与所述横梁本体1的外壁1-5固定连接，避免车辆行驶颠簸过程中出现异响。所述第一封闭型腔1-1的第一外侧壁1-11和/或第三封闭型腔1-3的第三外侧壁1-31上由外向内设置有扎铆凹陷6，所述扎铆凹陷6分别位于在所述局部加强件4的两端，扎铆凹陷向内的凸起用于对局部加强件Y方向的限位。

参看图6，所述吸能盒2内壁两个侧圆角处各开有两个溃缩孔2-1，外壁两个侧圆角处各开有一个溃缩孔，保证碰撞过程中吸能盒从前到后按照次序均匀压溃，所述安装板3在所述吸能盒2外壁侧根部设有翻边结构3-1，翻边高度H为15mm-25mm，所述翻边结构3-1的上边缘与所述吸能盒外侧面焊接，所述吸能盒其余侧面根部直接与所述安装板焊接。此结构打破传统吸能盒根部与安装板的满焊形式，改为分段式焊接，可以避免吸能盒根部与安装板由于焊接热影响造成的应力集中，可以降低高速碰撞中吸能盒外壁侧由于Y向力过大造成焊缝撕裂风险，避免出现吸能盒未正常压溃而与安装板焊缝撕裂的情况。

本实用新型防撞梁总构成为铝制结构。

Claims (6)

1.一种高安全性的轻量化汽车防撞梁，其特征在于：所述防撞梁包括横梁本体（1）、吸能盒（2）、安装板（3）和局部加强件（4），所述吸能盒（2）设置有两个，分别固定在所述横梁本体（1）两端，所述安装板（3）固定在所述吸能盒（2）的底部，所述横梁本体（1）内部设置有型腔，所述局部加强件（4）固定在型腔中。

2.根据权利要求1所述的高安全性的轻量化汽车防撞梁，其特征在于：所述横梁本体（1）通过等截面拉弯为弧状，至少设置为三段，中间定弧的顶点切线与端部直线段的夹角β≤45°。

3.根据权利要求2所述的高安全性的轻量化汽车防撞梁，其特征在于：所述横梁本体（1）内部并排设置有第一封闭型腔（1-1）、第二封闭型腔（1-2）和第三封闭型腔（1-3），所述第一封闭型腔（1-1）的第一外侧壁（1-11）和第三封闭型腔的第三外侧壁（1-31）与所述横梁本体（1）的内壁（1-4）夹角α均为82°-90°，所述第二封闭型腔（1-2）的两个侧壁设置为弧形，弧度为R80-R110，所述横梁本体（1）的内壁（1-4）和外壁（1-5）的两端均设置有法兰边（1-6）。

4.根据权利要求3所述的高安全性的轻量化汽车防撞梁，其特征在于：所述局部加强件（4）设置为中空管状，其沿Y方向设置在所述第一封闭型腔（1-1）和/或第三封闭型腔（1-3）中，所述局部加强件（4）的外壁与所述第一封闭型腔（1-1）和/或第三封闭型腔（1-3）的内壁之间的间隙0mm＜L≤1mm，所述局部加强件（4）外壁两端均通过抽芯铆钉（5）与所述横梁本体（1）的外壁（1-5）固定连接。

5.根据权利要求4所述的高安全性的轻量化汽车防撞梁，其特征在于：所述第一封闭型腔（1-1）的第一外侧壁（1-11）和/或第三封闭型腔（1-3）的第三外侧壁（1-31）上由外向内设置有扎铆凹陷（6），所述扎铆凹陷（6）分别位于在所述局部加强件（4）的两端。

6.根据权利要求5所述的高安全性的轻量化汽车防撞梁，其特征在于：所述吸能盒（2）内壁侧圆角处各开有两个溃缩孔（2-1），外壁侧圆角处各开有一个溃缩孔，所述安装板（3）在所述吸能盒（2）外壁侧根部设有翻边结构（3-1），翻边高度H为15mm-25mm，所述翻边结构（3-1）的上边缘与所述吸能盒外侧面焊接，所述吸能盒其余侧面根部直接与所述安装板焊接。