一种汽车碰撞吸能装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种汽车碰撞吸能装置，包括正弦式波纹防撞梁和加强型吸能盒；防撞梁包括泡沫拱板、正弦式波纹壳体和填充层；泡沫拱板安装在正弦式波纹壳体前端；正弦式波纹壳体上下表面均成溃缩波纹形状，其空腔内部设置有一对正弦式波峰波谷相对应的波状纹薄壁板，填充层填充在波形范围外；吸能盒外部为周向规律排布的褶皱圆柱体薄壁结构，内部为内变截面圆形薄壁结构，圆柱体薄壁结构与内变截面圆形薄壁结构通过正弦式波纹状加强筋板相连接；吸能盒一端与所述正弦式波纹壳体后端相连接，另一端与汽车前纵梁相连接。本发明专利技术克服了传统汽车防撞梁吸能不稳定、吸能效率低、多角度冲击适应差的问题，以保护汽车乘员的生命及财产安全。

A vehicle collision energy absorption device

The invention discloses an automobile collision energy absorbing device, including sinusoidal corrugated bumper beams and reinforced the energy absorbing box; anticollision beam including foam board, sinusoidal corrugated arch shell and foam filling layer; arch plate mounted on the front end of sinusoidal corrugated shell; sinusoidal corrugated shell under surface collapse into a corrugated shape the internal cavity, is provided with a pair of sinusoidal wave crests and troughs corresponding repand thin wall, filling layer is filled in the waveform range; the energy absorbing box for the external cylinder circumferential folds of thin-walled structure of arrangement, internal inner circular cross-section thin-walled structure, circular section thin-walled structures connected by sinusoidal corrugated strengthening stiffened plate of thin-walled structure and variable cylinder; energy absorbing box end and the sinusoidal corrugated shell is connected, the other end is connected with the automobile front rail. The invention overcomes the problems of traditional automobile collision avoidance beam, such as unstable energy absorption, low energy absorption efficiency and multi angle impact and poor adaptation, so as to protect the occupant's life and property safety.

【技术实现步骤摘要】
一种汽车碰撞吸能装置
本专利技术涉及汽车被动安全防护领域，具体涉及到汽车碰撞时一种由防撞梁和吸能盒构成的碰撞吸能装置。
技术介绍
随着工业技术的进步，汽车产业发展迅速，人均占有量显著提高，在改善人类生活水平的同时也致使了交通事故的频繁发生。机动车交通事故一直以来都是一个世界性的问题，威胁着人类的生命以及财产安全，因此提高汽车的耐撞性防护一直以来都是一个挑战性课题。汽车发生碰撞时主要由车身前后部的防撞梁和吸能盒通过不可逆的变形将碰撞动能转化成变形能以起到保护人员安全的作用。目前，应用在大多数汽车车身上的防撞梁为简单空腔结构，而与之配合的吸能盒仍然是普通构型管件，包括薄壁直管、薄壁锥管等。汽车在发生正向碰撞时，传统防撞梁总成结构具有稳定的力学冲击特性，而在实际发生机动车事故时大多都是有角度的斜向碰撞，传统薄壁的防撞梁总成结构很容易发生力学失稳，能量吸收与保护成员的局限性变得越来越明显。由于碰撞因素的不确定性，良好的防撞梁总成结构应在剧烈碰撞过程中保持一定的力学稳定性，以确保碰撞结构产生稳定的形变，从而使得碰撞能量有效地被吸收。因此，由传统薄壁组成的汽车前防撞梁和吸能盒总成结构已不能满足当前汽车安全性对防撞结构的要求，设计一种新型的防撞梁结构总成尤为重要。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术之不足，提供结构简单，配置合理，稳定性较高的汽车碰撞吸能装置，克服传统汽车防撞梁吸能不稳定、吸能效率低、多角度冲击适应差的问题，以保护汽车乘员的生命及财产安全。为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种汽车碰撞吸能装置，该装置主要包括正弦式波纹防撞梁和加强型吸能盒两大部分。所述正弦式波纹防撞梁主要包括前端泡沫拱板、正弦式波纹壳体与填充层。所述泡沫拱板安装在正弦式波纹壳体前端，具有一定的弧度，其材料选择为工程泡沫塑料，与前端保险杠配合可尽可能的保障行人安全。另外，该正弦式波纹壳体区别于传统防撞梁壳体，除了在其上下表面均成溃缩波纹形状外，在其空腔内部布置一对正弦式波峰波谷相对应的波状纹薄壁板，在波形范围外填充相应的填充层。所述填充层可包括轻质强度高的铝泡沫、加强型橡胶等。所述正弦式波纹防撞梁受到外力冲击时，内部的两波状纹薄壁板由于波峰波谷相对在碰撞过程中相互交涉可有效改善吸能，而且波纹面可诱导壳体产生溃缩，与填充层配合，填充层在挤压的过程中材料向波形中延伸产生膨胀，进一步引导结构碰撞溃缩时的稳定形变。所述加强型吸能盒为多胞圆柱结构，其中，外部为周向规律排布的褶皱圆柱薄壁结构，内部为内变截面圆形薄壁结构和正弦式波纹状加强筋板。所述正弦式波纹状加强筋板将内变截面薄壁结构与外圆柱体薄壁结构进行连接。所述内变截面薄壁结构在多角度冲击时更加不易失稳，稳定性好。结合所述正弦式波纹状加强筋板，进一步改善了其力学性能。优选的，所述正弦式波纹状加强筋板由梯形平板壁面与正弦波纹曲面通过卡槽拼接一体。所述内变截面圆形薄壁结构由无锥度圆管与有锥度圆管组成，其中，有锥度的一端截面直径较大且在加强型吸能盒的底部，即冲击端的另一侧。本专利技术具有如下有益效果：1.溃缩形变稳定。本专利技术中的正弦式波纹防撞梁壳体上下面以及中间板面呈现溃缩波纹状，其结构形式对冲击应变具有一定的诱导作用，促使正弦式波纹防撞梁产生有效的吸能稳定形变。所述填充层在挤压的过程中膨胀并渗入波形空间，与溃缩波相互配合作用，在冲击力方向上能够产生更加稳定的形变。同样，本专利技术的加强型吸能盒外部布置的褶皱结构，以及由梯形平板壁面与正弦波纹曲面通过卡槽拼接一体的正弦式波纹状加强筋板，与普通多胞管体壁面相比，该正弦式波纹状加强筋板在碰撞溃缩的过程中通过引导壁面形变，从而影响吸能盒整体溃缩形式，有效降低初始碰撞力，冲击效应更加平稳。2.吸能效率高，防撞效果明显。本专利技术中的正弦式波纹壳体通过波纹面形式与填充层相结合，在保证冲击平稳过渡的力学形变下，填充层在渗入波形空间时膨胀形变，配合波形壁面相互挤压，以及内部波状纹薄壁板之间碰撞干涉，可有效提高正弦式波纹壳体的吸能效率。本专利技术中的加强型吸能盒内部连接的正弦式波纹状加强筋板与圆柱体吸能盒壁面组成加强型多胞结构，吸能效率高于普通结构的吸能盒。3.多角度冲击适应性高本专利技术中所涉及的加强型吸能盒的内变截面圆形薄壁结构由无锥度圆管与锥度圆管组成，其中，有锥度的一端在吸能盒的底部，即冲击端的另一侧。通过设置底部锥度结构与正弦式波纹状加强筋板结合，有效抵抗了有角度冲击下的力学失稳现象产生。通过设置合理的无锥度圆管与锥度圆管参数比例匹配，选择合适的比例系数，能够有效的提高结构整体在多角度斜向冲击下的稳定性，更好发挥材料的利用率，避免因吸能结构在斜向冲击下失稳而大幅度降低吸能效率危及汽车乘员的生命及其财产安全。以下结合附图及实施例对本专利技术作进一步详细说明，但本专利技术的一种汽车碰撞吸能装置不局限于实施例。附图说明图1为本专利技术一种汽车碰撞吸能装置结构示意图；图2为本专利技术的正弦式波纹防撞梁端面图；图3为本专利技术的加强型吸能盒结构示意图；图4为本专利技术的加强型吸能盒俯视图；图5为本专利技术的内变截面圆形薄壁结构剖视图；图6为本专利技术的正弦式波纹状加强筋板示意图；图7为本专利技术的正弦波曲面示意图；图8为本专利技术的梯形平板壁面结构示意图。附图标记：1、正弦式波纹防撞梁，11、泡沫拱板，12、正弦式波纹壳体，13、波状纹薄壁板，14、填充层，15、第一薄板，16、第二薄板，2、加强型吸能盒，21、圆柱体薄壁结构，211、褶皱，22、内变截面圆形薄壁结构，221、无锥度圆管，222、锥度圆管，23、正弦式波纹状加强筋板，231、梯形平板壁面，2311、卡槽，232、正弦波曲面，24、第三薄板，25、第四薄板。具体实施方式下面结合具体实施例进一步阐述说明。应该说明的是：以下实施例仅用以说明本专利技术并非限制本专利技术所描述的技术方案，一切不脱离本范围的技术方案及其改进均应包括在本专利技术的权利要求范围当中。本专利技术所提出了一种汽车碰撞吸能装置参见图1和图2所示，该专利技术所提出汽车碰撞吸能装置主要包括正弦式波纹防撞梁1和加强型吸能盒2，本实施例中可通过焊接将二者相连。其中，正弦式波纹防撞梁1由泡沫拱板11、波纹状薄壁板13、填充层14、用于固定的第一薄板15和第二薄板16组成，可通过点焊将波纹状薄壁板13的两端分别固定在第一薄板15和第二薄板16上。所述加强型吸能盒2由带有褶皱211的圆柱体薄壁结构21、正弦式波纹状加强筋板23和内变截面圆形薄壁结构22等组成。本实施例中，所述加强型吸能盒2两端分别焊接有第三薄板24和第四薄板25，所述第三薄板24作为焊接件与正弦式波纹防撞梁1相连，所述第四薄板25作为法兰盘与汽车前纵梁通过螺栓连接。参见图2所示，本专利技术中所涉及的正弦式波纹防撞梁1区别于传统防撞梁壳体，首先正弦式波纹防撞梁1的前部布置一泡沫拱板11，所述泡沫拱板11的材料可采用工程泡沫塑料，在保证轻量化的同时又尽可能的可以保障行人的安全。另外该正弦式波纹壳体12除了在其上下表面均成溃缩正弦波纹形状外，在其空腔内部又布置一波峰波谷对应的波状纹薄壁板13，在波形范围外填充相应的填充层14。本实施例中，所述填充层14可包括轻质强度高的铝泡沫、加强型橡胶等，填充层14卡填在波状纹薄壁板13的波形面极值、第一薄板15和第二薄板本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种汽车碰撞吸能装置，其特征在于，包括：正弦式波纹防撞梁和加强型吸能盒；所述正弦式波纹防撞梁包括泡沫拱板、正弦式波纹壳体和填充层；具有一定的弧度的所述泡沫拱板安装在所述正弦式波纹壳体前端；所述正弦式波纹壳体上下表面均成溃缩波纹形状，其空腔内部设置有一对正弦式波峰波谷相对应的波状纹薄壁板，所述填充层填充在在波形范围外；所述加强型吸能盒为多胞圆柱结构，其外部为周向规律排布的褶皱圆柱体薄壁结构，内部为内变截面圆形薄壁结构，所述圆柱体薄壁结构与所述内变截面圆形薄壁结构通过正弦式波纹状加强筋板相连接；所述加强型吸能盒一端与所述正弦式波纹壳体后端固定连接，另一端与汽车前纵梁固定连接。

【技术特征摘要】
1.一种汽车碰撞吸能装置，其特征在于，包括：正弦式波纹防撞梁和加强型吸能盒；所述正弦式波纹防撞梁包括泡沫拱板、正弦式波纹壳体和填充层；具有一定的弧度的所述泡沫拱板安装在所述正弦式波纹壳体前端；所述正弦式波纹壳体上下表面均成溃缩波纹形状，其空腔内部设置有一对正弦式波峰波谷相对应的波状纹薄壁板，所述填充层填充在在波形范围外；所述加强型吸能盒为多胞圆柱结构，其外部为周向规律排布的褶皱圆柱体薄壁结构，内部为内变截面圆形薄壁结构，所述圆柱体薄壁结构与所述内变截面圆形薄壁结构通过正弦式波纹状加强筋板相连接；所述加强型吸能盒一端与所述正弦式波纹壳体后端固定连接，另一端与汽车前纵梁固定连接。2.根据权利要求1所述的汽车碰撞吸能装置，其特征在于，所述正弦式波纹防撞梁还包括用于固定的第一薄板和第二薄板；所述波纹状薄壁板一端与所述第一薄板固定连接，另一端与所述第二薄板固定连接。3.根据权利要求1所述的汽车碰撞吸能装置，其特征在于，所述加强型吸能盒两端焊接有第三薄板和第四薄板；所述第三薄板作为焊接件与所述正弦式波纹防撞梁相连，所述第四薄板作为法兰盘与汽车前纵梁相连接。4.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：张勇，陈腾腾，徐翔，曾毅，林继铭，
申请(专利权)人：华侨大学，
类型：发明
国别省市：福建,35