一种轻量化的吸能零件以及一种车辆制造技术

本实用新型专利技术提供了一种轻量化的吸能零件以及一种车辆，用作于车辆上的安全件，所述吸能零件包括：金属外壳，所述金属外壳为薄壁化的金属壁，所述金属外壳内部为空心腔体；多个空心铝球，紧实地置于所述空心腔体中。

A lightweight energy absorbing part and a vehicle

The utility model provides a light-weight energy absorbing part and a vehicle, which are used as safety parts on vehicles. The energy absorbing parts include: a metal shell, the metal shell is a thin-walled metal wall, the inner part of the metal shell is a hollow cavity; a plurality of hollow aluminum balls are tightly placed in the hollow cavity.

【技术实现步骤摘要】
一种轻量化的吸能零件以及一种车辆
本技术涉及一种轻量化的车用部件，尤其涉及一种轻量化的吸能零件。
技术介绍
在能源日益紧张的今天，国家和社会对节能环保的重视程度亦日益增加，因此节能环保已称为汽车工业的重要发展方向。实验证明，若汽车整车重量降低10％，燃油效率可提高6％—8％；汽车装备质量每减少100公斤，百公里油耗可降低0.3—0.6升；汽车重量降低1％，油耗可降低0.7％。当前，由于环保和节能的需要，汽车的轻量化已经成为世界汽车发展的潮流。一般地，由于吸能零件需要承受较大的重量或者冲击，因此在选材上会采用一些刚性好的金属材料，而该些材料一般都具备较大的密度，不利于车身减重。因而，为了解决汽车减重的问题，占整车重量很大比例的吸能零件则成为厂家的心动目标。但是，吸能零件是车身安全性能的第一保护层，甚至是最重要的保护手段，若采用轻量化的材料可能会导致吸能性能急剧减小，车身安全性能变差，因此该种牺牲是得不偿失的。但同时，汽车轻量化又是汽车工业的前进方向。为解决汽车轻量化会降低车身安全性能的问题，本技术提出一种轻量化的吸能零件结构，以在降低吸能零件的重量的同时保证吸能零件的吸能效果甚至增加吸能零件的吸能效果。
技术实现思路
为了克服上述缺陷，本技术旨在提供一种轻量化的吸能零件，以作为车辆的安全件。根据本技术的一方面，提供了一种轻量化的吸能零件，用作于车辆上的安全件，所述吸能零件包括：金属外壳，所述金属外壳为薄壁化的金属壁，所述金属外壳内部为空心腔体；多个空心铝球，紧实地置于所述空心腔体中。更进一步地，所述多个空心铝球的外表面和/或所述金属外壳的内表面覆有绝缘物。更进一步地，所述金属外壳为钢材，所述绝缘物的厚度为15到25微米。更进一步地，所述金属外壳为铝材，所述绝缘物的厚度为0到15微米。更进一步地，所述多个空心铝球以最大化的空间填充率置于所述空心腔体中。更进一步地，所述多个空心铝球的直径为3到5毫米。更进一步地，所述多个空心铝球的密度为0.4到0.8g/cm3。更进一步地，所述多个空心铝球之间和/或与所述金属外壳之间的空隙中填充有粘性物以固定所述多个空心铝球。更进一步地，所述安全件包括吸能盒、B柱加强板以及车身的横梁和纵梁。根据本技术的另一方面，提供了一种车辆，该车辆使用上述任一项所述的吸能零件作为所述车辆的安全件。本技术通过采用薄壁化的金属外壳作为吸能零件的外壳，达到吸能零件轻量化的效果；通过在吸能零件的内部布置多个空心铝球，使得该吸能零件在轻量化的基础上同时保证吸能效果；通过在多个空心铝球的外表面或金属外壳的内表面覆盖绝缘物以防止腐蚀；通过在多个空心铝球之间的空隙和/或与金属外壳的空隙中填充粘性物以固定该些空心铝球。附图说明在结合以下附图阅读本公开的实施例的详细描述之后，更能够更好地理解本技术的上述特征和优点。图1是根据本技术的一个方面绘示的一实施例的吸能零件的透视示意图；图2是根据本技术的一个方面绘示的一实施例的吸能零件的压溃曲线对比示意图；图3是根据本技术的一个方面绘示的一实施例的吸能零件的横截面示意图。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本技术作详细描述。注意，以下结合附图和具体实施例描述的诸方面仅是示例性的，而不应被理解为对本技术的保护范围进行任何限制。为达到减轻整车重量且同时达到维持整车安全性能的目的，本技术提出一种轻量化的吸能零件。在一实施例中，如透视图1所示，所述轻量化的吸能零件100包括金属外壳110和多个空心铝球120。金属外壳110为薄壁化的金属壁，所谓“薄壁化”一般指吸能盒的金属外壳的厚度在常规厚度基础上减小0.1～2毫米。该金属外壳110的内部为空心腔体111，用以填充吸能材料或吸能物质从而增加吸能零件110的吸能性能。可以理解，当所述吸能零件100作为不同的安全件时，该金属外壳110可具备不同的外壳形状和不同的截面图。可以理解，由于安全件在车辆上的具体位置设置不同，而车辆并非是规则形状，因而设置在不同位置上的安全件可能具有不同的外壳形状，且相互之间可能相差较大，但本案对于该些安全件的具体外壳形状并无具体要求，而是希望在该些安全件的外壳厚度减小的情况下，在该些安全件的内部空腔中填充一些吸能部件或材料，从而在降低整车重量的前提下能够同时维持该些安全件的吸能效果。多个空心铝球120紧实地置于该空心腔体中，所述空心铝球为外壳为金属铝或铝合金的空心球体。铝的密度约为钢的三分之一，因此即使在薄壁化的金属外壳的空心腔体111中填满空心铝球，该吸能零件100的完整重量也是大大减小的。而紧实排布的多个空心铝球120在该吸能零件110承受外力时，会相互挤压产生形变以将机械能变成内能，从而完成吸能作用。填充有空心铝球和未填充有空心铝球的吸能零件在外力冲压下的压溃曲线如图2所示，显然，填充有空心铝球的吸能零件具有更优的吸能效果。较优地，可先将填满了空心铝球的金属外壳110通过抽压以排出空心腔体111内的空气，再通过向该空心腔体注入0.5～1个大气压以压紧该些空心铝球，使得该些空心铝球排布紧实。更优地，该多个空心铝球120以最大化的空间填充率置于该空心腔体111中即该多个空心铝球120的体积总和与该空心腔体111的体积的比例达到最大值时，该吸能零件100的吸能效果达到最优。为保证该多个空心铝球120的吸能效果，该多个空心铝球120的数量、直径和密度需要在最大化的空间填充率、吸能零件100的重量和吸能效果之间平衡。较优地，该多个空心铝球120中的每一个空心铝球的直径为3～5毫米。较优地，该多个空心铝球120中的每一个空心铝球的密度在0.4～0.8g/cm3。更优地，为防止该多个空心铝球120之间的相互移动或是前次挤压之后的空心铝球的位置偏移导致吸能效果的不均衡，可以在该多个空心铝球120之间的空隙填充粘性物以固定该多个空心铝球。更优地，由于不同形状的金属外壳110具有不同形状的空心腔体，为防止一些不规则形状的空心腔体的某些角落不易填充空心铝球或是金属外壳110的内壁与空心铝球之间的相互移动，可在该多个空心铝球120与金属外壳的内壁之间填充粘性物以固定该多个空心铝球。较优地，粘性物可以是胶粘物，如速干强力环氧胶。较优地，为防止金属外壳110与多个空心铝球120之间的相互腐蚀，可在金属外壳110的内壁和/或空心铝球的外壁上喷涂绝缘物。当金属外壳110的材料与空心铝球的材料之间腐蚀性的不同，可喷涂不同厚度的绝缘物。在一实施例中，如透视图1所示，所述轻量化的吸能零件100作为吸能盒时，包括柱体形的金属外壳110和多个空心铝球120。棱柱形的金属外壳110可以是圆柱、六棱柱、八棱柱、十棱柱或十二棱柱等等形状，金属外壳110的横截面分别为圆形、六边形本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轻量化的吸能零件，其特征在于，用作于车辆上的安全件，所述吸能零件包括：/n金属外壳，所述金属外壳为薄壁化的金属壁，所述金属外壳内部为空心腔体；/n多个空心铝球，紧实地置于所述空心腔体中。/n

【技术特征摘要】
1.一种轻量化的吸能零件，其特征在于，用作于车辆上的安全件，所述吸能零件包括：
金属外壳，所述金属外壳为薄壁化的金属壁，所述金属外壳内部为空心腔体；
多个空心铝球，紧实地置于所述空心腔体中。


2.如权利要求1所述的吸能零件，其特征在于，所述多个空心铝球的外表面和/或所述金属外壳的内表面覆有绝缘物。


3.如权利要求2所述的吸能零件，其特征在于，所述金属外壳为钢材，所述绝缘物的厚度为15到25微米。


4.如权利要求2所述的吸能零件，其特征在于，所述金属外壳为铝材，所述绝缘物的厚度为0到15微米。


5.如权利要求1所述的吸能零件，其特征在于，所述多个空心铝...

【专利技术属性】
技术研发人员：黎林，鲁连军，韩利伟，孔志杰，
申请(专利权)人：威马智慧出行科技上海有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31