一種微桁架結(jié)構(gòu)的汽車前防撞橫梁的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種微桁架結(jié)構(gòu)的汽車前防撞橫梁，包括外板和內(nèi)板，所述外板的兩側(cè)具有向內(nèi)板方向彎折形成的外翻邊，內(nèi)板的兩側(cè)具有向外板方向彎折形成的內(nèi)翻邊，外板與內(nèi)板之間形成一空腔；在空腔內(nèi)沿其寬度方向設(shè)有豎排立柱組，每排立柱組包括沿空腔長(zhǎng)度方向分布的若干立柱；所述立柱靠近內(nèi)板的一端通過(guò)斜拉桿與相鄰的立柱靠近外板的一端固定連接。本實(shí)用新能夠承受更大的彎曲和壓縮載荷，穩(wěn)定性更好，安全性能更高。
【專利說(shuō)明】
一種微桁架結(jié)構(gòu)的汽車前防撞橫梁
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及汽車防撞橫梁技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種微桁架結(jié)構(gòu)的汽車前防撞橫梁。
【背景技術(shù)】
[0002]汽車前防撞橫梁是汽車車身的一個(gè)重要組成部分，當(dāng)汽車與其他車輛或障礙物發(fā)生低速碰撞(通常小于10km/h)時(shí)，可以保護(hù)翼子板、散熱器、發(fā)動(dòng)機(jī)罩和燈具等部件。常見的汽車前防撞橫梁系統(tǒng)由橫梁、吸能盒支架等部分組成，其中橫梁和吸能盒支架作為緩沖吸能元件，其吸能效果的好壞將直接影響汽車的碰撞被動(dòng)性能。而目前的防撞橫梁，主要為沖壓形成的具有一定弧度的板體，其吸能效果較差;也有的防撞橫梁由內(nèi)板和外板組合形成，內(nèi)外板之間形成空腔，雖然吸能效果有所增加，但碰撞過(guò)程中，主要通過(guò)軸向壓潰塑性變形來(lái)耗散碰撞能量，使得防撞橫梁承載性差，并且穩(wěn)定性也低。
[0003]尤其對(duì)于集中載荷，如偏置碰撞、柱碰、小偏置碰撞等各種碰撞形式，由于這些類型的碰撞形式，相對(duì)于正面全寬碰撞，車體參與變形的部分少，從而造成防撞橫梁非常容易變形、損壞等。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，本實(shí)用新型的目的在于怎樣解決現(xiàn)有前防撞橫梁承載性差，穩(wěn)定性差的問(wèn)題，提供一種微桁架結(jié)構(gòu)的汽車前防撞橫梁，能夠承受更大的彎曲和壓縮載荷，穩(wěn)定性更好，安全性能更高。
[0005]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是這樣的:一種微桁架結(jié)構(gòu)的汽車前防撞橫梁，包括外板和內(nèi)板，所述外板和內(nèi)板均呈弧形，且外板和內(nèi)板的彎曲弧度一致，其特征在于:所述外板的兩側(cè)具有向內(nèi)板方向彎折形成的外翻邊，內(nèi)板的兩側(cè)具有向外板方向彎折形成的內(nèi)翻邊，其中，外板的外翻邊與內(nèi)板的內(nèi)翻邊焊接固定在一起，使外板與內(nèi)板之間形成一空腔；
[0006]在空腔內(nèi)沿其寬度方向設(shè)有豎排立柱組，每排立柱組包括沿空腔長(zhǎng)度方向分布的若干立柱;所述立柱垂直于內(nèi)板和外板，其兩端分別于內(nèi)板和外板焊接固定在一起;其中，立柱靠近內(nèi)板的一端通過(guò)斜拉桿與相鄰的立柱靠近外板的一端固定連接。
[0007]進(jìn)一步地，所述內(nèi)板的兩端向外延伸形成內(nèi)連接板，外板的兩端向內(nèi)板方向傾斜延伸后再向外延伸形成外連接板，所述外連接板與內(nèi)連接板焊接固定在一起。
[0008]進(jìn)一步地，所述立柱及斜拉桿均由剛條制成。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，外板和內(nèi)板圍成一空腔，在空腔內(nèi)設(shè)置有若干立柱和斜拉桿，形成微桁架結(jié)構(gòu);微桁架結(jié)構(gòu)是一種通過(guò)模擬分子點(diǎn)陣構(gòu)型而設(shè)計(jì)出來(lái)的含靜定靜不定多孔有序微結(jié)構(gòu)的仿生結(jié)構(gòu);這種結(jié)構(gòu)形式類似于現(xiàn)有的空間網(wǎng)架，只是在尺寸上要小的多;能夠滿足構(gòu)件的超輕結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和多功能性要求。
[0010]采用微桁架結(jié)構(gòu)，能夠提高前縱梁的剛度和強(qiáng)度，具有承載性好、質(zhì)量輕、布置靈活等優(yōu)點(diǎn)；在垂直沖擊載荷作用下，微桁架結(jié)構(gòu)可以將沿車體縱向的壓力轉(zhuǎn)化成為橫向拉桿的壓力，以維持橫向整體的穩(wěn)定性，并實(shí)現(xiàn)橫向載荷傳遞，從而讓盡可能多的部件參與到碰撞吸能的過(guò)程中；在發(fā)生局部碰撞的時(shí)候，如偏置碰撞、小偏置碰撞、柱撞等非對(duì)稱性載荷的碰撞，把臨近的結(jié)構(gòu)也牽連進(jìn)來(lái)，從而使前防撞橫梁能夠承受更大的彎曲和壓縮載荷，穩(wěn)定性更好，安全性能更高。
【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖2為本實(shí)用新型的分解結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖3為微桁架結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0014]圖中:I一外板，2—內(nèi)板，3—立柱，4一斜拉桿，5—外連接板，6—內(nèi)連接板。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0016]實(shí)施例:參見圖1、圖2以及圖3，一種微桁架結(jié)構(gòu)的汽車前防撞橫梁，包括外板I和內(nèi)板2，所述外板I和內(nèi)板2均呈弧形，且外板I和內(nèi)板2的彎曲弧度一致。所述外板I的兩側(cè)具有向內(nèi)板2方向彎折形成的外翻邊，內(nèi)板2的兩側(cè)具有向外板I方向彎折形成的內(nèi)翻邊，其中，外板I的外翻邊與內(nèi)板2的內(nèi)翻邊焊接固定在一起，使外板I與內(nèi)板2之間形成一空腔;具體實(shí)施時(shí)，所述外翻邊與內(nèi)翻邊通過(guò)二氧化碳保護(hù)焊連接，從而使焊接穩(wěn)定性更好，能有效提高前防撞橫梁的剛度和強(qiáng)度。所述內(nèi)板2的兩端向外延伸形成內(nèi)連接板6，外板I的兩端向內(nèi)板2方向傾斜延伸后再向外延伸形成外連接板5，所述外連接板5與內(nèi)連接板6焊接固定在一起;在安裝和使用時(shí)，通過(guò)外連接板5與內(nèi)連接板6相連的部分與汽車前縱梁相連，或與吸能盒相連后，在與汽車前縱梁相連。
[0017]在空腔內(nèi)沿其寬度方向設(shè)有豎排立柱3組，每排立柱3組包括沿空腔長(zhǎng)度方向分布的若干立柱3;所述立柱3垂直于內(nèi)板2和外板I，其兩端分別于內(nèi)板2和外板I焊接固定在一起;其中，立柱3靠近內(nèi)板2的一端通過(guò)斜拉桿4與相鄰的立柱3靠近外板I的一端固定連接。具體實(shí)施時(shí)，所述立柱3及斜拉桿4均由剛條制成，能夠有效加強(qiáng)防撞橫梁的剛度和強(qiáng)度。通過(guò)立柱3與斜拉桿4相連形成桁架結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)形式類似于現(xiàn)有的空間網(wǎng)架，但在尺寸上卻要小的多，因而形成微桁架結(jié)構(gòu)，微桁架結(jié)構(gòu)是一種通過(guò)模擬分子點(diǎn)陣構(gòu)型而設(shè)計(jì)出來(lái)的含靜定靜不定多孔有序微結(jié)構(gòu)的仿生結(jié)構(gòu)。
[0018]在空腔內(nèi)設(shè)置微桁架結(jié)構(gòu)，能夠進(jìn)一步提高前縱梁的剛度和強(qiáng)度，并且具有承載性好、質(zhì)量輕、布置靈活等優(yōu)點(diǎn)。在垂直沖擊載荷作用下，微桁架結(jié)構(gòu)可以將沿車體縱向的壓力轉(zhuǎn)化成為橫向拉桿的壓力，以維持橫向整體的穩(wěn)定性，并實(shí)現(xiàn)橫向載荷傳遞，從而讓盡可能多的部件參與到碰撞吸能的過(guò)程中。在發(fā)生局部碰撞的時(shí)候，如偏置碰撞、小偏置碰撞、柱撞等非對(duì)稱性載荷的碰撞，把臨近的結(jié)構(gòu)也牽連進(jìn)來(lái)，從而使前防撞橫梁能夠承受更大的彎曲和壓縮載荷，穩(wěn)定性更好，安全性能更高。
[0019]最后需要說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限制技術(shù)方案，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，那些對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本技術(shù)方案的宗旨和范圍，均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種微桁架結(jié)構(gòu)的汽車前防撞橫梁，包括外板和內(nèi)板，所述外板和內(nèi)板均呈弧形，且外板和內(nèi)板的彎曲弧度一致，其特征在于:所述外板的兩側(cè)具有向內(nèi)板方向彎折形成的外翻邊，內(nèi)板的兩側(cè)具有向外板方向彎折形成的內(nèi)翻邊，其中，外板的外翻邊與內(nèi)板的內(nèi)翻邊焊接固定在一起，使外板與內(nèi)板之間形成一空腔； 在空腔內(nèi)沿其寬度方向設(shè)有豎排立柱組，每排立柱組包括沿空腔長(zhǎng)度方向分布的若干立柱;所述立柱垂直于內(nèi)板和外板，其兩端分別于內(nèi)板和外板焊接固定在一起;其中，立柱靠近內(nèi)板的一端通過(guò)斜拉桿與相鄰的立柱靠近外板的一端固定連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微桁架結(jié)構(gòu)的汽車前防撞橫梁，其特征在于:所述內(nèi)板的兩端向外延伸形成內(nèi)連接板，外板的兩端向內(nèi)板方向傾斜延伸后再向外延伸形成外連接板，所述外連接板與內(nèi)連接板焊接固定在一起。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微桁架結(jié)構(gòu)的汽車前防撞橫梁，其特征在于:所述立柱及斜拉桿均由剛條制成。
【文檔編號(hào)】B62D21/15GK205632665SQ201620495753
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年5月28日
【發(fā)明人】何恩澤, 劉西, 胡遠(yuǎn)志, 蔣成約, 黃穎, 孫珺, 曹蘭蘭
【申請(qǐng)人】重慶理工大學(xué)