專利名稱：一種高剛度汽車保險(xiǎn)杠的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于汽車構(gòu)造的技術(shù)領(lǐng)域，涉及汽車的車身結(jié)構(gòu)，更具體地說， 本實(shí)用新型涉及汽車車身前后端的一種高剛度汽車保險(xiǎn)杠。
技術(shù)背景隨著汽車工業(yè)的不斷發(fā)展和消費(fèi)市場的日趨成熟，汽車的碰撞安全性能越 來越被人們所重視。汽車行駛中的前后碰撞都會(huì)不同程度的對駕乘人員造成傷 害，給乘員的生命安全帶來了極大的威脅。同時(shí)，汽車發(fā)生碰撞后，都會(huì)產(chǎn)生 一定的維修費(fèi)用，所以對于汽車保險(xiǎn)杠的設(shè)計(jì)必須著重考慮碰撞時(shí)對乘員的保 護(hù)，還要考慮制造和維修成本。目前道路上行駛的汽車，其保險(xiǎn)杠橫梁結(jié)構(gòu)的工藝復(fù)雜，重量較重，成形 也比較困難，同時(shí)剛度較弱。在發(fā)生低速碰撞時(shí)，容易造成保險(xiǎn)杠后面的散熱器等其它零部件破壞，從而造成維修成本的增加；汽車在發(fā)生高速碰撞時(shí)，如 果保險(xiǎn)杠橫梁的剛度較弱，則不能很好的將碰撞的能量傳遞給車輛的吸能部件, 在一定程度上影響了整車的碰撞安全性能。資料顯示，目前全世界生產(chǎn)的汽車的保險(xiǎn)杠多采用的是鈑金件沖壓焊接而 成的。例如，中國專利號為CN94248622.6的專利文獻(xiàn)公開了一種強(qiáng)力抗沖撞分 段式汽車保險(xiǎn)杠的技術(shù)；中國專利號為CN97244774.1的專利文獻(xiàn)公開了一種耐 撞性汽車保險(xiǎn)杠的技術(shù)；中國專利號為CN200420063352.3的專利文獻(xiàn)公開了一 種耐強(qiáng)撞擊的汽車保險(xiǎn)杠的技術(shù)。上述技術(shù)的主要缺點(diǎn)是成形復(fù)雜，工藝要 求高，重量較重，同時(shí)剛度也不夠。低速碰時(shí)，易變形，造成保險(xiǎn)杠后面的零 件損壞，維修比較復(fù)雜，造成較大的經(jīng)濟(jì)損失；而在高速碰撞時(shí)， 一般簡單的 由鈑金沖壓成形的保險(xiǎn)杠剛度不夠，導(dǎo)致在碰撞過程中不能將碰撞的能量傳遞 到車身吸能部件，使變形、吸能都達(dá)不到預(yù)期的效果，不能很好地實(shí)現(xiàn)對駕乘 人員的安全保護(hù)。 實(shí)用新型內(nèi)審本實(shí)用新^f要解決的問題是提供一種高剛度汽車保險(xiǎn)杠，其目的是采用簡單的成形工藝來提高保險(xiǎn)杠的剛度，提高整車的碰撞安全性能。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取的總體技術(shù)方案的總體構(gòu)思為 所提供的這種髙剛度汽車保險(xiǎn)杠，其主體為金屬板材沖壓成形的保險(xiǎn)杠橫梁本體，在所述的保險(xiǎn)杠橫梁本體的朝向車身內(nèi)的一面，設(shè)有與其在長度方向上互相平行、與其接觸且互相緊固連接的空心圓鋼管。本實(shí)用新型中的空心圓鋼管在保險(xiǎn)杠橫梁本體上固定連接的技術(shù)方案為 設(shè)金屬板材制成的鋼管支架，所述的空心圓鋼管是通過鋼管支架在保險(xiǎn)杠橫梁本體上進(jìn)行固定連接的，鋼管支架的形狀為卡箍形，其中部與空心圓鋼管形狀一致且成為緊固連接的面接觸，中部往兩邊延伸的部分與保險(xiǎn)杠橫梁本體垂直，其兩端張開與保險(xiǎn)杠橫梁本體為緊固連接的面接觸。所述的鋼管支架的數(shù)量多于一個(gè)，其中在空心圓鋼管接近兩端部的位置各設(shè)置一個(gè)鋼管支架。本實(shí)用新型中的鋼管支架與空心圓鋼管的連接的技術(shù)方案為 所述的鋼管支架與空心圓鋼管各個(gè)接觸的縫隙位置采用焊接的方式進(jìn)行連接，通過多個(gè)鋼管焊接點(diǎn)溶焊。本實(shí)用新型中的鋼管支架與保險(xiǎn)杠橫梁本體連接的技術(shù)方案為以下兩者擇或者所述的銅管支架與保險(xiǎn)杠橫梁本體各個(gè)接觸的位置采用焊接的方式進(jìn)
行連接，通過多個(gè)支架焊接點(diǎn)疊壓碰焊?；蛘咚龅匿摴苤Ъ芘c保險(xiǎn)杠橫梁本體各個(gè)接觸的位置采用鉚釘連接。本實(shí)用新型中的保險(xiǎn)杠橫梁本體與空心圓鋼管接觸面的結(jié)構(gòu)技術(shù)方案為所述的保險(xiǎn)杠橫梁本體與空心圓鋼管接觸面設(shè)有與空心圓鋼管的外圓表面相貼合的圓弧面。所述的空心圓鋼管的材料為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，其牌號為10號鋼或20號鋼。 所述的鋼管焊接點(diǎn)在沿鋼管支架與空心圓鋼管的縫隙方向上熔焊的長度在 1 Omm 15mm之間。本實(shí)用新型采用上述技術(shù)方案，將空心鋼圓管和保險(xiǎn)杠橫梁本體焊接，由 于空心圓鋼管具有很好的剛性，增加保險(xiǎn)杠的剛度，使碰撞載荷更好的傳遞； 通過鈑金制成的鋼管支架焊接到鈑金制成的保險(xiǎn)杠橫梁本體上即可，簡化了制 造工藝；根據(jù)不伺車輛的碰撞性能，通過改變空心鋼圓管的直徑、長度和厚度 來達(dá)到相應(yīng)的性能，重量得到較好控制；采用空心鋼圓管，降低材料成本；同 時(shí)盡可能減輕車輛的損壞，以減少后期維修成本。

下面對本說明書各幅附圖所表達(dá)的內(nèi)容及圖中的標(biāo)記作簡要說明 圖l為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型的空心圓鋼管與鋼管支架的連接結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實(shí)用新型的鋼管支架與保險(xiǎn)杠橫梁本體的連接結(jié)構(gòu)示意圖。圖中標(biāo)記為1、空心圓鋼管，2、鋼管支架，3、保險(xiǎn)杠橫梁本體，4、鋼管焊接點(diǎn)，5、支架焊接點(diǎn)。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
如結(jié)構(gòu)、工作原理、各部分的
作用、制造及操作使用方法等，通過實(shí)施例作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，以幫助本領(lǐng) 域的技術(shù)人員對本實(shí)用新型的技術(shù)方案有更準(zhǔn)確、完整和深入的理解。如圖1、圖2和圖3所表達(dá)的本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)，本實(shí)用新型為一種高剛度 汽車保險(xiǎn)杠，所提供的這種高剛度汽車保險(xiǎn)杠，其主體為金屬板材沖壓成形的 保險(xiǎn)杠橫梁本體3，安裝于車身的前部或后部，用于在車輛碰撞時(shí)吸收撞擊產(chǎn)生 的能量，保護(hù)車內(nèi)的駕乘人員的安全及盡可能減少車輛構(gòu)件的損壞。所述的汽 車保險(xiǎn)杠用蠊栓與車身其他部件連接。為了實(shí)現(xiàn)采用簡單的成形工藝來提高保險(xiǎn)杠的剛度、提高整車的碰撞安全性能的目的，本實(shí)用新型采取的總體技術(shù)方案的構(gòu)思為如圖1所示，在所述的保險(xiǎn)杠橫梁本體3的朝向車身內(nèi)的一面，設(shè)有與其 在長度方向上互相平行、與其接觸且互相緊固連接的空心圓鋼管1?？招膱A鋼管 1一般為無縫鋼管。將空心鋼圓管1和保險(xiǎn)杠橫梁本體3緊固連接，由于空心圓鋼管1具有很好的剛性，增加了保險(xiǎn)杠總體的剛度，使碰撞載荷更好的傳遞； 應(yīng)根據(jù)不同車輛保險(xiǎn)杠橫梁結(jié)構(gòu)以及不同車輛的碰撞性能，通過改變空心鋼圓管1的直徑、長度和厚度來達(dá)到相應(yīng)的性能，重量得到較好地控制；采用空心 的無縫鋼管，降低材料成本；同時(shí)盡可能減輕車輛的損壞，以減少后期維修成 本?？招匿搱A管1的材料選擇應(yīng)和保險(xiǎn)杠橫梁本體3的材料相近。保險(xiǎn)杠橫梁結(jié)構(gòu)和工藝簡單，易于裝配，剛度分布均勻，具有良好的縱向 剛度和彎曲剛度。在低速碰撞時(shí)，能起到保護(hù)保險(xiǎn)杠后部零件如散熱器等的作 用，同時(shí)在高速碰撞時(shí)能有效傳遞碰撞能量到車體吸能部位，減小乘員艙的變 形，從而達(dá)到保護(hù)駕乘人員的目的。本實(shí)用新型中的空心圓鋼管1在保險(xiǎn)杠橫梁本體3上固定連接的具體連接 方式為焊接，工藝簡單，連接可靠，其具體方式如下 設(shè)金屬板材制成的鋼管支架2,所述的空心圓鋼管1是通過鋼管支架2在保 險(xiǎn)杠橫梁本體3上進(jìn)行固定連接的，鋼管支架2的形狀為卡箍形，其中部與空 心圓鋼管1形狀一致且成為面接觸，中部往兩邊延伸的部分與保險(xiǎn)杠橫梁本體3 垂直，其兩端張開與保險(xiǎn)杠橫梁本體3為面接觸?？梢圆捎脹_壓成形，即落料、 壓彎。通過鈑金制成的鋼管支架2焊接到鈑金制成的保險(xiǎn)杠橫梁本體3上即可， 簡化了制造工藝。鋼管支架2的材料選擇應(yīng)和保險(xiǎn)杠橫梁本體3的材料相近。 鋼管支架2的形狀應(yīng)根據(jù)保險(xiǎn)杠橫梁本體3及空心圓鋼管1的形狀來確定，然 后采用下面所述的點(diǎn)焊方式進(jìn)行連接。為了確?？招膱A鋼管1在保險(xiǎn)杠橫梁本體3連接的牢固和可靠，所述的鋼 管支架2的數(shù)量多于一個(gè)，其中在空心圓鋼管1接近兩端部的位置各設(shè)置一個(gè) 鋼管支架2?？招膱A鋼管l中間部位可以根據(jù)需要設(shè)置不同數(shù)量的鋼管支架2。 鋼管支架2的數(shù)量可根據(jù)不同碰撞性能靈活選擇。 一般情況下在空心圓鋼管1 的總長上采用3個(gè)鋼管支架2即可。本實(shí)用新型中的鋼管支架2與空心圓鋼管1的連接的具體連接方式為如圖2所示，所述的鋼管支架2與空心圓鋼管1各個(gè)接觸的縫隙位置采用 焊接的方式進(jìn)行連接，通過多個(gè)鋼管焊接點(diǎn)4溶焊。在焊接時(shí)，將鋼管支架2 貼合著空心圓鋼管1，然后用間斷式熔焊的鋼管焊接點(diǎn)4在空心圓鋼管1和鋼管 支架2之間的縫隙部分進(jìn)行熔焊，熔焊的長度應(yīng)控制在10mm 15mm，即所述 的鋼管焊接點(diǎn)4在沿鋼管支架2與空心圓鋼管1的縫隙方向上熔焊的長度在 10mm 15mm之間。通過上述的焊接方式，確保連接的牢固可靠。本實(shí)用新型中的鋼管支架2與保險(xiǎn)杠橫梁本體3連接的具體實(shí)施方式
為以 下兩種方法中任選一種如圖3所示，所述的鋼管支架2與保險(xiǎn)杠橫梁本體3各個(gè)接觸的位置采用
焊接的方式進(jìn)行連接，通過多個(gè)支架焊接點(diǎn)5疊壓碰焊。 一般情況下采用這種 焊接的方式，保證兩者的連接可靠?；蛘卟捎孟旅娴姆绞剿龅匿摴苤Ъ?與保險(xiǎn)杠橫梁本體3各個(gè)接觸的位置采用鉚釘連接。該種方法應(yīng)用較少，但在某些特定的情況下可以釆用，例如，要求保險(xiǎn)杠橫梁本體3本實(shí)用新型中的保險(xiǎn)杠橫梁本體3與空心圓鋼管1接觸面的結(jié)構(gòu)具體實(shí)施 方式為-為使空心圓鋼管1與保險(xiǎn)杠橫梁本體3接觸的面積更大，連接的更加牢固 和穩(wěn)定，所述的保險(xiǎn)杠橫梁本體3與空心圓鋼管1接觸面有與空心圓鋼管1的 外圓表面相貼合的圓弧面。考慮車輛在造型時(shí)可能造成保險(xiǎn)杠橫梁本體3會(huì)有 一定的弧度，因此空心圓鋼管1也應(yīng)該跟保險(xiǎn)杠橫梁本體3的弧度一致。所述的空心圓鋼管1的材料為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，其牌號為10號鋼或20號 鋼?？梢赃x擇不同材料的空心鋼圓管1， 一般情況其材料為10鋼，如果車輛性 能不能滿足要求，則可將空心鋼圓管1的材料換成20鋼。綜上所述，本實(shí)用新型的特征在于保險(xiǎn)杠橫梁本體3中焊接空心圓鋼管1， 然后鋼管支架2通過焊接方式連接到保險(xiǎn)杠橫梁本體3上。此結(jié)構(gòu)在碰撞過程 中，保險(xiǎn)杠橫梁本體3剛度得到相應(yīng)提高，在發(fā)生低速碰撞時(shí)，能保護(hù)保險(xiǎn)杠 橫梁本體3后面的散熱器等零件；而在高速碰撞時(shí)，能將碰撞的能量有效的傳 遞給車身吸能部件，減少對乘客艙的破壞，盡可能保護(hù)駕乘人員的安全。本實(shí) 用新型使整個(gè)保險(xiǎn)杠的制造工藝簡化，重量得到較好的控制。根據(jù)不同車輛的 碰撞性能，采用合適長度、直徑和厚度的空心圓鋼管l，并根據(jù)不同保險(xiǎn)杠制作 合適的鋼管支架2,并將空心圓鋼管1焊接在鋼管支架2上，然后將鋼管支架2 焊接到保險(xiǎn)杠橫梁本體3上。這在焊接工藝上是很容易實(shí)現(xiàn)的。
上面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型進(jìn)行了示例性描述，顯然本實(shí)用新型具體實(shí)現(xiàn) 并不受上述方式的限制，只要采用了本實(shí)用新型的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的 各種改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)將本實(shí)用新型的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場合的， 均在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1、一種高剛度汽車保險(xiǎn)杠，其主體為金屬板材沖壓成形的保險(xiǎn)杠橫梁本體(3)，其特征在于在所述的保險(xiǎn)杠橫梁本體(3)的朝向車身內(nèi)的一面，設(shè)有與其在長度方向上互相平行、與其接觸且互相緊固連接的空心圓鋼管(1)。
2、 按照權(quán)利要求1所述的高剛度汽車保險(xiǎn)杠，其特征在于設(shè)金屬板材制成的鋼管支架(2)，所述的空心圓鋼管(1)是通過鋼管支架(2)在保險(xiǎn)杠橫 梁本體(3)上進(jìn)行固定連接的，鋼管支架(2)的形狀為卡箍形，其中部與空 心圓鋼管(1)形狀一致且成為緊固連接的面接觸，中部往兩邊延伸的部分與保 險(xiǎn)杠橫梁本體(3)垂直，其兩端張開與保險(xiǎn)杠橫梁本體(3)為緊固連接的面 接觸。
3、 按照權(quán)利要求2所述的高剛度汽車保險(xiǎn)杠，其特征在于所述的鋼管支 架(2)的數(shù)量多于一個(gè)，其中在空心圓鋼管(1)接近兩端部的位置各設(shè)置一 個(gè)鋼管支架(2)。
4、 按照權(quán)利要求2或3所述的高剛度汽車保險(xiǎn)杠，其特征在于所述的鋼 管支架(2)與空心圓鋼管(1)各個(gè)接觸的縫隙位置采用焊接的方式進(jìn)行連接， 通過多個(gè)鋼管焊接點(diǎn)(4)溶焊。
5、 按照權(quán)利要求2或3所述的高剛度汽車保險(xiǎn)杠，其特征在于所述的鋼 管支架(2)與保險(xiǎn)杠橫梁本體(3)各個(gè)接觸的位置采用焊接的方式進(jìn)行緊固 連接，通過多個(gè)支架焊接點(diǎn)(5)疊壓碰悍。
6、 按照權(quán)利要求2或3所述的高剛度汽車保險(xiǎn)杠，其特征在于所述的鋼 管支架(2)與保險(xiǎn)杠橫梁本體(3)各個(gè)接觸的位置采用鉚釘連接。
7、 按照權(quán)利要求1或2或3所述的高剛度汽車保險(xiǎn)杠，其特征在于所述 的保險(xiǎn)杠橫梁本體(3)與空心圓鋼管(1)接觸面設(shè)有與空心圓鋼管(1)的外 圓表面相貼合的圓弧面。
8、 按照權(quán)利要求1或2或3所述的高剛度汽車保險(xiǎn)杠，其特征在于所述 的空心圓鋼管(1)的材料為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，其牌號為10號鋼或20號鋼。
9、 按照權(quán)利要求4所述的高剛度汽車保險(xiǎn)杠，其特征在于所述的鋼管焊 接點(diǎn)(4)在沿鋼管支架(2)與空心圓鋼管(1)的縫隙方向上熔焊的長度在10mm 15mm之間。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種高剛度汽車保險(xiǎn)杠，其主體為金屬板材沖壓成形的保險(xiǎn)杠橫梁本體(3)，在所述的保險(xiǎn)杠橫梁本體(3)的朝向車身內(nèi)的一面，設(shè)有與其在長度方向上互相平行、與其接觸且互相緊固連接的空心圓鋼管(1)。采用上述技術(shù)方案，由于空心圓鋼管具有很好的剛性，增加保險(xiǎn)杠的剛度，使碰撞載荷更好的傳遞；簡化了制造工藝；根據(jù)不同車輛的碰撞性能，通過改變空心鋼圓管的直徑、長度和厚度來達(dá)到相應(yīng)的性能，重量得到較好控制；采用空心鋼圓管，降低材料成本；同時(shí)盡可能減輕車輛的損壞，以減少后期維修成本。
文檔編號B60R19/04GK201040515SQ200720036190
公開日2008年3月26日 申請日期2007年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月10日
發(fā)明者徐立偉, 方科鴻, 高東洲 申請人:奇瑞汽車有限公司