專利名稱：一種汽車吸能盒的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于汽車技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種汽車吸能盒。
背景技術(shù)：
作為交通工具，汽車給我們的生產(chǎn)、生活 帶來(lái)了方便和快捷，并且隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，越來(lái)越多的居民能夠擁有汽車，然而不幸的是，盡管各種安全措施在不斷加強(qiáng)，但車禍仍然經(jīng)常發(fā)生，引起的交通事故給人類的生命和財(cái)產(chǎn)帶來(lái)了極大的傷害和損失。因此，隨著車輛設(shè)計(jì)朝著高速化、輕量化方向發(fā)展以及汽車保有量的增加，提高汽車在碰撞事故中的被動(dòng)安全性能以及減少碰撞維修費(fèi)用成為汽車行業(yè)的重要任務(wù)。大多數(shù)汽車在正面碰撞事故發(fā)生時(shí)，車輛所攜帶的巨大碰撞動(dòng)能主要通過(guò)車身前部金屬結(jié)構(gòu)的塑性變形來(lái)吸收，此時(shí)汽車前部下端在外力撞壓下將產(chǎn)生結(jié)構(gòu)大變形而起到吸收撞擊動(dòng)能、保護(hù)乘員的作用，是重要的被動(dòng)安全裝置。汽車碰撞的本質(zhì)就是薄壁結(jié)構(gòu)的大變形吸能過(guò)程，其中，吸能盒就是主要的吸能部件。它既是吸收汽車前部縱向碰撞能量的主要結(jié)構(gòu)，又是控制碰撞能量在汽車中的分布情況的主要裝置。當(dāng)碰撞沖擊力超過(guò)保險(xiǎn)杠的吸能能力時(shí)，吸能盒開始變形，在吸收能量的同時(shí)，縱梁也會(huì)按照設(shè)計(jì)的要求變形吸能，但不后退，從而避免對(duì)乘員艙照成沖擊擠壓，同時(shí)剩余的沖擊力在車身整個(gè)加強(qiáng)結(jié)構(gòu)均勻傳遞，避免乘員艙發(fā)生變形和影響車門開啟。傳統(tǒng)的吸能盒是由鋼板鈑金件組成，這種吸能盒重量較大。近年來(lái)開發(fā)使用的吸能盒多采用鋁合金材料，然而由于其結(jié)構(gòu)為簡(jiǎn)單的擠壓結(jié)構(gòu)，壓潰特性、吸能特性和碰撞穩(wěn)定性也都不高。中國(guó)實(shí)用新型專利申請(qǐng)(200920180311. 5)公布了一種車身前保橫梁吸能盒，該吸能盒由兩塊鈑金焊接而成，其橫截面為六邊形結(jié)構(gòu)，在吸能盒的側(cè)壁上設(shè)有螺旋導(dǎo)向筋，該吸能盒強(qiáng)度高，能夠在汽車碰撞時(shí)起到吸收因碰撞而產(chǎn)生的瞬時(shí)巨大沖擊能量的作用。然而該吸能盒仍然采用鈑金件焊接而成，重量大，且吸能特性不高。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有的技術(shù)存在上述問(wèn)題，提出了一種汽車吸能盒，該汽車吸能盒不僅達(dá)到了輕量化效果，同時(shí)提高了碰撞吸能效果。本實(shí)用新型的目的可通過(guò)下列技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)一種汽車吸能盒，其設(shè)置在前橫梁與前縱梁之間，其特征在于，該吸能盒包括一兩端均為開口的筒狀鋁合金殼體，所述殼體內(nèi)填設(shè)有泡沫鋁合金塊。吸能盒的殼體采用鋁合金材料，達(dá)到輕量化效果的同時(shí)不降低吸能效果。泡沫鋁合金材料根據(jù)碰撞吸能的需要，具有相應(yīng)的密度、相應(yīng)孔隙大小，它的堅(jiān)固程度可與泡沫混凝土相比，而其重量較輕，且高吸收沖擊能力強(qiáng)。將該泡沫鋁合金填充在吸能盒的殼體內(nèi)，即能夠使吸能盒達(dá)到輕量化效果，同時(shí)能夠提高吸能盒的碰撞吸能效果。所述泡沫鋁合金塊填滿整個(gè)殼體。防止吸能盒被壓潰時(shí)出現(xiàn)受力不均。[0010]所述泡沫鋁合金塊的外側(cè)壁與殼體的內(nèi)壁相貼合并熔接。泡沫鋁合金塊在殼體內(nèi)凝固獲得，其外側(cè)面與殼體內(nèi)壁融合凝固連接，使泡沫鋁合金塊與殼體形成一體，形成焊接組織結(jié)構(gòu)，增加兩者的連接強(qiáng)度，提高吸能盒的吸能效果。所述殼體的橫截面呈正八邊形。在碰撞試驗(yàn)中，截面為正八邊形的殼體具有較佳的碰撞吸能效果。所述殼體的外壁上沿殼體長(zhǎng)度方向螺旋開設(shè)有誘導(dǎo)凹槽，所述誘導(dǎo)凹槽的深度為
O.2mm 1_。誘導(dǎo)凹槽在吸能盒被壓潰時(shí)引導(dǎo)吸能盒以設(shè)定的形狀進(jìn)行變形，以提高吸能盒變形吸能的效果，當(dāng)誘導(dǎo)凹槽的深度小于O. 2mm時(shí)，誘導(dǎo)吸能盒形變的效果 較差，當(dāng)誘導(dǎo)凹槽的深度大于O. 2mm時(shí)，殼體的強(qiáng)度較弱，因此綜合考慮殼體的強(qiáng)度以及誘導(dǎo)形變的效果，誘導(dǎo)凹槽的深度范圍設(shè)置為O. 2mm 1mm。所述泡沫鋁合金塊內(nèi)具有間隙孔，該間隙孔的孔隙率為50% 80%，間隙孔的直徑為O. 3mm I. 0mm?？紫堵适侵付嗫捉橘|(zhì)內(nèi)的微小空隙的總體積與該多孔介質(zhì)的總體積的比值，該泡沫鋁合金塊的孔隙率為50% 80%，間隙孔的直徑為O. 3mm I. Omm時(shí)的吸能效
果較佳。所述殼體的長(zhǎng)度為150mm 500mm,厚度為I. Omm 5. 0mm。殼體的長(zhǎng)度根據(jù)車身上的空間布置情況設(shè)置，綜合考慮吸能盒的吸能效果及整體重量，厚度為I. Omm 5. Omm時(shí)吸能效果較佳。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本汽車吸能盒具有以下優(yōu)點(diǎn)I、由于吸能盒殼體內(nèi)填設(shè)有泡沫鋁合金塊，所以提高了吸能盒的吸能效果。2、由于殼體采用鋁合金材料，所以吸能盒能夠達(dá)到輕量化效果。3、由于殼體外壁上設(shè)有誘導(dǎo)凹槽，所以吸能盒的壓潰變形更規(guī)則，能夠優(yōu)化吸能盒的吸能效果。

圖I是本汽車吸能盒的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是殼體的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是圖I中A處的局部結(jié)構(gòu)放大圖。圖中，I、殼體；11、誘導(dǎo)凹槽；2、泡沫鋁合金塊；21、間隙孔。
具體實(shí)施方式
以下是本實(shí)用新型的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步的描述，但本實(shí)用新型并不限于這些實(shí)施例。實(shí)施例一如圖I所示，一種汽車吸能盒，其設(shè)置在前橫梁與前縱梁之間，該吸能盒包括一兩端均為開口的筒狀鋁合金殼體1，采用鋁合金材料能夠達(dá)到輕量化效果的同時(shí)不降低吸能效果。殼體I內(nèi)填設(shè)有泡沫鋁合金塊2。泡沫鋁合金材料在1997年的第二期《材料科學(xué)與工藝》以及2011年第11期的《中國(guó)科技信息》中被公開，是一種較現(xiàn)有的材料，它的堅(jiān)固程度可與泡沫混凝土相比，而其重量較輕，且高吸收沖擊能力強(qiáng)。將該泡沫鋁合金塊2填充在吸能盒的殼體I內(nèi)，即能夠使吸能盒達(dá)到輕量化效果，同時(shí)能夠提高吸能盒的碰撞吸能效果O具體來(lái)說(shuō)，結(jié)合圖2、圖3所示，殼體I的截面呈正八邊形，在碰撞試驗(yàn)中，截面為正八邊形的殼體I具有較佳的碰撞吸能效果。殼體I的外壁上沿殼體I長(zhǎng)度方向螺旋開設(shè)有誘導(dǎo)凹槽11，誘導(dǎo)凹槽11在吸能盒被壓潰時(shí)引導(dǎo)吸能盒以設(shè)定的形狀進(jìn)行變形，以提高吸能盒變形吸能的效果。根據(jù)車身上的空間布置情況，并綜合考慮吸能盒的吸能效果及整體重量，誘導(dǎo)凹槽11的深度為為O. 6mm，殼體I的長(zhǎng)度為300mm，厚度為3mm。泡沫鋁合金塊2為一正八邊形柱狀體，該形狀與殼體I相吻合，能夠填滿整個(gè)殼體1，泡沫鋁合金塊2的外側(cè)壁與殼體I的內(nèi)壁相貼合固定，防止吸能盒被壓潰時(shí)出現(xiàn)受力不均。泡沫鋁合金塊2在殼體內(nèi)經(jīng)熱處理后凝固獲得，其外側(cè)面與殼體內(nèi)壁融合凝固連接，使泡沫鋁合金塊2與殼體I形成一體，增加兩者的連接強(qiáng)度，提高吸能盒的吸能效果。泡沫鋁 合金塊2內(nèi)具有間隙孔21，該間隙孔21的孔隙率為65%，間隙孔21的直徑為O. 7mm。實(shí)施例二 該汽車吸能盒的結(jié)構(gòu)與實(shí)施例一基本相同，不同點(diǎn)在于本實(shí)施例中誘導(dǎo)凹槽11的深度為為O. 2mm，殼體I的長(zhǎng)度為150mm，厚度為1mm，間隙孔21的孔隙率為50%，間隙孔21的直徑為O. 3mm。實(shí)施例三該汽車吸能盒的結(jié)構(gòu)與實(shí)施例一基本相同，不同點(diǎn)在于本實(shí)施例中誘導(dǎo)凹槽11的深度為為1mm，殼體I的長(zhǎng)度為500mm，厚度為5mm，間隙孔21的孔隙率為80%，間隙孔21的直徑為1mm。本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本實(shí)用新型精神作舉例說(shuō)明。本實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并不會(huì)偏離本實(shí)用新型的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。盡管本文較多地使用了殼體I、誘導(dǎo)凹槽11、泡沫鋁合金塊2、間隙孔21等術(shù)語(yǔ)，但并不排除使用其它術(shù)語(yǔ)的可能性。使用這些術(shù)語(yǔ)僅僅是為了更方便地描述和解釋本實(shí)用新型的本質(zhì)；把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本實(shí)用新型精神相違背的。
權(quán)利要求1.一種汽車吸能盒，其設(shè)置在前橫梁與前縱梁之間，其特征在于，該吸能盒包括一兩端均為開口的筒狀鋁合金殼體(I)，所 述殼體(I)內(nèi)填設(shè)有泡沫鋁合金塊(2 )。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的汽車吸能盒，其特征在于，所述泡沫鋁合金塊(2)填滿整個(gè)殼體⑴。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的汽車吸能盒，其特征在于，所述泡沫鋁合金塊(2)的外側(cè)壁與殼體(I)的內(nèi)壁相貼合并熔接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的汽車吸能盒，其特征在于，所述殼體(I)的橫截面呈正八邊形。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3或4所述的汽車吸能盒，其特征在于，所述殼體(I)的外壁上沿殼體(I)長(zhǎng)度方向螺旋開設(shè)有誘導(dǎo)凹槽(11)，所述誘導(dǎo)槽(11)的深度為O. 2mm 1mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的汽車吸能盒，其特征在于，所述泡沫鋁合金塊(2)內(nèi)具有間隙孔(21)，該間隙孔(21)的孔隙率為50% 80%,間隙孔(21)的直徑為O. 3mm I. Omm0
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的汽車吸能盒，其特征在于，所述殼體(I)的長(zhǎng)度為150mm ·500mm,厚度為 I. Omm 5. 0mm。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種汽車吸能盒，屬于汽車技術(shù)領(lǐng)域。它解決了現(xiàn)有的吸能盒重量大，且吸能效果不高的問(wèn)題。本汽車吸能盒設(shè)置在前橫梁與前縱梁之間，該吸能盒包括一兩端均為開口的筒狀鋁合金殼體，所述殼體內(nèi)填設(shè)有泡沫鋁合金塊。本汽車吸能盒不僅達(dá)到了輕量化效果，同時(shí)提高了碰撞吸能效果。
文檔編號(hào)B60R19/22GK202783043SQ20122043566
公開日2013年3月13日 申請(qǐng)日期2012年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月30日
發(fā)明者姚再起, 馬芳武, 劉強(qiáng), 高姍姍, 趙福全 申請(qǐng)人:浙江吉利汽車研究院有限公司杭州分公司, 浙江吉利汽車研究院有限公司, 浙江吉利控股集團(tuán)有限公司