用于汽車的保險杠結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于汽車的保險杠結(jié)構(gòu)，特別用于車尾部分。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的保險杠多有鋼制或鋁制的橫梁。鋼制橫梁多由多個部件接合而成，盡管這使橫梁結(jié)構(gòu)有可能靈活調(diào)整以適應(yīng)由其支撐的保險杠外皮，但同時也使橫梁的加工耗費(fèi)變大并且與之相應(yīng)的成本升高。鋁制橫梁多以擠壓型材制成。盡管擠壓型材加工簡單且價格便宜，不過也存在缺點(diǎn)，就是其造型靈活性低，因此在支撐與橫梁結(jié)構(gòu)并不精確相配合的保險杠外皮時，需要有額外的部件或加工步驟，這使擠壓型材的成本優(yōu)勢受到抑制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是創(chuàng)造一種用于汽車的保險杠結(jié)構(gòu)，其加工成本低，重量輕并且在其外表造型方面有靈活性。
[0004]該目的首先通過一種用于汽車的保險杠結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)，在這種結(jié)構(gòu)中保險杠橫梁包括由纖維強(qiáng)化的復(fù)合材料(該材料也被稱為有機(jī)板)制成的嵌件，還包括在嵌件上注塑成型的加固強(qiáng)化結(jié)構(gòu)。
[0005]嵌件應(yīng)在保險杠橫梁的整個高度和寬度上延伸。
[0006]在嵌件上可制作至少第一溝槽，加固強(qiáng)化結(jié)構(gòu)包括了在第一溝槽中制作的肋片。
[0007]特別是當(dāng)肋片傾斜于溝槽的縱向并從溝槽的一側(cè)壁向另一側(cè)壁延伸時，就可以給予溝槽或者說是保險杠橫梁較高的彎曲剛度。
[0008]為進(jìn)一步提高保險杠橫梁的載荷承受能力，特別是扭轉(zhuǎn)載荷，此外嵌件可制作第二溝槽。
[0009]所述第一和第二溝槽在嵌件的兩個相對置面上是開口的。
[0010]兩個溝槽的相對定位使兩個溝槽共有側(cè)壁成為可能。如此可以實(shí)現(xiàn)保險杠橫梁在嵌件截面尺寸很小的情況下而具有高剛度。
[0011]當(dāng)?shù)诙喜鄣睦咂謩e在第一溝槽的肋片的延長線延伸時，通過這兩個溝槽總體上的豎直的尺寸有效傳遞拉力和壓力，這又使橫梁剛度增強(qiáng)。
[0012]因?yàn)檩d荷承受能力的原因，保險杠橫梁從上面看起來在通常情況下不應(yīng)該向不同的方向上彎曲，對受其支撐的保險杠外皮來說則不必然總是這種情況。特別是保險杠外皮上經(jīng)常有由凸出彎曲部分包圍之中的中央凹處用于安裝車牌。為了能在保險杠整個寬度上對外皮有相同的支撐，對保險杠外皮開口的第一道溝槽的肋片可以至少在局部從溝槽內(nèi)向外突出到外皮。
[0013]肋片將第一道溝槽分隔為很多向保險杠外皮開口的空腔。這些空腔可用來安裝傳感器，比如說泊車輔助系統(tǒng)的距離傳感器，以保護(hù)其在碰撞事故中不被損毀。傳感器在一個這樣的空腔內(nèi)是可以永久性安裝的；可以想到的是，特別是在肋片沒有直接延伸到保險杠外皮的時候，傳感器構(gòu)成固定于保險杠外皮上的，由保險杠外皮向內(nèi)突出的部分，該突起在碰撞事故中保險杠外皮向肋片移動時，向空腔內(nèi)推進(jìn)。這樣的突起，可以包括除了傳感器外的其它部件，比如用來固定裝飾條的固定拱頂?shù)阮愃撇考?br>[0014]在嵌件上注塑成型的加固強(qiáng)化結(jié)構(gòu)此外可包括碰撞盒。
[0015]為了能與保險杠橫梁一體成型，碰撞盒應(yīng)該在背離保險杠橫梁的一端是開口的并且有向這個開口端減小的壁厚度。
[0016]碰撞盒的內(nèi)部空間應(yīng)向開口端變寬，以方便脫模。
[0017]在碰撞盒的背離保險杠橫梁的一端可以成型用于在車身縱梁上組裝保險杠結(jié)構(gòu)的固定法蘭。
[0018]可通過在其內(nèi)部成形的蜂窩結(jié)構(gòu)提高碰撞盒的能量吸收能力。
[0019]此外本發(fā)明的內(nèi)容還包括所述保險杠結(jié)構(gòu)的加工方法，步驟如下:
[0020]a)制備由纖維強(qiáng)化復(fù)合材料制成的坯料；
[0021]b)進(jìn)行坯料深沖，以得到嵌件，以及
[0022]c)在嵌件上注塑成型加固強(qiáng)化結(jié)構(gòu)
[0023]注塑成型可在一個也用于坯料深沖的成型工具內(nèi)有效并節(jié)省成本的完成。
【附圖說明】
[0024]本發(fā)明的其它特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)在參考附圖對實(shí)施例的如下描述中加以說明。其中:
[0025]圖1表示按照本發(fā)明第一實(shí)施例所述保險杠橫梁的透視圖；
[0026]圖2表示按照第二實(shí)施例所述橫梁類似于圖1的視圖；
[0027]圖3表示帶有按圖1或圖2所示橫梁的保險杠結(jié)構(gòu)的沿中間面的截面圖；
[0028]圖4表示帶有按圖2所示橫梁的保險杠結(jié)構(gòu)的沿非中間面的截面圖；
[0029]圖5表示按照保險杠結(jié)構(gòu)的一種變型的類似于圖4的截面圖；
[0030]圖6表示按照保險杠結(jié)構(gòu)的另一種變型的類似于圖4的截面圖；
[0031]圖7表不從車輛內(nèi)面向外的保險杠橫梁部分視圖；
[0032]圖8表示圖7中沿VII1-VIII的截面圖；以及
[0033]圖9表示所述保險杠橫梁加工方法的步驟。
【具體實(shí)施方式】
[0034]圖1顯示按照本發(fā)明第一實(shí)施例的保險杠橫梁1和在保險杠橫梁1內(nèi)側(cè)面突伸出的碰撞盒2。保險杠橫梁包括一個由有機(jī)板制成的嵌件3，其通過深沖制成，以形成向車輛外部的方向開口的溝槽4以及溝槽4上面和下面的端壁5，6。嵌件3的、由上部端壁5的上緣沿指向車輛內(nèi)部的方向延伸形成的水平壁7構(gòu)成了在指向車輛內(nèi)部的方向上開口的、并因此在圖1中不可見的第二溝槽的上側(cè)壁。
[0035]很多的肋片8在溝槽4內(nèi)的下側(cè)壁9和在圖1中不可見的上側(cè)壁之間延伸，所述圖1中不可見的上側(cè)壁同時又構(gòu)成了在端壁5之后向內(nèi)開口的溝槽13的下側(cè)壁。注塑成型的肋片8由熱塑性塑料制成，所指熱塑性塑料與嵌件3的熱塑性材料基體是化學(xué)兼容或化學(xué)相同的，以便其注塑在嵌件3上時可與之深入形成緊密的材料鍵合性的連接。
[0036]肋片8總是與水平面成45°傾斜角地延伸，在溝槽4的中間相交并且在下側(cè)壁9和上側(cè)壁上成對彼此相交。如圖1中用虛線示例表明的，上面溝槽13的肋片10總是在肋片8的延長線上延伸。
[0037]碰撞盒2由和肋片8相同的熱塑性塑料制成并且也和其一樣在嵌件3上一體成型。碰撞盒2具有在指向車輛內(nèi)部的方向上略微變細(xì)的六面體形狀，所述碰撞盒2背離保險杠橫梁1的端壁是開口的，其用于固定在被人們熟知的、在圖中未顯示的汽車車身的縱梁上的螺紋法蘭12置于其兩側(cè)。在碰撞盒2的側(cè)壁上成形的縱向延伸的肋片11支撐著螺紋法蘭12。
[0038]圖3顯示保險杠橫梁1和受其支撐的、由塑料-扁材深沖制成的保險杠外皮14的截面，所述截面是沿著保險杠1的中間鏡面對稱平面的。肋片8的前緣是與對溝槽4進(jìn)行上下限制的端壁5、6齊平的并且以很小的到用于安裝車牌17的保險杠外皮14的中央凹處15的距離延伸。在保險杠外皮14和保險杠橫梁1之間的固定連接可逐點(diǎn)設(shè)置，因?yàn)樵趫D3中其位于截面以外，所以是不可見的。
[0039]在指向車輛內(nèi)部的方向開口的此處用13表示的溝槽，由在其整個長度上分布的肋片10以和溝槽4相同的方式被加強(qiáng)。肋片8、10在所述兩個溝槽4、13共同的側(cè)壁29上相交。
[0040]下部端壁6從溝槽4的下側(cè)壁向下自由延伸，這是為給予保險杠橫梁1垂直的尺寸，這對于確保保險杠橫梁1對和不同類型車輛并以不同高度布置的保險杠碰撞都能阻擋至|J，是不可缺少的。在圖3中，由側(cè)壁9和端壁6限制而成的凹角16內(nèi)并未顯示加固強(qiáng)化結(jié)構(gòu)，很清楚的是，如果必需的話，這里也可以在側(cè)壁9和端壁6之間布置延伸的肋片等類似結(jié)構(gòu)，以給予端壁6必要的剛度。
[0041]圖2以和圖1類似的視圖顯示了保險杠橫梁1的實(shí)施例變型。嵌件3的形狀與圖1所示情況中的一樣，一體化成型碰撞盒2也與圖1中的相同。沿溝槽4可分成三段，一個中間段18，在其中的肋片8的前緣是與端壁5、6齊平的，以及在中間段18的左右兩側(cè)的兩個側(cè)段19，在其中的肋片8相對于端壁5、6是向外突出的。中間段18的布置，是為了容納保險杠外皮14的凹處15，因此按照這種實(shí)施例的保險杠結(jié)構(gòu)的截面與圖3中顯示的是一樣的。
[0042]在顯示了保險杠橫梁1的側(cè)段19和保險杠外皮14的截面圖的圖4中，清楚表示出了，突出的肋片8的功能，在于對凹處15之外的保險杠外皮14進(jìn)行緊密距離上的支撐，因此在碰撞情況中在保險杠外皮14碰到端壁5、6之前，就已經(jīng)通過肋片8的鐓縮得到了緩沖。
[0043]在圖1和圖2中可以看到，肋片8將溝槽4分隔成了很多的在向車輛外部的方向開口的空腔20，其截面為三角形或菱形。個別空腔20可以被使用，如在圖4中顯示的那樣，在其中安裝傳感器21，比如說泊車輔助系統(tǒng)中的超聲波傳感器。在這里傳