車用插片填充式泡沫鋁吸能盒的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于汽車配件，具體涉及一種車用插片填充式泡沫鋁吸能盒。
【背景技術(shù)】
[0002]吸能盒是用來吸收車輛碰撞產(chǎn)生的能量的一種裝置，是車輛第一次承受撞擊力的裝置。它通常由合金鋼或鋁合金等材料制成，通過螺栓連接的形式固定在車體縱梁上。主要起到避免外部物體對車輛造成較大沖擊，保護內(nèi)部乘員安全。
[0003]中國專利CN204077582U公開了一種汽車車身吸能盒結(jié)構(gòu)，該吸能盒屈服強度低，為柔性結(jié)構(gòu)，采用格室構(gòu)造。在發(fā)生低速碰撞時，通過吸能盒軸向潰縮有效吸收低速撞擊時的能量，緩解碰撞力。但該種吸能盒由于自身剛度不大，所以在中高速碰撞時，吸能弱、潰縮形式不穩(wěn)定，無論是對車體縱梁還是車內(nèi)乘員都無法實現(xiàn)較好的保護。另外，無論發(fā)生何種碰撞，該吸能盒都會發(fā)生部分變形，維修過程中必須進行替換，增加了維修成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種車用插片填充式泡沫鋁吸能盒，不僅能在汽車發(fā)生中高速碰撞時通過穩(wěn)定的潰縮變形吸收更多的能量，同時該吸能盒的被動吸能能力在整車裝配前可調(diào)整，在碰撞事故維修時也能實現(xiàn)部分結(jié)構(gòu)回收重復(fù)使用。
[0005]實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案為:一種車用插片填充式泡沫鋁吸能盒，包括與汽車防撞梁固連的吸能盒本體；
與汽車縱梁固連的后安裝板；
連接吸能盒本體和后安裝板的吸能體；
設(shè)置在吸能體內(nèi)腔的泡沫鋁內(nèi)芯；
上述吸能盒本體為空心盒體，沿吸能盒本體側(cè)壁設(shè)有N圈相互平行的潰縮槽，N多1，潰縮槽與吸能盒本體的擠壓形變方向垂直。
[0006]上述吸能體，吸能體為空心盒體，沿吸能體側(cè)壁等距離設(shè)有M圈相互平行的寬槽，M ^ 2，寬槽與潰縮槽平行；相鄰兩個寬槽之間的突出盒體的內(nèi)腔為吸能腔，吸能腔內(nèi)填充泡沫鋁內(nèi)芯。
[0007]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點:(1)吸能盒本體的潰縮槽在發(fā)生碰撞時從四周誘導(dǎo)本體變形吸能，提高了碰撞變形的穩(wěn)定性；(2)泡沫鋁內(nèi)芯靜態(tài)屈服應(yīng)力較低、具有長而平坦的應(yīng)力平臺階段，整體吸能能力與穩(wěn)定性將因此大大提升；(3)吸能盒裝配時可根據(jù)實車需求自主確定內(nèi)芯數(shù)量，從而改變吸能盒吸能能力，同時在碰撞事故維修時未變形內(nèi)芯也可回收重復(fù)利用。
【附圖說明】
[0008]圖1為本發(fā)明的車用插片填充式泡沫鋁吸能盒實施例一的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0009]圖2為本發(fā)明的車用插片填充式泡沫鋁吸能盒實施例一的結(jié)構(gòu)剖面圖。
[0010]圖3為本發(fā)明的車用插片填充式泡沫鋁吸能盒實施例二的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細描述。
[0012]一種車用插片填充式泡沫鋁吸能盒，包括吸能盒本體1、吸能體2、后安裝板3和泡沫鋁內(nèi)芯107，吸能體2 —端與吸能盒本體I固連，吸能體2另一端與后安裝板3固連，設(shè)置在吸能體2內(nèi)腔的泡沫鋁內(nèi)芯107，吸能盒本體I的另一端與汽車防撞梁固連，后安裝板3再與汽車縱梁固連。
[0013]吸能盒本體I為空心盒體，沿吸能盒本體I側(cè)壁周向設(shè)有N圈相互平行的潰縮槽104，N彡1，潰縮槽104與吸能盒本體I的擠壓形變方向垂直。
[0014]吸能體2為空心盒體，沿吸能體2側(cè)壁周向等距離設(shè)有M圈相互平行的寬槽105，M多2，寬槽105與潰縮槽104平行。相鄰兩個寬槽105之間的突出盒體的內(nèi)腔為吸能腔106，吸能腔106內(nèi)填充泡沫鋁內(nèi)芯107。
[0015]實施例一
結(jié)合圖1和圖2，一種車用插片填充式泡沫鋁吸能盒，包括矩形截面薄壁吸能盒本體1、吸能體2、后安裝板3和泡沫鋁內(nèi)芯107，吸能盒本體I由1.2毫米厚的高強度鋼板冷沖壓成形，同時使用點焊技術(shù)焊接成長方體吸能盒結(jié)構(gòu)，尺寸長為100毫米、寬為80毫米、高為100毫米。在吸能盒本體I的一個側(cè)面設(shè)有翻邊，翻邊通過點焊與汽車防撞梁連接，吸能體2同樣由1.2毫米厚的高強度鋼板冷沖壓成形，同時使用點焊技術(shù)焊接成兩邊開口的長方體吸能盒結(jié)構(gòu)，尺寸長70毫米、寬為80毫米、高為100毫米，吸能盒本體I的與設(shè)有翻邊的側(cè)面的相對的側(cè)面與吸能體2的側(cè)面通過縫焊固連，吸能體2的與焊接面相對的側(cè)面再與后安裝板3焊接，后安裝板3尺寸寬100mm、高為140mm、厚度為4mm，后安裝板3上開有用于螺栓連接縱梁的四個M8螺紋孔103，與汽車縱梁通過螺栓連接。沿吸能盒本體I側(cè)壁周向設(shè)有兩圈相互平行的向內(nèi)凹陷的潰縮槽104，潰縮槽104寬度為2毫米、槽深為1.5毫米且平行均勻分布，潰縮槽104與吸能盒本體I的擠壓形變方向垂直。沿吸能體2側(cè)壁周向等距離設(shè)有四圈相互平行且向內(nèi)凹陷的寬槽105，寬槽105寬度為10毫米、槽深也為10毫米且平行均勻分布，從而在相鄰的兩個寬槽間的突出盒體形成三個平行等距的吸能腔106，寬槽105與潰縮槽104平行。吸能腔106內(nèi)填充有泡沫鋁內(nèi)芯107，泡沫鋁內(nèi)芯107的平均孔徑為2mm、孔隙率為70%，是微通孔的泡沫鋁材料。
[0016]實施例一中的車用插片填充式泡沫鋁吸能盒中，通過后安裝板3，將吸能體2固定在汽車縱梁上，通過吸能盒本體I的翻邊，將吸能盒本體I焊接在汽車防撞梁上，從而將車用插片填充式泡沫鋁吸能盒固定在防撞梁與縱梁之間。以汽車低中速行駛時發(fā)生正面碰撞為例，本實施例中，碰撞發(fā)生時前防撞梁將碰撞能量傳到汽車吸能盒中，吸能盒本體I的開始潰縮吸能，同時側(cè)壁上的潰縮槽104能夠引導(dǎo)快速潰縮，提高整體變形的均勻性，從而改善了吸能盒吸能穩(wěn)定性。當(dāng)吸能盒本體I完全潰縮，碰撞能量傳遞至吸能體2，由于吸能體2上存在寬槽105，吸能體2剛度下降，迅速發(fā)生潰縮，壓縮吸能腔106，吸能腔106內(nèi)部的泡沫鋁內(nèi)芯107開始變形吸能。吸能腔內(nèi)泡沫鋁內(nèi)芯107靜態(tài)屈服應(yīng)力較低、具有長而平坦的應(yīng)力平臺階段，但在動態(tài)載荷作用，屈服強度明顯增加，理想吸能效率可達0.7以上，從而大大增加了吸能量和結(jié)構(gòu)剛度，進一步改善了所述吸能盒的吸能效果。在碰撞過程中未發(fā)生變形的內(nèi)芯可在維修過程中回收利用，節(jié)約了成本，提高了材料使用率。
[0017]實施例二
結(jié)合圖3，一種車用插片填充式泡沫鋁吸能盒，包括圓柱形薄壁吸能盒本體1、圓柱形薄壁吸能體2、后安裝板3和泡沫鋁內(nèi)芯107，吸能盒本體I和圓柱形薄壁吸能體2 —體制造，由1.2毫米厚的低碳鋼冷沖壓成形，其中吸能盒本體I尺寸長為100毫米、截面直徑為75mm，圓柱形薄壁吸能體2尺寸長為70毫米、截面直徑為75mm。在吸能盒本體I的頂面設(shè)有翻邊，翻邊通過對焊與汽車防撞梁連接。吸能體2的底面與后安裝板3焊接，后安裝板3尺寸寬100mm、高為140mm、厚度為4mm，后安裝板3上開有用于螺栓連接縱梁的四個M8螺紋孔103，與汽車縱梁通過螺栓連接。沿吸能盒本體I側(cè)壁周向設(shè)有三圈相互平行的向內(nèi)凹陷的潰縮槽104，潰縮槽104寬度為2毫米、槽深為1.5毫米且平行均勻分布。沿吸能體2側(cè)壁周向等距離設(shè)有三圈相互平行且向內(nèi)凹陷的寬槽105，寬槽105寬度為15毫米、槽深為10毫米且平行均勻分布，從而在相鄰的兩個寬槽間的突出盒體形成三個平行等距的吸能腔106。吸能腔106內(nèi)填充有泡沫鋁內(nèi)芯107，泡沫鋁內(nèi)芯107的平均孔徑為3mm、孔隙率為85%，是微通孔的泡沫鋁材料。
[0018]實施例二中的車用插片填充式泡沫鋁吸能盒中，通過后安裝板3，將吸能體2固定在汽車縱梁上，通過吸能盒本體I的翻邊，將吸能盒本體I焊接在汽車防撞梁上，從而將車用插片填充式泡沫鋁吸能盒固定在防撞梁與縱梁之間。以汽車低中速行駛時發(fā)生正面碰撞為例，本實施例中，碰撞發(fā)生時前防撞梁將碰撞能量傳到汽車吸能盒中，吸能盒本體I的開始潰縮吸能，同時側(cè)壁上的潰縮槽104能夠引導(dǎo)快速潰縮，提高整體變形的均勻性，從而改善了吸能盒吸能穩(wěn)定性。當(dāng)吸能盒本體I完全潰縮，碰撞能量傳遞至吸能體2，由于吸能體2上存在寬槽105，吸能體2剛度下降，迅速發(fā)生潰縮，壓縮吸能腔106，吸能腔106內(nèi)部的泡沫鋁內(nèi)芯107開始變形吸能。吸能腔內(nèi)泡沫鋁內(nèi)芯107靜態(tài)屈服應(yīng)力較低、具有長而平坦的應(yīng)力平臺階段，但在動態(tài)載荷作用，屈服強度明顯增加，理想吸能效率可達0.7以上，從而大大增加了吸能量和結(jié)構(gòu)剛度，進一步改善了所述吸能盒的吸能效果。在碰撞過程中未發(fā)生變形的內(nèi)芯可在維修過程中回收利用，節(jié)約了成本，提高了材料使用率。
[0019]本發(fā)明的吸能盒本體的潰縮槽在發(fā)生碰撞時從四周誘導(dǎo)本體變形吸能，提高了碰撞變形的穩(wěn)定性；泡沫鋁內(nèi)芯靜態(tài)屈服應(yīng)力較低、具有長而平坦的應(yīng)力平臺階段，整體吸能能力與穩(wěn)定性將因此大大提升；吸能盒裝配時可根據(jù)實車需求自主確定內(nèi)芯數(shù)量，從而改變吸能盒吸能能力，同時在碰撞事故維修時未變形內(nèi)芯也可回收重復(fù)利用。
【主權(quán)項】
1.一種車用插片填充式泡沫鋁吸能盒，其特征在于:包括 與汽車防撞梁固連的吸能盒本體(I); 與汽車縱梁固連的后安裝板(3); 連接吸能盒本體(I)和后安裝板(3)的吸能體(2); 設(shè)置在吸能體⑵內(nèi)腔的泡沫鋁內(nèi)芯(107); 上述吸能盒本體⑴為空心盒體，沿吸能盒本體⑴側(cè)壁設(shè)有N圈相互平行的潰縮槽(104)，N ^ 1，潰縮槽(104)與吸能盒本體(I)的擠壓形變方向垂直。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車用插片填充式泡沫鋁吸能盒，其特征在于:上述吸能體(2)，吸能體(2)為空心盒體，沿吸能體(2)側(cè)壁等距離設(shè)有M圈相互平行的寬槽(105)，M ^ 2，寬槽(105)與潰縮槽(104)平行；相鄰兩個寬槽(105)之間的突出盒體的內(nèi)腔為吸能腔(106)，吸能腔(106)內(nèi)填充泡沫鋁內(nèi)芯(107)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種車用插片填充式泡沫鋁吸能盒，包括與汽車防撞梁固連的吸能盒本體，與汽車縱梁固連的后安裝板，連接吸能盒本體和后安裝板的吸能體，設(shè)置在吸能體內(nèi)腔的泡沫鋁內(nèi)芯；上述吸能盒本體為空心盒體，沿吸能盒本體側(cè)壁設(shè)有N圈相互平行的潰縮槽，N≥1，潰縮槽與吸能盒本體的擠壓形變方向垂直。本發(fā)明的吸能盒本體的潰縮槽在發(fā)生碰撞時從四周誘導(dǎo)本體變形吸能，提高了碰撞變形的穩(wěn)定性；泡沫鋁內(nèi)芯靜態(tài)屈服應(yīng)力較低、具有長而平坦的應(yīng)力平臺階段，整體吸能能力與穩(wěn)定性將因此大大提升；吸能盒裝配時可根據(jù)實車需求自主確定內(nèi)芯數(shù)量，從而改變吸能盒吸能能力，同時在碰撞事故維修時未變形內(nèi)芯也可回收重復(fù)利用。
【IPC分類】B60R19-02
【公開號】CN104760554
【申請?zhí)枴緾N201510178612
【發(fā)明人】王陶, 王良模, 王源隆, 莊偉超, 趙野, 徐娟, 王蓓佳
【申請人】南京理工大學(xué)
【公開日】2015年7月8日
【申請日】2015年4月16日