專利名稱：一種汽車吸能盒的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實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 帶來了方便和快捷，并且隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展，越來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，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產(chǎn)帶來了極大的傷害和損失。因此，隨著車輛設(shè)計朝著高速化、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安全性能以及減少碰撞維修費用成為汽車行業(yè)的重要任務(wù)。大多數(shù)汽車在正面碰撞事故發(fā)生時，車輛所攜帶的巨大碰撞動能主要通過車身前部金屬結(jié)構(gòu)的塑性變形來吸收，此時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能、保護乘員的作用，是重要的被動安全裝置。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。當碰撞沖擊力超過保險杠的吸能能力時，吸能盒開始變形，在吸收能量的同時，縱梁也會按照設(shè)計的要求變形吸能，但不后退，從而避免對乘員艙照成沖擊擠壓，同時剩余的沖擊力在車身整個加強結(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。中國實用新型專利申請(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，該吸能盒強度高，能夠在汽車碰撞時起到吸收因碰撞而產(chǎn)生的瞬時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)容本實用新型的目的是針對現(xiàn)有的技術(shù)存在上述問題，提出了一種汽車吸能盒，該汽車吸能盒不僅達到了輕量化效果，同時提高了碰撞吸能效果。本實用新型的目的可通過下列技術(shù)方案來實現(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，達到輕量化效果的同時不降低吸能效果。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。將該泡沫鋁合金填充在吸能盒的殼體內(nèi)，即能夠使吸能盒達到輕量化效果，同時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殼體。防止吸能盒被壓潰時出現(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引導(dǎo)吸能盒以設(shè)定的形狀進行變形，以提高吸能盒變形吸能的效果，當誘導(dǎo)凹槽的深度小于O. 2mm時，誘導(dǎo)吸能盒形變的效果 較差，當誘導(dǎo)凹槽的深度大于O. 2mm時，殼體的強度較弱，因此綜合考慮殼體的強度以及誘導(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。孔隙率是指多孔介質(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時的吸能效
果較佳。所述殼體的長度為150mm 500mm,厚度為I. Omm 5. 0mm。殼體的長度根據(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。
具體實施方式
以下是本實用新型的具體實施例并結(jié)合附圖，對本實用新型的技術(shù)方案作進一步的描述，但本實用新型并不限于這些實施例。實施例一如圖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到輕量化效果的同時不降低吸能效果。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《中國科技信息》中被公開，是一種較現(xiàn)有的材料，它的堅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。將該泡沫鋁合金塊2填充在吸能盒的殼體I內(nèi)，即能夠使吸能盒達到輕量化效果，同時能夠提高吸能盒的碰撞吸能效果O具體來說，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在吸能盒被壓潰時引導(dǎo)吸能盒以設(shè)定的形狀進行變形，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。實施例二 該汽車吸能盒的結(jié)構(gòu)與實施例一基本相同，不同點在于本實施例中誘導(dǎo)凹槽11的深度為為O. 2mm，殼體I的長度為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。實施例三該汽車吸能盒的結(jié)構(gòu)與實施例一基本相同，不同點在于本實施例中誘導(dǎo)凹槽11的深度為為1mm，殼體I的長度為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施例僅僅是對本實用新型精神作舉例說明。本實用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本實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，但并不排除使用其它術(shù)語的可能性。使用這些術(shù)語僅僅是為了更方便地描述和解釋本實用新型的本質(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)的長度為150mm ·500mm,厚度為 I. Omm 5. 0mm。
專利摘要本實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到了輕量化效果，同時提高了碰撞吸能效果。
文檔編號B60R19/22GK202783043SQ20122043566
公開日2013年3月13日 申請日期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, 高姍姍, 趙福全 申請人: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, 浙江吉利控股集團有限公司