本發(fā)明涉及汽車的零部件技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種防撞梁及制備方法。

背景技術(shù)：

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，汽車也得到了迅猛的發(fā)展。在我國，汽車的使用非常高，并且的汽車的保有量也呈逐年增長，交通擁堵和安全的問題也愈發(fā)凸顯，隨之而來的交通事故也頻頻發(fā)生。當(dāng)然，一些不可抗力的交通意外事故不可能完全避免。防撞梁作為汽車的重要部件，在車輛碰撞過程中能最大限度的保護(hù)乘員安全。因此，提高汽車防撞梁的可靠性具有重要意義。

目前，市場上大部分的防撞梁的結(jié)構(gòu)都較為單一，僅包括防撞橫梁和后方的吸能盒，并且防撞橫梁的兩端與后方的吸能盒焊接呈一體。當(dāng)發(fā)生不同程度的碰撞時，防撞梁的吸能效果較差，容易對車位上的駕駛員或者乘員造成生命危險，而且容易造成其他零部件的損壞，提高了維修成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明提供一種汽車防撞梁及制作方法，可以提高汽車在碰撞過程中的吸能能力，提高汽車的安全性，降低維修成本。

一種汽車防撞梁，包括橫梁和吸能板，所述吸能板的橫截面呈U形結(jié)構(gòu)，吸能板的長度方向呈向外凸起的曲面，且吸能板上沿長度方向設(shè)置有向外凸出的弧形結(jié)構(gòu)，吸能板的兩端設(shè)置有向外凸出的鼓包；所述吸能板的頂面設(shè)置有孔；所述吸能板和橫梁固定連接形成一個封閉腔，封閉腔內(nèi)填充有與其內(nèi)壁粘接的緩沖料。

發(fā)生碰撞時，吸能板的曲面設(shè)計(jì)使得吸能板具備更大的彈性變形，可以卸掉一部分撞擊力，從而增強(qiáng)吸能板的抗壓能力；吸能板上向外凸出的弧形結(jié)構(gòu)在撞擊過程中先受到撞擊力發(fā)生變形，其他位置陸續(xù)感應(yīng)到撞擊力，從而承載起弧形結(jié)構(gòu)的變形，當(dāng)其他位置承載的撞擊力達(dá)到極限時，其他位置再發(fā)生變形，這個過程增強(qiáng)了吸能板的變形能力，有效地提高了吸能板在碰撞過程中的吸能能力。當(dāng)發(fā)生側(cè)向撞擊時，吸能板兩端設(shè)計(jì)的鼓包最先接觸到側(cè)向撞擊力而發(fā)生變形，再而傳遞到其余部位，使鼓包能夠最大限度吸收側(cè)向撞擊力，有效地減緩了側(cè)向撞擊力的快速傳遞。封閉腔填充的緩沖料具有一定的強(qiáng)度和良好的彈性，能夠進(jìn)一步化解撞擊過程中撞擊力并延緩撞擊力的傳遞。

優(yōu)選地，所述緩沖料含有5-28wt％的丙烯腈、25-30wt％的丁二烯、35-40wt％的苯乙烯、5-10wt％的X、2-5wt％的鎳粉和5-10wt％的碳纖維顆粒；所述X選自鐵粉、銅粉、鋁粉中的一種。

丙烯腈、X和苯乙烯能夠提高緩沖料的硬度，丁二烯使得緩沖料擁有較好的延展性和抗沖擊性，鎳粉在不降低緩沖料韌性的情況下提高了緩沖料的強(qiáng)度；使得緩沖料不僅具有較高的強(qiáng)度，而且還兼具一定的彈性，對撞擊力的吸收能力更強(qiáng)。

優(yōu)選地，所述吸能板設(shè)置有呈上下布置的兩個弧形結(jié)構(gòu)，弧形結(jié)構(gòu)間設(shè)置有加強(qiáng)筋；所述鼓包呈圓柱形，鼓包與吸能板通過弧面過渡。吸能板上的兩個弧形結(jié)構(gòu)加強(qiáng)了吸能效果。加強(qiáng)筋使得弧形結(jié)構(gòu)在撞擊力的作用下產(chǎn)生一個拉扯力，使得弧形結(jié)構(gòu)不至于被快速壓潰，增強(qiáng)了弧形結(jié)構(gòu)的抗壓能力。在側(cè)向撞擊過程中，圓柱形鼓包以及弧面過渡設(shè)計(jì)通過變形能夠有效地吸收一部分撞擊力，以及延緩撞擊力的傳遞。

優(yōu)選地，所述橫梁兩端的背面與縱梁通過吸能盒固定連接，吸能盒的各個側(cè)面呈波浪形。吸能盒的波浪形側(cè)面在碰撞時依次壓潰吸能，并實(shí)現(xiàn)了有效疊加以支撐吸能盒變形后的高度。

優(yōu)選地，所述吸能板兩端的頂面均設(shè)置有孔。

一種上述的汽車防撞梁的制作方法，包括以下步驟：

a.配料：緩沖料含有5-28wt％的丙烯腈、25-30wt％的丁二烯、35-40wt％的苯乙烯、5-10wt％的X、2-5wt％的鎳粉和5-10wt％的碳纖維顆粒；所述X選自鐵粉、銅粉、鋁粉中的一種；

b.混合：將步驟a中配好的料倒入攪拌裝置中，使其充分混合；

c.溶解：將充分混合的配料放入溶解裝置中，再將溶解裝置加熱到170-240℃，直到配料全部溶解成液體；

d.成型：將溶解成液體的配料通過所述吸能板頂面一端的孔注塑到吸能板和橫梁形成的封閉腔中；注塑過程中，防撞梁固定在震動裝置上保持震動；待吸能板頂面另一端的孔溢出液體，即停止注塑；

e.冷卻：將成型后的防撞梁放置在空氣中進(jìn)行冷卻，獲得成品的防撞梁。

優(yōu)選地，所述步驟c中，溶解溫度為200-230℃。

優(yōu)選地，所述步驟d中，注塑速度為300-500mm/s。

本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在：

本發(fā)明的結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，吸能效果好，安全性能高；而且能夠降低其他零部件的損壞，從而減少維修成本。吸能板的曲面設(shè)計(jì)和弧形結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)了吸能板的變形能力，減緩了撞擊力的快速傳遞。吸能板和橫梁之間的緩沖料不僅具有較高的強(qiáng)度，而且還兼具一定的彈性，能夠進(jìn)一步化解撞擊過程中產(chǎn)生的撞擊力。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對具體實(shí)施方式中所需要使用的附圖作簡單地介紹。在所有附圖中，類似的元件或部分一般由類似的附圖標(biāo)記標(biāo)識。附圖中，各元件或部分并不一定按照實(shí)際的比例繪制。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1中A-A的斷面圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例注塑的示意圖。

1-橫梁，2-吸能板，21-弧形結(jié)構(gòu)，22-鼓包，23-孔，24-加強(qiáng)筋，3-緩沖料，4-吸能盒

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明技術(shù)方案的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述。以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，因此只作為示例，而不能以此來限制本專利的保護(hù)范圍。

實(shí)施例1

如圖1、圖2和圖3所示，本實(shí)施例公開了一種汽車防撞梁，包括橫梁1和吸能板2。吸能板2的長度方向呈向外凸起的曲面，發(fā)生碰撞時，吸能板2的曲面設(shè)計(jì)使得吸能板2具備更大的彈性變形，可以卸掉一部分撞擊力，從而增強(qiáng)吸能板2的抗壓能力；吸能板2上沿長度方向設(shè)置有向外凸出的呈上下布置的兩個弧形結(jié)構(gòu)21，弧形結(jié)構(gòu)21在撞擊過程中先受到撞擊力發(fā)生變形，其他位置陸續(xù)感應(yīng)到撞擊力，從而承載起弧形結(jié)構(gòu)的變形，當(dāng)其他位置承載的撞擊力達(dá)到極限時，其他位置再發(fā)生變形，這個過程增強(qiáng)了吸能板2的變形能力，有效地提高了吸能板2在碰撞過程中的吸能能力，而且兩個弧形結(jié)構(gòu)21進(jìn)一步加強(qiáng)了吸能效果；弧形結(jié)構(gòu)21間設(shè)置有加強(qiáng)筋24，加強(qiáng)筋24使得弧形結(jié)構(gòu)21在撞擊力的作用下產(chǎn)生一個拉扯力，使得弧形結(jié)構(gòu)21不至于被快速壓潰，增強(qiáng)了弧形結(jié)構(gòu)21的抗壓能力；吸能板2的兩端設(shè)置有向外凸出的鼓包22，鼓包22呈圓柱形，鼓包22與吸能板2通過弧面過渡，當(dāng)發(fā)生側(cè)向撞擊時，吸能板2兩端設(shè)計(jì)的鼓包22最先接觸到側(cè)向撞擊力而發(fā)生變形，再而傳遞到其余部位，使鼓包22能夠最大限度吸收側(cè)向撞擊力，有效地減緩了側(cè)向撞擊力的快速傳遞，鼓包22的圓柱形設(shè)計(jì)以及弧面過渡可以進(jìn)一步的加強(qiáng)撞擊力的吸收和延緩撞擊力的傳遞。

吸能板2的橫截面呈U形結(jié)構(gòu)，吸能板2和橫梁1固定連接形成一個封閉腔，封閉腔內(nèi)填充有與其內(nèi)壁粘接的緩沖料3。緩沖料3含有5-28wt％的丙烯腈、25-30wt％的丁二烯、35-40wt％的苯乙烯、5-10wt％的X、2-5wt％的鎳粉和5-10wt％的碳纖維顆粒，X選自鐵粉、銅粉、鋁粉中的一種。本實(shí)施例中，緩沖料3的成分的重量百分比為28wt％的丙烯腈、25wt％的丁二烯、35wt％的苯乙烯、5wt％的X、2wt％的鎳粉和5wt％的碳纖維顆粒，X選用鐵粉；丙烯腈、X和苯乙烯能夠提高緩沖料的硬度，丁二烯使得緩沖料擁有較好的延展性和抗沖擊性，鎳粉在不降低緩沖料韌性的情況下提高了緩沖料的強(qiáng)度，使得緩沖料3不僅具有較高的強(qiáng)度，而且還兼具一定的彈性，對撞擊力的吸收能力更強(qiáng)。綜上，封閉腔填充的緩沖料3具有一定的強(qiáng)度和良好的彈性，能夠進(jìn)一步化解撞擊過程中撞擊力并減緩撞擊力的傳遞。

吸能板2兩端的頂面均設(shè)置有孔23，便于將液體的緩沖料3注塑到吸能板2和橫梁1形成一個封閉腔。橫梁1兩端的背面與縱梁通過吸能盒4固定連接，吸能盒4的各個側(cè)面呈波浪形；吸能盒4的波浪形側(cè)面在碰撞時依次壓潰吸能，并實(shí)現(xiàn)了有效疊加以支撐吸能盒變形后的高度。

一種制作上述汽車防撞梁的方法，先將吸能板2通過沖壓成型為目標(biāo)形狀，再將加強(qiáng)筋24焊接在兩個弧形結(jié)構(gòu)21之間，然后將吸能板2與橫梁1進(jìn)行固定連接，接著進(jìn)行以下步驟：

a.配料：28wt％的丙烯腈、25wt％的丁二烯、35wt％的苯乙烯、5wt％的X、2wt％的鎳粉和5wt％的碳纖維顆粒，X選用鐵粉；

b.混合：將步驟a中配好的料倒入攪拌裝置中，使其充分混合；

c.溶解：將充分混合的配料放入溶解裝置中，再將溶解裝置加熱到170-240℃，直到配料全部溶解成液體；

d.成型：將溶解成液體的配料通過吸能板2頂面一端的孔21以300-500mm/s注塑到吸能板和橫梁1形成的封閉腔中；注塑過程中，防撞梁固定在震動裝置上保持震動；待吸能板頂面另一端的孔21溢出液體，即停止注塑；

e.冷卻：將成型后的防撞梁放置在空氣中進(jìn)行冷卻，獲得成品的防撞梁。

實(shí)施例2

本實(shí)施例所包括的部件、工藝參數(shù)和工藝流程與實(shí)施例1基本相同，所不同的是X選用鋁粉。相比實(shí)施例1而言，本實(shí)施例中，用鋁粉代替了鐵粉，降低了緩沖料3的硬度，但是提高了緩沖料3的彈性。

實(shí)施例3

本實(shí)施例所包括的部件、工藝參數(shù)和工藝流程與實(shí)施例1基本相同，所不同的是緩沖料3按照重量百分比為5wt％的丙烯腈、30wt％的丁二烯、40wt％的苯乙烯、10wt％的X、5wt％的鎳粉和10wt％的碳纖維顆粒進(jìn)行配料。相比實(shí)施例1而言，本實(shí)施例中，丙烯腈的重量百分比下降，其成分均上升，從整體上提高了緩沖料3的強(qiáng)度和彈性。

實(shí)施例4

本實(shí)施例所包括的部件、工藝參數(shù)和工藝流程與實(shí)施例3基本相同，所不同的是X選用銅粉。相比實(shí)施例3而言，本實(shí)施例中，用銅粉代替了鐵粉，緩沖料3的強(qiáng)度沒有明顯的變化，但是緩沖料3的彈性得到了提高。

最后應(yīng)說明的是：以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求和說明書的范圍當(dāng)中。