[实用新型]一种阶梯式前纵梁

说明书

技术领域

本实用新型属于汽车车身结构领域，特别涉及轿车的纵梁结构。

背景技术

随着中国新车安全评估标准C-NCAP的实施，人们对汽车安全性能的不断关注和认知，对整车正面碰撞中乘员的保护提出了更高的要求。尤其在被动安全技术中，需要整合车身设计、高强度钢材料应用和约束集成系统等多项内容。安全的车身结构是汽车安全设计的基础，是约束系统匹配的前提条件。合理的车身结构和刚度能够确保碰撞试验中整车能够具有合理的能量吸收和变形模式，使其它安全措施如气囊，气帘，安全带等能相配合才能更好的保护乘员的安全。因而，前纵梁作为整车正面碰撞安全中的主要车身结构件，必须同整车结构刚度形成最佳的匹配，才能保证在碰撞时最大限度的吸收冲击能量，减少乘员舱的变形，为人们在享受驾驭的快乐时提供安全的保障。目前，轿车在设计中，有的前纵梁采用弯曲吸能原理设计成S形，有的采用轴向压溃吸能原理设计成Y形，以上结构在高速碰撞中变形模式较难以控制；现代激光焊接技术的应用，使得前纵梁可以设计成不同厚度，使纵梁后端刚度高于前端，但激光拼焊技术成本过高，不利于普及。

公告号为CN 101367410A的中国专利公开了一种车身前纵梁，包括与汽车前保险杠相连的前纵梁前部和与汽车前档板连接的前纵梁后部，连接所述前纵梁前部和所述前纵梁后部的连接件为三通槽状，其一端具有与前纵梁前部焊接的接口，另一端具有与前纵梁后部焊接的接口及与前挡板中横梁的接口。采用这种结构，虽然改善了前纵梁为避让变速器所造成的结构突变，减小了前纵梁中部弯曲的曲率，避免了此处有冲压引起的严重起皱和由此引起的应力集中造成强度降低等问题。但是，在车辆剧烈撞击时，可能出现连接前纵梁前后部的连接件断裂，这样在连接件所处位置的车身出现强度突变，呈跳跃性，造成在碰撞时，此处车身强度不够，直接溃缩，来不及将能量分散而直接作用到车身，对车身的损坏程度大，对乘员的安全造成一定危胁。

实用新型的内容

本实用新型的目的在于通过结构优化设计，采用阶梯式前纵梁结构，在保证低成本和工艺性的基础上，合理分配前纵梁的刚度，使得前纵梁结构的刚度匹配难度大幅降低，在整车高速碰撞中可以有效的吸收冲击能量，从而提高汽车正面碰撞性能。

本实用新型的技术方案是：一种阶梯式前纵梁，包括前纵梁本板和前纵梁外板焊接成的封闭腔结构，所述的前纵梁整体呈阶梯状有渐变式截面，前纵梁的前端截面尺寸较小，前纵梁的后端截面尺寸较大。通过使前纵梁整体呈阶梯状并有渐变截面，使前纵梁前软后硬，强度逐渐增大，碰撞时，前纵梁从前端开始逐渐溃缩，消耗碰撞能量，使前纵梁成为汽车碰撞的主要吸能件，最终降低传递到车身的能量，保证乘员的安全。

作为优选，所述的前纵梁从前端截面到后端截面的中间部分为光滑过渡区域。设置过渡区域，使前纵梁的前端截面和后端截面，在这一区域有明显的变化，使前纵梁整体结构能保证不与发动机总成、减震器和轮胎包络干涉。而且，设置过渡区域，使前纵梁前部到后部能平顺过渡，使整个前纵梁在撞击时所受的冲击力呈递增式变化，而不是跳跃式突变，可以更可靠的保障汽车车身在碰撞中不受太大的破坏，提高了车辆的安全性。

作为优选，所述的前纵梁内部焊接有加强筋，加强筋的的间距由前纵梁前端向前纵梁后端逐渐减小。加强筋的设置提高前纵梁碰撞吸能的能力，对加强筋之间的间距采用了由大到小的优化设计，使得前纵梁在碰撞时，从前端到后端的吸能能力增加，变形逐渐变小。这样不但能起到良好的吸能效果还降低了因碰撞造成的破坏，提高了车身安全性。

作为优选，所述的前纵梁，有一面整体平直。当前纵梁一面整体平直时，其变形模式比较稳定可控，同时前纵梁对高速碰撞能量吸收的效果也比较明显。

本实用新型的有益效果是：通过结构优化设计，采用阶梯式前纵梁结构，在保证低成本和工艺性的基础上，合理分配前纵梁的刚度，使得前纵梁结构的刚度匹配难度大幅降低，在整车高速碰撞中可以有效的吸收冲击能量，从而提高汽车正面碰撞性能，并且前纵梁碰撞时其变形模式比较稳定可控。

附图说明

图1是本实用新型的前纵梁立体图；

图2是本实用新型的前纵梁俯视图；

图3是本实用新型的前纵梁前视图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。如图1所示，一种阶梯式前纵梁包括前纵梁本板和前纵梁外板焊接成的封闭腔结构，所述的前纵梁整体呈阶梯状有渐变式截面，前纵梁的前端截面A尺寸较小，前纵梁的后端截面B尺寸较大，截面A和截面B之间有光滑过渡的区域C，且前纵梁上有一个平直的面11。如图2所示，前纵梁在俯视方向形成阶梯1；如图3所示，前纵梁在前视方面形成阶梯2。截面A尺寸较小，其强度比较小，截面B尺寸较大，其强度比较大，之间通过光滑过渡的区域C，使前纵梁的强度逐渐增加，使撞击时，车辆受到的冲击力递增式变化，不会产生突变，并且整个前纵梁的结构简单，制造容易。前纵梁内部焊接有加强筋，加强筋焊接在前纵梁本板上，加强筋的的间距由前纵梁前端向后端逐渐减小。使得前纵梁在碰撞时，从前端到后端的吸能能力增加，变形逐渐变小。前纵梁上有一个面11平直，可以使前纵梁碰撞时其变形模式比较稳定可控，同时使前纵梁对高速碰撞能量吸收的效果明显。