保险杠设计
1.1保险杠的作用
随着汽车数量的增加以及交通运输日益繁忙,汽车事故增多,引起不同程度的人员伤亡及财产损失,这已成为一个不容忽视的社会问题。为减少事故中的人员伤亡及财产损失,现代汽车都把安全防护装置作为汽车结构的重要组成部分。作为车外防护装置一部分的前、后保险杠,在汽车发生正、斜向碰撞时,对于减轻人员伤亡程度及汽车损坏程度,起着不可低估的作用。
汽车保险杠修复我国汽车法规要求:对于座位数小于或等于20或车长小于或等于6m的载客汽车,前后都应设置保险杠。
保险杠的另一个作用,是作为装饰件,对汽车起装饰作用。
1.2保险杠设计原则
1.2.1充分利用社会的配套能力和存量资产,以原车保险杠结
构为基础,确保结构的可靠性。要做到保证使用、方便检
修、利于制造、运用安全。
1.2.2产品设计要贯彻系列化、通用化和标准化的原则,简化
配件规格。同时要注意设计的轻量化,尽量减轻自重。
1.2.3要符合国家有关标准,贯彻有关安全、环保等法规的要
求,并努力向国际水平的汽车产品靠拢。
1.3保险杠设计要求
1.3.1在发生接触和轻度碰撞时,能保护车辆,使之不会发生
严重损伤。
1.3.2保险杠外表面必须与造型面一致,两端应向车身表面弯
曲。保险杠结构件不得超出造型面以外。
1.3.3保险杠突出表面不得有锐角、棱角
1.3.4零件设计在满足法规要求及使用要求的前提下,力求做
到结构简单可靠,工艺简便合理。
1.3.5易装配固定。
1.4边界条件
1.4.1整车造型面
1.4.2整车分块线
1.4.3前雾灯线框
1.4.4前照灯线框
1.4.5白车身
2前保险杠设计
2.1前保险杠外壳材料的确定
法规要求:汽车的前后端保护装置,要保证车辆在发生
4km/h的轻度碰撞时,不会导致车辆的严重损伤。另外,前、后保险杠在保护车辆,减少车辆损伤的同时,还要保护行人,减少行人在碰撞发生时所受的伤害。
因此,保险杠的外壳材料应具备以下特点:
a)具有较小的表面硬度,能减轻行人受伤;
b)弹性好,具有较强的抗塑性变形的能力;
c)减振作用良好,在弹性范围内能吸收较多的能量;
d)耐潮湿、耐脏;
e)具有良好的耐酸碱性及热稳定性。
现代汽车保险杠外壳大多采用塑料或玻璃钢材料。为降低试制成本,节约模具生产费用,同时也为了缩短试制周期,在概念车试制时,考虑采用FRP玻璃纤维增强环氧树脂手糊工艺。
保险杠的材料可采用ABS,料厚3∽4mm就具备足够的刚度,可以满足前保险杠的基本功能。
2.1.1前保险杠安装方式
前保险杠的总体固定方式(见图1),前保险杠下底面的左、右前保险杠支架分别焊接在左、右前纵梁上(见图2)。前保险杠用螺栓固定在左、右前保险杠支架上。
在前保险杠两侧,用螺栓固定在前翼子板内板上及轮罩外侧板上(图3、图4)。
图1  前保险杠的固定方式
图2  前保险杠下底面的固定
图3    前保险杠与翼子板内板的连接
图4    前保险杠与轮罩外侧板的连接
2.1.2散热器进气口
为加大散热器及空调冷凝器的冷却风量,提高散热效率,在前保险杠上设计有一冷却风进气口,作为上部进气口的补充。进气口形式多种多样,大致可分为栅格和网板两种。本车采用栅格,直接固定与于外壳的冷却风口,见图5。