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汽车保险杠设计方法

发布时间:2018-05-23 19:29:27 作者:本站编辑 来源:本站原创 浏览次数:

一、保险杠简介

保险杠是汽车外饰中结构最为复杂,零部件数量最多的总成部件。保险杠的外观质量和风格决定了客户对整车外饰的评价,它包括了许多功能性的零件,如吸能装置、牌照安装、各种灯具安装、防撞报警器等零件,所以保险杠的设计有着较高的设计难度。

汽车保险杠是吸收缓和外界冲击力,防护车身前后部的安全装置。二十年前,轿车前后保险杠是以金属材料为主,用厚度为3毫米以上的钢板冲压成U型槽钢,表面处理镀铬,与车架纵梁铆接或焊接在一起,与车身有一段较大的间隙,好象是一件附加上去的部件。

随着汽车工业的发展,汽车保险杠做为一种重要的安全装置也走向了革新的道路上。今天的轿车前后保险杠除了保持原有的保护功能外,还要追求与车体造型和谐与统一,追求本身的轻量化。为了达到这种目的,目前轿车的前后保险杠采用了塑料,人们称为塑料保险杠。

塑料保险杠是由面罩、骨架和横梁等三部分组成(如下图所示)。其中面罩用塑料制成,横梁用厚度为1.5毫米左右的冷轧薄板冲压而成U型槽;外板和缓冲材料附着在横梁上,横梁与车架纵梁螺丝联接,可以随时拆卸下来。这种塑料保险杠使用的塑料,大体上使用聚脂系和聚丙烯系两种材料,采用注射成型法制成。例如标致405轿车的保险杠,采用了聚脂系材料并用反注射模成型法做成;而大众的奥迪100、高尔夫、上海的桑塔纳、天津的夏利等型号轿车的保险杠,采用了聚丙烯系材料用注射成型法制成。国外还有一种称为聚碳酯系的塑料,渗进合金成分,采用合金注射成型的方法,加工出来的保险杠不但具有高强度的刚性,还具有可以焊接的优点,而且涂装性能好,在轿车上的用量越来越多。塑料保险杠具有强度、刚性和装饰性,从安全上看,汽车发生碰撞事故时能起到缓冲作用,保护前后车体,从外观上看,可以很自然地与车体结合在一块,浑然成一体,具有很好的装饰性,成为装饰轿车外型的重要部件。

   二、 汽车保险杠功能

 

1、    一定车速下碰撞时对车辆的保护。

安全性是现代轿车设计中首先要考虑的问题。在汽车发生纵向碰撞时,保险杠应能吸收部分能量,以保护车身,使之损坏较小,同时通过缓冲使人的伤害程度也大大减小。一般要求可吸收相当于8km/h速度下的冲击能量,有的法规放宽到4km/h,冲击后对车身及车身功能件的保护和保险杠的永久变形量都有规定。

 

2、    碰撞时对行人的保护。

保险杠的防护结构应由减轻行人受伤的软表层,主要由弹性较大的泡沫塑料制成;不应制造得尖锐而坚硬,最好是平整光滑而富有弹性。某些轿车包括保险杠在内的整个正面都用大块聚胺酯泡沫塑料制成并将发动机罩的顶面用软材料包垫,使安全性大大提高。

 

3、    车身外观装饰性。

保险杠与翼子板、大灯灯体、轮罩护板搭配,使车辆外形更美观。为保证保险杠的侧面连接,保证保险杠与翼子板之间的间隙,还有与轮罩护板的连接,保险杠和周围相关件之间还有些辅助定位点。

 

4、    承载功能。

在保险杠上有的要装灯具、牌照架和牌照等附件,可以采用安装脚支架或安装平台通过螺栓安装灯体,或设计灯板安装灯具,在设计时要在保险杠上留与灯体合适的间隙,以方便灯体的安装,同时还要考虑灯体的可互换性。在设计牌照安装时应参考GB 15742-1995《汽车与挂车号牌板(架)及位置》的法规要求。

5、    满足车身空气动力性要求。