一种前下防护装置的制作方法

1.本实用新型属于汽车配件制造技术领域，特别涉及一种前下防护装置。


背景技术：

2.前下防护作为重载卡车被动安全的一道壁垒，在保护车辆、人员及货物安全方面起着至关重要的作用。目前绝大多数重卡的前下防护装置采用钢制焊接结构，使得整体结构笨重，无法实现整车轻量化，且钢制结构材料硬度过高、弹性较差，使得在发生事故时，因缓和冲击性弱而无法有效的减少事故伤害；其次，传统复杂的钢制结构在工艺上很难实现，制造出的产品与设计偏差很大，导致整体的安装品质和装配质量存在很大风险，并且的，现有的横梁缺少吸能组件，发生碰撞时对车辆及乘客造成伤害较大。
3.因此，提供一种新的前下防护装置是本领域技术人员亟需解决的技术问题。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于克服现有横梁存在的缺陷，提供一种前下防护装置。
5.本实用新型提供了一种前下防护装置，包括横梁；
6.所述横梁中部为平直梁，两端为向后弯曲的圆弧梁；所述两端的圆弧梁沿平直梁的竖直轴线对称设置，所述圆弧梁和平直梁一体成型；所述横梁截面为目字结构；
7.所述横梁靠近车辆的一侧设置有连接支架，所述连接支架和所述平直梁之间设置有连接支柱，所述连接支架和所述圆弧梁之间设置有斜支撑住；所述连接支柱的一端与所述平直梁连接，另一端与所述连接支架连接；所述斜支撑住一端与所述圆弧梁连接，另一端与所述连接支架连接。
8.进一步的方案为，所述横梁远离车辆的一侧设置有保险杠支架，所述保险杠支架与所述平直梁连接。
9.进一步的方案为，所述保险杠支架包括垂直面板和水平面板，所述垂直面板和水平面板一体成型；所述垂直面板用于连接横梁，水平面板用于连接保险杠，所述保险杠支架上还设置有第一加强板。
10.进一步的方案为，所述横梁的两端还设置有踏步支撑柱，所述踏步支撑柱的一端与所述圆弧梁连接，另一端与所述斜支撑住连接。
11.进一步的方案为，所述连接支架为l形结构，所述l形结构包括底板和连接面板；
12.所述底板上表面设置第一竖板和第二竖板，所述第一竖板和第二竖板形成连接槽；
13.所述连接面板和第一竖板之间设置有第二加强板，所述底板上还设置有第三加强板，所述第三加强板分别与所述第二竖板和底板连接。
14.进一步的方案为，所述连接支柱的一端与所述平直梁连接，另一端与所述连接槽连接；所述斜支撑住一端与所述圆弧梁连接，另一端与所述连接面板连接。
15.进一步的方案为，所述横梁为铝合金6005a-t6材质。
16.进一步的方案为，所述踏步支撑柱和保险杠支架为5754-h112合金材质。
17.与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：
18.(1)本实用新型的横梁中间为平直梁，两端为向后弯曲的圆弧形状，以满足前下防护与车身前保险杠外形匹配，使零件间的间隙均匀合理；同时圆弧状弯曲的结构相对于横梁构件直接折弯的结构，受力状态更好。
19.(2)本实用新型的横梁截面为目字形结构，使铝横梁的截面具有良好的受力效果。
20.(3)本实用新型的连接支架将前下防护与卡车相连，同时也将整个前下防护的结构组合在一起，具有一定的吸能作用，并且可以独立拆装，便于维修。
21.(4)本实用新型的连接支架一方面将连接支撑和斜支撑组合起来，避免焊缝集中，导致应力无法消除，另一方面，在发生事故时，具有一定的形变能力，具有吸能缓冲的作用，将更好保证整车的行驶安全，提升前下防护的整体可靠性。
附图说明
22.以下附图仅对本实用新型作示意性的说明和解释，并不用于限定本实用新型的范围，其中：
23.图1：本实用新型结构示意图；
24.图2：连接支架结构示意图；
25.图3：保险杆支架结构示意图；
26.图4：连接支柱和斜支撑住安装点示意图；
27.图5：碰撞试验加载点位置示意图。
具体实施方式
28.为了使本实用新型的目的、技术方案、设计方法及优点更加清楚明了，以下结合附图通过具体实施例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
29.如图1-3所示，本实用新型提供了一种用于车辆的前下防护装置，包括横梁1，所述横梁1中部为平直梁1.1，两端为向后弯曲的圆弧梁1.2；所述两端的圆弧梁1.2沿平直梁1.1的竖直轴线对称设置，所述圆弧梁1.2和平直梁1.1一体成型；所述横梁1截面为目字结构；所述横梁1靠近车辆的一侧设置有连接支架2，所述连接支架2和所述平直梁1.1之间设置有连接支柱3，所述连接支架2和所述圆弧梁1.2之间设置有斜支撑住4；所述连接支柱3的一端与所述平直梁1.1连接，另一端与所述连接支架2连接；所述斜支撑住4一端与所述圆弧梁1.2连接，另一端与所述连接支架2连接。
30.在上述中，所述横梁1远离车辆的一侧设置有保险杠支架5，所述保险杠支架5与所述平直梁1.1连接。所述保险杠支架5包括垂直面板和水平面板，所述垂直面板和水平面板一体成型；所述垂直面板用于连接横梁1，水平面板用于连接保险杠，所述保险杠支架5上还设置有第一加强板5.1。为了便于安装，减少焊缝，在本实施例中，保险杠支架5上开设有第一通孔5.2，用于连接前保险杠。
31.在上述中，所述横梁1的两端还设置有工形的踏步支撑柱6，所述踏步支撑柱6的一端与所述圆弧梁1.2连接，另一端与所述斜支撑住4连接。
32.在上述中，所述连接支架2为l形结构，所述l形结构包括底板和连接面板2.1；所述底板上表面设置第一竖板2.6和第二竖板2.7，所述第一竖板2.6和第二竖板2.7形成连接槽2.3；所述连接面板2.1和第一竖板2.6之间设置有第二加强板2.2，所述底板上还设置有第三加强板2.4，所述第三加强板2.4分别与所述第二竖板2.7和底板连接，底板上还开设有第二通孔2.5，避免焊缝集中，导致应力无法消除。
33.在上述中，所述连接支柱3的一端与所述平直梁1.1连接，另一端与所述连接槽2.3连接；所述斜支撑住4一端与所述圆弧梁1.2连接，另一端与所述连接面板2.1连接。
34.在上述中，所述横梁1为铝合金6005a-t6材质，所述踏步支撑柱6和保险杠支架5为5754-h112合金材质。
35.本实用新型在装配前，必须进行严格的横梁碰撞试验，如图4所示，涉及p1、p2、p3三点，p1点位于距离前轴轮胎的最外侧(不包括轮胎的变形量)相切的纵向平面200mm处；p2点对称于车辆的纵向中心平面两侧，相互之间的距离为700mm～1200mm(分析验证时定义为前下防护连接支撑处)；p3点位于车辆的纵向中心平面上。
36.前下防护的支架在碰撞实验时起着至关重要的作用，针对于p1点的碰撞安全，设计斜支撑加强横梁在p1点处的强度，斜支撑支架为目字形矩管，材料为6005a-t6，一端与横梁焊接，另一端与安装支架焊接；p2点碰撞破坏性强，正面承受的撞击力大，因此对于p2点对应的支撑强度极高。采用日字型结构，壁厚为4mm材料为6005a-t6。截面形状若选择矩形截面，在满足强度要求时，材料的厚度将会增加，导致整个前下防护的重量增加，因此选择上述两种结构，来满足整整体结构的强度要求以及实现整体轻量化。
37.前下防护在发生事故时，会造成变形、损害，因此需要具有可以独立拆装、后期维修的功能。设计安装连接支架，将前下防护与卡车相连，同时也将整个前下防护的结构组合在一起，具有一定的吸能作用。采用图2结构，在底部增加安装孔。整个结构一方面将连接支撑和斜支撑组合起来，避免焊缝集中，导致应力无法消除，另一方面，在发生事故时，具有一定的形变能力，具有吸能缓冲的作用，将更好保证整车的行驶安全，提升前下防护的整体可靠性。同时设计踏步支撑及保险杠支架，使前下防护的功能增加，与整车的联系增加，采取简易的矩形结构及钣金结构，材料选用5754-h112，使整车的结构紧凑，保证其整车轻量化，同时保证其应有的功能性。
38.通过结构的优化设计，将将前下防护横梁和加强p1点强度的斜支撑支架及连接支架及连接支撑相互焊接，构成强度大、可靠性高、轻量化的前下防护总成。连接支架与车架连接，保证了前下防护的可靠性及可维修性。除此之外，改前下防护的各零件加工工艺可行，材料及加工加工生产成本较低，可大批量生产加工。
39.前下防护的结构经国家工程机械质量监督检测中心检测，在横向结构形状，外表，安装位置，阻挡能力上均符合法规要求。前下防护的横向构件截面高度为120mm，端部有倒角，无尖锐部分，端头圆角半径大于2.5mm。整个前下防护装置的表面经过电泳处理，不存在尖锐和突出物。其针对横梁进行如图5位置的点和表1进行静载加载实验。
40.表1：下边缘离地高度一览表
[0041][0042]
其在加载加载过程中，前下防护装置的不同位置的最大变形量分别为：
[0043]dp1左
＝67mm、d
p1右
＝68mm、
[0044]dp2左
＝12mm、d
p2右
＝13mm、
[0045]dp3中
＝21mm
[0046]
以上结果均符合法规对前下防护的要求。将要安装该前下防护装置的车辆最大总重量可达49000kg，整体的前下防护装置尺寸为2131mm*254.4mm*140mm。针对于不同车型的装配位置需求，可将安装连接支架和斜支撑的长度进行调整。
[0047]
以上已经描述了本实用新型的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

技术特征：
1.一种前下防护装置，其特征在于，包括横梁(1)；所述横梁(1)中部为平直梁(1.1)，两端为朝向车体弯曲的圆弧梁(1.2)；所述两端的圆弧梁(1.2)沿平直梁(1.1)的竖直轴线对称设置，所述圆弧梁(1.2)和平直梁(1.1)一体成型；所述横梁(1)横截面为目字结构；所述横梁(1)靠近车体的一侧设置有连接支架(2)，所述连接支架(2)和所述平直梁(1.1)之间设置有连接支柱(3)，所述连接支架(2)和所述圆弧梁(1.2)之间设置有斜支撑住(4)；所述连接支柱(3)的一端与所述平直梁(1.1)固定连接，另一端与所述连接支架(2)固定连接；所述斜支撑住(4)一端与所述圆弧梁(1.2)固定连接，另一端与所述连接支架(2)固定连接。2.根据权利要求1所述的一种前下防护装置，其特征在于，所述横梁(1)远离车体的一侧设置有保险杠支架(5)，所述保险杠支架(5)与所述平直梁(1.1)固定连接。3.根据权利要求2所述的一种前下防护装置，其特征在于，所述保险杠支架(5)包括垂直面板和水平面板，所述垂直面板和水平面板一体成型；所述垂直面板与所述横梁(1)固定连接，所述水平面板一端与所述垂直面板固定连接，所述垂直面板用于连接横梁(1)，水平面板用于连接保险杠。4.根据权利要求3所述的一种前下防护装置，其特征在于，所述保险杠支架(5)上还设置有第一加强板(5.1)，所述第一加强板(5.1)分别与所述垂直面板和水平面板固定连接。5.根据权利要求4所述的一种前下防护装置，其特征在于，所述横梁(1)的两端还设置有踏步支撑柱(6)，所述踏步支撑柱(6)的一端与所述圆弧梁(1.2)固定连接，另一端与所述斜支撑住(4)固定连接。6.根据权利要求1所述的一种前下防护装置，其特征在于，所述连接支架(2)为l形结构，所述l形结构包括底板和连接面板(2.1)；所述底板上表面设置第一竖板(2.6)和第二竖板(2.7)，所述第一竖板(2.6)和第二竖板(2.7)形成连接槽(2.3)；所述连接面板(2.1)和第一竖板(2.6)之间设置有第二加强板(2.2)，所述底板上还设置有第三加强板(2.4)，所述第三加强板(2.4)分别与所述第二竖板(2.7)和底板固定连接；所述第二加强板(2.2)与所述连接面板(2.1)和第一竖板(2.6)固定连接。7.根据权利要求6所述的一种前下防护装置，其特征在于，所述连接支柱(3)的一端与所述平直梁(1.1)固定连接，另一端固定连接在所述连接槽(2.3)内；所述斜支撑住(4)一端与所述圆弧梁(1.2)固定连接，另一端与所述连接面板(2.1)固定连接。8.根据权利要求1所述的一种前下防护装置，其特征在于，所述横梁(1)为铝合金6005a-t6材质。9.根据权利要求5所述的一种前下防护装置，其特征在于，所述踏步支撑柱(6)和保险杠支架(5)为5754-h112合金材质。

技术总结
本实用新型属于汽车配件制造技术领域，具体公开了一种前下防护装置，包括横梁；所述横梁中部为平直梁，两端为向后弯曲的圆弧梁；所述两端的圆弧梁沿平直梁的竖直轴线对称设置，所述圆弧梁和平直梁一体成型；所述横梁截面为目字结构；所述横梁靠近车辆的一侧设置有连接支架，所述连接支架和所述平直梁之间设置有连接支柱，所述连接支架和所述圆弧梁之间设置有斜支撑住；所述连接支柱的一端与所述平直梁连接，另一端与所述连接支架连接；所述斜支撑住一端与所述圆弧梁连接，另一端与所述连接支架连接。本实用新型的横梁中间为平直梁，两端为向后弯曲的圆弧形状，以满足前下防护与车身前保险杠外形匹配，使零件间的间隙均匀合理。使零件间的间隙均匀合理。使零件间的间隙均匀合理。


技术研发人员：段朋朋 刘勇 屈毅
受保护的技术使用者：西安升达汽车部件股份有限公司
技术研发日：2021.11.30
技术公布日：2022/5/25