本實(shí)用新型涉及電動(dòng)汽車的前縱梁與車架之間的吸能部件，尤其涉及一種泡沫鋁非均一填充式吸能結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

隨著環(huán)境污染的日益嚴(yán)重，電動(dòng)汽車因?yàn)榱闩欧藕蜔o(wú)污染等優(yōu)勢(shì)得到了廣泛的推廣和使用，并成為目前新能源汽車發(fā)展的主流方向之一。由于電動(dòng)汽車數(shù)量的逐漸增加和交通事故所帶來(lái)的巨大損失，電動(dòng)汽車碰撞安全性成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。由于正面碰撞發(fā)生的概率要遠(yuǎn)高于其他碰撞形式所發(fā)生的概率，而且正面碰撞給駕乘人員帶來(lái)的傷害和對(duì)汽車的損害都是最大的，因此提高汽車的正面碰撞安全性尤為重要。電動(dòng)汽車在能量?jī)?chǔ)存方式、驅(qū)動(dòng)形式和整車布局等方面與傳統(tǒng)的燃油車存在著較大差異，同時(shí)由于電動(dòng)汽車的質(zhì)量較大、質(zhì)心偏低以及電池和高壓電的作用，所以電動(dòng)汽車的碰撞安全性具有特殊性。

目前提高汽車正碰安全性主要是通過(guò)提高吸能盒、前縱梁以及保險(xiǎn)杠的性能來(lái)實(shí)現(xiàn)，一般通過(guò)優(yōu)化其形狀或者在其內(nèi)部設(shè)置局部加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。由于在相同碰撞條件下,同一等級(jí)的電動(dòng)汽車較傳統(tǒng)燃油車的碰撞可能更為劇烈，所以電動(dòng)汽車對(duì)前端碰撞吸能裝置的要求更為嚴(yán)格。但是目前的設(shè)計(jì)車架前端吸收的能量有限，部分沖擊力會(huì)傳到后部，可能對(duì)電池包產(chǎn)生一定的撞擊。電池受到撞擊時(shí)可能會(huì)造成殼體變形，電池內(nèi)部壓力升高，容積減小，繼而發(fā)生爆炸，或者電解液可能從裂縫或殼體和蓋之間的縫隙濺出等危險(xiǎn)情況，所以不能滿足碰撞安全性的設(shè)計(jì)要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、吸能性能好、重量輕的泡沫鋁非均一填充式吸能結(jié)構(gòu)。

本實(shí)用新型通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種泡沫鋁非均一填充式吸能結(jié)構(gòu)，包括前縱梁1和車架8，在前縱梁1與車架8之間設(shè)置吸能結(jié)構(gòu)，所述吸能結(jié)構(gòu)由推動(dòng)板2和固定板4拼接而成的內(nèi)部呈框架結(jié)構(gòu)的條形吸能桿。

所述推動(dòng)板2的橫截面形狀為U型結(jié)構(gòu)槽；所述固定板4為條形結(jié)構(gòu)，其兩端向內(nèi)彎折，形成對(duì)稱的兩個(gè)外側(cè)板42，在兩個(gè)外側(cè)板42之間間隔設(shè)有多個(gè)吸能豎板41，僅在吸能豎板41與吸能豎板41之間設(shè)置吸能橫板5，該吸能豎板41和吸能橫板5構(gòu)成吸能框架主體；僅在與兩個(gè)外側(cè)板42相鄰的吸能豎板41之間的空格內(nèi)填充泡沫鋁7。

所述吸能豎板41與固定板4內(nèi)側(cè)面連接角的外緣，設(shè)有自鎖扣6；在推動(dòng)板2的上下側(cè)板的內(nèi)側(cè)，分別設(shè)有與自鎖扣6形狀、位置相應(yīng)的凸起3；當(dāng)推動(dòng)板2與吸能框架主體扣合時(shí)，自鎖扣6與凸起3之間彼此卡扣嵌合在一起，進(jìn)而將推動(dòng)板2和固定板4固定拼接在一起，形成條形吸能桿。

所述前縱梁1為曲線形狀，兩側(cè)設(shè)置有潰縮引導(dǎo)槽11。

所述吸能橫板5上開設(shè)有多個(gè)吸緩沖孔51。

所述前縱梁1的末端，分別連接在條形吸能桿的兩個(gè)端部的外側(cè)端面；車架8的前端分別連接在條形吸能桿的兩個(gè)端部的內(nèi)側(cè)端面。

所述固定板4、吸能豎板41和吸能橫板5為鋁合金，且它們之間的連接為焊接。

所述焊接采用攪拌摩擦焊、鎢極氬弧焊或者熔化極氬弧焊。

所述泡沫鋁7為六面體結(jié)構(gòu)。

所述前縱梁1和車架8為空心結(jié)構(gòu)，其材質(zhì)為鋁合金。

本實(shí)用新型相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，具有如下的優(yōu)點(diǎn)及效果：

本實(shí)用新型根據(jù)碰撞時(shí)力的傳遞路徑，通過(guò)由推動(dòng)板和固定板拼接而成的內(nèi)部呈框架結(jié)構(gòu)的條形吸能桿，可以實(shí)現(xiàn)在力的傳遞方向上吸能最佳，在提高電動(dòng)汽車的碰撞安全性的同時(shí)，也充分考慮了電動(dòng)汽車輕量化的問(wèn)題。

本實(shí)用新型吸能結(jié)構(gòu)在汽車的碰撞時(shí)，通過(guò)變形充分的吸收碰撞過(guò)程中的能量，有效降低碰撞時(shí)車輛受到的最大沖擊力，避免電池箱受到過(guò)大的沖擊，同時(shí)降低了駕乘人員受傷害的程度。

本實(shí)用新型推動(dòng)板的橫截面形狀為U型結(jié)構(gòu)槽；固定板為條形結(jié)構(gòu)，其兩端向內(nèi)彎折，形成對(duì)稱的兩個(gè)外側(cè)板，在兩個(gè)外側(cè)板之間間隔設(shè)有多個(gè)吸能豎板，僅在吸能豎板與吸能豎板之間設(shè)置吸能橫板，該吸能豎板和吸能橫板5構(gòu)成吸能框架主體。這種結(jié)構(gòu)，在發(fā)生正面偏置碰撞，碰撞一側(cè)變形過(guò)大時(shí)，可以通過(guò)拉伸另一側(cè)的吸能豎板、吸能橫板及緩沖孔等變形，來(lái)減小碰撞側(cè)和未碰撞側(cè)間的變形大小。

本實(shí)用新型吸能結(jié)構(gòu)的固定板和推動(dòng)板通過(guò)自鎖固定連接后再進(jìn)行焊接，分開制造有利于提高其精度，同時(shí)解決了焊接時(shí)板件的移動(dòng)所導(dǎo)致的一系列問(wèn)題，有效提高了焊接質(zhì)量。

本實(shí)用新型的吸能結(jié)構(gòu)是由鋁合金以及泡沫鋁材料制造，鋁合金的密度只有鋼材的1/3，比強(qiáng)度約為鋼的2～3倍，比剛度為鋼的7倍；泡沫鋁的密度僅約為鋁密度的1/10，比剛度也明顯高于鋼，并且鋁合金具有良好的加工性能和鑄造工藝性能，能夠?qū)崿F(xiàn)電動(dòng)汽車車架結(jié)構(gòu)等強(qiáng)度、等剛度下的輕量化設(shè)計(jì)。

本實(shí)用新型中的主要連接方式均為焊接，鋁合金板件均采用液壓成型方式成型，相比沖壓成型大大提高了零件表面質(zhì)量及尺寸精度，解決了結(jié)構(gòu)板件成型困難、變形回彈的問(wèn)題。

本實(shí)用新型的泡沫鋁結(jié)構(gòu)還兼具良好的吸噪性、散熱性，能衰減路面?zhèn)鬟f過(guò)來(lái)噪聲，吸收車身振動(dòng)，增強(qiáng)車身散熱能力，提升車輛行駛舒適性。

本實(shí)用新型前縱梁采用符合實(shí)際情況的曲線形狀，可以通過(guò)拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)，得到最優(yōu)化的形狀，使得質(zhì)量在盡可能小的情況下達(dá)到性能要求。

本實(shí)用新型中前縱梁上的潰縮引導(dǎo)槽沿車身方向，設(shè)計(jì)可采用拓?fù)鋬?yōu)化技術(shù)，根據(jù)其最優(yōu)化的形狀和尺寸計(jì)算結(jié)果來(lái)設(shè)計(jì)，使其達(dá)到最佳吸能情況的結(jié)果。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型裝配前的全局示意圖。

圖2是本實(shí)用新型裝配后的整體示意圖。

圖3是本實(shí)用新型前縱梁1以及潰縮引導(dǎo)槽11的示意圖。

圖4是本實(shí)用新型推動(dòng)板2和固定板4的示意圖。

圖5是本實(shí)用新型固定板4內(nèi)側(cè)端面的示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步具體詳細(xì)描述。

實(shí)施例

如圖1至5所示。本實(shí)用新型公開了一種泡沫鋁非均一填充式吸能結(jié)構(gòu)，包括前縱梁1和車架8，在前縱梁1與車架8之間設(shè)置吸能結(jié)構(gòu)，所述吸能結(jié)構(gòu)由推動(dòng)板2和固定板4拼接而成的內(nèi)部呈框架結(jié)構(gòu)的條形吸能桿。

所述推動(dòng)板2的橫截面形狀為U型結(jié)構(gòu)槽；所述固定板4為條形結(jié)構(gòu)，其兩端向內(nèi)彎折，形成對(duì)稱的兩個(gè)外側(cè)板42，在兩個(gè)外側(cè)板42之間間隔設(shè)有多個(gè)吸能豎板41，僅在吸能豎板41與吸能豎板41之間設(shè)置吸能橫板5，該吸能豎板41和吸能橫板5構(gòu)成吸能框架主體；僅在與兩個(gè)外側(cè)板42相鄰的吸能豎板41之間的空格內(nèi)填充泡沫鋁7。所述吸能橫板5上開設(shè)有多個(gè)吸緩沖孔51。采用這種結(jié)構(gòu)，當(dāng)汽車發(fā)生正面偏置碰撞時(shí)，一側(cè)的變形較大時(shí)，吸能橫板5可以通過(guò)對(duì)另一側(cè)吸能豎板41的拉伸和中間緩沖孔51的變形來(lái)減小碰撞側(cè)和未碰撞側(cè)間的變形差距。

所述吸能豎板41與固定板4內(nèi)側(cè)面連接角的外緣，設(shè)有自鎖扣6；在推動(dòng)板2的上下側(cè)板的內(nèi)側(cè)，分別設(shè)有與自鎖扣6形狀、位置相應(yīng)的凸起3；當(dāng)推動(dòng)板2與吸能框架主體扣合時(shí)，自鎖扣6與凸起3之間彼此卡扣嵌合在一起，進(jìn)而將推動(dòng)板2和固定板4固定拼接在一起，形成自鎖功能的條形吸能桿。這種自鎖功能，有利于推動(dòng)板2和固定板4兩者位置的固定，為加強(qiáng)兩者的連接強(qiáng)度在對(duì)其接縫進(jìn)行焊接。

所述前縱梁1為曲線形狀，兩側(cè)設(shè)置有潰縮引導(dǎo)槽11。通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)來(lái)確定最佳的形狀尺寸，發(fā)生碰撞時(shí)潰縮變形可以充分的吸收碰撞過(guò)程中的能量，有效降低碰撞時(shí)車輛受到的最大沖擊力，避免電池箱受到過(guò)大的沖擊，同時(shí)降低了駕乘人員受傷害的程度。

所述前縱梁1的末端，分別連接在條形吸能桿的兩個(gè)端部的外側(cè)端面；車架8的前端分別連接在條形吸能桿的兩個(gè)端部的內(nèi)側(cè)端面。

所述固定板4、吸能豎板41和吸能橫板5為鋁合金，且它們之間的連接為焊接。

所述焊接采用攪拌摩擦焊、鎢極氬弧焊或者熔化極氬弧焊。

所述泡沫鋁7為六面體結(jié)構(gòu)。

所述前縱梁1和車架8為空心結(jié)構(gòu)，其材質(zhì)為鋁合金。

如上所述，便可較好地實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型。

本實(shí)用新型的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他任何未背離本實(shí)用新型的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。