前防撞横梁总成设计指南.doc
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奇瑞汽车股份某某
前防撞横梁总成设计指南
部门
技术委员会
汽车工程研究院
车身部
目 录
第一章概述1
1.1 该指南的主要目的1
1.2 该指南的主要内容1
第二章法规比照分析1
2.1 低速碰撞法规要求1
政府法规试验规X简介1
保险协会试验规X简介4
2.2 高速碰撞法规要求5
第三章前防撞横梁的布置设计6
3.1前防撞横梁离地高度布置要求6
3.2前防撞横梁距前保蒙皮、发动机盖前缘等部件的距离9
3.3前防撞横梁长度要求12
第四章前防撞横梁结构设计13
4.1前防撞横梁的安装方式13
4.2前防撞横梁的工艺分类14
4.3前防撞横梁的截面型式16
4.4前防撞横梁的轨迹曲线19
4.5吸能盒结构设计20
常见吸能盒结构20
特殊吸能盒结构22
4.6拖车钩结构设计23
第五章前防撞横梁的材料定义与减重24
5.1前防撞横梁材料选用24
5.2前防撞横梁减重设计25
第六章前防撞横梁的CAE模拟分析26
6.1 典型截面的CAE比照分析26
6.2 前防撞横梁总成碰撞CAE模拟分析27
第七章前防撞横梁的设计趋势30
7.1高强度材料运用30
7.2保护系统装配集成、前端模块轻量化30
概述
保险杠系统由保险杠蒙皮、吸能块、防撞横梁与小腿保护梁所组成。防撞横梁总成是保险杠系统的重要组成局部，也是车身结构的重要组成局部，它在汽车低速碰撞中起着决定性作用，同时在高速碰撞中也起着吸能和力量传导的重要作用。
1.1 该指南的主要目的
使大家对防撞横梁总成的设计有一个初步的思路，对需要满足的各种条件有一个比拟全面的根本认识。该指南的撰写主要解决以下两个方面的问题:
1〕防撞横梁的设计需要满足哪些法规方面的要求；
2〕防撞横梁结构设计需要考虑到的因素，包括材料选用、横梁截面设计、成型工艺选择、拖车钩结构设计、吸能盒结构设计等。
1.2该指南的主要内容
该指南围绕“防撞横梁设计〞这个中心环节，内容主要从以下几个方面展开：
1〕法规比照分析〔低速碰撞、高速碰撞〕；
2〕前期概念设计布置分析；
3〕防撞横梁、吸能盒、拖车钩等部件结构设计，并辅以Benchmark资料供参考；
4〕对于设计中涉与到的零部件材料、重量、本钱、以与CAE模拟分析等问题，也给予相应的简要说明
5〕最后对整个前防撞系统与其前端模块的开展趋势作一个简单介绍。
法规比照分析
2.1 低速碰撞法规要求
针对不同的市场，需要满足不同的技术法规要求，因此在目标市场确定以后，就应针对相应的市场进展法规校核，前防撞横梁布置与造型息息相关，在造型初期就应该关注布置空间，并对布置空间进展校核和提出要求。
法规体系主要包括政府法规和保险协会评测两局部。
学****法规重点关注其测试速度、碰撞器高度、碰撞器结构特点、测试内容、实验考察重点、实验车测试状态。
政府法规试验规X简介
不同销售市场的法规代号见下表：
销售市场
法规标准号
备注
欧洲
ECE R42
摆锤实验〔一种摆锤〕/滑车
加拿大
CMVSS 215
最新修订版本测试速度与ECE R42一致
美国
NHTSA Part 581
摆锤实验〔二种摆锤〕+刚性壁障
中国
GB 17354
沿袭ECE R42的相关规定
以上三种法规试验考察的内容根本一样：
1)照明灯和信号灯装置应能持续正常工作并清晰可见；
2)发动机盖、行李箱盖和车门能正常开闭，汽车的侧门应在碰撞的作用下不能开启；
3)供油和冷却系统应无泄漏，油路或水路不堵塞，其密封装置与油箱和水箱盖能正常工作；
4)排气系统不应损坏和错位；
5)传动系统、悬架系统〔包括轮胎〕、转向和制动系统保持良好的调整状态并能正常工作。
各国法规比照见表2.1，GB17354-1998与ECE R42根本一致，加拿大最新修订标准CMVSS 215–June，26 2008与美国NHTSA Part 581—October，1 2006根本一致，表中未列出。
表2.1 低速碰撞法规比照
备注：正向撞击时前后两次测试位置要求Y向≥300mm，具体撞击点任意选取。
高位摆锤旨在考察防撞横梁对发动机盖与后盖的保护情况，在布置防撞横梁时，其截面需要高出发盖或后盖外表一定距离〔X方向极值点〕，即图中L4值，如图2.3所示。
图2.1低位摆锤〔NHTSA PART 581、CMVSS 215、ECE R42〕
图2.2 高位摆锤〔NHTSA PART 581、CMVSS 215〕
说明：
L1：低位
前防撞横梁总成设计指南
部门
技术委员会
汽车工程研究院
车身部
目 录
第一章概述1
1.1 该指南的主要目的1
1.2 该指南的主要内容1
第二章法规比照分析1
2.1 低速碰撞法规要求1
政府法规试验规X简介1
保险协会试验规X简介4
2.2 高速碰撞法规要求5
第三章前防撞横梁的布置设计6
3.1前防撞横梁离地高度布置要求6
3.2前防撞横梁距前保蒙皮、发动机盖前缘等部件的距离9
3.3前防撞横梁长度要求12
第四章前防撞横梁结构设计13
4.1前防撞横梁的安装方式13
4.2前防撞横梁的工艺分类14
4.3前防撞横梁的截面型式16
4.4前防撞横梁的轨迹曲线19
4.5吸能盒结构设计20
常见吸能盒结构20
特殊吸能盒结构22
4.6拖车钩结构设计23
第五章前防撞横梁的材料定义与减重24
5.1前防撞横梁材料选用24
5.2前防撞横梁减重设计25
第六章前防撞横梁的CAE模拟分析26
6.1 典型截面的CAE比照分析26
6.2 前防撞横梁总成碰撞CAE模拟分析27
第七章前防撞横梁的设计趋势30
7.1高强度材料运用30
7.2保护系统装配集成、前端模块轻量化30
概述
保险杠系统由保险杠蒙皮、吸能块、防撞横梁与小腿保护梁所组成。防撞横梁总成是保险杠系统的重要组成局部，也是车身结构的重要组成局部，它在汽车低速碰撞中起着决定性作用，同时在高速碰撞中也起着吸能和力量传导的重要作用。
1.1 该指南的主要目的
使大家对防撞横梁总成的设计有一个初步的思路，对需要满足的各种条件有一个比拟全面的根本认识。该指南的撰写主要解决以下两个方面的问题:
1〕防撞横梁的设计需要满足哪些法规方面的要求；
2〕防撞横梁结构设计需要考虑到的因素，包括材料选用、横梁截面设计、成型工艺选择、拖车钩结构设计、吸能盒结构设计等。
1.2该指南的主要内容
该指南围绕“防撞横梁设计〞这个中心环节，内容主要从以下几个方面展开：
1〕法规比照分析〔低速碰撞、高速碰撞〕；
2〕前期概念设计布置分析；
3〕防撞横梁、吸能盒、拖车钩等部件结构设计，并辅以Benchmark资料供参考；
4〕对于设计中涉与到的零部件材料、重量、本钱、以与CAE模拟分析等问题，也给予相应的简要说明
5〕最后对整个前防撞系统与其前端模块的开展趋势作一个简单介绍。
法规比照分析
2.1 低速碰撞法规要求
针对不同的市场，需要满足不同的技术法规要求，因此在目标市场确定以后，就应针对相应的市场进展法规校核，前防撞横梁布置与造型息息相关，在造型初期就应该关注布置空间，并对布置空间进展校核和提出要求。
法规体系主要包括政府法规和保险协会评测两局部。
学****法规重点关注其测试速度、碰撞器高度、碰撞器结构特点、测试内容、实验考察重点、实验车测试状态。
政府法规试验规X简介
不同销售市场的法规代号见下表：
销售市场
法规标准号
备注
欧洲
ECE R42
摆锤实验〔一种摆锤〕/滑车
加拿大
CMVSS 215
最新修订版本测试速度与ECE R42一致
美国
NHTSA Part 581
摆锤实验〔二种摆锤〕+刚性壁障
中国
GB 17354
沿袭ECE R42的相关规定
以上三种法规试验考察的内容根本一样：
1)照明灯和信号灯装置应能持续正常工作并清晰可见；
2)发动机盖、行李箱盖和车门能正常开闭，汽车的侧门应在碰撞的作用下不能开启；
3)供油和冷却系统应无泄漏，油路或水路不堵塞，其密封装置与油箱和水箱盖能正常工作；
4)排气系统不应损坏和错位；
5)传动系统、悬架系统〔包括轮胎〕、转向和制动系统保持良好的调整状态并能正常工作。
各国法规比照见表2.1，GB17354-1998与ECE R42根本一致，加拿大最新修订标准CMVSS 215–June，26 2008与美国NHTSA Part 581—October，1 2006根本一致，表中未列出。
表2.1 低速碰撞法规比照
备注：正向撞击时前后两次测试位置要求Y向≥300mm，具体撞击点任意选取。
高位摆锤旨在考察防撞横梁对发动机盖与后盖的保护情况，在布置防撞横梁时，其截面需要高出发盖或后盖外表一定距离〔X方向极值点〕，即图中L4值，如图2.3所示。
图2.1低位摆锤〔NHTSA PART 581、CMVSS 215、ECE R42〕
图2.2 高位摆锤〔NHTSA PART 581、CMVSS 215〕
说明：
L1：低位
前防撞横梁总成设计指南
