后防撞横梁总成设计指南—.doc

奇瑞汽车股份有限公司 后防撞横梁总成设计指南 编制： 审核： 部门批准： 技术委员会批准： 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 法规对比分析 1 2.1 低速碰撞法规要求 1 2.1.1 政府法规试验规范简介 1 2.1.2保险协会试验规范简介 4 2.2 高速碰撞法规要求 5 第三章 后防撞横梁的布置设计 5 3.1后防撞横梁离地高度布置要求 5 3.2后防撞横梁距后保蒙皮、后备箱边缘等部件的距离 8 3.3后防撞横梁长度要求 9 第四章 后防撞横梁结构设计 10 4.1后防撞横梁的安装方式 10 4.2后防撞横梁的工艺分类 10 4.3后防撞横梁的截面型式 12 4.4后防撞横梁的轨迹曲线 16 4.5吸能盒结构设计 17 4.5.1常见吸能盒结构 17 4.6拖车钩结构设计 19 第五章 后防撞横梁的材料定义及减重 20 5.1后防撞横梁材料选用 20 5.2后防撞横梁减重设计 21 第六章 后防撞横梁的CAE模拟分析 22 6.1 典型截面的CAE对比分析 22 6.2 后防撞横梁总成碰撞CAE模拟分析 23 第七章 后防撞横梁的设计趋势 25 7.1高强度材料运用 25 7.2保护系统装配集成 25 概述 保险杠系统由保险杠蒙皮、吸能块和防撞横梁总成所组成。防撞横梁总成是保险杠系统的重要组成部分，也是车身结构的重要组成部分，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较全面的基本认识。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）法规对比分析（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）对于设计中涉及到的零部件材料、重量、成本、以及CAE模拟分析等问题，也给予相应的简要说明 5）最后对整个后防撞系统的发展趋势作一个简单介绍。 法规对比分析 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行法规校核，后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，并对布置空间进行校核和提出要求。 法规体系主要包括政府法规和保险协会评测两部分。 学习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。 2.1.1 政府法规试验规范简介 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 R 42 摆锤实验（一种摆锤）/滑车 加拿大 CMVSS 215 必威体育精装版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基本相同： 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。 各国法规对比见表2.1，GB17354-1998与ECE R42基本一致，加拿大必威体育精装版修订标准CMVSS 215–June，26 2008与美国NHTSA Part 581—October，1 2006基本一致，表中未列出。 表2.1 低速碰撞法规对比 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。 欧标采用图2.1所示摆锤，美标采用图2.1及图2.2所示两种摆锤，高位摆锤旨在考察防撞横梁对发动机盖及后盖的保护情况，在布置防撞横梁时，其截面需要高出发盖或后盖表面一定距离（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） 图2.3 高位摆锤碰撞示意图 2.1.2保险协会试验规范简介 在低速碰撞法规中，除了上述国家强制标准外还有保险公司的检测