洪培良

某輕型客車前保險(xiǎn)杠結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析

洪培良

（廈門金龍聯(lián)合汽車工業(yè)有限公司，福建 廈門 361023）

文章主要介紹某輕型客車前保險(xiǎn)杠的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及分析，針對輕型客車前保險(xiǎn)杠的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行介紹、分析，對關(guān)鍵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行探討，希望能夠給予同行業(yè)人員有意義的借鑒。

前保險(xiǎn)杠；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；分析

引言

前保險(xiǎn)杠作為整車前圍核心外觀面，是展示車型外觀設(shè)計(jì)風(fēng)格、整車造型是否美觀的關(guān)鍵零部件。前保險(xiǎn)杠的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)直接關(guān)系到整車的前圍間隙段差精度，是前保險(xiǎn)杠開發(fā)設(shè)計(jì)過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。本文主要介紹某輕型客車前保險(xiǎn)杠的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析。

1 前保險(xiǎn)杠與周圍零件搭配結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

前保險(xiǎn)杠作為整車前圍零件尺寸占比相對較大的零件，其與周邊零件如車身鈑金、中網(wǎng)、翼子板、前大燈、前輪罩等有連接、搭配關(guān)系；因此，前保險(xiǎn)杠本身的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及與周圍零件的搭接結(jié)構(gòu)對前圍間隙段差精度起著重要的作用。

1.1 前保險(xiǎn)杠與車身鈑金的安裝硬點(diǎn)

前保險(xiǎn)杠與車身鈑金的安裝硬點(diǎn)作為前保險(xiǎn)杠的重要固定、支撐點(diǎn)，是前保險(xiǎn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)首要考慮的核心要點(diǎn)。

前保險(xiǎn)杠安裝硬點(diǎn)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要考慮以下3點(diǎn)：

（1）安裝硬點(diǎn)應(yīng)起有效固定、支撐前保險(xiǎn)杠的作用；

（2）安裝硬點(diǎn)應(yīng)具備便于安裝、拆卸的特點(diǎn)；

（3）安裝硬點(diǎn)應(yīng)有利于隱藏，外觀上不容易看到安裝螺栓、卡扣等；

此款輕型客車前保險(xiǎn)杠基于尺寸的要求，共布置7個(gè)與車身鈑金的安裝硬點(diǎn)，均采用螺栓與車身鈑金進(jìn)行連接。如圖1所示。

圖1 安裝硬點(diǎn)布置

前保險(xiǎn)杠作為前圍的主要外觀面，在設(shè)計(jì)安裝硬點(diǎn)的同時(shí)，要兼顧考量安裝硬點(diǎn)的隱藏性。若由于布置原因，無法完全隱藏的，也需要進(jìn)行安裝面結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，減少暴露面積。該款前保險(xiǎn)杠在設(shè)計(jì)時(shí)，就充分考量了上述要點(diǎn)，將前保險(xiǎn)最上端兩個(gè)安裝螺栓隱藏在中網(wǎng)零件下，如圖2所示。

圖2 保險(xiǎn)上端安裝螺栓

前保險(xiǎn)杠最下端的兩個(gè)安裝螺栓設(shè)計(jì)為隱藏在車底；中間的三個(gè)螺栓作為整個(gè)前保重要的中部固定點(diǎn)，本身由于結(jié)構(gòu)受限無法實(shí)現(xiàn)完全隱藏，但可以通過借助前保險(xiǎn)杠本身的造型進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化，減少螺栓暴露面積，如圖3所示；三個(gè)螺栓的左右兩側(cè)螺栓在前保險(xiǎn)杠上的安裝支撐結(jié)構(gòu)有意做成內(nèi)傾式，同時(shí)合理利用本身前保險(xiǎn)杠格柵的凸出高度，使得螺栓安裝后，正面幾乎看不到安裝螺栓。

圖3 借助前保險(xiǎn)杠優(yōu)化減少螺栓暴露面積

1.2 前保險(xiǎn)杠與中網(wǎng)搭配處結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

前保險(xiǎn)杠與中網(wǎng)的搭配結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要考慮以下3點(diǎn)：

（1）安裝、拆卸方便；

（2）間隙精度穩(wěn)定、易控制；

（3）可靠性、耐久性滿足要求。

基于此，前保險(xiǎn)杠與中網(wǎng)的連接采用卡接結(jié)構(gòu)，考慮中網(wǎng)長度尺寸比較長，共設(shè)置了7個(gè)卡接點(diǎn)以及兩個(gè)定位點(diǎn)，如圖4所示。

圖4 前保險(xiǎn)杠與中網(wǎng)的連接 卡接點(diǎn)與定位點(diǎn)

中網(wǎng)與前保的卡接結(jié)構(gòu)，為了便于拆卸，一般設(shè)置卡接深度1.5-1.8mm，同時(shí)卡接結(jié)構(gòu)朝向一般向下，在中網(wǎng)安裝后，受中網(wǎng)零件自重影響，有利于卡接牢靠，如圖5所示：

圖5 中網(wǎng)與前保的卡接結(jié)構(gòu)

1.3 前保險(xiǎn)杠與翼子板搭配處結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

前保險(xiǎn)杠與翼子板的匹配，一般通過前保安裝支架進(jìn)行連接。前保安裝支架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求一方面固定在翼子板，另一方面與前保險(xiǎn)杠進(jìn)行連接；前保安裝支架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的好壞直接影響前保險(xiǎn)杠與翼子板的間隙段差值，是整車前圍間隙段差精度的重要且較難控制項(xiàng)，因此在進(jìn)行前保安裝支架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，需要考慮如下幾項(xiàng)要求：

（1）前保安裝支架與翼子板的連接方式

前保安裝支架一般采用螺栓與翼子板進(jìn)行固定，保證前保安裝支架的安裝精度，如圖6所示：

圖6 前保險(xiǎn)杠與安裝支架的固定方式

（2）前保安裝支架結(jié)構(gòu)需有利于前保險(xiǎn)杠的安裝與拆卸

前保安裝支架與前保險(xiǎn)杠一般采用卡接的方式進(jìn)行連接，方便安裝及拆卸，如圖六所示；

為滿足前保多次拆卸的需求，前保安裝支架的卡接結(jié)構(gòu)要做適當(dāng)加強(qiáng)，可通過設(shè)置加強(qiáng)筋等方式強(qiáng)化卡接結(jié)構(gòu)，避免因多次拆裝導(dǎo)致前保安裝支架卡接結(jié)構(gòu)失效。

（3）前保安裝支架的材質(zhì)

該款前保安裝支架采用PA6+GF30材質(zhì)，前保安裝支架一般采用POM或PA6+GF30兩種材質(zhì)，兩種材質(zhì)的主要特點(diǎn)如下表格所示；前保安裝支架材質(zhì)一般結(jié)合前保險(xiǎn)杠的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及材質(zhì)本身的特點(diǎn)進(jìn)行選擇。

表1 前保安裝支架材質(zhì)對比

（4）前保險(xiǎn)杠與翼子板的搭接面差設(shè)置

前保險(xiǎn)杠與翼子板搭接面差理論設(shè)計(jì)值一般為0mm；在實(shí)際生產(chǎn)過程中，前保險(xiǎn)杠與翼子板的面差控制是一個(gè)難點(diǎn)，對零件的精度及生產(chǎn)工藝精度有較高的要求，因此為防止實(shí)際生產(chǎn)條件下前保險(xiǎn)杠段差高于翼子板（可視面不美觀），在實(shí)際的設(shè)計(jì)過程中，一般傾向于前保險(xiǎn)杠與翼子板的搭接面差設(shè)計(jì)值為前保險(xiǎn)杠稍段入翼子板0.3-0.5mm。

1.4 前保險(xiǎn)杠與前輪罩搭配處結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

前保險(xiǎn)杠與前輪罩一般采用子母扣固定，在前保險(xiǎn)上設(shè)計(jì)前輪罩的安裝點(diǎn)，一般設(shè)置兩個(gè)固定點(diǎn)，一個(gè)采用圓形孔，一個(gè)采用橢圓形孔（吸收制造公差）。

1.5 前保險(xiǎn)杠與大燈搭配處結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

該款前保險(xiǎn)杠與大燈本身無連接點(diǎn)，是作為間隙配合，此處需要考量的是前保險(xiǎn)杠與大燈的設(shè)計(jì)間隙值；根據(jù)不同車型的設(shè)計(jì)特點(diǎn)，一般取間隙值2-4mm；具體間隙值根據(jù)造型需要、周圍零部件間隙值、前保險(xiǎn)杠與大燈的先后安裝順序來評估確定。

2 結(jié)語

前保險(xiǎn)杠結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的好壞直接影響著前保險(xiǎn)杠本身的固定及與周圍零部件的匹配，是整車外觀造型重要的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)；因此，前保險(xiǎn)杠的設(shè)計(jì)人員需要在實(shí)踐中不斷提高自身設(shè)計(jì)能力，了解前保險(xiǎn)杠的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、生產(chǎn)工藝、零件材料的特性，以便在前保險(xiǎn)杠的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中提高應(yīng)對各種問題及合理優(yōu)化方案的處理能力。

[1] 曹渡.汽車內(nèi)外飾設(shè)計(jì)與實(shí)戰(zhàn)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2011.

[2] 李治剛. 淺談汽車保險(xiǎn)杠的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā),2015.

Analysis on the structure design of the front bumper of a light passenger car

Hong Peiliang

（Xiamen Jinlong United Automobile Industry Co., Ltd., Fujian Xiamen 361023 )

This article mainly introduces the structural design and analysis of the front bumper of a light passenger car, introduces and analyzes the structural design of the front bumper of a light passenger car, and discusses the key structural design points, hoping to give people in the same industry a meaningful reference.

Front bumper;Structural design;Analysis

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1671-7988(2020)24-78-03

U463

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1671-7988(2020)24-78-03

洪培良（1986-），男，工程師，就職于廈門金龍聯(lián)合汽車工業(yè)有限公司，研究方向：客車前保險(xiǎn)杠設(shè)計(jì)。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2020.24.026

CLC NO.: U463