洪培良

某輕型客車前保險杠結(jié)構(gòu)設(shè)計分析

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杠的結(jié)構(gòu)設(shè)計及分析，針對輕型客車前保險杠的結(jié)構(gòu)設(shè)計進行介紹、分析，對關(guān)鍵結(jié)構(gòu)設(shè)計要點進行探討，希望能夠給予同行業(yè)人員有意義的借鑒。

前保險杠；結(jié)構(gòu)設(shè)計；分析

引言

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

1 前保險杠與周圍零件搭配結(jié)構(gòu)設(shè)計

前保險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，前保險杠本身的結(jié)構(gòu)設(shè)計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 前保險杠與車身鈑金的安裝硬點

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

前保險杠安裝硬點的結(jié)構(gòu)設(shè)計需要考慮以下3點：

（1）安裝硬點應(yīng)起有效固定、支撐前保險杠的作用；

（2）安裝硬點應(yīng)具備便于安裝、拆卸的特點；

（3）安裝硬點應(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杠基于尺寸的要求，共布置7個與車身鈑金的安裝硬點，均采用螺栓與車身鈑金進行連接。如圖1所示。

圖1 安裝硬點布置

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

圖2 保險上端安裝螺栓

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

圖3 借助前保險杠優(yōu)化減少螺栓暴露面積

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

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

（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個卡接點以及兩個定位點，如圖4所示。

圖4 前保險杠與中網(wǎng)的連接 卡接點與定位點

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 前保險杠與翼子板搭配處結(jié)構(gòu)設(shè)計

前保險杠與翼子板的匹配，一般通過前保安裝支架進行連接。前保安裝支架的結(jié)構(gòu)設(shè)計要求一方面固定在翼子板，另一方面與前保險杠進行連接；前保安裝支架結(jié)構(gòu)設(shè)計的好壞直接影響前保險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，因此在進行前保安裝支架的結(jié)構(gòu)設(shè)計時，需要考慮如下幾項要求：

（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)需有利于前保險杠的安裝與拆卸

前保安裝支架與前保險杠一般采用卡接的方式進行連接，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，可通過設(shè)置加強筋等方式強化卡接結(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)的主要特點如下表格所示；前保安裝支架材質(zhì)一般結(jié)合前保險杠的結(jié)構(gòu)特點及材質(zhì)本身的特點進行選擇。

表1 前保安裝支架材質(zhì)對比

（4）前保險杠與翼子板的搭接面差設(shè)置

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

1.4 前保險杠與前輪罩搭配處結(jié)構(gòu)設(shè)計

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

1.5 前保險杠與大燈搭配處結(jié)構(gòu)設(shè)計

該款前保險杠與大燈本身無連接點，是作為間隙配合，此處需要考量的是前保險杠與大燈的設(shè)計間隙值；根據(jù)不同車型的設(shè)計特點，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、前保險杠與大燈的先后安裝順序來評估確定。

2 結(jié)語

前保險杠結(jié)構(gòu)設(shè)計的好壞直接影響著前保險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)計環(huán)節(jié)；因此，前保險杠的設(shè)計人員需要在實踐中不斷提高自身設(shè)計能力，了解前保險杠的結(jié)構(gòu)特點、生產(chǎn)工藝、零件材料的特性，以便在前保險杠的結(jié)構(gòu)設(shè)計中提高應(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)計與實戰(zhàn)[M].北京:機械工業(yè)出版社,2011.

[2] 李治剛. 淺談汽車保險杠的結(jié)構(gòu)設(shè)計[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：客車前保險杠設(shè)計。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2020.24.026

CLC NO.: U463