某輕型客車前保險杠結構設計分析

洪培良

某輕型客車前保險杠結構設計分析

洪培良

（廈門金龍聯合汽車工業有限公司，福建 廈門 361023）

文章主要介紹某輕型客車前保險杠的結構設計及分析，針對輕型客車前保險杠的結構設計進行介紹、分析，對關鍵結構設計要點進行探討，希望能夠給予同行業人員有意義的借鑒。

前保險杠；結構設計；分析

引言

前保險杠作為整車前圍核心外觀面，是展示車型外觀設計風格、整車造型是否美觀的關鍵零部件。前保險杠的結構設計直接關系到整車的前圍間隙段差精度，是前保險杠開發設計過程中的關鍵環節。本文主要介紹某輕型客車前保險杠的結構設計分析。

1 前保險杠與周圍零件搭配結構設計

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、翼子板、前大燈、前輪罩等有連接、搭配關系；因此，前保險杠本身的結構設計及與周圍零件的搭接結構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，是前保險結構設計首要考慮的核心要點。

前保險杠安裝硬點的結構設計需要考慮以下3點：

（1）安裝硬點應起有效固定、支撐前保險杠的作用；

（2）安裝硬點應具備便于安裝、拆卸的特點；

（3）安裝硬點應有利于隱藏，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構的優化，減少暴露面積。該款前保險杠在設計時，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，本身由于結構受限無法實現完全隱藏，但可以通過借助前保險杠本身的造型進行結構優化，減少螺栓暴露面積，如圖3所示；三個螺栓的左右兩側螺栓在前保險杠上的安裝支撐結構有意做成內傾式，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 借助前保險杠優化減少螺栓暴露面積

1.2 前保險杠與中網搭配處結構設計

前保險杠與中網的搭配結構設計主要考慮以下3點：

（1）安裝、拆卸方便；

（2）間隙精度穩定、易控制；

（3）可靠性、耐久性滿足要求。

基于此，前保險杠與中網的連接采用卡接結構，考慮中網長度尺寸比較長，共設置了7個卡接點以及兩個定位點，如圖4所示。

圖4 前保險杠與中網的連接 卡接點與定位點

中網與前保的卡接結構，為了便于拆卸，一般設置卡接深度1.5-1.8mm，同時卡接結構朝向一般向下，在中網安裝后，受中網零件自重影響，有利于卡接牢靠，如圖5所示：

圖5 中網與前保的卡接結構

1.3 前保險杠與翼子板搭配處結構設計

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。前保安裝支架的結構設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；前保安裝支架結構設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構設計時，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）前保安裝支架結構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構要做適當加強，可通過設置加強筋等方式強化卡接結構，避免因多次拆裝導致前保安裝支架卡接結構失效。

（3）前保安裝支架的材質

該款前保安裝支架采用PA6+GF30材質，前保安裝支架一般采用POM或PA6+GF30兩種材質，兩種材質的主要特點如下表格所示；前保安裝支架材質一般結合前保險杠的結構特點及材質本身的特點進行選擇。

表1 前保安裝支架材質對比

（4）前保險杠與翼子板的搭接面差設置

前保險杠與翼子板搭接面差理論設計值一般為0mm；在實際生產過程中，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工藝精度有較高的要求，因此為防止實際生產條件下前保險杠段差高于翼子板（可視面不美觀），在實際的設計過程中，一般傾向于前保險杠與翼子板的搭接面差設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構設計

前保險杠與前輪罩一般采用子母扣固定，在前保險上設計前輪罩的安裝點，一般設置兩個固定點，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構設計

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計間隙值；根據不同車型的設計特點，一般取間隙值2-4mm；具體間隙值根據造型需要、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 結語

前保險杠結構設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計環節；因此，前保險杠的設計人員需要在實踐中不斷提高自身設計能力，了解前保險杠的結構特點、生產工藝、零件材料的特性，以便在前保險杠的結構設計中提高應對各種問題及合理優化方案的處理能力。

[1] 曹渡.汽車內外飾設計與實戰[M].北京:機械工業出版社,2011.

[2] 李治剛. 淺談汽車保險杠的結構設計[J].企業技術開發,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，就職于廈門金龍聯合汽車工業有限公司，研究方向：客車前保險杠設計。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2020.24.026

CLC NO.: U463