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家用车安全气囊壳体安装结构改进和发展状况

发布日期:2021-01-07 发布者:德帮汽车

  (一)、家用车安全气囊壳体安装结构改进设计
  1、安装结构设计
  结合家用车安全气囊壳体安装问题,还要实现安装结构的改进设计。具体来讲,就是采用顶端开口的盒式结构壳体,其侧壁设置有翻边和张开的挂钩,翻边顶面稍高。在壳体底部,设置有发生器安装孔和气袋固定环安装孔,仪表板底部设置有向下突出的支架,可以挂钩配合通孔。在安装时,可以采用冲压成形工艺进行挂钩安装,促使挂钩在壳体侧壁上自动形成,中部冲压形成凹槽,克服采用焊接或铆接方式存在的问题。在气囊点爆过程中,压力达到较大值后,壳体开口位置将产生较大变形,对壳体挂钩有一定的强度要求,所以还要做好材料的选择。综合考虑各方面需求,壳体材质选用DC04,挂钩、压环、发生器、支架均为钢材质,罩盖采用TP07003。采用该种结构,可以避免气囊点爆给仪表板带来损伤,同时也能减少壳体安装时间,为汽车装配提供便利。
  2、模型建立分析
  为确定结构设计效果,还要采用Catia三维绘图软件进行三维模型的建立。结合各项设计参数,可以得到相应的数学模型,然后将模型导人到HyperMesh中实现网格划分,将网格单元类型、各单元材料特性进行赋值。在仿真分析阶段,可以采用Ls-Dyna气囊壳体强度分析,完成气囊点爆整个过程的仿真分析。在Ls-Dyna中,存在有各种发生器模块,可以结合汽车车型进行相应模型的选择。在实际分析时,可以输入320kPa发生器参数。对Airbag_folder模块进行调用,则能在有限元模型导人后实现网格折叠,完成折叠参数的设置,使气袋在Z方向得到折叠。
  3、仿真分析结果
  从仿真结果来看,在0~4ms之间,气囊处于点爆开始阶段,气袋尚未冲出发生器,但是承受的压力值达到较大,以至于壳体内壁承受较大压力,促使开口位置发生变形,挂钩承受较大考验。在4~7ms阶段,气袋从壳体冲出,内部压力急剧减小,对壳体侧壁作用力不断增加。在7~40ms之间,壳体持续受到气袋的压力,以至于壳体开口变大。
  在15~25ms之间,气袋完全展开,使发生器受到向外拉力作用。通过发生器与壳体连接部分,壳体受到向外的拉力,促使安装孔位置受到较大考验。在整个过程中,壳体材料断裂应力均比点爆较大应力大,气袋正常展开,整个点爆过程非常平稳,所以可以判定壳体强度能够满足点爆要求。从各温度条件下静态点爆试验结果来看,气袋均顺利展开,同时点爆时间符合要求。在各试验中,壳体、支架、挂钩等连接部件均为出现裂痕,气袋表面也未出现燃烧或破裂问题。因此,改进后的家用车安全气囊壳体安装结构能够满足气囊基础性能设计要求,可以为气囊安装提供便利。
  通过分析可以发现,在家用车安全气囊壳体设计方面,除了考虑壳体强度问题,还要考虑壳体安装能否满足汽车装配需求。在实际设计中,在综合考虑各方面因素的基础上,实现壳体安装结构的改进设计,则能使壳体性能加可靠,同时使安装工艺得到简化,完成通用化程度高的气囊壳体设计,继而好的满足汽车生产需求。
  安全气囊的控制研究主要包括两个方面,一是研究点火控制,另一个是研究安全气囊的体积形扰放气特性等。目的是为了使负气囊发生器能够准确地点火,防止误点火(不该点火而点火升漏点火(应该点火而没有点火)和迟点火(点火时间太晚);研究二个问题的目的是为了尽可能保护乘员。
  (二)、汽车安全技术的发展
  家用车安全气囊对于汽车来说实在是必小可少的一套保护系统,目前智能气囊的正在如火如茶的进行中,其基本思想是尽可能多的收集和利用有关乘员形体位置及撞车类型和撞车速度的数据,建立数据库,对某一碰撞中获得的乘员和车的有关信息进行判断识别,调整约束系统的新能参数,使人体获得较佳的保护。如智能化的家用车安全气囊,通过增加传感器,探测乘员是儿童还是成年人,以及坐姿及安全带状况,然后经计算机分析,合理控制家用车安全气囊展开的时问和强度,以减少家用车安全气囊对人员的意外伤害。安全带方面,目前美国福特了一种新型安全带,在碰撞时安全带中的气囊会膨胀,该安全带对于后排的儿童也有好的保护作用,在碰撞时宽大的充气囊能够减少安全带勒住颈部造成的窒息风险。
  可避免安全带的二次伤害。
  主动安全方面,目前在行人保护方面使用的汽车侧面自区行人防撞保护系统利用多种传感器测得的数据,来判断是有潜在的危险状况,对侧面自区小同速度行驶的汽车、行人准确识别并做出相应的反应,同时紧急警报来对驾驶员进行提醒,使汽车主动避免碰撞危险,能够提高汽车行车的安全性,从而尽量避免或减少交通事故的发生,应用前景良好。
  随着我国汽车制造工艺水平的提高,国内自主品牌汽车制造商越来越重视汽车安全性能提升。很多自主品牌汽车制造商大多采取与研究机构进行技术合作的方式进行汽车安全性能开发,随着对国外汽车安全先进技术、法规规范和评价体系进行深入研究,并自我创新,形成了汽车安全性能的全自主开发和控制能力,将有力的推动我国由汽车制造大国向汽车强国迈进。