汽车前保险杆设计与建模

1、密级：毕业论文汽车前保险杆设计与建模DESIGNANDMODELINGFRONTBUMPERCARS毕业论文毕业论文学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用或参考的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标注。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。论文作者签名：日期：年月日学位论文版权协议书本人完全了解关于收集、保存、使用学位论文的规定，即：本校学生在学习期间所完成的学位论文的知识产权归所拥有。有权保留并向国家有关部门或机构送交

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3、众。汽车前保险杠外观的学习，以及推进我国汽车工业的进步和知识的普及具有十分重要的含义。汽车前保险杠外观的形状是整个汽车的外形面貌，前保险杠面貌设计对于汽车的外观重要性不言而喻，前保险杠作是体现一个汽车价值的重要标准。另外，为了抢占市场的份额，车辆商家花在它身上的的钱越来越多，还需要根据人们的要求，来不断的改变自己的设计，而且，人们对汽车的外观看法随着时间的变化也在改变。因此，越来越多的思想要求、多样的外观设计，前保险杠横梁的碰撞力度、吸收能量的多少、价格的多少、汽车更新的周期等很多的要求下，我们必须根据市场、大众的看法、设计的可能性等种种因素来完成我们的设计。汽车前保险杠是汽车的重要装置之一，

4、其要求在汽车碰撞事故的时候能吸收减缓外界的冲击力，保护车体，通过严格控制前保险杠塑件的质量，来实现车身的轻量化，并且美化车身。所以，汽车前保险杠的成型质量将会关系到我们汽车的安装质量、外貌和耐碰撞性。本文将以catia软件作为分析平台，对汽车前保险杠进行分析设计与建模。国内各种车型种类我们对汽车的等级方法做出了规划，将汽车可分为1、2、3、4级，对于数字越靠后的汽车而言，它们所表示的汽车的排量、轴距、等参数数值也是越来越大，它们也具有越来越越高的功能性和装饰性。1级车所代表的有捷达汽车、宝来汽车、明锐汽车等等。帕萨特汽车、迈腾汽车、天籁汽车、马自达6汽车、雅阁汽车、凯美锐汽车等等则是2级汽车所

5、代表的。另外，具有小于1级车的有10级和100级的车，10级的汽车有大众POLO汽车等等，100级有包括QQ汽车等等。与豪华车对比，中等车也具有很多的很多的购买者，而中高级汽车具有非常多的利润，所有大厂家都想这个方向发展。有些商家为了树立品牌形象，借用汽车模型进行炒作，例如上海通用就是借用“小别克”在赛欧上市进行炒作，其结果极为成功，并且影响力得到了大幅度的提升，伊兰特更是受到了广大消费者的热爱。而我们要做的时汽车前保险杠的设计与建模，对于各种各样的汽车前保险杠的种类，给了我们很好的参考方向与建议。1.3市场要求汽车前保险杠具有安全防护和美化汽车的用处，同时这也是市场的要求。如今，购车者在消费

6、时看的是保险杠的功能性好坏和整车的造型。这就要求我们设计时参考多方面的要求，而我做的是对已给的汽车前保险杠A面，我进行不同的对A面加厚，最后组装，对于横梁的性能要做到满足要求，它是汽车前保险杠主要的吸碰撞能量的物件，购者的要求是我们在设计时主要努力的方向，对于catia中对于前保险杠A面的提取，我会在后面中说明。如今更新淘汰的更替特别的快，我们要根据市场的要求，不断地设计出新的产品，现如今CATIA软件功能越来越强大，功能也越来越齐全，和以前相比，我们对于汽车的开发周期减少了很多，在做这些设计时，我对CATIA的了解也在增加，填补了自己的不足之处。汽车造型的美观是用来欣赏的，它们用美观来提升购

7、车者的欲望，提高汽车的利润，汽车市场则根据购车者的心里而变化，我们根据市场的要求就可以设计出购车者的想法与要求，我们就可以设计出他们想要的前保险杠面貌，汽车前保险杠外貌造型设计更加容易。汽车前保险杠设计者要有艺术的眼观，对于它们的零件之间的配合以及零件的形状都需要我们设计，如果没有好的艺术眼光，就无法设计出美观的车型。我们对汽车造型的看法如以下：(1)对于汽车前保险杠设计的步骤越少越好，它们的工序就越少，成本也就相对较少，生产也就方面，产量也就多，零件之间的配合也就越简单。(2)零件之间的配合方式要设计好。(3)零件之间的性能强度以及空气动力性能都需要了解清楚。(4)汽车前保险杠外形要美观和空

8、气的阻力要小。(5)消费者要求的外貌，整体的美观性，前保险杠与汽车其他部分的结合方式。随着汽车种类的发展，各种各样的汽车外观出现在购车者的眼中，每种汽车都有各自的特点，让购车者难以抉择，但是有的汽车优点让他们欣赏其中也有一些他们不喜欢的缺点，而我们必须了解他们真正在意的一些东西，让他们看到这款车时很喜欢，同时对于购车者对汽车性能的要求，例如前保险杠的安全性能的强度，横梁发生弹性变形吸收碰撞能量的多少等等。汽车现在不仅仅是交通工具，如今的社会来看，汽车是消费者的欣赏工具。汽车前保险杠的设计根据市场的需要而确定的方向，即市场决定了汽车前保险杠设计的方向和研究路线。关于我们对汽车的前保险杠设计的开头

9、使我们首先要考虑的，我们要从哪个方面着手，它关系着我们以后设计的所有内容和灵感。我们用CATIA进行在三维中进行面的提取,进而转换为平面来做，利用CATIA的命令对提取的面进行偏移结合，最后封闭装化为实体。对于汽车的横梁，我们需要根据横梁的连接零件，借用相接的面为基准进行正向建模，这个借助周围零件的面就可以做出衡量的表面，我用在零件设计中转化为实体。对于汽车前保险杠工程图，我们可以在机械设计中的工程图来做，把它的三视图做出来，在对重要的零件视图剖视，把里面的内部表现出来，来表达出我们对内部的设计和看法。这样就可以用工程图来传达设计来表现。通过工程图的表达，我们就可以花费很少的成本来更好的看清楚

10、汽车内部的结构。根据CATIA软件的多种命令按钮，让我们对汽车的整体，局部以及内部的结构了解的清清楚楚。在我们设计前保险杠模型后，可能出现一些问题，我们需要改动，这时我们可以用CATIA快速的修改，因为CATIA里面有个快速查找按钮，我们就很方面，另外在用CATIA作图时，我们必须步骤清晰，按照一定的顺序去做，方面我们进行修改。CATIA软件在汽车，飞机等等领域用用非常广泛，它的功能在不断地开发，对于以前的软件已经不能满足现在的技术需求。接着车辆整体构架和装配系统优化需要我们了解；声音的振动、整体的受力情况、车面的线条、电气系统分析、控制系统工程、结构完整性等等我们要做出明确的分析；我们对于C

11、ATIA要熟练的掌握。CATIA软件中建立整体模型则是前保险杠设计的主要任务。2保险杠的介绍2.1汽车保险杠的作用原理汽车前保险杠的作用是吸收碰撞时产生的能量，起到保护乘客安全的作用。以前的消费者都认为保险杠越坚固越好，因此就有钢梁保险杠，其实并非如此，刚性的保险杠只能给乘员带来更大的伤害。现在国际上已推行行人碰撞安全法规，对于坚硬而没有弹性的前保险杠已经规定不允许使用。现在的前保险杠都是具有弹性性能。当汽车轻微碰撞时，前保险杠的横梁就会发生弹性形变；当汽车碰撞力度大时，前保险杠就会塑性变形，或者破碎，以达到缓冲、抵消碰撞力的作用。我们克服轻微碰撞通常是用保险杠来实现的。前保险杠在用料上是有规

12、定的，它要求在结构上具有抗拉力、不抗压力的特点。汽车受到碰撞时，它会受到正前方碰撞的巨大压力，前保险杠的横梁就会变形发生弹性形变，吸收碰撞时产生的动能，以减少对车身大梁的冲击，而受拉力的地方，内部的主要承载点，是使用钢材的。不过大部分不锈钢，抗交变载荷的能力变差，特别是在焊接处，很容易断裂，这就是大多数专业、名牌保险杠不用普通不锈钢制造的道理。同样的道理，普通不锈钢也不合适制作顶架、尾杠。现在为提高保险杠的性能，保险杠趋于大型化，因而也就成了重要的装饰件，为了提高被冲撞后自身形状的复原能力，保险杠大多采用树脂材料制造，并要求该树脂材料能够全部或部分收回，这样就可以回收再利用。一般我们设计所用的

13、材料都是pp性树脂材料,可实现前保险杠具有很好的弹性，也利于与汽车其他零件的装配，对于前保险杠的外观线条，我们是根据别人给的，它具有很好的空气流动性，也便于汽车形状的简洁化，给造型设计留下了足够的显示空间。保险杠的功能介绍对于汽车来说，前保险杠的作用就是美观和安全。前保险杠作为汽车的重要组成部分，在与其他车辆或障碍物发生碰撞时，它的作用就是能够保护车灯、门护板、发动机罩等汽车的重要部件。当汽车和障碍物发生轻微时，前保险杠会起到缓冲和吸收冲击能量的作用，而且碰撞后会有自动恢复原状的能力，可以降低汽车的修理费用。当汽车发生严重事故时，前保险杠可以缓冲部分冲击力，以避免局部区域变形过大，使驾驶者避免

14、较大伤害，保证乘客受到伤害的可能性降到最低。汽车保险杠的类别保险杠有前保险杠和后保险杠，而我们设计的是前保险杠。还有金属类材料的前保险杠、非金属类材料的前保险杠、非吸能型前保险杠和吸能型前保险杠。非吸能型前保险杠则是基本不使用的，因为在碰撞时，无法吸收碰撞产生的能量，当发生碰撞时，这种非吸能型前保险杠没有足够的硬度来抵消碰撞造成的伤害.所以起不了它无法起到保护的作用，会导致汽车左右护照板开裂，车灯严重损坏，同时，变形会产生空间变小，乘客的生存空间变小。当严重时档风玻璃会破碎，方向盘和仪表板也会出现严重变形，破碎的玻璃会给驾驶员带来致命的伤害。2.4保险杠与周边零件的装配汽车前保险杠与其他零件的

15、装配，我们设计时必须表达清楚的，例如，前保险杠左右支架与车身的装配问题，我们在设计时必须考虑清楚，可以用螺丝把左右支架和前轮叶子板连接。我们也需要用工程图进行剖视，保证汽车前保险杠与周围的零件间隙、高度差符合要求，同时还要考虑零件与零件之间是否会存在干涉等等问题。所以，我们在考虑设计前保险杠时候，我们必须将周围的零件一起考虑。例如，前车灯、门护板、防水装置等。保险杠与车身的装配图：图2.1汽车的车身图f环境周边和运行环境车身结构间隙和附件准保护车身面板工程/HVAC冷却系统充足的气流气流的要求车轮间隙要求车轮周边的包迹外饰灯电气系统的结构设计装配关系车主/驾者用户使用规范使用要求汽车前后端保护

16、装置排气间隙和温度的标准制动器充足的气流气流的要求车架、底盘牵引支架要求附件间隙和支撑标准图2.2保险杠周围零件图5结论本文主要设计题目是汽车前保险杠的设计,根据市场上的各种车型种类和市场要求设计出最牢固、最可靠的前保险杠。通过对前保险杠各种的测试结果进行参数分析，利用CATIA建模软件对保险杠进行结构建模，用有限元分析软件对前保险杠的受力情况进行模拟仿真，防止因设计缺陷或不合理导致将来的成品制造过程中的失败。在保险杠的用料上也进行的优化改革，为了减少前保险杠在强烈碰撞过程中产生过大的振动，材料选择上就必须选择具有弹性元的材料，在横梁发生弹性变形中吸收大量的冲击能量，保证汽车的安稳性。对于横梁的设计，应用等效应力分析和等效塑性分析进行横梁的受力极限分析，测试出横梁的断裂极限，可以通过加强筋的巩固来完善前保险钩的结构，达到保证汽车安全性的效果。致谢参考文献.陈家瑞.汽车构造M.机械工业出版社201