1、SGM DYPE Prepared by WLF 保险杠介绍 本文介绍了保险杠系统相关的法律法规、设计开发、以及一般的工艺过程。旨在对保险杠系统做一个比较全面的介绍。 吴连峰 2013-9-17 产品工程部 SGM DYPE Prepared by WLF 保险杠介绍 一 . 简介 随着汽车产业的高速发展、各个国家对汽车安全性能的重视以及消费者审美观念的提高，汽车保险杠也随之发生着重大的改变，从裸露保险杠到外覆蒙皮、从金属材料到高分子材料、从古板方正的外形到融入空气动力学元素的现代造型， 保险杠作为关键外观件总能给我们带来惊喜。（图 1.1、 1.2、 1.3 为 SGM三大品牌前视图） 图
2、1.1 图 1.2 图 1.3 SGM DYPE Prepared by WLF 保险杠介绍 一 . 简介 广义上的保险杠系统实际上由以下几部分组成： 1.保险杠外覆件，如蒙皮、格栅、 MIC/油漆 /电镀饰件等。 主 要作用：提供保险杠的外观面。 2.车 辆低速碰撞保护系统，如前 /后防撞杆 主 要作用：满足低速碰撞法规，降低碰撞中 车辆 的损伤。提高高速碰撞性能 3.行人保护系统，如吸能块、集成 /独立行人保护杆等 主 要作用：满足国家 Ped-Pro法规，降低车辆对行人的损伤。 4.其他附件系统，如：灯具、 ACC/温度 /RPA传感器、 HID大灯洗涤支架等。 主要作用：提供多样化的辅
3、助功能。 （图 1.4、 1.5 为 D2XX前后保爆炸视图） SGM DYPE Prepared by WLF 保险杠介绍 Fascia-FRT BPR UPR 前保 上 蒙皮 23175132 前保电镀格栅总成 Grille ASM-RAD POA of FRT Fascia ASM 22906062/22906063/23190900(旗舰版 ) 前保左右雾灯 Lamp ASM-FRT FOG L/R POA of Fascia ASM 23170303 脱钩盖板 (前） Tow hook cover（ front) 22905956 前保雾灯盖板 Bezel-FRT fog LP L/
4、R 22906044/22906044 22906050/22906050 Fascia-RR BPR UPR/LWR 前保蒙皮 (上 /下 ) 22905937/23136672 前保下蒙皮加强支架 REINFORCEMENT-FRT BPR FASCIA LWR 1+1-22905948/22905949 前右雾灯饰框 /BEZEL-FRT FOG LP 22906049/23190901 22906045/23190902 前保雷达安装支架 1/Bracket- FRT Park Assist Alarm Sen1 22948888/22948889/22948890 22948891/
5、22948892/22948893 前雷达总成 /SENSOR ASM - PARKIN ASST SI OBJECT 13383353/13383354 Headlamp Wash System LH 22888531/22888532 大灯清洗盖板 COVER-HDLP WA NOZ HOLE 22906512/22906056 大灯清洗支架BRACKET - HDLP WA NOZ 22906060/22906061 线束 Wiring Harnesses 22929235/22929237 P喷水软管 HOSE ASM-HDLP WA 22888535 前蒙皮密封饰条总成 /SEAL
6、ASM-FRT BPR FASCIA 22849243 前保吸能块 /ABSORBER-FRT BPR FASCIA ENGY1 22905945 前保行人保护梁 /STIFFENER-FRT BPR FASCIA LWR 23138896 前保下部格栅 Grille-FRT BPR LWR Fascia CTR 22955496 图 1.4 D2UB前保 SGM DYPE Prepared by WLF 保险杠介绍 Fascia-RR BPR LWR 后保下蒙皮 AMS55060(mic)/AMS54964(paint) 盲区雷达支架 BZA Bracket Sonic AMQ02616 后
7、保线束 Harness ASM-RR object SEN WRG POA of RR Fascia ASM 22908098/22928925/22908103 后保轮罩支架 BRACKET ASM - RR BPR LINER 22905071/22905070 后保吸能块 ABSORBER-RR BPR FASCIA ENGY 22976850 后保反射片 Reflector Asm - RR Bpr Fascia 22855657/22855656 后保倒车雷达 Sensor ASM-Park ASST Alarm POA of RR Fascia ASM 13383353/13383
8、353 后保雷达安装支架 Bracket-RR Park Assist Alarm Sen 22948884/22948885/22948886 /22948887 Fascia-RR BPR UPR 后保上蒙皮 22905068/23170677 Purchased parts (POE) Direct buy parts Internal parts (POI) 脱钩盖板油漆件 COVER - TOW HOOK-PAINT 22972615/22905073 后双孔排气管挡板 PANEL-RR BPR VALANCE 22959845 后单孔排气管挡板 PANEL-RR BPR VALAN
9、CE 22972616 SGM D2XX后保 Vis-BOM 图 1.5 D2UB后保 SGM DYPE Prepared by WLF 保险杠介绍 二 . 法 律法规 保险 杠作为兼顾外观及安全性能的系统，需要满足的法规如下： 1. GB17354 -1998 -汽车前 、 后端保护装置。 相 关标准 Euro ECE R42， US FMVSS 581 2. GB/T24550 -汽车对行人的碰撞保 护 相 关标准 GTR9， E-NCAP， C-NCAP 3. GB11566 -2009 -乘用车外部突出物 相 关标准 ECE R25 4. GB15741 -汽车和挂车号牌板（架）及其位
10、 置 各个国家和地区牌照板尺寸不同，设计时参考各区域法规。 SGM DYPE Prepared by WLF 保险杠介绍 二 . 法 律法规 2.1. GB17354 -1998 -汽车前 、 后端保护装置。 2.1.1 简介 GB17354即 为低速碰撞标准，实际上等同于 ECE R42，与 FMVSS581略有区别。 要求汽车在较低速度的轻微碰撞下，不会产生大的损伤，同时对客户来讲，不至于在低速的碰撞中产生大的维修费用。 2.1.2 相关术语 a) 车 角：车辆与车辆纵向对称面呈 60度角的铅锤面的切点 。（图 2.1所示） 图 2.1 SGM DYPE Prepared by WLF 保
11、险杠介绍 二 . 法 律法规 2.1. GB17354 -1998 -汽车前 、 后端保护装置。 2.1.2 相关术 语 b) 碰撞器：淬火钢制试验器具 . （图 2.2所示）。 图 2.2 SGM DYPE Prepared by WLF 保险杠介绍 二 . 法 律法规 2.1. GB17354 -1998 -汽车前 、 后端保护装置。 2.1.3 碰撞试验 试 验分为两个纵向碰撞试验（下称“正碰”）和对“车角”的碰撞（下称“角碰”） a) 正碰 车辆正前和正后各两次，其中 Y0处整车整备质量各一次、 Y0+/-300mm处加载试验车质量各一次。车辆碰撞速度为 4.0（ +0.25） km/
12、h。 b) 角碰 车 辆前后两个车角处分别一次，其中整车整备质量下一个前车角、一个后车角，另外一个前 /后车角在加载试验车质量下一次。碰撞速度为 2.5（ +0.1） km/h。 注：无论正碰还是角碰，摆锤的中锤面离地高度为 445mm，且不论何种工况，中锤面所在的水平面必须包含在车辆保护装置之内（ SGM： Overlap20mm） SGM DYPE Prepared by WLF 保险杠介绍 二 . 法 律法规 2.1. GB17354 -1998 -汽车前 、 后端保护装置。 2.1.4 评价要求 a) 照 明和信号装置应能继续正常工作； b) 四 门两盖可以正常开启，且碰撞过程中不能自
13、行开启； c) 燃料和冷却系统无泄漏或堵塞； d) 排 气系统应有不妨碍正常工作的损坏或错位； e) 车 辆悬架、转向、制动、传动可以工作并保持良好状态。 SGM DYPE Prepared by WLF 保险杠介绍 二 . 法 律法规 2.2. GB/T24550-2009 -汽车对行人的碰撞保护 2.2.1 简 介 GB/T24550-2009参考 GTR编写。 GB强制实施日期为 2013年底， 目前 SGM按照GTR9要求实施 Ped-Pro，并满足 GB要求。根据 IHRA的研究，事故中头和腿是主要致伤身体部位，保险杠、机盖是关键致伤源，因此行人保护涉及的测试区域包括成人头部、儿童头
14、部、大腿、小腿。本文主要介绍大腿 /小 腿型。（图 2.3所示为各部位碰撞试验） 图 2.3 SGM DYPE Prepared by WLF 保险杠介绍 二 . 法 律法规 2.2. GB/T24550-2009 -汽车对行人的碰撞保护 2.2.2 相关术语 a) 保险 杠下部基准线 LBRL 行人与保险杠有效接触的下部界限，是一条围绕车辆前部的几何轨迹 （图 2.4） b) 保险杠下部高度 LBR 地面基准平面与 LBRL之间的垂直距离， LBR用来选定冲 击器（图 2.45） 保险杠下部高度 要求的试验 500mm 上腿型对保险杠的试验 图 2.4 图 2.5 SGM DYPE Prep
15、ared by WLF 保险杠介绍 二 . 法 律法规 2.2. GB/T24550-2009 -汽车对行人的碰撞保护 2.2.2 相关术语 c) 保险杠角 与车辆纵向垂直平面成 60 角并与保险杠外表面相切的垂直平面与车 辆 的接触 点。车角向内 66mm之间的区域即为碰撞试验区。见图 2.6 （ 注：该车角区别于低碰的车角，可用无限高的平板墙来模拟 ） 图 2.6 SGM DYPE Prepared by WLF 保险杠介绍 二 . 法 律法规 2.2. GB/T24550-2009 -汽车对行人的碰撞保护 2.2.2 相关术语 d) 下腿型冲击器 当 LBR 425mm时，实验选用下腿型
16、冲击器。图 2.7 下腿型冲击器由两个外覆泡沫的刚性件组成，来代表大腿 和 小 腿，由可变形的 模拟关 节相连接。 冲击器总长： 926mm 5mm。 冲击器直径： 132mm。 冲击器总质量： 13.4kg 0.2kg。 大腿和小腿的直径： 70mm 1mm。 外覆泡沫肌肉 ： 25mm的 CF-45型泡沫或等效物（单侧 ）。 外 覆皮肤 ： 氯丁橡胶泡沫制成，两面覆盖 0.5mm厚的 尼 龙布 ， 总 厚度为 6mm（单侧 ）。 大 腿小腿质心 ： 距中心分别 217mm 10mm和 233mm 10mm。 加 速度传感器：小腿非撞击侧，膝部中 心 以下 66mm 5mm处。 图 2.7
17、下腿型冲击器 SGM DYPE Prepared by WLF 保险杠介绍 二 . 法 律法规 2.2. GB/T24550-2009 -汽车对行人的碰撞保护 2.2.2 相关术语 e) 上 腿型冲击器 当 LBR 425mm时，实验选用上腿型冲击器。图 2.8 图 2.8 上 腿型冲击器 冲击器总长： 350mm 5mm。 冲击器总质量： 9.5kg 0.1kg。 前面部件直径： 50mm 1mm。 应变测量器： 共三个，测量弯矩，每一位置用单独 测量 通道。两个 外 侧 应变测量器位于冲 击器 对称轴 50mm 1mm处，中 间应 变 测量 器位 于对称轴上，偏差 1mm。 载荷传感器：
18、共两个，测冲击器两端的力，中心线 相距 310mm 1mm。 SGM DYPE Prepared by WLF 保险杠介绍 二 . 法 律法规 2.2. GB/T24550-2009 -汽车对行人的碰撞保护 2.2.3 性 能评价参数 试验类型 伤害指标 伤害界限 SGM 下腿型对保险杠的试验 膝部动态弯曲角 19 80% 膝部动态剪切位移 6mm 小腿上端加速度 170g 上腿型对保险杠的试验 冲击器弯矩 510Nm 冲击力总和 7.5kN SGM DYPE Prepared by WLF 保险杠介绍 二 . 法 律法规 2.2. GB/T24550-2009 -汽车对行人的碰撞保护 2.2
19、.3 性 能评价参数 保险杠试验 GTR、 GB及 Euro NCAP 对比 指标 法规 GTR GB/T 24550 Euro NCAP 下腿型 冲击速度 (m/s) 11.1 11.1 11.1 质量 (kg) 13.4 13.4 13.4 最大小腿上部加速度（ g） 170 170 150 最大膝盖弯曲角度 ( ) 19 19 15 最大膝盖剪切位移 (mm) 6 6 6 冲击器底部距地面线距离（ mm） 25 10 25 10 0 10 上腿型 冲击速度 (m/s) 11.1 11.1 V=1170/M11.1 质量 (kg) 9.5 9.5 9.5 冲击力总和 (KN) 7.5 7.
20、5 5 弯矩 (Nm) 510 510 300 SGM DYPE Prepared by WLF 保险杠介绍 二 . 法 律法规 2.3. GB11566-2009 -乘用车外部突出物 2.3.1 简介 外部突出 物法规参考了欧盟 ECE R26法规，主要定义了轿车类外部突出物的一般要求、特殊要求及检测方法。 2.3.2 相 关术语 a) 底线 半角 30度的圆锥体，沿车身外表面可接触的最低位置连续接触形成的线。 b) 汽车最外缘 与汽车 X、 Y平面平行且与汽车最外边缘相切的四个平面。 不考虑以下凸出物： 外后视镜、侧转向灯、防护装置、气门嘴、轮胎与地面接触的部分。 SGM DYPE Pre
21、pared by WLF 保险杠介绍 二 . 法 律法规 2.3. GB11566-2009 -乘用车外部突出物 2.3.3 一般要求 a) 不适用于高于地面 1.8m、低于底线、以及不能被 100mm球接触的零部件。 b) 车 身 外表 面凸出零件的圆角半径不应小于 2.5mm，不适用于凸出车身外表面不到 1.5mm、或高于 1.5mm低于 5mm，但朝外是圆滑表面的零部件。 c) 车 身外表面凸出零件的硬度不超过 60SHA时，圆角可以小于 2.5mm。 图 2.9 凸出高度及 使 用区域的测 量方法 SGM DYPE Prepared by WLF 保险杠介绍 二 . 法 律法规 2.3
22、. GB11566-2009 -乘用车外部突出物 2.3.3 特 殊要求（仅介绍保险杠） a) 保险杠两端应向内车身表面弯曲，以减少刮伤危险。 b) 在距车辆的车身外轮廓线向内 20mm，和车身外轮廓线及其与车辆纵向对称平面成 15度夹角的两垂直平面相切的法面围成的区域，所有圆角半径不应小于5mm，其他情况不小于 2.5mm。见图 2.10 c) 凸出高 度小于 5mm的保险杠局部零件或镶嵌件，朝外的圆角应是圆滑的。凸出高度小于 1.5mm的不适用。 SGM DYPE Prepared by WLF 保险杠介绍 二 . 法 律法规 2.3. GB11566-2009 -乘用车外部突出物 2.3
23、.3 特 殊要求（仅介绍保险杠） 图 2.10 SGM DYPE Prepared by WLF 保险杠介绍 二 . 法 律法规 2.3. GB11566-2009 -乘用车外部突出物 2.3. 4 应用举例 图 2.11 SGM DYPE Prepared by WLF 保险杠介绍 二 . 法 律法规 2.4. GB15741-1995 -汽车和挂车号牌板（架）及其位置 2.4.1 简介 该标准主要定义了 汽车和挂车号牌板（架 ）的形状、尺寸、位置及强度要求。 牌照 板相关标准 GA36. 2.4.2 相 关术语 a) 号牌板 直 接安装号牌的面板 b) 号牌架 加 装在车辆上用于安装号牌的
24、装置 SGM DYPE Prepared by WLF 保险杠介绍 二 . 法 律法规 2.4. GB15741-1995 -汽车和挂车号牌板（架）及其位置 2.4.3 技术标准 a) 号牌板的形状和尺寸 号 牌板可为一长方形平面板，号牌板的尺寸和安装孔位置、尺寸参见 GA36. (注：出口车牌照板尺寸请参见各地具体要求，各个国家基本不相同 ) 图 2.12 牌照板尺寸 SGM DYPE Prepared by WLF 保险杠介绍 二 . 法 律法规 2.4. GB15741-1995 -汽车和挂车号牌板（架）及其位置 2.4.3 技术标准 b) 前号牌板 (架 )的位置 b1 不能影响车辆的
25、接近角 b2 安装在前号牌板上的号牌应垂直于车辆纵向对称平面 ; b3 前牌照中点不得位于车辆纵向对称平面的左侧，号牌及号牌架不超出右侧边缘 b4 号牌应基本垂直于水平面，正面允许后仰不超过 15度。 图 2.13 前 牌照位置 FRT: =015 Vertical plane FRT License plate SGM DYPE Prepared by WLF 保险杠介绍 二 . 法 律法规 2.4. GB15741-1995 -汽车和挂车号牌板（架）及其位置 2.4.3 技术标准 c) 后号牌板 (架 )的位置 b1 不能影响车辆的离去角 b2 安装在后号牌板上的号牌应垂直于车辆纵向对称平
26、面 ; b3 后 牌照中点不得位于车辆纵向对称平面的右侧，号牌及号牌架不超出左侧边缘 b4 号牌应基本垂直于水平面，正面允许上仰不超过 30度。 图 2.13 前 牌照位置 RR: =030 Vertical plane RR License plate SGM DYPE Prepared by WLF 保险杠介绍 二 . 法 律法规 2.4. GB15741-1995 -汽车和挂车号牌板（架）及其位置 2.4.3 技术标准 c) 后号牌板 (架 )的位置 b1 不能影响车辆的离去角 b2 安装在后号牌板上的号牌应垂直于车辆纵向对称平面 ; b3 后 牌照中点不得位于车辆纵向对称平面的右侧，号
27、牌及号牌架不超出左侧边缘 b4 号牌应基本垂直于水平面，正面允许上仰不超过 30度。 b5 一般的，后牌照板下边缘离地不应小于 0.3m，上边缘离地不大于 1.2m。 图 2.14 后牌照位置 RR: =030 Vertical plane RR License plate SGM DYPE Prepared by WLF 保险杠介绍 二 . 法 律法规 2.4. GB15741-1995 -汽车和挂车号牌板（架）及其位置 2.4.3 技术标准 d) 牌照板可视范围 安装在号牌板（架）上的牌照应该在如下四个平面组成的空间内可视： 通 过号牌两侧边并呈向外 30度的两个铅锤平面； 通 过号牌上边
28、缘与水平面呈向上 15度的平面； 经号牌下边缘的水平面。 图 2.15 可视线 30 30 Cross section 15 0 Vertical section SGM DYPE Prepared by WLF 保险杠介绍 二 . 法 律法规 2.4. GB15741-1995 -汽车和挂车号牌板（架）及其位置 2.4.3 技术标准 e) 牌照板曲率 牌照板为长方形平面板，在保证号牌安装要求情况下可以是曲面， SGM内部要求为R2300mm （注：同样需要注意各个国家的法规要求差异，比如，日本不允许弯曲；韩国允许曲率半径大于 3000mm） 图 2.16 牌 照板曲率半径 SGM DYPE Prepared by WLF 保险杠介绍 三 . 设计 开发 保险杠的设计开发是一项系统性的、复杂的工作，涉及到众多的外部interface零部件以及内部需要满足的各项法规和要求。本文为方便起见，将保险杠的设计开发分为三个阶段：造型设计、工程设计、模具设计，而从技术角度讲，该三阶段是紧密相关的、相互影响的。
