[發(fā)明專利]一種復(fù)合材料吸能盒及其制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710996766.3
• 申請日: 2017-10-19
• 公開（公告）號: CN107866989B
• 公開（公告）日: 2020-04-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 肖志遠(yuǎn);邢月;岳海闊;井溪;胡孝才
• 申請（專利權(quán)）人: 中航復(fù)合材料有限責(zé)任公司
• 主分類號: B29C70/36
• 分類號: B29C70/36;B29C70/54;B29L31/30
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 李建英

本發(fā)明屬于汽車碰撞吸能領(lǐng)域，尤其涉及一種復(fù)合材料吸能盒及其制造方法。包括金屬內(nèi)筒，金屬內(nèi)筒上設(shè)置有潰縮槽，該復(fù)合材料吸能盒為多層結(jié)構(gòu)，包括內(nèi)筒、外筒、支撐板；內(nèi)筒為鋁合金，外筒為多層玻璃纖維加碳纖維，支撐板為多層玻璃纖維；在內(nèi)筒內(nèi)表面設(shè)置1?5條潰縮槽，內(nèi)筒安裝在外筒內(nèi)，外筒的長度大于內(nèi)筒的長度，在外筒筒壁由內(nèi)表面向外依次設(shè)置防腐隔離層、碳纖維和玻璃纖維加強(qiáng)層，在外筒外表面設(shè)置破壞引發(fā)層，在外筒一端設(shè)置破壞引發(fā)角，外筒的外側(cè)設(shè)置支撐板，支撐板伸出外筒帶有引發(fā)角一端的端面，支撐板上設(shè)置多個減弱孔。本發(fā)明使用了碳纖維、玻璃纖維等輕質(zhì)材料，使得吸能盒重量減輕了45％，比吸能率從20kj/kg左右增加到了60kj/kg左右。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于汽車碰撞吸能領(lǐng)域，尤其涉及一種復(fù)合材料吸能盒及其制造方法。

背景技術(shù)

隨著汽車碰撞安全防護(hù)、汽車輕量化要求越來越高，進(jìn)一步提高吸能盒比吸能率、減輕吸能盒重量、增加吸能盒防護(hù)層次成為亟待解決的關(guān)鍵問題，傳統(tǒng)吸能盒使用鋼、鋁合金等材料，密度高、質(zhì)量大，單位質(zhì)量的比吸能率很低，而且結(jié)構(gòu)一般為單層薄壁圓筒，只能滿足中高碰撞速度的防護(hù)要求，對于低、中碰撞速度下的碰撞則無能為力，維修和更換成本較高，急需得到改進(jìn)和提升。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是：提供一種比吸能率高、能滿足低速、中速、高速等不同碰撞速度下防護(hù)要求的復(fù)合材料吸能盒及其制造方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：

包括金屬內(nèi)筒，金屬內(nèi)筒上設(shè)置有潰縮槽，該復(fù)合材料吸能盒為多層結(jié)構(gòu)，包括內(nèi)筒、外筒、支撐板；內(nèi)筒為鋁合金，外筒為多層玻璃纖維加碳纖維，支撐板為多層玻璃纖維；

在內(nèi)筒內(nèi)表面設(shè)置1-5條潰縮槽，內(nèi)筒安裝在外筒內(nèi)，外筒的長度大于內(nèi)筒的長度，在外筒筒壁由內(nèi)表面向外依次設(shè)置防腐隔離層、碳纖維和玻璃纖維加強(qiáng)層，在外筒外表面設(shè)置破壞引發(fā)層，在外筒一端設(shè)置破壞引發(fā)角，外筒的外側(cè)設(shè)置支撐板，支撐板伸出外筒帶有引發(fā)角一端的端面，支撐板上設(shè)置多個減弱孔。

所述潰縮槽為環(huán)向布置。

所述的防腐隔離層為玻璃纖維層。

所述的破壞引發(fā)層為玻璃纖維層。

所述的破壞引發(fā)角為單面向外45度斜角。

所述的減弱孔為環(huán)向排列，形狀為圓形，減弱孔數(shù)量最少1個，最多3個；

所述的內(nèi)筒一端的端面與所述的外筒破壞引發(fā)角的底面平齊。

所述的支撐板為45度圓柱殼。

制備復(fù)合材料吸能盒的方法是加工內(nèi)筒，制備外筒模具、支撐板模具，兩個模具均為圓柱形，

1)在所述的外筒模具上鋪覆防腐隔離層；

2)在防腐隔離層上鋪覆碳纖維和玻璃纖維加強(qiáng)層；

3)在所述碳纖維和玻璃纖維加強(qiáng)層上鋪覆破壞引發(fā)層；

4)用真空袋對鋪覆完成的外筒模具進(jìn)行包裹，真空袋具有注膠孔和抽真空孔；

5)對真空袋同時進(jìn)行注膠和抽真空，膠為環(huán)氧樹脂或聚氨脂，真空度大于0.095MPa；

6)對外筒模具進(jìn)行加熱固化形成外筒；

7)在所述的支撐板模具上鋪覆玻璃纖維層；

8)用真空袋對支撐板模具進(jìn)行包裹，真空袋具有注膠孔和抽真空孔；

9)對真空袋同時進(jìn)行注膠和抽真空，膠為環(huán)氧樹脂或聚氨脂，真空度大于0.095MPa；

10)對支撐板模具進(jìn)行加熱固化形成支撐板；

11)機(jī)械加工對外筒開破壞引發(fā)角；