[實用新型]碳纖維增強復合材料波紋芯夾層結構汽車防撞梁

有效

• 申請號: 201820123192.9
• 申請日: 2018-01-25
• 公開（公告）號: CN207758262U
• 公開（公告）日: 2018-08-24
• 發明（設計）人: 侯文彬;于野;陽輝輝
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: B32B7/12
• 分類號: B32B7/12;B32B3/28;B32B9/00;B32B9/04;B60R19/03
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 溫福雪;侯明遠

一種碳纖維增強復合材料波紋芯夾層結構汽車防撞梁，屬于汽車被動安全領域。碳纖維增強復合材料波紋芯夾層結構汽車防撞梁包括上面板、波紋芯板和下面板，波紋芯板橫截面是波紋狀，能在提供足夠剛度的同時盡量減少防撞梁質量。上面板與波紋芯板之間、波紋芯板與下面板之間通過膠粘連接。上面板、波紋芯板及下面板均采用0°、?45°、45°、90°混合交替鋪層方式，通過碳纖維預浸布的層數來控制各自的厚度。本實用新型所用的模具包括波紋芯板陽模，波紋芯板陰模和面板陰模，波紋芯板陰模同時又是面板陽模，能夠節省模具成本和生產的時間成本。能夠有效的實現防撞梁的輕量化設計，減少燃油汽車的油耗或者增加電動汽車的續航里程。

技術領域

本實用新型屬于汽車被動安全技術領域，具體涉及一種碳纖維增強復合材料波紋芯夾層結構汽車防撞梁。

背景技術

隨著國家大力提倡新能源汽車，新能源汽車最近幾年得到了快速的發展。但純電動汽車的電池續航里程并沒有得到很大的突破，而電動汽車車重降低10％，其續駛里程可增加5.5％，輕量化對電動汽車的作用非同小可。一方面汽車防撞梁作為白車身前端結構重要的組成部分，對防撞梁進行輕量化設計能夠為整車的輕量化設計做出重要貢獻，另一方面汽車防撞梁作為汽車正面和偏置碰撞時的吸能部件，要承受碰撞沖擊載荷，通過塑性變形吸收碰撞能量，并將剩余沖擊能量傳遞給吸能盒和前縱梁等零部件，其結構的剛度、抗撞性和吸能性直接影響汽車的被動安全性。因此，設計一款質量輕且滿足碰撞安全性的汽車防撞梁非常有必要。

傳統的汽車防撞梁主要是高強度和鋁合金防撞梁，對于新能源汽車來說這兩種材料的防撞梁輕量化效果不夠理想。碳纖維復合材料不僅比剛度、比強度高，而且具有耐疲勞、抗沖擊吸能特性優異、結構尺寸穩定性好、設計性好等一些列特點。因此運用碳纖維復合材料，通過合理的結構設計，能夠使汽車防撞梁在保證碰撞性能的同時最大化的減輕質量。

實用新型內容

根據上述輕量化和碰撞安全性能的要求，本實用新型設計一款新型的碳纖維增強復合材料波紋芯夾層結構汽車防撞梁。

本實用新型的技術方案：

一種碳纖維增強復合材料波紋芯夾層結構汽車防撞梁，包括上面板1、波紋芯板2和下面板3，所述的波紋芯板2橫截面是波紋狀，在提供足夠剛度的同時減少防撞梁質量；所述的上面板1與波紋芯板2之間、波紋芯板2與下面板3之間通過膠粘連接；所述的上面板1、波紋芯板2和下面板3均采用0°、-45°、45°、90°混合交替鋪層，且采用關于中面對稱的鋪層方式，通過碳纖維預浸布的層數來控制各自的厚度。

所述的上面板1和下面板3的厚度為0.8mm～3.6mm，所述的波紋芯板2的幅值為10mm～100mm，所述的波紋芯板2的波數為2個～8個，所述的波紋芯板2的厚度為0.8mm～3.6mm；所述的碳纖維增強復合材料波紋芯夾層結構汽車防撞梁的厚度為32mm～42mm，寬度為100mm～200mm，長度為1000mm～1500mm。

本實用新型的有益效果：本實用新型的碳纖維增強復合材料波紋芯夾層結構汽車防撞梁，是由碳纖維的上面板、波紋芯板和下面板通過粘膠而成的夾層結構。碳纖維復合材料的應用能夠實現汽車防撞梁的輕量化設計，減少燃油汽車的油耗或者增加電動汽車的續航里程。同時波紋結構芯板的應用能夠提高在提高防撞梁剛度的同時最大限度的減少防撞梁的質量，進一步實現輕量化。本實用新型所用的模具包括波紋芯板陽模4，波紋芯板陰模5和面板陰模6，所述的波紋芯板陰模同時又是面板陽模，能夠節省模具成本和生產的時間成本。

附圖說明

圖1是本實用新型所述的碳纖維增強復合材料波紋芯夾層結構汽車防撞梁的結構示意圖。

圖2是本實用新型所述的碳纖維增強復合材料波紋芯夾層結構汽車防撞梁的截面放大圖。

圖3是本實用新型所述的面板模具、波紋芯板模具示意圖。

圖4是本實用新型所述的碳纖維預浸布鋪層方式示意圖。