[發明專利]一種復合材料車門防撞梁及其制備方法

在審

• 申請號: 202010714057.3
• 申請日: 2020-07-23
• 公開（公告）號: CN112009217A
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發明（設計）人: 李曄;金科;蘇陽;王雪;陳書禮;石海鑫;李菁華
• 申請（專利權）人: 中國第一汽車股份有限公司
• 主分類號: B60J5/04
• 分類號: B60J5/04;B29C53/36;B29C53/56;B29C53/80;B29C53/84
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 劉程程

本發明公開了一種復合材料車門防撞梁及其制備方法，車門防撞梁由防撞梁主型體、芯部剛性體和防撞梁連接支架組成，防撞梁主型體為由一種或多種連續纖維復合材料層合后卷制而成的側面封閉的筒狀結構，芯部剛性體為環氧樹脂體系或聚氨酯合成橡膠體系發泡芯材，并填充于防撞梁主型體內腔，防撞梁連接支架固定于防撞梁主型體兩端，在防撞梁連接支架上開有與防撞梁主型體相聯通的注膠孔及與車門連接的螺栓孔；所述制備方法中，芯部剛性體通過注射的方式從防撞梁連接支架端部注入已安裝防撞梁主型體，或將預制的發泡芯材先置于防撞梁主型體，然后加熱使發泡芯材膨脹填充內腔。本發明所述車門防撞梁質量輕，抗沖擊強度高，且制備方法簡單，操作簡單。

技術領域

本發明屬于汽車零部件設計及制備技術領域，具體涉及一種復合材料車門防撞梁及其制備方法。

背景技術

車門防撞梁位于汽車車門外板與內板之間，當車輛受到側面撞擊時，車門防撞梁將有效減少駕乘人員所受傷害，抵御外力侵害。

現有車門防撞梁多為金屬制管型或帽型結構，存在模具成本高，重量大等問題，難以滿足未來電動汽車輕量化、節能減排的需求。

采用連續纖維增強材料制汽車零部件，有助于降低汽車零部件的重量，進而降低整車質量，但是現有的連續纖維增強材料制成的汽車零部件材料結構較為單一，導致零部件結構強度較低，抗沖擊能力較差，且現有技術中缺少針對車門防撞梁的結構設計及制備工藝設計。

發明內容

針對上述現有技術中存在的缺陷，本發明提供了一種復合材料車門防撞梁及其制備方法，所制得的車門防撞梁質量輕，抗沖擊強度高。結合說明書附圖，本發明的技術方案如下：

一種復合材料車門防撞梁，由防撞梁主型體、芯部剛性體和防撞梁連接支架組成；

所述防撞梁主型體為由一種或多種連續纖維復合材料層合后卷制而成的側面封閉的筒狀結構；

所述芯部剛性體為環氧樹脂體系或聚氨酯合成橡膠體系發泡芯材，并填充于防撞梁主型體內腔；

所述防撞梁連接支架固定于防撞梁主型體兩端，在防撞梁連接支架的防撞梁主型體連接部上開有與防撞梁主型體相聯通的注膠孔，在防撞梁連接支架的車門連接部上開有螺栓孔。

進一步地，所述連續纖維復合材料包括：玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維和超高分子量聚乙烯纖維復合材料。

進一步地，所述防撞梁主型體由連續纖維復合材料的層合板料卷制成型；

所述連續纖維復合材料的層合板料由若干層連續纖維復合材料單層逐層相互斜鋪疊加組成，相鄰兩層連續纖維復合材料單層的斜鋪方向相反，且均與所述防撞梁主型體的長度方向呈45度夾角。

進一步地，所述的防撞梁主型體厚度為2mm至3mm。

進一步地，所述芯部剛性體的體積密度0.4g/cm³至0.8g/cm³。

進一步地，所述防撞梁連接支架的防撞梁主型體連接部通過結構膠膠層與防撞梁主型體粘接固定。

進一步地，所述結構膠膠層厚度為1mm至2mm，粘接配合面長度為30mm至50mm。

一種復合材料車門防撞梁的制備方法：

所述制備方法如下：

步驟一：制備防撞梁主型體；

步驟二：將防撞梁連接支架固定于防撞梁主型體兩端；

步驟三：從防撞梁連接支架的注膠孔向防撞梁主型體內注射芯部剛性體。

另一種復合材料車門防撞梁的制備方法：

所述制備方法如下：