CN103057600B - 软韧性耐撞击复合材料车身 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种软韧性耐撞击复合材料车身及其制作工艺。其是由多层复合橡胶与多层软质丝线或软质钢丝与骨架弹簧或弹簧片一起经高温硫化形成的一个车身或拼装组合体，也可将多层复合橡胶层中夹置多层防弹布，制作成具有抗撞击和防弹功能的车身或拼装组合体。本发明通过对配方优化和工艺改进，有效提高了车身材料的机械强度和抗冲击性，从而提高车身材料的力学性能。本发明加工出来的车身质轻、机械强度高、韧性好，高抗冲击，避免了传统车身的脆性和易疲劳特性，安全满足现代人们追求汽车安全化和轻量化的要求。

Description

软韧性耐撞击复合材料车身
技术领域
本发明涉及一种软韧性耐撞击复合材料车身及其制作工艺，属于汽车车身技术领域。
背景技术
汽车车身作为汽车结构重要的组成部分，在减轻起初整体质量与提高汽车安全性中占有十分重要的地位。目前市场上汽车车身种类繁多，而且形状复杂，传统的汽车车身材料处于以薄金属板为主的单一状况，耐撞击性较差，易撕裂，它不能适应人们追求汽车安全化和轻量化的要求。为了使车身轻量化，提高车身的软韧性和耐撞击性，达到提高汽车安全性以及延长使用寿命，许多厂家做了巨大的努力，特别是车身新材料的开发越来越引起人们的关注。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种安全轻量的软韧性耐撞击复合材料车身及其制作工艺，满足人们追求汽车安全化和轻量化的要求。
本发明采用的技术方法如下：
一种软韧性耐撞击复合材料车身，其是由多层复合橡胶与多层软质丝线或软质钢丝与骨架弹簧或弹簧片一起经高温硫化形成的一个车身或拼装组合体，也可将多层复合橡胶层中夹置多层防弹布，制作成具有抗撞击和防弹功能的车身或拼装组合体。
所述的复合橡胶由下述重量份的原料制成：天然橡胶：80-100、硬脂酸：2-3、氧化锌：2-4、硫磺：1-2、炭黑N220：45-50、促进剂MDB：1-2、防老剂RD：0.5-1、石蜡：2-3、芳劲油：5-8。
所述的软质丝线可以是纺织布或各类帘子布。
所述的软韧性耐撞击复合材料车身由5-10％的软质丝线或软质钢丝、15-20％的弹簧或弹簧片、70-80％的复合橡胶组成的。
软韧性耐撞击复合材料车身的制作工艺，包括以下步骤：
(1)将天然橡胶生料与复合橡胶中除去天然橡胶的其它剩余原料放置到橡胶密炼机或开炼机进行混炼；
(2)将混炼后的橡胶放置到橡胶压延机上，压延成布匹状，厚度可调整，压延机机筒温度50-60℃、机头温度75-85℃、口径温度90-95℃；
(3)将布匹状的胶块每两层中夹一层软质丝线或软质钢丝，帘子布根据厚度选置多层；
(4)将多层胶块与多层软质丝线或软质钢丝夹在一起，形成棉被一样的条块，放在凹凸模具中，压成凹凸状；
(5)将骨架弹簧或弹簧片放置两面的凹槽中，两面形成一个平面；
(6)再将两面铺上由布匹状的夹有软质丝线或软质钢丝的胶块，形成复合半成品厢体块；
(7)将半成品复合厢体块，放置高温硫化成型模具中压制成型冷却后，便是所需要的成品车身或拼装组合体，硫化温度在180-260℃调整，硫化时间根据硫化温度的变化而调整；
(8)将车身安装到汽车底盘上再将车身外表进行涂装，便成了外表与其它汽车相同，具有抗撞击的汽车整车。
所述步骤(1)中天然橡胶用开炼机塑炼时，辊筒温度为30-40℃，时间为15-20min；采用密炼机塑炼时，温度为120-130℃，时间为3-5min。
所述的软韧性耐撞击复合材料车身可以根据不同的车型制作成整体车身或设计成车身拼装组件；在高温硫化时，可以根据不同车型的形状高温硫化压制成型，然后与所选择的车型底板实行匹配安装，板块之间连接和车身与底板之间的连接可以根据不同要求选择连接方式。
所述的车身在遭遇撞击时，由于车体翻滚，底盘易压坏车身，为了确保车身不受底盘压坏，可在车身内部车身底板与内车顶之间增加钢柱连接支撑。
本发明的有益效果:
本发明通过对配方优化和工艺改进，有效提高了车身材料的机械强度和抗冲击性，从而提高车身材料的力学性能。本发明加工出来的车身质轻、机械强度高、韧性好，高抗冲击，避免了传统车身的脆性和易疲劳特性，安全满足现代人们追求汽车安全化和轻量化的要求。
附图说明
图1为本发明复合材料车身结构图，其中1、4为内外部复合体，2为中间复合体，3为骨架弹簧。
图2为本发明复合材料车身制作流程图。
具体实施方式
一种软韧性耐撞击复合材料车身，其是由多层复合橡胶与多层软质丝线或软质钢丝与骨架弹簧或弹簧片一起经高温硫化形成的一个车身或拼装组合体，也可将多层复合橡胶层中夹置多层防弹布，制作成具有抗撞击和防弹功能的车身或拼装组合体。
所述的复合橡胶由下述重量份的原料制成：天然橡胶：100kg、硬脂酸：2kg、氧化锌：4kg、硫磺：1.5kg、炭黑N220：48kg、促进剂MDB：1.5kg、防老剂RD：1lg、石蜡：2kg、芳劲油：7kg。
所述的软质丝线可以是纺织布或各类帘子布。
所述的软韧性耐撞击复合材料车身由8％的软质丝线或软质钢丝、20％的弹簧或弹簧片、72％的复合橡胶组成的。
软韧性耐撞击复合材料车身的制作工艺，包括以下步骤：
(1)将天然橡胶生料与复合橡胶中除去天然橡胶的其它剩余原料放置到橡胶密炼机进行混炼，温度为125℃，时间为4min；
(2)将混炼后的橡胶放置到橡胶压延机上，压延成布匹状，厚度可调整，压延机机筒温度55℃、机头温度80℃、口径温度95℃；
(3)将布匹状的胶块每两层中夹一层软质丝线或软质钢丝，根据厚度选置多层；
(4)将多层胶块与多层软质丝线或软质钢丝夹在一起，形成棉被一样的条块，放在凹凸模具中，压成凹凸状；
(5)将骨架弹簧或弹簧片放置两面的凹槽中，两面形成一个平面；
(6)再将两面铺上由布匹状的夹有软质丝线或软质钢丝的胶块，形成复合半成品厢体块；
(7)将半成品复合厢体块，放置高温硫化成型模具中压制成型冷却后，便是所需要的成品车身或拼装组合体，硫化温度为220℃，硫化时间15min；
(8)将车身安装到汽车底盘上再将车身外表进行涂装，便成了外表与其它汽车相同，具有抗撞击的汽车整车。
软韧性耐撞击复合材料车身可以根据不同的车型制作成整体车身或设计成车身拼装组件；在高温硫化时，可以根据不同车型的形状高温硫化压制成型，然后与所选择的车型底板实行匹配安装，板块之间连接和车身与底板之间的连接可以根据不同要求选择连接方式。
车身在遭遇撞击时，由于车体翻滚，底盘易压坏车身，为了确保车身不受底盘压坏，可在车身内部车身底板与内车顶之间增加钢柱连接支撑。
由本发明复合材料车身连接起来的整车可以达到C级防护；整车防弹、防暴玻璃和防弹、防暴厢体的防弹能力可以达到C级；保险杠防撞级别可以达到C级。本发明复合材料车身的防弹性能以及防撞性能见表1和表2。
表1防弹功能试验
表2保险杠防撞级别

Claims (4)

1.一种软韧性耐撞击复合材料车身，其特征在于：其是由多层复合橡胶与多层软质丝线或软质钢丝与骨架弹簧或弹簧片一起经高温硫化形成的一个车身或拼装组合体，或是将多层复合橡胶层中夹置多层防弹布，制作成具有抗撞击和防弹功能的车身或拼装组合体；
所述的复合橡胶由下述重量份的原料制成：天然橡胶：80-100、硬脂酸：2-3、氧化锌：2-4、硫磺：1-2、炭黑N220：45-50、促进剂MDB：1-2、防老剂RD：0.5-1、石蜡：2-3、芳劲油：5-8；
所述的软质丝线是纺织布；
所述的软韧性耐撞击复合材料车身由5-10%的软质丝线或软质钢丝、15-20%的弹簧或弹簧片、70-80%的复合橡胶组成的；
所述的软韧性耐撞击复合材料车身的制作工艺，包括以下步骤：
（1）将天然橡胶生料与复合橡胶中除去天然橡胶的其它剩余原料放置到橡胶密炼机或开炼机进行混炼；
（2）将混炼后的橡胶放置到橡胶压延机上，压延成布匹状，厚度可调整，压延机机筒温度50-60℃、机头温度75-85℃、口径温度90-95℃；
（3）将布匹状的胶块每两层中夹一层软质丝线或软质钢丝，根据厚度选置多层；
（4）将多层胶块与多层软质丝线或软质钢丝夹在一起，形成棉被一样的条块，放在凹凸模具中，压成凹凸状；
（5）将骨架弹簧或弹簧片放置两面的凹槽中，两面形成一个平面；
（6）再将两面铺上由布匹状的夹有软质丝线或软质钢丝的胶块，形成复合半成品厢体块；
（7）将半成品复合厢体块，放置高温硫化成型模具中压制成型冷却后，便是所需要的成品车身或拼装组合体，硫化温度在180-260℃调整，硫化时间根据硫化温度的变化而调整；
（8）将车身安装到汽车底盘上再将车身外表进行涂装，便成了外表与其它汽车相同，具有抗撞击的汽车整车。
2.根据权利要求1所述的软韧性耐撞击复合材料车身，其特征在于：所述步骤（1）中天然橡胶用开炼机塑炼时，辊筒温度为30-40℃，时间为15-20min；采用密炼机塑炼时，温度为120-130℃，时间为3-5min。
3.根据权利要求1所述的软韧性耐撞击复合材料车身，其特征在于：所述的软韧性耐撞击复合材料车身可以根据不同的车型制作成整体车身或设计成车身拼装组件；在高温硫化时，可以根据不同车型的形状高温硫化压制成型，然后与所选择的车型底板实行匹配安装，板块之间连接和车身与底板之间的连接可以根据不同要求选择连接方式。
4.根据权利要求1所述的软韧性耐撞击复合材料车身，其特征在于：所述的车身在遭遇撞击时，由于车体翻滚，底盘易压坏车身，为了确保车身不受底盘压坏，在车身内部车身底板与内车顶之间增加钢柱连接支撑。
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