CN105683027B - 车身的异型条及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供车身的一种异型条，该异型条构造有至少一个由纤维增强塑料制成的薄壳构件和至少一个拉挤成型构件，其中，所述异型条在弯曲方向上受弯曲负荷并且所述拉挤成型构件沿着弯曲方向设置在薄壳构件旁边，以及其中，所述拉挤成型构件构造有一个外壳层和至少一个联接在其内侧上的内筋板。根据本发明，所述至少一个内筋板沿着弯曲方向延伸并且所述至少一个薄壳构件具有附加的内部的肋条，这些肋条同样沿着弯曲方向延伸。

Description

车身的异型条及其应用
技术领域
本发明涉及车身的一种异型条，该异型条构造有至少一个由纤维增强塑料制成的薄壳构件，其中，异型条在弯曲方向上受弯曲负荷并且拉挤成型构件沿着弯曲方向设置在薄壳构件旁边，以及其中，拉挤成型构件构造有一个外壳层和至少一个联接在其内侧上的内筋板。另外，本发明还涉及这种异型条在车身上的应用。
背景技术
由DE 10 2010 012 715 A1已知一种类似的异型条。
现代车辆的车身目前也利用纤维增强塑料构造。附属的异型条出于重量方面考虑是尽可能薄壁的，于是相应地具有小的刚性和稳定性。因此，对于这样的异型条，特别是必须要在所提供的支撑力和为此所需的重量之间寻找到最佳点。
发明内容
本发明提供了一种车身的异型条，该异型条构造有至少一个由纤维增强塑料制成的薄壳构件和至少一个拉挤成型构件，其中，异型条在弯曲方向上受弯曲负荷并且拉挤成型构件沿着弯曲方向设置在薄壳构件旁边，以及其中，拉挤成型构件构造有一个外壳层和至少一个联接在其内侧上的内筋板。根据本发明，所述至少一个内筋板沿着弯曲方向延伸并且所述至少一个薄壳构件具有附加的内部的肋条，这些肋条同样沿着弯曲方向延伸；并且所述内筋板和所述内部的肋条定向布置为，分别沿所述异型条的纵向方向延伸。
所说由纤维增强塑料制成的薄壳构件应该理解为这样一种构件，该构件由至少一个薄壳构造而成，该薄壳由作为基质的塑料(特别是形式上为聚酯树脂或环氧树脂的人造树脂)和埋置于其内的增强材料或者说增强纤维制成。作为基质，既可以采用热固性的也可以采用热塑性的聚合物。作为热固性的基质系统，使用比较价廉物美的聚酯树脂、乙烯基树脂和环氧树脂。也可以制造热塑性的纤维复合材料。于是主要采用聚酰胺、聚丙烯和聚乙烯作为基质系统。作为增强原料，主要采用由玻璃、碳和芳族聚酰胺构成的合成纤维，这些纤维可以作为纱束、网垫、织物或无纺布进行使用。因此，该薄壳状构件的特性既可以绝对地也可以在它的在其纵向与横向之间比例方面在宽泛范围内变化。
所说拉挤成型构件可理解为一种借助于拉挤成型方法(Pultrusionsverfahren)制成的构件。拉挤成型法也称为挤压法(Strangpressverfahren)。拉挤成型设备包括纤维架、纤维导向装置、浸渍装置、成型或固化工具/模具、牵拉设备和定长剪切单元。在拉挤成型方法中，通过纤维导向装置将纤维纱束从多层的卷筒支承(Spulenlager)引入到树脂浴槽亦即浸渍装置中。纤维通过多个预成型站，使得它们达到所期望的成型轮廓形状。在纤维导向装置上可以将毯垫、织物、网垫或无纺布整合到处理过程中，为的是将机械特性相对于纯粹单向增强(如其通过纤维实现的那样)的特性加以适配调整/优化。
原则上，用于对增强纤维进行树脂浸渍的方法可以分为下面三种：浸槽法、牵引通过法和喷射法。
在浸槽法中，将增强纤维从上部引入并牵拉穿过开放的树脂浴槽，在该树脂浴槽内通过孔板使纤维转向。这个方法是用于制造拉挤成型的(特别是具有简单横截面的)型材的最常用的方法。在一个开放的树脂浴槽内进行浸渍和灌透，将干燥的纤维牵拉通过该树脂浴槽。通过导向板来实现纤维进、出树脂浴槽的转向。
特别是在制造具有复杂几何结构的横截面的型材时使用所述牵引通过法。增强纤维在无转向的情况下被引导穿过树脂浴槽，因而水平地走过浸渍单元。预成型站位于树脂浴槽的入口侧和出口侧，这些预成型站与以后的型材形状相符。在浸渍单元下方借助于一个槽壳来收集由纤维导向装置刮掉的基质。
在喷射法中，增强纤维在无转向的情况下被引导穿过浸渍工具/模具。该工具/模具具有待制造的型材的形状并且在内部扩大。在这个空腔内，从两侧与纤维方向成横向地喷射树脂。目前特别优选这一方法。
在树脂浸渍结束之后，根据本发明优选然后还对所制造的异型条进行最终成形和/或在100℃至200℃之间的温度下进行热固化。
由一个继后接续的牵拉设备，例如形式上为履带式拉出设备或气动式抓具，将制作完成的异型条连续地输送并且以恒定速度从工具/模具中拉出(因此英文命名Pultrusion也就出自于“pull”-牵拉和“extrusion”-挤压)。优选地，处理过程速度为0.1米/分钟至1.2米/分钟。
另外，根据本发明优选所谓的半径拉挤成型(Radius-Pultrusion)。与标准方法不同，在该方法中，使模具(其型腔与所期望的型材的走向相符)逐步地在产生的型材上运动。这个方法中仅仅简单地存在的抓具在模具向前运动期间将型材固定抓持并且在模具向后运动时重新释放所产生的型材，正如在半径拉挤成型工艺流程图中示出的那样。
利用这种方法及其变型方案，可以制造几乎任意弯曲结构的型材，例如甚至制造螺旋形的型材。
异型条在附属的车身上在弯曲方向上受弯曲负荷并且拉挤成型构件然后沿着弯曲方向设置在薄壳构件旁边。拉挤成型构件另外构造有一个外壳层和至少一个联接在其内侧上的内筋板，其中，所述至少一个内筋板沿着弯曲方向延伸。这样的构造设计特别是有益于主要承受弯曲作用的异型条在减轻重量的同时提高刚性。
另外，为了提高本发明结构的刚性，特别是在必要时还可以给薄壳构件和/或拉挤成型构件填充泡沫。特别有益的是，在制作构件之后在一个单独的加工工序中进行泡沫填充。
另外，拉挤成型构件可以有益地与薄壳构件面状粘合。这样的面状粘接使两个构件相互联结，从而得到一个复合构件，该复合构件具有相应高的强度值。
另外，本发明还特别涉及到这种按照本发明的异型条在车身的客舱上的应用。其中特别优选的是，客舱的门槛利用所述异型条构成。在此，特别是通过如下方式可以最佳地利用客舱上可供使用的空间，即，将拉挤成型构件构造成覆盖薄壳构件的整个高度。
附图说明
下文将参照所附示意图进一步详细地阐述本发明解决方案的实施例。附图中：
图1为按照现有技术的车身的异型条的横截面；
图2为按照本发明的车身的异型条的第一实施例的横截面；
图3为图2所示异型条的剖视的透视图；
图4为按照本发明的车身的异型条的第二实施例的横截面；和
图5为图4所示异型条的剖视的透视图。
具体实施方式
在图1中示出了构造为车身的客舱的门槛的异型条10，该异型条由总共四个不同的弯曲的、长形的、由纤维增强塑料制成的薄壳构件12所构成。薄壳构件12分别由具有附属纤维内衬的人造树脂构造成面状的元件或薄壳。它们按下述方式基本上分别呈U形或L形弯曲：利用它们总共构成两个相邻排列设置的封闭的空心型材，亦即一个针对图1来说在右侧的第一空心型材14和一个位于其旁边左侧的第二空心型材16。
为了构成分别封闭的空心型材14和16，薄壳构件12相互在边缘区域上借助粘合面18彼此粘合在一起。
图2至5示出了异型条10的一些实施例，所述异型条同样具有第一空心型材14和设置在其旁边的空心型材16。其中，第一空心型材14又由两个薄壳构件12构成。这些薄壳构件12各自单独地基本上构造成U形并且以其开放的侧面相互并靠设置并且以它们的边缘区域在粘合面18上粘合，从而产生所述的空心型材14。
而根据图2至5的实施例的第二空心型材16则不仅仅是利用薄壳构件12构成，而是特别还分别包括一个拉挤成型构件20。
在根据图2和3的实施例中，利用这个拉挤成型构件20仅构成空心型材16的针对附图来说最上部的区域，而空心型材16的剩余部分同样利用薄壳构件12构成，该薄壳构件为此在上部粘接到拉挤成型构件20上并且在下部粘接到第一空心型材14的一个薄壳构件12上。在此，根据图2和3的拉挤成型构件20又借助于一个粘合面18在第一空心型材14的针对附图来说上部的边缘区域内粘接到那里的薄壳构件12上。
这样的异型条10特别是设计为用来承受在弯曲方向22上的弯曲作用力，该弯曲作用力目前就是侧面碰撞时作用到客舱上的横向力。在此，拉挤成型构件22为了其增强而具有一个内筋板24，该内筋板基本上横向贯穿其空腔沿着弯曲方向22延伸。
如特别是在图2中图解说明的那样，为了进一步增强这样的异型条10，不仅空心型材14而且空心型材16均可以填充泡沫26，并且所述空心型材中的至少一个(现为空心型材14)可以具有附加的内部的肋条28，这些肋条特别是同样沿着弯曲方向22延伸。
在图4和5中图解说明了本发明异型条10的一个实施例，其中，第二空心型材16完全由一个拉挤成型构件20构成，该拉挤成型构件在位于其旁边的薄壳构件12的整个高度30上延伸。这样的拉挤成型构件20在其整个高度上借助粘合面18粘着在相邻的薄壳构件12上并且在其内部具有总共五个内筋板24，这些内筋板彼此平行地全部沿着弯曲方向22延伸。
附图标记列表
10 异型条
12 薄壳构件
14 第一空心型材
16 第二空心型材
18 粘合面
20 拉挤成型构件
22 弯曲方向
24 内筋板
26 泡沫
28 肋条
30 薄壳构件的高度

Claims (6)

1.车身的异型条(10)，该异型条(10)构造有至少一个由纤维增强塑料制成的薄壳构件(12)和至少一个拉挤成型构件(20)，其中，所述异型条(10)在弯曲方向(22)上受弯曲负荷并且所述拉挤成型构件(20)沿着弯曲方向(22)设置在所述薄壳构件(12)旁边，以及其中，所述拉挤成型构件(20)构造有一个外壳层和至少一个联接在其内侧上的内筋板(24)，其特征在于：所述至少一个内筋板(24)沿着弯曲方向(22)延伸并且所述至少一个薄壳构件(12)还附加具有内部的肋条(28)，这些肋条同样沿着弯曲方向(22)延伸；并且所述内筋板(24)和所述内部的肋条(28)定向布置为，分别沿所述异型条(10)的纵向方向延伸。
2.如权利要求1所述的异型条，其中，所述薄壳构件(12)和/或所述拉挤成型构件(20)填充有泡沫(26)。
3.如权利要求1或2所述的异型条，其中，所述拉挤成型构件(20)与所述薄壳构件(12)面状粘合。
4.如权利要求1至3之任一项所述的异型条(10)的应用，其用在车身的客舱上。
5.如权利要求4所述的应用，其中，客舱的门槛利用所述异型条(10)构成。
6.如权利要求4或5所述的应用，其中，所述拉挤成型构件(20)构造成覆盖所述薄壳构件(12)的整个高度。
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