CN105881810A - 一种加强筋组的制造方法和车身覆盖件的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种加强筋组的制造方法以及采用该加强筋组的制造方法的车身覆盖件的制造方法，该加强筋组的制造方法包括：将纤维布或者预浸料铺放于多个相互独立的预成型体模具中，以制成多个相互独立的加强筋预成型体；将所述多个相互独立的加强筋预成型体在一个加强筋组固化成型模具中进行组装；在所述加强筋组固化成型模具内对组装后的加强筋预成型体进行一体固化成型，以制成加强筋组。与现有的内外板技术相比，本发明的加强筋组的制造方法和车身覆盖件的制造方法实现了所制成的车身覆盖件至少保持同等刚强度的同时，降低部件重量和工艺难度的目的。

Description

一种加强筋组的制造方法和车身覆盖件的制造方法
技术领域
本发明涉及汽车制造领域，特别涉及一种用于汽车车身的加强筋组的制造方法以及车身覆盖件的制造方法。
背景技术
随着汽车制造技术的发展，汽车轻量化已经成为节约燃料，降低污染所必需考虑的问题。
而现有的汽车结构中，侧围板采用钢板冲压成型，内外板采用焊接结构，制造该结构所示用的模具费用高，且结构重量大，同时也为汽车轻量化造成了障碍。
在轻量化的驱动下，碳纤维复合材料被用于汽车外覆盖件上。而现有的碳纤维覆盖件的设计大多沿用了钣金的内外板结构思路。该思路中，内外板形成闭合剖面以维持整体刚度，通过内板安装于车架。该方式由于内板型面复杂，加大了工艺难度和制造成本。
发明内容
本发明的目的是，提供一种加强筋组的制造方法和车身覆盖件的制造方法，以替代现有的内外板的技术，以解决内外板中内板型面复杂，生产工艺难度大，且制造成本高的问题。
本发明提供了一种加强筋组的制造方法，包括：
将纤维布或者预浸料铺放于多个相互独立的预成型体模具中，以制成多个相互独立的加强筋预成型体；
将所述多个相互独立的加强筋预成型体在一个加强筋组固化成型模具中进行组装；
在所述加强筋组固化成型模具内对组装后的加强筋预成型体进行一体成型，以制成加强筋组。
进一步，在制成多个相互独立的加强筋预成型体之后，并在将所述多个相互独立的加强筋预成型体在一个加强筋组固化成型模具中进行组装之前，还包括：
对各个加强筋预成型体进行修剪。
进一步，将纤维布或者预浸料铺放于多个相互独立的预成型体模具中时：
所述纤维布或者预浸料的铺层方向，与其所制成的加强筋组中的相应部分的主受力方向一致的铺层比例为50％～70％。
进一步，所述加强筋预成型体具有搭接缘；
将所述多个相互独立的加强筋预成型体在一个加强筋组固化成型模具中进行组装时，将相连接的加强筋预成型体之间通过所述搭接缘进行搭接。
进一步，在制成加强筋组后，所述加强筋组的制造方法还包括：
对一体固化成型后的加强筋组的边缘进行机加修边。
进一步，所述加强筋组的制造方法采用液体注塑工艺、预浸料模压成型工艺或者热压罐成型工艺。
本发明还提供了一种车身覆盖件的制造方法，包括：
制造覆盖外板；
采用如上任一项所述的加强筋组的制造方法制造加强筋组；
将所述加强筋组附接于所述覆盖外板。
进一步，在完成所述加强筋组的制造后，所述车身覆盖件的制造方法还包括：
在所述加强筋组上开设用于与车身骨架相连接的连接孔；以及，
在所开设的连接孔的位置处安装连接螺母。
进一步，制造覆盖外板采用液体注塑工艺、预浸料模压成型工艺或者热压罐成型工艺。
进一步，所述附接为胶结。
从上述方案可以看出，本发明提供的加强筋组的制造方法和车身覆盖件的制造方法中，将加强筋组拆分为多个部分，分别利用多个预成型体模具对多个部分进行制造，以制成多个加强筋预成型体，之后再将多个加强筋预成型体进行一体成型以最终制成加强筋组，其主要优点在于单个加强筋预成型体构型相对简单，制作容易，加强筋预成型体组合后一体固化成型，减少了固化模具数量，有利于降低模具费用，且各个加强筋预成型体之间相对位置关系容易保证。与现有内外板技术相比，本发明的加强筋组的制造方法和车身覆盖件的制造方法实现了至少保持同等强度的同时，降低生产工艺和制造成本的目的。
附图说明
以下附图仅对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。
图1为本发明的加强筋组的制造方法实施例流程图；
图2为本发明的车身覆盖件的制造方法实施例流程图；
图3为本发明中的车身覆盖件的实施例结构示意图；
图4为本发明实施例中的第一加强筋结构示意图；
图5为本发明实施例中的第二加强筋结构示意图；
图6为本发明实施例中的第三加强筋结构示意图；
图7为本发明实施例中的第四加强筋结构示意图。
标号说明
1、覆盖外板，2、加强筋组，21、第一加强筋，2101、第一开口，211、第一凸缘，2102、第二开口，212、第二凸缘，22、第二加强筋，221、2203、第三开口，第三凸缘，23、第三加强筋，231、第四凸缘，2304、第四开口，24、第四加强筋，201、底缘。
具体实施方式
为了对发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式，在各图中相同的标号表示相同的部分。
在本文中，“示意性”表示“充当实例、例子或说明”，不应将在本文中被描述为“示意性”的任何图示、实施方式解释为一种更优选的或更具优点的技术方案。
为使图面简洁，各图中的只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。
在本文中，“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等仅用于表示相关部分之间的位置关系，而非限定它们的绝对位置。
在本文中，“第一”、“第二”等仅用于彼此的区分，而非表示它们的重要程度及顺序、以及互为存在的前提等。
在本文中，“相等”、“相同”等并非严格的数学和/或几何学意义上的限制，还包含本领域技术人员可以理解的且制造或使用等允许的误差。
如图1所示，本发明的加强筋组的制造方法实施例，主要包括以下步骤。
步骤10、将纤维布或者预浸料铺放于多个相互独立的预成型体模具中，以制成多个相互独立的加强筋预成型体；
步骤20、将所述多个相互独立的加强筋预成型体在一个加强筋组固化成型模具中进行组装；
步骤30、在所述加强筋组固化成型模具内对组装后的加强筋预成型体进行一体固化成型，以制成加强筋组。
在步骤10之后，在步骤20之前，本发明加强筋组的制造方法实施例还可包括：
步骤15、对各个加强筋预成型体进行修剪。
本步骤15的设置是考虑到加强筋预成型体制造完成后，会存在毛边等情况，因此需要对加强筋预成型体进行适当的修剪，以符合加强筋的制造要求。
在步骤10中，将纤维布或者预浸料铺放于多个相互独立的预成型体模具中时，所述纤维布或者预浸料的铺层方向，与其所制成的加强筋组中的相应部分的主受力方向一致的铺层比例为50％～70％，以确保加强筋组中的每根加强筋均有尽可能高的结构效率。进而对于后续所制成的车身覆盖件中，能够保证覆盖外板中受力较强的部分由所述加强筋组进行加固，保证整个由覆盖外板和加强筋组所构成的车身覆盖件的强度。
本发明实施例中，所述加强筋预成型体具有搭接缘。在步骤20中，将所述多个相互独立的加强筋预成型体在一个加强筋组固化成型模具中进行组装时，将相连接的加强筋预成型体之间通过所述搭接缘进行搭接。
在完成步骤30以制成加强筋组后，本发明的加强筋组的制造方法实施例还可进一步包括：
步骤40、对一体固化成型后的加强筋组的边缘进行机加修边。
设置步骤40的目的与步骤15的目的基本相同，是考虑到加强筋组制造完成后，会存在毛边等情况，设置步骤40对加强筋组的边缘进行机加修边，可以符合随后的车身覆盖件的制造以及整车组装的要求。
本发明的加强筋组的制造方法实施例中，可采用液体注塑工艺、预浸料模压成型工艺或者热压罐成型工艺，这些工艺均为已有技术，此处不再赘述。
本发明实施例同时提供了一种车身覆盖件的制造方法，参见图2所示，所述车身覆盖件的制造方法包括以下步骤。
步骤100、制造覆盖外板；
步骤200、制造加强筋组；
步骤300、将所述加强筋组附接于所述覆盖外板。
其中，步骤100的覆盖外板的制造可采用液体注塑工艺、预浸料模压成型工艺或者热压罐成型工艺等工艺手段。
步骤200的加强筋组采用上述说明中的加强筋组的制造方法进行制造。
步骤100和步骤200的执行顺序可以交换，不影响随后的步骤流程，
本发明的车身覆盖件的制造方法实施例中，在完成步骤200的加强筋组的制造后，所述车身覆盖件的制造方法还可进一步包括：
步骤210、在所述加强筋组上开设用于与车身骨架相连接的连接孔；以及，
步骤220、在所开设的连接孔的位置处安装连接螺母。
步骤210和步骤220的执行顺序可以交换，不影响随后的步骤流程。但步骤210和步骤220的执行最好在步骤300之前完成，因为考虑到完成步骤300以后再执行步骤210和步骤220时，可能会因为覆盖外板的存在而增加连接孔的开孔难度和连接螺母的安装难度。
本发明的车身覆盖件的制造方法实施例中，步骤300中的附接例如胶结。
图3示出了采用本发明的车身覆盖件的制造方法所制造出的一种车身覆盖件的实施例结构示意图。图4、图5、图6和图7分别示出了车身覆盖件的加强筋组中的四个加强筋。以下结合图3至图7，对本发明的加强筋组的制造方法和车身覆盖件的制造方法进行举例说明。
本发明的加强筋组的制造方法：
步骤10、将纤维布或者预浸料铺放于多个相互独立的预成型体模具中，以制成多个相互独立的加强筋预成型体。
参照图3至图7所示，本步骤10中，所述预成型体模具为多个，分别对应于加强筋组中的各个加强筋。例如对应于图3至图7的加强筋组2的实施例中，预成型体模具的数量例如四个，分别为第一预成型体模具、第二预成型体模具、第三预成型体模具和第四预成型体模具，其中，第一预成型体模具对应于第一加强筋21、第二预成型体模具对应于第二加强筋22、第三预成型体模具对应于第三加强筋23、第四预成型体模具对应于第四加强筋24。
步骤10中所制成的各个加强筋预成型体分别对应于加强筋组2中的各个加强筋。例如，第一加强筋预成型体对应于第一加强筋21、第二加强筋预成型体对应于第二加强筋22、第三加强筋预成型体对应于第三加强筋23、第四加强筋预成型体对应于第四加强筋24。第一加强筋预成型体、第二加强筋预成型体、第三加强筋预成型体和第四加强筋预成型体的形状可分别参见图4、图5、图6和图7。
在步骤10中，将纤维布或者预浸料铺放于多个相互独立的预成型体模具中时：所述纤维布或者预浸料的铺层方向，与其所制成的加强筋组中的相应部分的主受力方向一致的铺层比例为50％～70％，如50％、60％、70％等(相较于碳纤维复合材料的受力，其铺层方向共有4个方向，即0°方向、90°方向和±45°，依照铺层设计经验，在各个方向的铺层比例不应少于总铺层的10％，考虑到本发明中需要尽可能地增强加强筋组2在其受力方向上的强度，并且其它方向的铺层比例不应少于总铺层的10％，所以将该铺层比例设置为50％～70％)。例如，参照图3至图7所示，对于制造第一加强筋21的纤维布或者预浸料的铺层方向，与第一加强筋21的主受力方向一致的铺层比例为50％～70％；对于制造第二加强筋22的纤维布或者预浸料的铺层方向，与第二加强筋22的主受力方向一致的铺层比例为50％～70％；对于制造第三加强筋23的纤维布或者预浸料的铺层方向，与第三加强筋23的主受力方向一致的铺层比例为50％～70％；对于制造第四加强筋24的纤维布或者预浸料的铺层方向，与第四加强筋24的主受力方向一致的铺层比例为50％～70％。
步骤20、将所述多个相互独立的加强筋预成型体在一个加强筋组固化成型模具中进行组装。
本步骤20中，加强筋组固化成型模具是加强筋组的一体成型模具，该加强筋组固化成型模具的形状即为加强筋组最后一体成型的形状。例如对应于图3的加强筋组2的实施例中，加强筋组固化成型模具的形状即为图3的加强筋组2的形状。
执行本步骤20时，需要按照各个加强筋预成型体的搭接顺序，将各个加强筋预成型体在加强筋组固化成型模具中进行组装。仍然参照图3至图7所示，组装时，可先将第四加强筋预成型体置于加强筋组固化成型模具内；之后分别将第二加强筋预成型体和第三加强筋预成型体置于加强筋组固化成型模具内，可参考图5、图6和图7，第二加强筋22的第三开口2203、第三凸缘221和第三加强筋23的第四开口2304、第四凸缘231在第二加强筋预成型体和第三加强筋预成型体中便以形成，在将第二加强筋预成型体和第三加强筋预成型体置于加强筋组固化成型模具内时，分别将第二加强筋预成型体中对应于第三凸缘221的位置和第三加强筋预成型体中对应于第四凸缘231的位置分别搭接于第四加强筋预成型体的两端；最后将第一加强筋预成型体置于加强筋组固化成型模具内，可参考图4、图5和图6，第一加强筋21的第一开口2101、第一凸缘211、第二开口2102和第二凸缘212在第一加强筋预成型体中便已形成，在将第一加强筋预成型体置于加强筋组固化成型模具内时，将第一加强筋预成型体中分别对应于第一凸缘211和第二凸缘212的位置，分别搭接于第二加强筋预成型体和第三加强筋预成型体。经过上述过程，便完成了本步骤20的执行。
步骤30、在所述加强筋组固化成型模具内对组装后的加强筋预成型体进行一体成型，以制成加强筋组，并出模。
经过本步骤30后，便完成了加强筋组20的制作。
本发明的车身覆盖件的制造方法：
步骤100、制造覆盖外板。
其中，覆盖外板形状可参考图3所示的覆盖外板1，该覆盖外板1例如后侧围板，在汽车整装时，安装于后门后侧到车尾侧之间。需要说明的是，覆盖外板1不仅局限于后侧围板，覆盖外板1也可以为车身其它部分的覆盖外板，例如翼子板等。
步骤200、制造加强筋组。
本步骤200采用上述加强筋组2的方法进行，不再赘述。
步骤300、将所述加强筋组附接于所述覆盖外板。
本步骤300，是将制造完成的加强筋组2胶结于覆盖外板1的内侧，即朝向车身骨架的一侧，如图3所示。本发明的实施例中，本步骤300中，是将加强筋组2的底缘201胶结所述覆盖外板1的内侧，其中，所述底缘201与所述加强筋组的本体是一体成型的，在制造加强筋预成型体时便已存在，当所述底缘201附接于所述覆盖外板1的内侧时，加强筋组的本体与所述覆盖外板1之间形成空腔。当然，加强筋组的形状可以不仅仅局限于本发明实施例中所示，也可以采用其他形状，例如可采用例如T型截面形状等。
由于在上述步骤10中，将纤维布或者预浸料铺放于多个预成型体模具中时，所述纤维布或者预浸料的铺层方向与该纤维布或者预浸料所制成的加强筋组中的相应部分的受力方向相同。因此，在完成车身覆盖件的制造后，使得加强筋组2的铺层方向与其受力方向相同，进而强化了加强筋组2在其受力方向上的刚度。
本发明的加强筋组的制造方法和车身覆盖件的制造方法中，将加强筋组拆分为多个部分，分别利用多个预成型体模具对多个部分进行制造，以制成多个加强筋预成型体，之后再将多个加强筋预成型体进行一体成型以最终制成加强筋组，其主要优点在于单个加强筋预成型体构型相对简单，制作容易，加强筋预成型体组合后一体固化成型，减少了固化模具数量，有利于降低模具费用，且各个加强筋预成型体之间相对位置关系容易保证。与现有内外板技术相比，本发明的加强筋组的制造方法和车身覆盖件的制造方法实现了至少保持同等强度的同时，降低生产工艺和制造成本的目的。
应当理解，虽然本说明书是按照各个实施方式描述的，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方案或变更，如特征的组合、分割或重复，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种加强筋组的制造方法，包括：
将纤维布或者预浸料铺放于多个相互独立的预成型体模具中，以制成多个相互独立的加强筋预成型体；
将所述多个相互独立的加强筋预成型体在一个加强筋组固化成型模具中进行组装；
在所述加强筋组固化成型模具内对组装后的加强筋预成型体进行一体固化成型，以制成加强筋组。
2.根据权利要求1所述的加强筋组的制造方法，其特征在于，在制成多个相互独立的加强筋预成型体之后，并在将所述多个相互独立的加强筋预成型体在一个加强筋组固化成型模具中进行组装之前，还包括：
对各个加强筋预成型体进行修剪。
3.根据权利要求1所述的加强筋组的制造方法，其特征在于，将纤维布或者预浸料铺放于多个相互独立的预成型体模具中时：
所述纤维布或者预浸料的铺层方向，与其所制成的加强筋组中的相应部分的主受力方向一致的铺层比例为50％～70％。
4.根据权利要求1所述的加强筋组的制造方法，其特征在于：
所述加强筋预成型体具有搭接缘；
将所述多个相互独立的加强筋预成型体在一个加强筋组固化成型模具中进行组装时，将相连接的加强筋预成型体之间通过所述搭接缘进行搭接。
5.根据权利要求1所述的加强筋组的制造方法，其特征在于，在制成加强筋组后，所述加强筋组的制造方法还包括：
对一体固化成型后的加强筋组的边缘进行机加修边。
6.根据权利要求1所述的加强筋组的制造方法，其特征在于：所述加强筋组的制造方法采用液体注塑工艺、预浸料模压成型工艺或者热压罐成型工艺。
7.一种车身覆盖件的制造方法，包括：
制造覆盖外板；
采用如权利要求1至6任一项所述的加强筋组的制造方法制造加强筋组；
将所述加强筋组附接于所述覆盖外板。
8.根据权利要求7所述的车身覆盖件的制造方法，其特征在于，在完成所述加强筋组的制造后，所述车身覆盖件的制造方法还包括：
在所述加强筋组上开设用于与车身骨架相连接的连接孔；以及，
在所开设的连接孔的位置处安装连接螺母。
9.根据权利要求7所述的车身覆盖件的制造方法，其特征在于：
制造覆盖外板采用液体注塑工艺、预浸料模压成型工艺或者热压罐成型工艺。
10.根据权利要求7所述的车身覆盖件的制造方法，其特征在于：
所述附接为胶结。
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