CN105966462B - 用于汽车的混合侧梁及其制造方法以及汽车车身 - Google Patents

用于汽车的混合侧梁及其制造方法以及汽车车身 Download PDF

Info

Publication number
CN105966462B
CN105966462B CN201510613356.7A CN201510613356A CN105966462B CN 105966462 B CN105966462 B CN 105966462B CN 201510613356 A CN201510613356 A CN 201510613356A CN 105966462 B CN105966462 B CN 105966462B
Authority
CN
China
Prior art keywords
extruded profile
hybrid side
thermoplastic polymer
side beam
hybrid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201510613356.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105966462A (zh
Inventor
朱利安·里什东
赫尔曼·汉森
斯特凡娜·兰让巴克
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hyundai Motor Europe Technical Center GmbH
Hyundai Motor Co
Kia Corp
Original Assignee
Hyundai Motor Europe Technical Center GmbH
Hyundai Motor Co
Kia Motors Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hyundai Motor Europe Technical Center GmbH, Hyundai Motor Co, Kia Motors Corp filed Critical Hyundai Motor Europe Technical Center GmbH
Publication of CN105966462A publication Critical patent/CN105966462A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105966462B publication Critical patent/CN105966462B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D65/00—Designing, manufacturing, e.g. assembling, facilitating disassembly, or structurally modifying motor vehicles or trailers, not otherwise provided for
    • B62D65/02—Joining sub-units or components to, or positioning sub-units or components with respect to, body shell or other sub-units or components
    • B62D65/06—Joining sub-units or components to, or positioning sub-units or components with respect to, body shell or other sub-units or components the sub-units or components being doors, windows, openable roofs, lids, bonnets, or weather strips or seals therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D25/00—Superstructure or monocoque structure sub-units; Parts or details thereof not otherwise provided for
    • B62D25/02—Side panels
    • B62D25/025—Side sills thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28—Shaping operations therefor
    • B29C70/40—Shaping or impregnating by compression not applied
    • B29C70/50—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of indefinite length, e.g. prepregs, sheet moulding compounds [SMC] or cross moulding compounds [XMC]
    • B29C70/52—Pultrusion, i.e. forming and compressing by continuously pulling through a die
    • B29C70/523—Pultrusion, i.e. forming and compressing by continuously pulling through a die and impregnating the reinforcement in the die
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D29/00—Superstructures, understructures, or sub-units thereof, characterised by the material thereof
    • B62D29/001—Superstructures, understructures, or sub-units thereof, characterised by the material thereof characterised by combining metal and synthetic material
    • B62D29/005—Superstructures, understructures, or sub-units thereof, characterised by the material thereof characterised by combining metal and synthetic material preformed metal and synthetic material elements being joined together, e.g. by adhesives
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D29/00—Superstructures, understructures, or sub-units thereof, characterised by the material thereof
    • B62D29/04—Superstructures, understructures, or sub-units thereof, characterised by the material thereof predominantly of synthetic material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2101/00—Use of unspecified macromolecular compounds as moulding material
    • B29K2101/12—Thermoplastic materials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2705/00—Use of metals, their alloys or their compounds, for preformed parts, e.g. for inserts
    • B29K2705/08—Transition metals
    • B29K2705/12—Iron
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00—Other particular articles
    • B29L2031/30—Vehicles, e.g. ships or aircraft, or body parts thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00—Other particular articles
    • B29L2031/30—Vehicles, e.g. ships or aircraft, or body parts thereof
    • B29L2031/3002—Superstructures characterized by combining metal and plastics, i.e. hybrid parts

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Body Structure For Vehicles (AREA)
  • Moulding By Coating Moulds (AREA)
  • Reinforced Plastic Materials (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

本公开内容提供了一种用于汽车的混合侧梁及其制造方法以及汽车车身。该混合侧梁可以包括：挤压成型轮廓部件，包括具有至少200℃的热变形温度的连续纤维增强热塑性聚合物；以及末端部件，包括钢并且附接到挤压成型轮廓部件的端部部分上。本公开内容还提供了一种包括这种混合侧梁的汽车车身和制造用于汽车的混合侧梁的方法。该制造方法包括：形成包括具有至少200℃的热变形温度的连续纤维增强热塑性聚合物的挤压成型轮廓部件的步骤；以及将由钢制成的末端部件附接到挤压成型轮廓部件的端部部分上的步骤。

Description

用于汽车的混合侧梁及其制造方法以及汽车车身
优先权声明
本申请要求于2015年3月12日提交的德国专利申请DE 102015204494.7号的利益，并且该德国专利申请的全部公开内容通过引证方式结合于此。
技术领域
本公开内容涉及一种用于汽车的混合侧梁(side sill)、包括混合侧梁的汽车车身和用于制造混合侧梁的方法。
背景技术
该部分中的陈述仅仅提供与本公开内容相关的背景信息并且可能不构成现有技术。
典型地，汽车车身的两个侧部包括设置在汽车车身的上部部分中的顶盖边缘、设置在汽车车身的下部部分中的侧梁以及连接该顶盖边缘和该侧梁的支柱(pillar)，从而形成乘客车厢的框架。因此，在正常使用期间以及在发生涉及正面冲击、偏移冲击或者侧面冲击(其中，侧梁通常接收过载荷)的碰撞的情况下，侧梁有助于乘客车厢框架并且确定汽车车身的刚度。例如，当另一个车辆碰撞汽车的侧面时，会发生汽车的乘客车厢框架的变形，该变形需要被限制到最小值，对此侧梁的加固发挥着关键作用。
在目前制造的汽车中，侧梁典型地由钢制成，并与额外的部件(比如用于吸收冲击能量的碰撞盒)进行组装。虽然钢具有所需要的强度和刚度，但是它重量大，因此会显著增大汽车的总重量。为了减小重量，一些最近上市的汽车包括由碳纤维增强塑料(比如环氧脂和乙烯酯)制成的侧梁。但是，由于与钢相比这些材料具有不同的物理性质，因而现有的汽车车身生产线可能无法再使用或者必须以复杂的方式进行更改。
例如，鉴于在常规的制造方法中，包括钢侧梁的汽车车身首先被组装到所谓的白车身中，然后其经受上漆以及在大约190℃的温度下的烘烤，而包括环氧脂或者乙烯酯(其仅仅在达大约120℃的温度下是稳定的)的侧梁只能在烘烤已经完成之后的单独组装过程中安装到汽车车身上，此外该侧梁需要进行使用通常具有低耐久性的非烘烤式漆的单独上漆过程。
发明内容
根据本公开内容的实现方式，提供了一种用于汽车的混合侧梁，包括：挤压成型轮廓部件，包含具有至少200℃的热变形温度的连续纤维增强热塑性聚合物；以及末端部件，包含钢并且附接到挤压成型轮廓部件的端部部分上。增强纤维可以包括例如碳纤维、玻璃纤维、芳组聚酰胺纤维等等。热变形温度(HDT)是聚合物或者塑料样品在特定的负载下变形的温度。其通过在DIN EN ISO 75-1、-2、-3中概述的测试程序确定。
挤压成型轮廓部件可以在至少200℃的热变形温度下通过本领域中已知的适合的挤压成型过程制造。US 2014 316063 A1披露了一种用于制造复合材料的适合的过程，该复合材料包括一种或者多种合成增强纤维的集合，其用具有大于或者等于80℃的玻璃化转变温度“Tg”的至少一种热塑性聚合物浸渍，所述过程包括：i)用熔融状态的前体成分(在熔化之后)浸渍所述集合的阶段，该浸渍在这样的温度下执行，即，该温度使得在熔融状态下的所述前体成分的粘度不超过100Pa.s，其中所述前体成分包括：a)所述热塑性聚合物的至少一个预聚物P(X)n，包括在其端部处具有n个相同的反应性官能团X的分子链P，所述预聚物具有半芳香和/或半环脂族结构，其中X为来自于OH、NH2或者COOH的反应性官能团，其中n的范围从1到3；b)至少一个扩链剂，其可以由Y-A-Y表示，包括与所述X官能团中的至少一个反应的两个相同的Y官能团；ii)通过在具有所述扩链剂的所述预聚物的熔融状态下的(聚合)加成反应进行本体聚合的阶段，其中所述热塑性聚合物是通过加聚反应进行的所述本体聚合的结果。
因为汽车侧梁通常具有细长的形状，所以形成包括挤压成型轮廓部件的侧梁使侧梁的大部分能够由该挤压成型轮廓部件形成，使得由于连续纤维增强热塑性聚合物的通常高的强度重量比，整个侧梁能够设置成具有比相应强度的常规钢侧梁更小的重量。因为根据本公开内容的实现方式的侧梁包括具有钢的末端部件，所以用于将侧梁安装到汽车车身上的比如孔、螺纹等等的安装特征能够具有与常规的钢侧梁中相同的自由度。因为这样以及因为挤压成型轮廓部件的热变形温度高于190℃，所以根据本公开内容的实现方式的侧梁能够与汽车白车身进行组装，即，能够在汽车车身经过上漆和漆烘烤过程(比如在190℃的典型烘烤温度下常规地执行)之前在制造阶段与未上漆的汽车车身进行组装。
根据本公开内容的一个形式，连续纤维增强热塑性聚合物具有至少220℃的热变形温度，使侧梁在常规的漆烘烤过程期间能够承受特别高的负载而不变形。在另一个形式中，连续纤维增强热塑性聚合物具有至少230℃的热变形温度。
根据另一个形式，热塑性聚合物包括半芳香聚酰胺。半芳香聚酰胺在其主链(backbone)中包含芳香环，这为它们提供了特别高的机械强度和热阻。在其他的形式中，热塑性聚合物是聚邻苯二甲酰胺(PPA)或者高性能聚酰胺，其中60％或者更多摩尔的聚合物链中的重复单元的羧酸部分包括对苯二甲酸(TPA)和间苯二酸(IPA)的组合。
根据另一个形式，末端部件粘合到挤压成型轮廓部件上，使能末端部件与挤压成型轮廓部件之间的连接简单且可靠。在又一个形式中，末端部件通过使用单组分环氧树脂胶而粘合到挤压成型轮廓部件上，这是容易操作的并且具有与漆烘烤过程相容的特别高的强度和热阻。
根据本公开内容的一个方面，混合侧梁还包括附接到挤压成型轮廓部件上的至少一个金属支架。这实现了挤压成型轮廓部件更大的稳定性并能够提供比如用于进一步连接侧梁和汽车车身的额外的功能。在另一个形式中，该至少一个金属支架插入挤压成型轮廓部件的凸起轮廓部分内，因此提高了稳定性和紧凑性。
根据本公开内容的另一个形式，包括钢或/和塑料材料(其可以包括连续的或者短长度的增强纤维)的至少一个碰撞罐附接到挤压成型轮廓部件上。这使侧梁在发生汽车的侧面碰撞的情况下能够特别有效地吸收能量。在另一个形式中，该至少一个碰撞罐附接在挤压成型轮廓部件的凸起轮廓部分内，因此提高了紧凑性以及在碰撞期间侧梁的特别的稳定性。
根据本公开内容的实现方式的汽车车身包括至少一个比如上文中所述的混合侧梁，汽车车身用在至少190℃的烘烤温度下烘烤的漆层覆盖。这样，提供了覆盖包括该至少一个侧梁的整个汽车车身的高质量漆层。
本公开内容提供了制造方法，通过这些制造方法，通过涉及扩链剂的加聚反应的反应性挤压成型形成挤压成型轮廓部件。也就是说，通过使用挤压成型模具执行挤压成型，其中在具有扩链剂的预聚物(比如低聚物)的熔融状态下执行通过加聚反应进行的聚合。这样，完成的挤压成型轮廓部件能够用具有提供大机械强度的长链的热塑性聚合物形成，而在挤压成型的期间，预聚物能够在具有低粘度的熔融状态下提供，使得能够实现增强纤维的可靠润湿，以及因此实现最终的热塑性聚合物与增强纤维之间的坚固结合。在一个形式中，扩链剂包括至少一个芳香环。这使热塑性聚合物能够在分子主链中包含芳香环，这为热塑性聚合物提供了特别高的机械强度和热阻。
根据另一个形式，将用于执行反应性挤压成型的挤压成型模具加热到介于200℃与340℃之间的模具温度。这使浸渍和聚合条件能够控制，以具有低的浸渍粘度。
在又一个形式中，包括纤维增强热塑性聚合物的至少一个碰撞罐附接到挤压成型轮廓部件上。在另外的形式中，该至少一个碰撞罐通过挤压成型形成，特别地通过拉出缠绕(pullwinding)或者拉出编织(pullbraiding)形成，这使得能够在低重量情况下实现高的吸收碰撞能量的能力。
其他的适用领域将从本文中提供的说明中变成显而易见。应该理解的是，说明和具体实例旨在仅仅是为了图示说明的目的而非旨在限制本公开内容的范围。
附图说明
为了可以很好地理解本公开内容，现在将参考附图描述以实例的方式给出的该公开内容的各种形式，在附图中：
图1是根据本公开内容的一个形式的执行制造方法的轮廓挤压成型(pultrusion)步骤的挤压成型设备的示意性的正视图；
图2是根据本公开内容的一个形式的汽车混合侧梁的分解图，示出了制造方法的组装步骤；
图3是由图2的组装步骤形成的汽车混合侧梁的立体图；
图4是在经受制造方法的漆浸渍步骤时根据本公开内容的一个形式的汽车车身的示意性的侧视图，该汽车车身包括图3的侧梁；
图5是在经受制造方法的漆烘烤步骤时图4的汽车车身的示意性的侧视图；并且
图6是根据本公开内容的另一个形式的侧梁的示意性的截面图，该侧梁在根据本公开内容的一个形式的制造方法中被组装为汽车车身的部件。
这里描述的附图仅仅为了图示说明的目的，并且不旨在以任何方式限制本公开内容的范围。
具体实施方式
下文中的说明本质上仅仅是示例性的并且不旨在限制本公开内容、应用或者使用。应该理解的是贯穿附图，相应的参考标号指代相同的或者相应的部件和特征。
图3以立体图显示了用于汽车的混合侧梁102。混合侧梁102具有细长的形状，并且包括沿着混合侧梁102的总长度的主要部分延伸的挤压成型轮廓部件100。轮廓部件100具有Ω形的或者帽子形的轮廓，并且包括通过碳纤维和玻璃纤维的层(未示出)增强的热塑性聚合物，这些层沿着轮廓部件100的整个长度纵向地延伸。在本形式中，热塑性聚合物被假定是聚邻苯二甲酰胺(PPA)或者高性能聚酰胺。挤压成型轮廓部件100的材料具有220℃的热变形温度。
混合侧梁102还包括末端部件104，该末端部件104包括钢，该末端部件使用单组分环氧树脂胶(未示出)粘合到挤压成型轮廓部件100的端部部分110上。在末端部件104中，形成有用于将混合侧梁102与汽车车身进行安装的安装特征(比如孔和狭缝)。此外，混合侧梁102包括四个金属支架106，这些金属支架粘合到挤压成型轮廓部件100的Ω形轮廓的凸起轮廓部分111中，以便在发生侧面碰撞的情况下吸收能量并且稳定轮廓部件100。
下面，将参考图1至图5来解释用于制造图3中的混合侧梁102以及包括该混合侧梁102的汽车车身108的方法。
图1以示意性的正视图显示了用于制造混合侧梁102的挤压成型轮廓部件100的聚酰胺高温挤压成型设备550。挤压成型设备550包括：纤维材料储存装置552，其中用于增强纤维层的纤维材料保持在各自的线轴501上；排列装置554，用于根据所希望的增强纤维在待制造的挤压成型轮廓部件100内的相对布置来排列纤维材料；预加热装置520，用于预加热排列好的纤维材料；加热的挤出器604，具有设置在内部并且连接到加料斗601的螺旋轴602，该加料斗容纳形成热塑性聚合物512的熔融前体(precursor)510所需的低聚物606的固体颗粒；挤压成型模具522，装备有加热装置521并且具有与待制造的挤压成型轮廓部件100的期望的外轮廓相对应的内轮廓；拉出器装置524，用于从挤压成型模具522中拉出由纤维材料和热塑性聚合物树脂形成的复合束525，从而驱动该制造过程；以及切割器装置526，用于将复合束525切割成待制造的挤压成型轮廓部件100的具有期望的长度的段。
在操作的准备阶段，将储存在线轴501上的纤维材料相继地引导穿过排列装置554、预加热装置520、挤压成型模具522、拉出器装置524以及切割器装置526。而且，加料斗601填充有形成热塑性聚合物512所需的低聚物606的颗粒，选择和制备这些颗粒以使得每个低聚物(短聚合物(short polymer))606包括至少一个芳香环。将挤出器604加热到足够高的温度以提供液态的低聚物606，例如加热到比低聚物606的颗粒熔化温度高10K或者更多的温度。
为了开始用于制造挤压成型轮廓部件100的挤压成型步骤，将纤维材料通过拉出器装置524连续地或者间歇地拉出挤压成型模具522，使得从储存装置552中拉出相应数量的纤维材料。在已经在排列装置554中进行排列之后，在纤维材料经过预加热装置520的同时对纤维材料进行预加热，以便以升高的温度进入挤压成型模具522。同时，将低聚物606的颗粒从加料斗601引入到挤出器604中，在挤出器中这些颗粒熔化以形成熔融前体510，在接近挤压成型模具的入口560(纤维材料正通过拉出器装置524的作用而被拉入该入口中)的位置处将该熔融前体送入该挤压成型模具522中。在一种形式中，在进入挤压成型模具522之前，熔融前体510在足够低以阻止低聚物606进一步发生显著程度的聚合的温度下熔化并被输送到挤压成型模具522，这样保持了熔融前体510的低粘度，该粘度在本形式中被假定为2Pa.s。
随着进入挤压成型模具522，熔融前体510浸渍纤维材料，由于熔融前体的低粘度其甚至进入纤维之间的微小的腔中并且彻底地浸湿纤维的表面。当拉出器装置524继续拉出具有熔融前体510(已经浸渍经过挤压成型模具522的纤维)的纤维材料时，加热装置521保持挤压成型模具522内的温度分布(profile)，该温度分布使得熔融前体510通过低聚物606的加聚反应(polyaddition)而沿着被浸渍了的纤维材料通过挤压成型模具522的路径而充分地聚合，其中由于纤维材料已经在预加热装置520中经受预加热，因此聚合反应首先在靠近纤维的表面处开始。在本形式中，假定沿着被浸渍了的纤维材料通过挤压成型模具522的路径保持350℃的模具温度，以便在30s的聚合反应持续时间内能够实现通过低聚物606的加聚反应引起的聚合反应。结果，具有待制造的挤压成型轮廓部件100的成分和轮廓的复合束525在挤压成型模具的出口561处连续地离开该挤压成型模具522，其中通过切割器装置526对该复合束进行切割，以重复地提供挤压成型轮廓部件100。
可以以各种方式制备形成熔融前体510的低聚物606，只要当作为熔融态的熔融前体510进行输送时没有聚合反应发生，而在已经进入挤压成型模具522之后该熔融前体510能够原位(in-situ)经受由于低聚物606加聚反应而聚合反应成热塑性聚合物树脂，从而产生具有至少200℃(在本形式中假定是220℃)的期望的热变形温度的复合束525。例如，可以选择如本形式中的用于形成聚邻苯二甲酰胺(PPA)或者高性能聚酰胺的低聚物。在制造方法的可替换的形式中，超过两个的成分(比如，例如预聚物和待加聚到预聚物上的扩链剂)可以进行混合以形成熔融前体。
图2图示了用于制造混合侧梁102的方法的后续的侧梁组装步骤。在该组装步骤中，使用单组分环氧树脂胶(未示出)将包括钢的末端部件104粘合到挤压成型轮廓部件100的端部部分110上。而且，通过使用单组分环氧树脂胶将四个金属支架106粘合进挤压成型轮廓部件的轮廓的凸起轮廓部分111中。在图3中描述由图2的组装步骤形成的混合侧梁102。
在混合侧梁102的制造已经完成之后，通过利用末端部件104中的和/或一个或多个金属支架106中的安装特征而将混合侧梁102与额外的部件组装到图4中显示的汽车车身108中。例如，可以将末端部件104和/或一个或多个金属支架106焊接或者螺栓连接到汽车车身108的其他部件上。图4显示了在经受用于制造汽车车身的方法的后续的漆浸渍步骤时的由汽车车身组装步骤形成的汽车车身108。在漆浸渍步骤中，将包括混合侧梁102的汽车车身108下降到漆容器700中，以被浸没在容纳在漆容器700中的液体漆112中。在完成浸渍之后，将汽车车身108拉出漆容器700。
图5是在经受制造方法的后续的漆烘烤步骤时图4的汽车车身108的示意性的侧视图。在漆烘烤步骤中，将用漆112覆盖的汽车车身108放置于烘烤炉702内，其中将190℃的规定烘烤温度保持一规定的烘烤时间。
图6是在组装为汽车车身108的部件的状态中的另一个混合侧梁102的示意性的截面图，其中还示出了在关闭状态中的汽车车门116的一部分。图6仅仅显示了汽车车身108的邻近混合侧梁102的一部分。虽然混合侧梁102的挤压成型轮廓部件100包括如在图3的形式中的基本上Ω形截面，但是此外，在该截面中还形成有中空轮廓部分706，该中空轮廓部分包围内部矩形空间704并且从凸起轮廓部分111的外壁103突伸入该凸出轮廓部分中。在本形式中，中空轮廓部分706的闭合构造为混合侧梁102提供更大的惯性和抗扭性，因此实现混合侧梁102的高的整体性能。
通过使用例如单组分环氧树脂胶以挤压成型轮廓部件100的凸起轮廓部分111与Ω形轮廓钢支架710的相对的凸起轮廓部分711组合成组合的内部空间111、711的方式将混合侧梁102的挤压成型轮廓部件100的支脚部分708粘合到Ω形轮廓钢支架710的支脚部分709上，而将混合侧梁102安装到汽车车身108的Ω形轮廓钢支架710上。进而通过焊接将Ω形轮廓钢支架710附接到汽车车身108的另一钢部件712上。挤压成型轮廓部件100的上侧壁716形成混合侧梁102的顶部表面，其在完整的汽车中面向在关闭状态中的汽车车门116的底部表面。
而且，将柱形碰撞罐(crash can)114(该柱形碰撞罐通过拉出-缠绕(pull-winding)或者拉出编织(pullbraiding)而由具有至少200℃的热变形温度的连续纤维增强热塑性聚合物单独地制成)粘合到混合侧梁102的挤压成型轮廓部件100的凸起轮廓部分111的外壁103和中空轮廓部分706上，比如以从混合侧梁102的挤压成型轮廓部件100的外壁103几乎延伸到Ω形轮廓钢支架710的相对的内壁713，仅仅在它们之间留下小的间隙714。在发生汽车的侧面碰撞的情况下，随着混合侧梁102的挤压成型轮廓部件100的外壁103被朝向Ω形轮廓钢支架710的内壁713推动，碰撞罐114通过逐渐变形而吸收碰撞能量。
碰撞罐114的柱形形状可以具有圆形截面、矩形截面、椭圆形截面等。而且，碰撞罐不限于柱形形状，而是还可以例如通过穿过内部空间111、711平行延伸的多个腔形成。而且，在可替换的形式中，碰撞罐114可以由比如钢的金属制成，或者通过注射成型由添加或不添加具有短长度的玻璃纤维的热塑性聚合物制成。注射成型可以与挤压成型轮廓部件100分离地执行，或者作为包覆成型(overmolding，二次成型)步骤而执行，其中，将碰撞罐114作为挤压成型轮廓部件100上的包覆成型元件而附接并形成在位。
而且，在不脱离本公开内容的情况下，图6的混合侧梁102的元件可以与上文中描述的形式的元件结合。例如，可以将碰撞罐114安装在平的(plain)Ω形截面的挤压成型轮廓部件100中，或者可以将金属支架106安装在如图6中显示的挤压成型轮廓部件100中。
可以理解的是，前述的详细说明被认为是说明性的而不是限制性的，并且应理解的是，包括所有等同物的下文中的权利要求旨在限定本发明的精神和范围。

Claims (18)

1.一种用于汽车的混合侧梁，包括：
挤压成型轮廓部件，所述挤压成型轮廓部件包含连续纤维增强热塑性聚合物，所述连续纤维增强热塑性聚合物具有至少200℃的热变形温度；以及
末端部件，所述末端部件包含钢，所述末端部件附接至所述挤压成型轮廓部件的端部部分上，
其中，所述混合侧梁还包括附接到所述挤压成型轮廓部件上的至少一个金属支架，所述至少一个金属支架设置于所述挤压成型轮廓部件的凸起轮廓部分内。
2.根据权利要求1所述的混合侧梁，其中，所述连续纤维增强热塑性聚合物具有至少220℃的热变形温度。
3.根据权利要求1所述的混合侧梁，其中，所述连续纤维增强热塑性聚合物具有至少230℃的热变形温度。
4.根据权利要求1所述的混合侧梁，其中，所述连续纤维增强热塑性聚合物包括半芳香聚酰胺。
5.根据权利要求1所述的混合侧梁，其中，所述连续纤维增强热塑性聚合物包括聚邻苯二甲酰胺。
6.根据权利要求1所述的混合侧梁，其中，所述末端部件粘合到所述挤压成型轮廓部件上。
7.根据权利要求1所述的混合侧梁，其中，所述末端部件通过使用单组分环氧树脂胶粘合到所述挤压成型轮廓部件上。
8.根据权利要求1所述的混合侧梁，其中，包含钢和热塑性聚合物中的至少一者的至少一个碰撞罐附接到所述挤压成型轮廓部件上。
9.一种汽车车身，包括根据权利要求1所述的混合侧梁，所述汽车车身用在至少190℃的烘烤温度下烘烤的漆层覆盖。
10.一种制造用于汽车的混合侧梁的方法，所述方法包括下列步骤：
形成包含连续纤维增强热塑性聚合物的挤压成型轮廓部件，所述连续纤维增强热塑性聚合物具有至少200℃的热变形温度；以及
将包含钢的末端部件附接到所述挤压成型轮廓部件的端部部分上，
其中，所述混合侧梁还包括附接到所述挤压成型轮廓部件上的至少一个金属支架，所述至少一个金属支架设置于所述挤压成型轮廓部件的凸起轮廓部分内。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，通过涉及扩链剂的加聚反应的反应性挤压成型而形成所述挤压成型轮廓部件。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述扩链剂包括至少一个芳香环。
13.根据权利要求11所述的方法，其中，将用于执行所述反应性挤压成型的挤压成型模具加热到至少340℃的模具温度。
14.根据权利要求10所述的方法，其中，通过粘合将所述末端部件附接到所述挤压成型轮廓部件上。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，通过使用单组分环氧树脂胶将所述末端部件附接到所述挤压成型轮廓部件上。
16.根据权利要求10所述的方法，所述方法还包括将包含纤维增强热塑性聚合物的至少一个碰撞罐附接到所述挤压成型轮廓部件上的步骤。
17.根据权利要求16所述的方法，所述方法还包括通过挤压成型形成所述至少一个碰撞罐的步骤。
18.根据权利要求10所述的方法，所述方法还包括以下步骤：
将所述混合侧梁与汽车车身进行安装；
将漆施加到所述汽车车身上；以及
在至少190℃的烘烤温度下烘烤施加有漆的所述汽车车身。
CN201510613356.7A 2015-03-12 2015-09-23 用于汽车的混合侧梁及其制造方法以及汽车车身 Active CN105966462B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102015204494.7 2015-03-12
DE102015204494.7A DE102015204494A1 (de) 2015-03-12 2015-03-12 Hybrid-Seitenschweller für ein Kraftfahrzeug und Herstellungsverfahren desselben

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105966462A CN105966462A (zh) 2016-09-28
CN105966462B true CN105966462B (zh) 2020-06-30

Family

ID=56800698

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510613356.7A Active CN105966462B (zh) 2015-03-12 2015-09-23 用于汽车的混合侧梁及其制造方法以及汽车车身

Country Status (5)

Country Link
US (2) US9616934B2 (zh)
JP (1) JP6706048B2 (zh)
KR (1) KR101776719B1 (zh)
CN (1) CN105966462B (zh)
DE (1) DE102015204494A1 (zh)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170066528A (ko) * 2014-11-10 2017-06-14 신닛테츠스미킨 카부시키카이샤 T자 조인트 구조
USD801897S1 (en) * 2016-01-14 2017-11-07 Jaguar Land Rover Limited Vehicle bonnet vent
CN109720415B (zh) * 2017-10-27 2022-07-15 全耐塑料公司 改良的机动车辆混合结构部件的制造方法及对应的混合结构部件
GB2568538B (en) * 2017-11-20 2022-11-30 Aston Martin Lagonda Ltd Vehicle structural assemblies
KR102346877B1 (ko) * 2018-01-31 2022-01-04 닛폰세이테츠 가부시키가이샤 차량용 골격 부재 및 차량
CN110834673B (zh) * 2018-08-15 2022-03-04 宝沃汽车（中国）有限公司 车身总成、车辆、门槛梁加强组件
USD1011247S1 (en) * 2021-06-23 2024-01-16 Jaguar Land Rover Limited Vehicle side sill

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040019443A (ko) * 2002-08-26 2004-03-06 현대자동차주식회사 경승용차의 사이드 실부 보강 구조
KR20110058500A (ko) * 2009-11-26 2011-06-01 주식회사 오코 샌드위치형 복합판재의 제조방법
CN102917864A (zh) * 2010-06-03 2013-02-06 丰田自动车株式会社 纤维增强复合材料制成的部件的结构以及该部件的生产方法
CN103608386A (zh) * 2011-06-24 2014-02-26 东丽株式会社 成型材料和使用其的成型方法、成型材料的制造方法以及纤维强化复合材料的制造方法
CN104010783A (zh) * 2011-10-25 2014-08-27 阿克马法国公司 用合成纤维增强的热塑性复合材料和其制造方法

Family Cites Families (58)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57168940A (en) * 1981-04-13 1982-10-18 Toray Ind Inc Underhood component for automobile use
US4883552A (en) * 1986-12-05 1989-11-28 Phillips Petroleum Company Pultrusion process and apparatus
JPH05338447A (ja) 1992-06-09 1993-12-21 Mazda Motor Corp 自動車の排気系構造
US5678715A (en) * 1993-05-21 1997-10-21 Stoughton Composites, Inc. Composite stacking frame assembly for shipping container
US5424388A (en) * 1993-06-24 1995-06-13 Industrial Technology Research Institute Pultrusion process for long fiber-reinforced nylon composites
US5585155A (en) * 1995-06-07 1996-12-17 Andersen Corporation Fiber reinforced thermoplastic structural member
JP3653807B2 (ja) 1995-07-18 2005-06-02 日産自動車株式会社 自動車用サイドシル補強構造
KR0158988B1 (ko) 1996-01-09 1998-12-15 성재갑 섬유강화 플라스틱 복합판재와 이를 이용한 자동차의 플라스틱 후드 및 루프
US7179855B2 (en) * 1998-05-14 2007-02-20 Ems - Chemie Ag Polyamide molding compositions containing prepolymeric polyamides, a method for the preparation thereof and the use thereof
ATE259287T1 (de) * 1999-03-23 2004-02-15 Rhodia Engineering Plastics Sa Verbundgegenstände mit einem starren teil und einem teil aus thermoplastischem material, und herstellungsverfahren
US6881288B2 (en) * 1999-06-21 2005-04-19 Pella Corporation Method of making a reinforcing mat for a pultruded part
JP2002037122A (ja) * 2000-07-24 2002-02-06 Fuji Heavy Ind Ltd 自動車車体のアウタパネル補強構造
US20020148382A1 (en) * 2001-02-09 2002-10-17 Trn Business Trust Pultruded panel
JP2002283522A (ja) * 2001-03-27 2002-10-03 Toray Ind Inc ポリアミド系多層射出成形品
DE10137924B4 (de) * 2001-08-07 2005-12-01 Ticona Gmbh Langfaserverstärkte Polyolefin-Kunststoff Struktur, Verfahren zu seiner Herstellung und daraus hergestellte Formkörper
JP3608540B2 (ja) 2001-09-13 2005-01-12 日産自動車株式会社 自動車の車体構造
DE10209420A1 (de) * 2002-03-05 2003-09-18 Ticona Gmbh Langfaserverstärkte thermoplastische Kunststoffstrukturen
US7056976B2 (en) * 2002-08-06 2006-06-06 Huntsman International Llc Pultrusion systems and process
US7666477B2 (en) * 2004-03-30 2010-02-23 E.I. Du Pont De Nemours And Company Process for coating vehicle exterior parts comprising polyamide resins and parts and articles coated thereby
US7877043B2 (en) * 2004-09-22 2011-01-25 Ntn Corporation Constant-velocity joint and image-forming device
US20060173128A1 (en) * 2004-11-15 2006-08-03 Huntsman International Llc Pultrusion systems and process
US20060144504A1 (en) * 2004-12-31 2006-07-06 Edwards Christopher M Composites of reinforcing fibers and thermoplastic resins
US7690167B2 (en) * 2005-04-28 2010-04-06 Antonic James P Structural support framing assembly
JP5074672B2 (ja) * 2005-05-18 2012-11-14 ナガセケムテックス株式会社 繊維強化熱可塑性樹脂の引抜成形方法
AU2006292575A1 (en) * 2005-09-16 2007-03-29 Sabic Innovative Plastics Ip B.V. Improved poly aryl ether ketone polymer blends
EP1788027B1 (de) * 2005-11-18 2007-07-18 EMS-Chemie AG Verstärkte Polyamidformmassen
DE502005001078D1 (de) * 2005-11-18 2007-08-30 Ems Chemie Ag Verstärkte Polyamidformmassen
US8680167B2 (en) * 2006-01-27 2014-03-25 Sabic Innovative Plastics Ip B.V. Molding compositions containing fillers and modified polybutylene terephthalate (PBT) random copolymers derived from polyethylene terephthalate (PET)
US7423080B2 (en) * 2006-03-03 2008-09-09 Sabic Innovative Plastics Ip B.V. Radiation crosslinking of halogen-free flame retardant polymer
ATE527314T1 (de) * 2006-03-07 2011-10-15 Solvay Advanced Polymers Llc Neue verwendung eines polyarylens in form eines geknickten starren stabes und artikel aus polyarylen in form eines geknickten starren stabes
CN101454132B (zh) * 2006-05-25 2012-02-29 三菱工程塑料株式会社 纤维强化热塑性树脂成型品
JP2008045736A (ja) * 2006-07-19 2008-02-28 Nissan Motor Co Ltd 樹脂製部材および樹脂製部材の製造方法
WO2008048266A1 (en) * 2006-10-20 2008-04-24 Ticona Llc Polyether ether ketone/ polyphenylene sulfide blend
JP5176564B2 (ja) * 2007-02-02 2013-04-03 東レ株式会社 Ｃｆｒｐ製パネル構造体
ATE445660T1 (de) * 2007-05-03 2009-10-15 Ems Patent Ag Teilaromatische polyamidformmassen und deren verwendungen
JP4833169B2 (ja) * 2007-08-21 2011-12-07 株式会社リコー 等速ジョイントおよび画像形成装置
ES2358132T3 (es) * 2007-08-24 2011-05-05 Ems-Patent Ag Masas moldeadas de poliamida a alta temperatura reforzadas con fibras de vidrio planas.
EP2060607B2 (de) * 2007-11-16 2019-11-27 Ems-Patent Ag Gefüllte Polyamidformmassen
JP5402922B2 (ja) * 2008-03-28 2014-01-29 ダイキン工業株式会社 粉体塗料及び含フッ素積層体
US8746980B2 (en) * 2009-09-29 2014-06-10 Ntn Corporation Sliding bearing
WO2011125545A1 (ja) * 2010-04-07 2011-10-13 電気化学工業株式会社 Ｌｅｄ照明筐体用の放熱性樹脂組成物及びそのｌｅｄ照明用放熱性筐体
RU2618674C2 (ru) * 2010-09-17 2017-05-10 3М Инновейтив Пропертиз Компани Армированные волокнами, заполненные наночастицами термоусаживаемые полимерно-композитные провода и кабели и способы
JP5636932B2 (ja) 2010-12-14 2014-12-10 マツダ株式会社 車両用フレーム構造
JPWO2012105716A1 (ja) * 2011-02-03 2014-07-03 帝人株式会社 車両骨格部材
CN103402858A (zh) * 2011-02-03 2013-11-20 帝人株式会社 车辆框架部件
KR20140012972A (ko) 2011-02-03 2014-02-04 데이진 가부시키가이샤 차체 구조
EP2535365B1 (de) * 2011-06-17 2013-09-25 Ems-Patent Ag Teilaromatische Formmassen und deren Verwendungen
DE102011108156A1 (de) * 2011-07-20 2013-01-24 Daimler Ag Verbindungsstruktur für einen Kraftwagen und Verfahren zu deren Herstellung
US8853304B2 (en) * 2011-11-29 2014-10-07 Sabic Innovative Plastics Ip B.V. Polyester compositions and insert-molded articles made therefrom
JP5862309B2 (ja) * 2012-01-10 2016-02-16 本田技研工業株式会社 自動車の車体フレーム構造
JP2013141850A (ja) * 2012-01-10 2013-07-22 Honda Motor Co Ltd 自動車の車体フレーム構造
JP2014004850A (ja) 2012-06-21 2014-01-16 Honda Motor Co Ltd 車体フロア構造
JP6172848B2 (ja) * 2012-09-26 2017-08-02 株式会社Ｓｕｂａｒｕ 車両
JP5916127B2 (ja) 2012-11-06 2016-05-11 本田技研工業株式会社 自動車の車体構造
WO2014097270A1 (en) * 2012-12-20 2014-06-26 Ticona Gmbh Fiber reinforced polyoxymethylene composition with improved thermal properties
BR112015022626A2 (pt) * 2013-03-13 2017-07-18 Helios Products Llc coletor térmico solar de plástico translúcido
DE102013222923B4 (de) * 2013-11-11 2021-12-30 Hyundai Motor Company Herstellungsverfahren für ein aufprallbeständiges Strukturbauteil für ein Kraftfahrzeug, aufprallbeständiges Strukturbauteil für ein Kraftfahrzeug, das nach diesem Verfahren hergestellt wird und Verwendung derselben
KR101521147B1 (ko) * 2013-12-10 2015-05-20 현대모비스 주식회사 내충격성이 향상된 장섬유강화 열가소성 수지 조성물 및 이에 의해 제조된 성형품

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040019443A (ko) * 2002-08-26 2004-03-06 현대자동차주식회사 경승용차의 사이드 실부 보강 구조
KR20110058500A (ko) * 2009-11-26 2011-06-01 주식회사 오코 샌드위치형 복합판재의 제조방법
CN102917864A (zh) * 2010-06-03 2013-02-06 丰田自动车株式会社 纤维增强复合材料制成的部件的结构以及该部件的生产方法
CN103608386A (zh) * 2011-06-24 2014-02-26 东丽株式会社 成型材料和使用其的成型方法、成型材料的制造方法以及纤维强化复合材料的制造方法
CN104010783A (zh) * 2011-10-25 2014-08-27 阿克马法国公司 用合成纤维增强的热塑性复合材料和其制造方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR101776719B1 (ko) 2017-09-08
JP2016169000A (ja) 2016-09-23
DE102015204494A1 (de) 2016-09-15
US20160264190A1 (en) 2016-09-15
CN105966462A (zh) 2016-09-28
JP6706048B2 (ja) 2020-06-03
US20170151988A1 (en) 2017-06-01
US9616934B2 (en) 2017-04-11
KR20160110027A (ko) 2016-09-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105966462B (zh) 用于汽车的混合侧梁及其制造方法以及汽车车身
US9610909B2 (en) Crash-resistant structural part for automobile and manufacturing method thereof
US11248096B2 (en) Composites with thermoplastic epoxy polymeric phase, articles such as carriers made therewith and associated methods
US20220126533A1 (en) Pultruded articles and methods for making same
CN107866985B (zh) 用可模制碳纤维模制的部件及其制造方法
US20130052392A1 (en) Composite component for a vehicle
US20210402718A1 (en) Structural Reinforcements
WO2013030103A1 (de) Verfahren zur herstellung von formteilen
US9744699B2 (en) Methods for increasing impact resistance of reinforced polymeric composites
DE102016208371B4 (de) Verfahren zur Herstellung eines Trittbretts für ein Fahrzeug
DE112016004611T5 (de) Umspritzte Kohlefaserstrukturen mit angepasstem Hohlraumgehalt und Verwendungen davon
CN110603136A (zh) 制造热塑性聚合物复合材料部件的方法，和通过所述方法获得的物体
DE102014001132B4 (de) Verfahren zur Herstellung thermoplastischer Faser-Metall-Laminat-Bauteile mittels Umformverfahren sowie entsprechend hergestellte Faser-Metall-Laminat-Bauteile
CN103781828B (zh) 模制品的制备方法
CN105637017A (zh) 制造由聚合物材料制成的组件的方法
US20190329466A1 (en) Method of making a hybrid beam and hybrid beam
CN111372759A (zh) 纤维增强的车辆车身
CN111098516A (zh) 热塑性预浸料

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant