CN108274681A - 一种纤维增强复合材料防撞梁 - Google Patents

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程晏莱
夏国策
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Abstract

本发明属于汽车辅助设备技术领域，具体涉及一种新型车用防撞梁。本发明提供一种纤维增强复合材料防撞梁，防撞梁是采用纤维增强树脂基复合轻体材料模压成型制成的一体化构件，采用蜂窝式多孔囊腔结构。本发明能够减轻构件重量，缓冲性能强，抗撞击性能强，有效降低车辆撞击后滑飞造成二次事故的机率，在潮湿雨天环境不生锈，耐氧化，耐疲劳，耐腐蚀，维护成本低。

Description

一种纤维增强复合材料防撞梁
技术领域
本发明属于汽车辅助设备技术领域，具体涉及一种纤维增强复合材料防撞梁。
背景技术
目前，用于交通车辆前部及尾部的车辆防撞横梁一直采用金属板材料制造的，用冷轧钢板冲压而成U形槽，金属板材厚5mm左右，强度低，缓冲作用差，车辆撞击后易变形破损，不吸能，无防护功能；增加金属板材厚度虽然能增强防撞横梁强度，但材料造价高，增加车辆体重，又增加了耗油量，成本过高，尤其是金属板材料表面光滑，车撞击后反弹或弹飞而造成二次事故。
发明内容
为了解决金属板材的不足，本发明提供了一种纤维增强复合材料防撞梁，具有强度高，抗冲击性与缓冲性能好，有很好的吸能作用，降低了车辆撞击后反弹造成二次事故的发生。成体低，减轻车辆重量，降低耗油，还可以减轻低速碰撞时车辆的损坏程度，进而降低维修成本。
本发明解决这个问题所采用的技术方案是，本发明提供了一种纤维增强复合材料防撞梁，包括防撞梁主体、两端各设置一个支柱，支柱上设置有连接板，两个防撞梁连接板与车架纵梁相连接。所述防撞梁是一体化结构，该结构采用纤维增强树脂基复合轻体材料模压成型制成，先将增强纤维与树脂按比例混合，加热到软化点以上充分搅拌均匀，用注朔机注入模具中，保压后冷却降温脱模，制成成品。
进一步，防撞梁采用四边形蜂窝式多孔囊腔结构。
进一步，所述防撞梁主体为变形的“u”型结构。
进一步，在复合材料中，树脂起到传递分散载荷的作用。常用的树脂包括酚醛树脂、环氧树脂、双马来酰胺树脂等，其中环氧树脂的以其力学性能优异、纤维浸湿性好、固化收缩小等特点被广泛使用。
进一步，在复合材料中，纤维作为主要承载体，一般对增强纤维有以下几方面要求：低密度、高强度和高模量、与树脂间的浸润性好、纤维束松紧均匀等。常用的增强纤维一般包括玻璃纤维、碳纤维、陶瓷纤维、聚酰亚胺纤维等，其中碳纤维以其良好的性能在航空航天领域得到了广泛应用，而玻璃纤维则以其较为良好的性能和极大的成本优势在民用领域获得了广泛应用。
其中增强纤维与树脂按比例根据所需要产品的强度决定的，纤维越多强度越大。
本发明的有益效果：
1.所述纤维增强树脂复合材料的密度是2.0g/cm3，比钢材、铝材质量轻，在满足防撞梁功能和性能要求的前提下，有效减轻了防撞梁的重量。
2.防撞梁主体采用蜂窝式多孔囊腔结构，蜂窝夹层结构近似各向同性，结构稳定性好，优异的缓冲性能，有很好的吸能作用，能明显提高抗撞击性能，有效防止车辆撞击后滑飞。
3.所述纤维增强树脂复合材料在潮湿雨天环境不生锈，耐氧化，耐疲劳，耐腐蚀，不用刷防护油漆，节省了维护成本。
附图说明
本图整体结构示意图，其中
①防撞梁主体
②蜂窝式多孔囊腔结构
③支柱
④连接板
具体实施方式
如图所示，本发明提供了一种纤维增强复合材料防撞梁，所述防撞梁是一体化结构，包括防撞梁主体(1)、两端各设置一个支柱(4)，支柱上设置有连接板(3)，两个防撞梁连接板与车架纵梁相连接。该结构采用纤维增强树脂基复合轻体材料制成，采用四边形蜂窝式多孔囊腔结构(2)。纤维增强树脂复合材料的增强纤维采用是玻璃纤维，采用的树脂是环氧树脂。防撞梁连接板(3)与车架纵梁可以采用螺栓连接。
一种纤维增强复合材料防撞梁是通过模压成型制成的，先将增强纤维与树脂按比例混合，加热到软化点以上充分搅拌均匀，用注朔机按设定压力注入模具中，保压，冷却降温，然后脱模，制成成品。

Claims (9)

1.一种纤维增强复合材料防撞梁，包括防撞梁主体(1)、两端各设置一个支柱(4)，支柱上设置有连接板(3)，两个防撞梁连接板与车架纵梁相连接，其特征在于，所述防撞梁是一体化结构，该结构采用纤维增强树脂基复合材料制成。
2.根据权利要求1所述的一种纤维增强复合材料防撞梁，其特征在于，所述防撞梁主体为变形的“U”型结构。
3.根据权利要求1所述的一种纤维增强复合材料防撞梁，其特征在于，所述防撞梁主体采用蜂窝式多孔囊腔结构。
4.根据权利要求1所述的一种纤维增强复合材料防撞梁，其特征在于，所述防撞梁连接板与车架纵梁采用螺栓连接。
5.根据权利要求1或3所述的一种纤维增强复合材料防撞梁，其特征在于，所述防撞梁主体采用四边形、六边形蜂窝式多孔囊腔结构。
6.根据权利要求1或3所述的一种纤维增强复合材料防撞梁，其特征在于，所述防撞梁主体采用圆形蜂窝式多孔囊腔结构。
7.根据权利要求1所述一种纤维增强复合材料防撞梁，其特征在于，蜂窝式多孔囊腔结构是采用模压成型方法制造的，先将增强纤维与树树脂按比例混合，加热到软化点以上充分搅拌均匀，用注朔机按设定压力注入模具中，保压，冷却降温，脱模。
8.根据权利要求1或7所述的一种纤维增强复合材料防撞梁，其特征在于，所述纤维增强树脂复合材料的增强纤维是玻璃纤维、碳纤维、陶瓷纤维、聚酰亚胺纤维。
9.根据权利要求1或7所述的一种纤维增强复合材料防撞梁，其特征在于，所述所述复合材料所用的树脂是酚醛树脂、环氧树脂、双马来酰胺树脂。
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