CN109177703A - 一种汽车及其玄武岩纤维汽车车门外板 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车的玄武岩纤维汽车车门外板，包括通过玄武岩纤维复合材料制成的车门外板本体以及安装于车门外板本体(1)的外拉手(4)，车门外板本体(1)的边缘延伸部设有若干个粘贴部(3)或/和预埋有若干个安装螺母(6)，多个粘贴部(3)或/和安装螺母(6)沿车门外板本体(1)的周向间隔设置，车门外板本体(1)与车门内板本体(7)通过粘接或者通过安装连接螺栓(8)连接。该玄武岩纤维汽车车门外板能够有效简化纤维类复合材料制成的车门外板的内部型面结构，并简化制造工艺、降低制造成本。本发明还公开了一种包括上述玄武岩纤维汽车车门外板的汽车，其有益效果与玄武岩纤维汽车车门外板的有益效果相同。

Description

一种汽车及其玄武岩纤维汽车车门外板

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，特别是涉及一种玄武岩纤维汽车车门外板。此外，本发明还涉及一种包括上述玄武岩纤维汽车车门外板的汽车。

背景技术

目前，全国空气污染对汽车节能减排要求不断提高，使得汽车轻量化逐渐成为人们越来越关注的焦点。环保车将作为以后发展的主题，各大汽车品牌厂将作为研发重点。随着汽车行业的发展，汽车的优化设计包括车门的轻量化设计都成为研究的重点，其中逆向设计技术也得到了广泛应用。然而，从每年交通事故比例看，侧撞要占1/3左右，其致死率仅次于正面碰撞，而致伤率则居第一位。侧撞法规主要要求的就是车辆侧门结构的安全性，因此，在概念设计阶段完成好车门的布置设计是轿车前车门结构概念设计中相当关键的一环，可以为以后的详细设计打好基础。同时，车门的设计对整车的舒适性也有很大的影响，在车门设计时就应充分考虑影响车门安全性、舒适性的各种因素(H点、人体模型尺寸、头部间隙、高宽度、A柱视野障碍角等)，采用新型防撞梁结构、三道密封设计，优化门铰链、门锁及门窗附件等的布置，增加遮阳窗帘、增大车门储物空间等，将传统设计与逆向造型设计在汽车车门设计中的应用技术相结合，进行车门各附件的能、结构的分析、计算和校核，上下车方便性的人机工程设计以及越来越严格的操作舒适性设计。

现有绝大多数外门板都是钣金钢结构，结构复杂，易变形；门外版常见质量缺陷有划伤、凹凸点、压痕、凹凸条、滑移线、锈蚀，对实现汽车轻量化目标难度较大，因此，使用玄武岩纤维复合材料代替传统的钣金钢是最为有效的轻量化手段之一，且玄武岩纤维复合材料相比钣金钢具有涂装工艺简单、模具成本低、抗环境腐蚀性能强等优点。相对于碳纤维，玄武岩纤维的成本会大大降低，相对于玻璃纤维，玄武岩纤维性能更优。

然而，玄武岩纤维复合材料作为一种全新材料，其力学特性、制造工艺等方面与钣金钢有很大区别，对玄武岩纤维复合材料结构设计不能直接延用钣金钢的相关设计。目前虽然已有不少纤维复合材料车门外板的设计结构与传统的钣金钢结构有所不同，但是多数构型都基于传统车的钣金钢结构设计，以至于造成汽车车门外板的一些内部型面过于复杂，制造难度较大。

因此，如何提供一种汽车车门外板，能够有效简化纤维类复合材料制成的车门外板的内部型面结构，并简化制造工艺、降低制造成本，已成为本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种玄武岩纤维汽车车门外板，该玄武岩纤维汽车车门外板能够有效简化纤维类复合材料制成的车门外板的内部型面结构，并简化制造工艺、降低制造成本；本发明的另一目的是提供一种包括上述玄武岩纤维汽车车门外板的汽车。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种汽车的玄武岩纤维汽车车门外板，包括通过玄武岩纤维复合材料制成的车门外板本体以及安装于所述车门外板本体的外拉手，所述车门外板本体的边缘延伸部设有若干个粘贴部或/和预埋有若干个安装螺母，多个所述粘贴部或/和所述安装螺母沿所述车门外板本体的周向间隔设置，所述车门外板本体与车门内板本体通过粘接或者通过安装连接螺栓连接。

优选地，所述车门外板本体的边缘延伸部的上侧边、下侧边以及连接所述上侧边和所述下侧边的一个中侧边上均设有所述粘贴部，另一个中侧边上在所述车门外板本体成型时直接预埋有所述安装螺母。

优选地，所述车门外板本体的上侧边、下侧边以及两个中侧边上均设有所述粘贴部。

优选地，所述车门外板本体的上侧边、下侧边以及两个中侧边上均预埋有所述安装螺母。

优选地，所述车门外板本体临近车顶的上侧边具有折线部，所述粘贴部安装于所述折线部处。

优选地，所述粘贴部设置于所述折线部的临近折角处，或者设置于所述折线部的直线区域处。

优选地，所述车门外板本体的中间部位设置有防撞加强区域，所述防撞加强区域处设置有结构加强件，所述结构加强件通过高密度海绵弹簧层和泡沫塑料层制成。

优选地，所述结构加强件具体为车门防撞梁，所述车门防撞梁通过玄武岩纤维夹层高密度海绵弹簧复合材料制成，所述车门防撞梁粘贴在所述车门外板本体的所述防撞加强区域处。

优选地，所述车门外板本体朝向所述汽车车门内板本体的一侧且围绕所述外拉手的四周是设有强度加强部。

一种汽车，包括车本体以及安装于所述车本体的玄武岩纤维汽车车门外板，所述玄武岩纤维汽车车门外板具体为上述任一项所述的玄武岩纤维汽车车门外板。

本发明所提供的汽车的玄武岩纤维汽车车门外板，包括车门外板本体、外拉手、粘贴部和安装螺母，车门外板本体是通过玄武岩纤维复合材料制成，力学性能优异，抗变形能力强，后续修复简单，使用年限长，涂装工艺简单，模具成本低，抗腐蚀和极端气候能力强；减轻重量，实现汽车轻量化目的。

外拉手安装于车门外板本体上，外拉手与开门锁连接，直接打开外拉手就能打开车门，在外拉手与车门外板本体连接处可以设置加强部件，提高外拉手与车门外板本体的连接强度，经久耐用。

粘贴部或/和预埋的安装螺母数量均为若干个，分别设置在车门外板本体的边缘延伸部。若干个粘贴部或/和安装螺母沿车门外板本体的周向间隔设置，能够有效增强车门整体刚性的同时降低制造工艺复杂性。粘贴部沿车门外板本体周向间隔设置保证粘结位置均匀牢固，间隔设置节省材料，降低成本。根据设计需要在铺设好的玄武岩纤维层中放置若干预埋安装螺母，安装螺母预埋节省空间，起到连接作用，应用安装连接螺栓连接车门内板本体与车门外板本体，连接牢固，外形美观。车门外板本体与车门内板本体通过粘接或者通过安装连接螺栓连接，可以是粘接连接，紧固性好，利于操作，降低成本；还可以安装连接螺栓连接，拆装方便，利于更换。

本发明所提供的玄武岩纤维汽车车门外板，采用玄武岩纤维复合材料制成，有效的减轻了汽车的重量，实现了车辆的轻量化、节能减排、抗腐蚀性，汽车外门板一体成型，简化制造工艺，降低了后续的制造成本；增加防撞装置，提高对人员的保护作用；并且无后续拼装缝隙，外观更美观。

本发明还提供一种汽车，包括车本体以及安装于车本体的玄武岩纤维汽车车门外板，该玄武岩纤维汽车车门外板具体为上述任一种玄武岩纤维汽车车门外板。由于上述的玄武岩纤维汽车车门外板具有上述技术效果，具有该玄武岩纤维汽车车门外板的汽车也应具有相应的技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为提供的第一种汽车车门外板的内侧结构示意图；

图2为提供的第二种汽车车门外板的内侧结构示意图；

图3为提供的第三种汽车车门外板的内侧结构示意图；

图4为提供的车门外板本体与车门内板本体连接的局部结构示意图。

附图中标记如下：

1－车门外板本体；2－强度加强部；3－粘贴部；4－外拉手；5－防撞加强区域；6－安装螺母；7－车门内板本体；8－安装连接螺栓。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种玄武岩纤维汽车车门外板，该玄武岩纤维汽车车门外板能够有效简化纤维类复合材料制成的车门外板的内部型面结构，并简化制造工艺、降低制造成本；本发明的另一核心是提供一种包括上述玄武岩纤维汽车车门外板的汽车。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参考图1至图4图1为提供的第一种汽车车门外板的内侧结构示意图；图2为提供的第二种汽车车门外板的内侧结构示意图；图3为提供的第三种汽车车门外板的内侧结构示意图；图4为提供的车门外板本体与车门内板本体连接的局部结构示意图。

在一种具体实施方式中，本发明所提供的汽车的玄武岩纤维汽车车门外板，包括车门外板本体1、外拉手4、粘贴部3和安装螺母6，车门外板本体1是通过玄武岩纤维复合材料制成，力学性能优异，抗变形能力强，后续修复简单，使用年限长，涂装工艺简单，模具成本低，抗腐蚀和极端气候能力强；减轻重量，实现汽车轻量化目的。

外拉手4安装于车门外板本体1上，外拉手4与开门锁连接，直接打开外拉手4就能打开车门，在外拉手4与车门外板本体1连接处可以设置加强部件，提高外拉手4与车门外板本体1的连接强度，经久耐用。

粘贴部3或/和预埋的安装螺母6数量均为若干个，比如说可以是3个，具体数量可以根据需要确定，分别设置在车门外板本体1的边缘延伸部。若干个粘贴部3或/和安装螺母6沿车门外板本体1的周向间隔设置，若干个粘贴部3用于将车门外板本体1与车门内板本体7粘结连接，能够有效增强车门整体刚性的同时降低制造工艺复杂性。粘贴部3沿车门外板本体1周向间隔设置保证粘结位置均匀牢固，间隔设置节省材料，降低成本。根据设计需要在铺设好的玄武岩纤维层中放置若干安装螺母6，位置模具中都有标识，在下料过程中，根据数模的操作，可以把安装螺母6放置在相应位置，并且在模具上与定位装置，确保在压制以及注胶的过程中安装螺母6不会发生移动。安装螺母6预埋节省空间，起到连接作用，应用安装连接螺栓8连接车门内板本体7与车门外板本体1，连接牢固，外形美观。车门外板本体1与车门内板本体7通过粘接或者通过安装连接螺栓8连接，可以是粘接连接，紧固性好，利于操作，降低成本；还可以安装连接螺栓8连接，拆装方便，利于更换。

汽车外门板是应用玄武岩纤维布进行低压树脂传递模塑工艺方法所制备的，玄武岩纤维汽车车门外板的制备方法，包括如下步骤：S101：准备玄武岩纤维编织物；S102：根据数模形状对织物下料；S103：RTM模具清理，涂脱模剂；S104：玄武岩纤维编织物铺层；S105：在模具预埋件位置将安装螺母6放入；S106：合模；S107：树脂注射；S108：加热固化；S109：脱模；S110：制品切割后处理；S111：喷涂。

上述技术方案中，S103中，用丙酮对模具表面进行清理，在上下模具表面及气缸用无尘布蘸取脱模剂擦拭，将清洁布蘸取脱模剂缠绕在铜棒上插入注射口和出胶口进行涂抹。S104中，玄武岩编织物铺放在模具中，选择标准铺层角度为0°、45°、-45°和90°。S105中，根据设计需要在铺设好的玄武岩纤维层中放置若干安装螺母6，位置模具中都有标识，在下料过程中，根据数模的操作，可以把安装螺母6放置在相应位置，并且在模具上与定位装置，确保在压制以及注胶的过程中安装螺母6不会发生移动。S106中，液压机的带动模具闭合，依靠导向柱辅助保证上下模位置对准。S107中，将相应的树脂和固化剂分别放在两个树脂罐中；树脂和固化剂混合前，分别搅拌抽真空除气泡。随后树脂与固化剂通过计量泵计量按照一定比例配比，注入静态混合器中混合均匀。最终混合后的树脂在泵的压力下注射入模具中。S108中，加热固化，模具在30min左右均匀升温至120～135℃，保持此温度1～1.5h，然后降温。S109中，当模具的温度降低到35～50℃进行脱模，根据液压机的脱模力，对产品进行脱模，如若产品不宜脱模时，要将下模具锁死，加大液压机的上工作平台脱模力，进行脱模；S110中，使用角磨机将产品的周边按照规定切割余量，并且清理安装螺母6的周围的积胶以及少许玄武岩纤维丝素。

本发明所提供的玄武岩纤维汽车车门外板，采用玄武岩纤维复合材料制成，有效的减轻了汽车的重量，实现了车辆的轻量化、节能减排、抗腐蚀性，汽车外门板一体成型，简化制造工艺，降低了后续的制造成本；增加防撞装置，提高对人员的保护作用；并且无后续拼装缝隙，外观更美观。

上述玄武岩纤维汽车车门外板仅是一种优选方案，具体并不局限于此，在此基础上可根据实际需要做出具有针对性的调整，从而得到不同的实施方式，车门外板本体1的边缘延伸部的上侧边、下侧边以及连接上侧边和下侧边的一个中侧边上均设有粘贴部3，排布的顺序可以是沿顺时针方向，使用三个间隔设置的粘贴部3将车门外板本体1与车门内板本体7粘结连接，另一个中侧边上在车门外板本体1成型时直接预埋有安装螺母6。也就是说，按顺时针方向，沿车门外板本体1的周向，在上侧边设有一个粘贴部3，与上侧边连接的下一个侧边可以设有一个粘贴部3，再下一个侧边也可以设有一个粘贴部3，即玄武岩纤维汽车车门外板中，车门外板本体1是通过三个间隔设置的粘贴部3与车门内板本体7粘结连接，另外一边采用的连接方式为安装连接螺栓8连接于安装螺母6连接，在这一边的连接强度最大，更能起到相互连接的作用。此种设置，能够更好地将车门外板本体1贴附于车门内板本体7上，从而起到良好地装饰作用。

在上述具体实施方式的基础上，本领域技术人员可以根据具体场合的不同，对玄武岩纤维汽车车门外板进行若干改变，车门外板本体1的上侧边、下侧边以及两个中侧边上均设有粘贴部3。也就是说，车门外板本体1的边缘全部选择粘贴部3，粘贴部3在车门外板本体1的四周均有分布，车门外板本体1和车门内板本体7的连接方式属于粘接方式，有效地提高了车门外板的应力均匀分布，使车门外板本体1和车门内板本体7能够很好地共同分担外部的作用，车门外板本体1与车门内板本体7连接时应力分布稳固；同时进一步降低了成本。

显然，在这种思想的指导下，本领域的技术人员可以根据具体场合的不同对上述具体实施方式进行若干改变，车门外板本体1的上侧边、下侧边以及两个中侧边上均预埋有安装螺母6。车门外板本体1和车门内板本体7的连接方式全部为螺栓螺母连接方式，采用机械连接方式，虽然成本较高，但连接强度较最高。

需要特别指出的是，本发明所提供的玄武岩纤维汽车车门外板不应被限制于此种情形，车门外板本体1临近车顶的上侧边可以具有折线部，侧边为折线边，粘贴部3安装于折线部处，方便粘贴部3固定，易于车门外板本体1和车门内板本体7粘接。

本发明所提供的玄武岩纤维汽车车门外板，在其它部件不改变的情况下，粘贴部3可以设置于折线部的临近折角处，折角处粘接紧密，车门外板本体1和车门内板本体7不易分离；也可以设置于折线部的直线区域处，易于连接长条形状的粘贴部3，增大粘贴部3的面积，使车门外板本体1和车门内板本体7粘接更牢固。

对于上述各个实施例中的玄武岩纤维汽车车门外板，可根据不同区域和应用在相应部位进行局部强化，比如在车门外板本体1的中间部位设置防撞加强区域5，防撞加强区域5处设置有结构加强件，增加车门整体的防撞性能。结构加强件通过高密度海绵弹簧层和泡沫塑料层制成，在车门发生撞击时，能很好地抵御压力，保护人员的安全。

为了进一步优化上述技术方案，结构加强件具体为车门防撞梁，车门防撞梁粘贴在车门外板本体1的防撞加强区域5处，连接方便、牢固。车门防撞梁通过玄武岩纤维夹层高密度海绵弹簧复合材料制成，不仅能够很好地实现轻量化设计师，还节能环保。通过车门防撞梁有效地提高了车门外板本体1的强度，进而有效提高了汽车在侧碰等情况下车门外板本体1的整体强度。

在上述各个具体实施例的基础上，车门外板本体1朝向汽车车门内板本体7的一侧且围绕外拉手4的四周是设有强度加强部2，通过强度补强结构提高外拉手4区域处的强度，结构更加合理。为了便于生产制造、节约制造成本，强度加强部2可以优选为加强筋。

基于上述实施例中提供的玄武岩纤维汽车车门外板，本发明还提供了一种汽车，该汽车包括车本体以及安装于车本体的玄武岩纤维汽车车门外板，其中玄武岩纤维汽车车门外板为上述实施例中任意一种玄武岩纤维汽车车门外板。由于该汽车采用了上述实施例中的玄武岩纤维汽车车门外板，所以该汽车的有益效果请参考上述实施例。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种汽车的玄武岩纤维汽车车门外板，其特征在于，包括通过玄武岩纤维复合材料制成的车门外板本体(1)以及安装于所述车门外板本体(1)的外拉手(4)，所述车门外板本体(1)的边缘延伸部设有若干个粘贴部(3)或/和预埋有若干个安装螺母(6)，多个所述粘贴部(3)或/和所述安装螺母(6)沿所述车门外板本体(1)的周向间隔设置，所述车门外板本体(1)与车门内板本体(7)通过粘接或者通过安装连接螺栓(8)连接。

2.根据权利要求1所述的玄武岩纤维汽车车门外板，其特征在于，所述车门外板本体(1)的边缘延伸部的上侧边、下侧边以及连接所述上侧边和所述下侧边的一个中侧边上均设有所述粘贴部(3)，另一个中侧边上在所述车门外板本体(1)成型时直接预埋有所述安装螺母(6)。

3.根据权利要求1所述的玄武岩纤维汽车车门外板，其特征在于，所述车门外板本体(1)的上侧边、下侧边以及两个中侧边上均设有所述粘贴部(3)。

4.根据权利要求1所述的玄武岩纤维汽车车门外板，其特征在于，所述车门外板本体(1)的上侧边、下侧边以及两个中侧边上均预埋有所述安装螺母(6)。

5.根据权利要求1-3任一项所述的玄武岩纤维汽车车门外板，其特征在于，所述车门外板本体(1)临近车顶的上侧边具有折线部，所述粘贴部(3)安装于所述折线部处。

6.根据权利要求5所述的玄武岩纤维汽车车门外板，其特征在于，所述粘贴部(3)设置于所述折线部的临近折角处，或者设置于所述折线部的直线区域处。

7.根据权利要求1-4任一项所述的玄武岩纤维汽车车门外板，其特征在于，所述车门外板本体(1)的中间部位设置有防撞加强区域(5)，所述防撞加强区域(5)处设置有结构加强件，所述结构加强件通过高密度海绵弹簧层和泡沫塑料层制成。

8.根据权利要求7所述的玄武岩纤维汽车车门外板，其特征在于，所述结构加强件具体为车门防撞梁，所述车门防撞梁通过玄武岩纤维夹层高密度海绵弹簧复合材料制成，所述车门防撞梁粘贴在所述车门外板本体(1)的所述防撞加强区域(5)处。

9.根据权利要求1-4任一项所述的玄武岩纤维汽车车门外板，其特征在于，所述车门外板本体(1)朝向所述汽车车门内板本体(7)的一侧且围绕所述外拉手(4)的四周是设有强度加强部(2)。

10.一种汽车，包括车本体以及安装于所述车本体的玄武岩纤维汽车车门外板，其特征在于，所述玄武岩纤维汽车车门外板具体为权利要求1至9任一项所述的玄武岩纤维汽车车门外板。