CN111186498A - 一种轻质高强度车厢侧板 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种轻质高强度车厢侧板，包括内面板、外面板和夹芯材料，所述外面板成条状结构，若干个外面板固定在内面板的一侧，若干外面板之间相互平行设置，外面板朝向内面板的一侧折弯形成有凹槽，夹芯材料填充于凹槽内。本发明采用复合材料真空辅助工艺生产的板材与轻质夹芯复合而成，该复合板既具有波纹板的抗弯性能，也兼具普通夹芯板的抗压抗冲击性能等优势。在设计中，将预成型的内面板以及轻质夹芯作为外面板的模具，成型出的外面板能够与芯材完美贴合并且节约了大量的模具费用。轻质夹芯如轻木或硬质泡沫相较于蜂窝结构，便于切割加工，可以满足各种波纹形状的要求，并且密度也与蜂窝芯相近。
Description
技术领域
本发明属于物流车厢技术领域，尤其是涉及一种轻质高强度车厢侧板。
背景技术
现有的物流车厢板材主要有两大类，波纹板以及夹芯板。大部分金属物流车车厢侧板多用金属波纹板，其特点是强度高，且板材与金属框架可焊接，有足够的连接强度。但是车厢的制作需要一定的工装且单板重量高，需要对金属进行防腐等表面处理。而为了应对车厢越来越严苛的减重需求，现在的车厢广泛使用夹芯复合板。
较为常用的有PP蜂窝夹芯板以及泡沫夹芯板：
1.pp蜂窝板：作为车厢板，是一种有着优异的抗压抗冲击性能的板材，并且无毒环保，化学性能好。缺点是蜂窝芯加工性差，不能成型出复杂型面。最主要的是蜂窝板的抗弯性能主要来源于面板，蜂窝自身的抗弯能力较低，同时蜂窝芯与面板容易产生分层。因此在作为车厢侧板时会产生较大的变形。
2.泡沫夹芯板：多采用聚氨酯这类硬质泡沫作为夹芯，这种板材成本较低且成型简单，但这种板材多具有易燃、有毒等问题。
复合材料车厢的广泛应用是车厢减重的一大趋势，因此夹芯板车厢现在有了广泛的使用。然而夹芯板抗弯能力低，为了解决车厢侧板变形大的问题，目前主要有两种解决办法：(1)减小蜂窝孔或增厚以增加强度；(2)在车厢上加装加强梁来减少侧板的变形。以上这两种方法都会提高重量，因此需要一种新的侧板设计来解决这一问题。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在利用纤维增强复合材料易于成型复杂型面的特点，设计了一种具有波纹结构的复合材料夹芯板，在满足减重需求的同时具有比较高的抗弯能力，主要应用于车厢侧板。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种轻质高强度车厢侧板，包括内面板、外面板和夹芯材料，所述外面板成条状结构，若干个外面板固定在内面板的一侧，若干外面板之间相互平行设置，外面板朝向内面板的一侧折弯形成有凹槽，夹芯材料填充于凹槽内。
进一步，所述夹芯材料为轻木夹芯。
进一步，通过真空辅助工艺将外面板在夹芯材料上方成型。
进一步，夹芯材料的表面设有一层胶膜。
进一步，凹槽的纵截面呈等腰梯形结构。
进一步，内面板和外面板均采用纤维增强复合材料。
相对于现有技术，本发明所述的轻质高强度车厢侧板具有以下优势：1、本发明采用复合材料真空辅助工艺生产的板材与轻质夹芯复合而成，该复合板既具有波纹板的抗弯性能，也兼具普通夹芯板的抗压抗冲击性能等优势。
2、在设计中，将预成型的内面板以及轻质夹芯作为外面板的模具，成型出的外面板能够与芯材完美贴合并且节约了大量的模具费用。
3、轻质夹芯如轻木或硬质泡沫相较于蜂窝结构，便于切割加工，可以满足各种波纹形状的要求，并且密度也与蜂窝芯相近。
4、成型方便，满足减重需求，增加了板材抗弯能力。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的主视图；
附图标记说明：
1-内面板；2-外面板；3-夹芯材料。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如图1-2所示，一种轻质高强度车厢侧板，包括内面板1、外面板2和夹芯材料3，内面板1和外面板2均采用纤维增强复合材料。所述外面板2成条状结构，若干个外面板2固定在内面板1的一侧，若干外面板2之间相互平行设置，外面板2朝向内面板1的一侧折弯形成有凹槽，凹槽的纵截面呈等腰梯形结构。夹芯材料3的形状也加工成梯形结构，夹芯材料3填充于凹槽内。夹芯材料3需要有较高的抗压强度与低孔隙率，选用的轻木夹芯，轻木夹芯需根据设计尺寸切削。
制作时，需要预先成型出内面板1。将轻木夹芯根据设计间距固定于内面板1上方，再利用真空辅助工艺将外面板在轻质夹芯上方成型。成型后的板材需要留出车厢装配的边缘面板。
板材尺寸、芯材尺寸、芯材间隔均可随实际车厢尺寸及工况需求进行调整。
面板基体选材可以选用不饱和聚酯、酚醛树脂、乙烯基树脂、聚氨酯树脂等，增强纤维可选用玻璃纤维、碳纤维、聚酰亚胺纤维等，夹芯材料3可选用轻木、硬质泡沫等。
可以在内面板成型模具上加入定位点，以利于夹芯材料在其上方的定位，夹芯材料3表面可以加一层胶膜来增强结合强度。
以某车厢侧板尺寸为4.1m*2.1m为例，
1.使用复合材料模压成型工艺先预成型内面板，厚度1mm；
2.将轻木夹芯切削成下底为300mm，高度为18mm的梯形，通过胶膜固定在内面板1上方，每块芯材间距为100mm，共计10块芯材。
3.在芯材上方进行纤维铺层，通过真空辅助工艺固化成型外面板2。
4.整体成型以后进行修边，处理。需确保四周留出50mm的装配空间，可进行铆接。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种轻质高强度车厢侧板，其特征在于：包括内面板(1)、外面板(2)和夹芯材料(3)，所述外面板(2)成条状结构，若干个外面板(2)固定在内面板(1)的一侧，若干外面板(2)之间相互平行设置，外面板(2)朝向内面板(1)的一侧折弯形成有凹槽，夹芯材料(3)填充于凹槽内。
2.根据权利要求1所述的轻质高强度车厢侧板，其特征在于：所述夹芯材料(3)为轻木夹芯。
3.根据权利要求2所述的轻质高强度车厢侧板，其特征在于：通过真空辅助工艺将外面板(2)在夹芯材料(3)上方成型。
4.根据权利要求1所述的轻质高强度车厢侧板，其特征在于：夹芯材料(3)的表面设有一层胶膜。
5.根据权利要求1-4任一项所述的轻质高强度车厢侧板，其特征在于：凹槽的纵截面呈等腰梯形结构。
6.根据权利要求1所述的轻质高强度车厢侧板，其特征在于：内面板(1)和外面板(2)均采用纤维增强复合材料。
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