CN113858657A - 仪表盘横梁管及其制造方法和汽车 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种仪表盘横梁管及其制造方法和汽车，涉及汽车技术领域。其中，仪表盘横梁管制造方法包括：向碳纤维布中加入树脂和固化剂；将加入有树脂和固化剂的碳纤维布按照预设的方向在模具上进行层叠铺层，以形成碳纤维布层叠结构；固化碳纤维布层叠结构中的树脂；脱模，以得到仪表盘横梁管。仪表盘横梁管包括层叠设置且通过树脂形成一体结构的抗剪切第一碳纤维层、抗剪切第二碳纤维层、至少2层抗弯碳纤维层和至少2层抗拉碳纤维层和抗剪切碳纤维层。汽车包括上述的仪表盘横梁管。本发明提供的仪表盘横梁管及其制造方法和汽车，仪表盘横梁管的强度高、重量轻，装有上述仪表盘横梁管的汽车的重量轻、抗撞击性能好。
Description
技术领域
本发明涉及汽车技术领域，尤其涉及仪表盘横梁管及其制造方法和汽车。
背景技术
仪表盘横梁总成是设置于车身内，用于安装仪表盘、转向柱等部件的车身结构件，仪表盘横梁总成包括仪表盘横梁管以及设于仪表盘横梁管上的车身连接机构以及仪表盘连接机构，仪表盘横梁管用于支撑仪表盘和车身，同时还能在碰撞中起到吸能的作用。在车身设计中，对仪表盘横梁管的强度以及刚度有一定要求。
在现有技术中，仪表盘横梁管多由钢等金属材料制成。
现有的仪表盘横梁管的重量重，不利于整车的轻量化设计。
发明内容
本发明旨在提供仪表盘横梁管及其制造方法和汽车，以解决现有技术中仪表盘横梁管重量大的问题。
一方面，本发明提供一种仪表盘横梁管制造方法，该仪表盘横梁管制造方法包括：
向碳纤维布中加入树脂和固化剂。
将加入有树脂和固化剂的碳纤维布按照预设的方向在模具上进行层叠铺层，以形成碳纤维布层叠结构，其中，沿第一方向、第二方向、第三方向和第四方向均铺设有碳纤维布，且沿第一方向和沿第二方向均至少铺设有2层碳纤维布，第一方向与模具的轴向平行，第二方向与第一方向垂直，第三方向夹于第一方向与第二方向之间，第四方向与第三方向垂直，与按照第三方向铺层的碳纤维布的其中一侧相邻的碳纤维布按照第四方向铺层，按照第三方向铺层的碳纤维布与按照第四方向铺层的碳纤维布层数相等。
固化碳纤维布层叠结构中的树脂。
脱模，以得到仪表盘横梁管。
可选的，第三方向平分第一方向和第二方向形成的直角。
可选的，按照第三方向铺设的碳纤维布和按照第四方向铺设的碳纤维布均为偶数层，所有的按照第三方向铺设的碳纤维布在形成的碳纤维布层叠结构中对称分布，所有的按照第四方向铺设的碳纤维布在形成的碳纤维布层叠结构中对称分布。
可选的，位于形成的碳纤维布层叠结构的中间位置的碳纤维布沿第二方向铺设。
可选的，碳纤维布的体积大于碳纤维布的体积与加入的树脂和固化剂的体积之和的60％，加入的固化剂中含有30％～50％体积含量的玻璃化温度转换剂。
可选的，固化碳纤维布层叠结构中的树脂，具体包括：
在碳纤维布层叠结构的表面铺覆密封膜，使密封膜与模具形成密闭空间。
对密闭空间抽真空。
对密闭空间进行加热。
可选的，采用缠绕工艺将加入有树脂和固化剂的碳纤维布逐层缠绕在模具上。
可选的，每层碳纤维布均覆盖模具的大直径段和小直径段以及连接大直径段和小直径段的圆滑过渡段。
另一方面，本发明提供一种仪表盘横梁管，该仪表盘横梁管包括抗剪切第一碳纤维层、抗剪切第二碳纤维层、至少2层抗弯碳纤维层和至少2层抗拉碳纤维层。
所有的抗剪切第一碳纤维层、抗剪切第二碳纤维层、抗弯碳纤维层和抗拉碳纤维层层叠设置，且通过树脂固化形成一体结构。
抗拉碳纤维层的碳纤维走向沿第一方向，抗弯碳纤维层的碳纤维走向沿第二方向，抗剪切第一碳纤维层的碳纤维走向沿第三方向，抗剪切第二碳纤维层的碳纤维走向沿第四方向，第一方向与仪表盘横梁管的轴向平行，第二方向与第一方向垂直，第三方向夹于第一方向与第二方向之间，第四方向与第三方向垂直。
抗剪切第一碳纤维层和抗剪切第二碳纤维层相邻设置，抗剪切第一碳纤维层和抗剪切第二碳纤维层的层数相等。
再一方面，本发明提供一种汽车，该汽车包括：车身、仪表盘以及上述的仪表盘横梁管。
仪表盘横梁管上设有车身连接机构和仪表盘连接机构，仪表盘横梁管通过车身连接机构与车身紧固连接，仪表盘通过仪表盘连接机构与仪表盘横梁管紧固连接。
本发明提供的仪表盘横梁管制造方法及仪表盘横梁管和汽车，采用层叠铺设的碳纤维布制成仪表盘横梁管，碳纤维的密度远小于钢等金属材料的密度，可减轻仪表盘横梁管的重量，利于整车的轻量化设计。采用的至少2层沿第一方向铺设的碳纤维布保证了形成的仪表盘横梁管的抗拉强度，至少2层沿第二方向铺设的碳纤维布保证了形成的仪表盘横梁管的抗弯强度，相邻设置的沿第三方向和沿第四方向铺设的碳纤维布保证了形成的仪表盘的抗剪切强度，且可减少设置的用于抗剪切的碳纤维布的层数，形成的仪表盘横梁管的抗拉、抗弯和抗剪切的强度高，重量轻，可保证仪表盘横梁管上设置各种设备后的稳定性和使用寿命，采用上述铺层的碳纤维布通过树脂固化形成的仪表盘横梁管的强度更高，安装于车身上后，抗撞击性能也更好。
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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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为本发明提供的仪表盘横梁管制造方法的实施例的步骤流程图；
图2为本发明提供的仪表盘横梁管的实施例的一侧的剖视图；
图3为本发明提供的仪表盘横梁管的实施例的结构示意图。
附图标记说明：
100、仪表盘横梁管；
110、抗弯碳纤维层；
120、抗拉碳纤维层；
130、抗剪切碳纤维层；
131、抗剪切第二碳纤维层；
132、抗剪切第一碳纤维层；
140、第一段；
150、第二段。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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作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。
需要说明的是，术语“第一”、“第二”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”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在以上描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
现有的汽车中的仪表盘横梁管，多采用钢等金属材料制成，制成的仪表盘横梁管重量重，不利于整车的轻量化设计。
为解决上述技术问题，兼顾考虑仪表盘横梁管使用时承受仪表盘、空调系统等各种设备的强度，以及仪表盘横梁管与车身连接后的强度和抗撞击性能，本方案发明人采用层叠铺设的碳纤维布制成仪表盘横梁管，碳纤维的密度远小于钢等金属材料的密度，可减轻仪表盘横梁管的重量，利于整车的轻量化设计。采用的至少2层沿第一方向铺设的碳纤维布保证了形成的仪表盘横梁管的抗拉强度，至少2层沿第二方向铺设的碳纤维布保证了形成的仪表盘横梁管的抗弯强度，相邻设置的沿第三方向和沿第四方向铺设的碳纤维布保证了形成的仪表盘的抗剪切强度，且可减少设置的用于抗剪切的碳纤维布的层数，形成的仪表盘横梁管的抗拉、抗弯和抗剪切的强度高，重量轻，可保证仪表盘横梁管上设置各种设备后的稳定性和使用寿命，采用上述铺层的碳纤维布通过树脂固化形成的仪表盘横梁管的强度更高，安装于车身上后，抗撞击性能也更好。
下面结合具体实施例对本申请提供的仪表盘横梁管及其制造方法和汽车进行详细说明。
图1为提供的仪表盘横梁管制造方法的步骤流程图。如图1所示，本实施例提供的仪表盘横梁管制造方法，该仪表盘横梁管制造方法包括：
S100：向碳纤维布中加入树脂和固化剂。
S200：将加入有树脂和固化剂的碳纤维布按照预设的方向在模具上进行层叠铺层，以形成碳纤维布层叠结构，其中，沿第一方向、第二方向、第三方向和第四方向均铺设有碳纤维布，且沿第一方向和沿第二方向均至少铺设有2层碳纤维布，第一方向与模具的轴向平行，第二方向与第一方向垂直，第三方向夹于第一方向与第二方向之间，第四方向与第三方向垂直，与按照第三方向铺层的碳纤维布的其中一侧相邻的碳纤维布按照第四方向铺层，按照第三方向铺层的碳纤维布与按照第四方向铺层的碳纤维布层数相等。
S300：固化碳纤维布层叠结构中的树脂。
S400：脱模，以得到仪表盘横梁管。
在上述实施方式中，至少2层沿第一方向铺设的碳纤维布保证了形成的仪表盘横梁管的抗拉强度，至少2层沿第二方向铺设的碳纤维布保证了形成的仪表盘横梁管的抗弯强度，相邻设置的沿第三方向和沿第四方向铺设的碳纤维布保证了形成的仪表盘的抗剪切强度，且可减少设置的用于抗剪切的碳纤维布的层数，形成的仪表板横梁管的重量轻、强度高，安装于车身上后，利于整车的轻量化设计和提高整车的抗撞击性能。
可以理解的是，第三方向可为多种不同角度，如可为15°、30°、45°等方向，对应的，第四方向为-75°、-60°、-45°等方向。
可以理解的是，加入的树脂可为双酚性环氧树脂，固化剂可包括固化基剂，固化基剂可为多芳香型酚醛树脂，可以通过浸润、涂覆等方式向碳纤维布中加入树脂和固化。
在一些可能的实施方式中，第三方向平分第一方向和第二方向形成的直角。
如此设置，可保证在各个方向上均能有很好的抗剪切性能，形成的仪表盘横梁管的抗剪切性能更好。
在一些示例中，沿第三方向和沿第四方向均至少铺设有2层碳纤维布。
如此设置，利于保证形成的仪表盘横梁管的抗剪切的性能。
在步骤S200中，有多种铺层的方式。例如，在步骤S200中，碳纤维布单层厚度为0.3mm，碳纤维布可为8层，形成的碳纤维布层叠结构的总厚度为2.4mm。8层碳纤维布按照45°方向、-45°方向、0°方向、0°方向、90°方向、90°方向、-45°方向、45°方向依次在模具上进行铺层；或者，8层碳纤维布按照0°方向、0°方向、45°方向、-45°方向、-45°方向、45°方向、90°方向、90°方向依次在模具上进行铺层。
又如，在步骤S200中，碳纤维布单层厚度为0.3mm，碳纤维布可为10层，形成的碳纤维布层叠结构的总厚度为3mm。10层碳纤维布按照45°方向、-45°方向、0°方向、0°方向、90°方向、90°方向、0°方向、0°方向、-45°方向、45°方向依次在模具上进行铺层；或者，10层碳纤维布按照45°方向、-45°方向、90°方向、0°方向、0°方向、0°方向、0°方向、90°方向、-45°方向、45°方向依次在模具上进行铺层；或者，10层碳纤维布按照0°方向、0°方向、45°方向、-45°方向、90°方向、90°、-45°方向、45°方向、0°方向、0°方向依次在模具上进行铺层；或者，10层碳纤维布按照0°方向、0°方向、90°方向、45°方向、-45°方向、-45°方向、45°方向、90°方向、0°方向、0°方向依次在模具上进行铺层。
再如，在步骤S200中，碳纤维布单层厚度为0.3mm，碳纤维布可为12层，形成的碳纤维布层叠结构的总厚度为3.6mm。12层碳纤维布按照45°方向、-45°方向、45°方向、-45°方向、0°方向、0°方向、90°方向、90°方向、-45°方向、45°方向、-45°方向、45°方向依次在模具上进行铺层；或者，12层碳纤维布按照45°方向、-45°方向、0°方向、0°方向、45°方向、-45°方向、-45°方向、45°方向、90°方向、90°方向、-45°方向、45°方向依次在模具上进行铺层；或者，12层碳纤维布按照45°方向、-45°方向、0°方向、0°方向、90°方向、90°方向、90°方向、90°方向、0°方向、0°方向、-45°方向、45°方向依次在模具上进行铺层；或者，12层碳纤维布按照0°方向、0°方向、45°方向、-45°方向、90°方向、90°方向、90°方向、90°方向、-45°方向、45°方向、0°方向、0°方向依次在模具上进行铺层。
上述的0°方向为第一方向，90°方向为第二方向，45°方向为第三方向，-45°方向为第四方向。
当然，也可采用单层厚度为0.4mm的碳纤维布，单层碳纤维布的厚度可根据需要而定。
在一些可能的实施方式中，按照第三方向铺设的碳纤维布和按照第四方向铺设的碳纤维布均为偶数层，所有的按照第三方向铺设的碳纤维布在形成的碳纤维布层叠结构中对称分布，所有的按照第四方向铺设的碳纤维布在形成的碳纤维布层叠结构中对称分布。
如此设置，形成的仪表盘横梁管内外两侧的抗剪切性能更加均衡，形成的仪表盘横梁管整体的强度高。
在一些可能的实施方式中，位于形成的碳纤维布层叠结构的中间位置的碳纤维布沿第二方向铺设。
由于形成的仪表盘横梁管上须要挂设各种部件，对抗弯性能要求高。如此设置，形成的仪表盘横梁管的抗弯性能更好，在抗弯性能相同的情况下，可减少铺设的用于抗弯的碳纤维布的层数。
举例来说，碳纤维布为10层，10层碳纤维布按照45°方向、-45°方向、0°方向、0°方向、90°方向、90°方向、0°方向、0°方向、-45°方向、45°方向依次在模具上进行铺层；或者，10层碳纤维布按照0°方向、0°方向、45°方向、-45°方向、90°方向、90°、-45°方向、45°方向、0°方向、0°方向依次在模具上进行铺层。
在一些可能的实施方式中，碳纤维布的体积大于碳纤维布的体积与加入的树脂和固化剂的体积之和的60％。
如此设置，最后形成的仪表盘横梁管中的碳纤维的体积含量大于60％，可保证形成的仪表盘横梁管的强度，树脂含量较少，可减轻形成的仪表盘横梁管的重量。
在一些可能的实施方式中，加入的固化剂中还包括玻璃化温度转换剂，加入的固化剂中含有30％～50％体积含量的玻璃化温度转换剂。玻璃化温度转换剂可为多异氰酸酯或多异丁腈。
如此设置，可提高形成的仪表盘横梁管的树脂的玻璃化转换温度，使形成的仪表盘横梁管的树脂的玻璃化转换温度大于100℃，可确保夏天高温环境下仪表盘横梁管的强度和可靠性。
例如，在选用双酚性环氧树脂，并在以多芳香型酚醛树脂作为固化剂，以多异氰酸酯作为玻璃化温度转换剂时，可体积份计，双酚性环氧树脂占100份，多芳香型酚醛树脂占20份，多异氰酸酯占20份。
在一些可能的实施方式中，在步骤S300中，采用真空袋压法，具体包括：
在碳纤维布层叠结构的表面铺覆密封膜，使密封膜与模具形成密闭空间。
对密闭空间抽真空。
对密闭空间进行加热。
如此设置，树脂固化快，最后形成的仪表盘横梁管各层紧密，形成的仪表盘横梁管的强度高。
在一些可能的实施方式中，采用缠绕工艺将加入有树脂和固化剂的碳纤维布逐层缠绕在模具上。
如此设置，便于铺层，且各层铺设均匀。
在一些可能的实施方式中，每层碳纤维布均覆盖模具的大直径段和小直径段以及连接大直径段和小直径段的圆滑过渡段。
如此设置，形成的仪表盘横梁管包括大小不同管径的两段，形成的仪表盘横梁管的模态试验的性能好，形成的大小不同管径的两段为一体结构，强度高，不易损坏。
在将加入有树脂和固化剂的碳纤维布按照预设的方向在模具上进行层叠铺层，以形成碳纤维布层叠结构的步骤之前，还包括步骤：
通过仿真计算，确定需要的碳纤维布的厚度以及各方向上所需铺设的碳纤维布的层数。
如此设置，可根据需求选用碳纤维布，在确保形成的仪表盘横梁管的强度的基础上，可最大限度的减少碳纤维布的用量，利于节约成本和减轻重量。
图2为提供的仪表盘横梁管的实施例的一侧的剖视图。
如图2所示，本实施例提供的仪表盘横梁管100，该仪表盘横梁管100包括抗剪切第一碳纤维层132、抗剪切第二碳纤维层131、至少2层抗弯碳纤维层110和至少2层抗拉碳纤维层120。
所有的抗剪切第一碳纤维层132、抗剪切第二碳纤维层131、抗弯碳纤维层110和抗拉碳纤维层120层叠设置，且通过树脂固化形成一体结构。
抗拉碳纤维层120的碳纤维走向沿第一方向，抗弯碳纤维层110的碳纤维走向沿第二方向，抗剪切第一碳纤维层132的碳纤维走向沿第三方向，抗剪切第二碳纤维层131的碳纤维走向沿第四方向，第一方向与仪表盘横梁管100的轴向平行，第二方向与第一方向垂直，第三方向夹于第一方向与第二方向之间，第四方向与第三方向垂直。
抗剪切第一碳纤维层132和抗剪切第二碳纤维层131相邻设置，抗剪切第一碳纤维层132和抗剪切第二碳纤维层131的层数相等。
在上述实施例中，至少2层抗拉碳纤维层120保证了形成的仪表盘横梁管100的抗拉强度，至少2层抗弯碳纤维层110保证了形成的仪表盘横梁管100的抗弯强度，相邻设置的抗剪切第一切碳纤维层132和抗剪切第二切碳纤维层131保证了形成的仪表盘的抗剪切强度，且可减少设置的用于抗剪切的碳纤维的层数，仪表盘横梁管100的强度高、重量轻，安装于车身上后，利于整车的轻量化设计和提高整车的抗撞击性能。
可以理解的是，相邻的一层抗剪切第一碳纤维层132和一层抗剪切第二碳纤维层131形成一层实现抗剪切性能的抗剪切碳纤维层130。
在一些可能的实施方式中，第三方向平分第一方向和第二方向形成的直角。
如此设置，可保证在各个方向上均能有很好的抗剪切性能，形成的仪表盘横梁管100的抗剪切性能更好。
在一些可能的实施方式中，抗剪切第一碳纤维层132和抗剪切第二碳纤维层131均至少设有2层。
如此设置，利于保证形成的仪表盘横梁管100的抗剪切的性能。
例如，抗弯碳纤维层110、抗拉碳纤维层120和抗剪切碳纤维层130各设置2层，每层抗剪切碳纤维层130包括一层抗剪切第一碳纤维层132和一层抗剪切第二碳纤维层131。仪表盘横梁管100按照抗剪切第一碳纤维层132、抗剪切第二碳纤维层131、抗拉碳纤维层120、抗拉碳纤维层120、抗弯碳纤维层110、抗弯碳纤维层110、抗剪切第二碳纤维层131、抗剪切第一碳纤维层132依次层叠；或者，按照抗拉碳纤维层120、抗拉碳纤维层120、抗剪切第一碳纤维层132、抗剪切第二碳纤维层131、抗剪切第二碳纤维层131、抗剪切第一碳纤维层132、抗弯碳纤维层110、抗弯碳纤维层110依次层叠。
又如，抗弯碳纤维层110和抗剪切碳纤维层130各设置2层，抗拉碳纤维层120设置4层，每层抗剪切碳纤维层130包括一层抗剪切第一碳纤维层132和一层抗剪切第二碳纤维层131。仪表盘横梁管100按照抗剪切第一碳纤维层132、抗剪切第二碳纤维层131、抗拉碳纤维层120、抗拉碳纤维层120、抗弯碳纤维层110、抗弯碳纤维层110、抗拉碳纤维层120、抗拉碳纤维层120、抗剪切第二碳纤维层131、抗剪切第一碳纤维层132依次层叠；或者，按照抗剪切第一碳纤维层132、抗剪切第二碳纤维层131、抗弯碳纤维层110、抗拉碳纤维层120、抗拉碳纤维层120、抗拉碳纤维层120、抗拉碳纤维层120、抗弯碳纤维层110、抗剪切第二碳纤维层131、抗剪切第一碳纤维层132依次层叠；或者，按照抗拉碳纤维层120、抗拉碳纤维层120、抗剪切第一碳纤维层132、抗剪切第二碳纤维层131、抗弯碳纤维层110、抗弯碳纤维层110、抗剪切第二碳纤维层131、抗剪切第一碳纤维层132、抗拉碳纤维层120、抗拉碳纤维层120依次层叠；或者，按照抗拉碳纤维层120、抗拉碳纤维层120、抗弯碳纤维层110、抗剪切第一碳纤维层132、抗剪切第二碳纤维层131、抗剪切第二碳纤维层131、抗剪切第一碳纤维层132、抗弯碳纤维层110、抗拉碳纤维层120、抗拉碳纤维层120依次层叠。
在一些可能的实施方式中，抗剪切第一碳纤维层132和抗剪切第二碳纤维层131均为偶数层，所有的抗剪切第一碳纤维层132在形成的仪表盘横梁管100的结构层中对称分布，所有的抗剪切第二碳纤维层131在形成的仪表盘横梁管100的结构层中对称分布。
如此设置，仪表盘横梁管100内外两侧的抗剪切性能更加均衡，强度更高。
在一些可能的实施方式中，位于形成的仪表盘横梁管100的结构层的中间位置的碳纤维层为抗弯碳纤维层110。
在一些可能的实施方式中，仪表盘横梁管100中的碳纤维的体积含量大于仪表盘横梁管100体积的60％。
如此设置，仪表盘横梁管100的强度高，树脂含量较少，仪表盘横梁管100的重量轻。
在一些可能的实施方式中，仪表盘横梁管100中含有玻璃化温度转换剂。玻璃化温度转换剂可为多异氰酸酯或多异丁腈。
如此，利于提高仪表盘横梁管100中树脂的玻璃化转换温度。
图3为提供的仪表盘横梁管的实施例的结构示意图。如图3所示，在一些可能的实施方式中，仪表盘横梁管100包括第一段140和第二段150，第一段140的管径大于第二段150的管径，第一段140和第二段150为一体结构。
如此设置，利于提高仪表盘横梁管100的模态试验的性能，且仪表盘横梁管100的强度高，不易损坏。
本实施例提供的汽车，该汽车包括：车身、仪表盘以及上述的任一实施例的仪表盘横梁管。
仪表盘横梁管上设有车身连接机构和仪表盘连接机构，仪表盘横梁管通过车身连接机构与车身紧固连接，仪表盘通过仪表盘连接机构与仪表盘横梁管紧固连接。
在上述实施例中，汽车的重量轻，且抗撞击性能好。
在一些示例中，车身连接机构和仪表盘连接机构胶粘固定于仪表盘横梁管的表面。
如此设置，与车身连接机构和仪表盘连接机构连接时无须在仪表盘横梁管上开设孔槽，连接方便，且可避免开设的孔槽影响仪表盘横梁管的强度等性能。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种仪表盘横梁管制造方法，其特征在于，包括：
向碳纤维布中加入树脂和固化剂；
将加入有所述树脂和所述固化剂的所述碳纤维布按照预设的方向在模具上进行层叠铺层，以形成碳纤维布层叠结构，其中，沿第一方向、第二方向、第三方向和第四方向均铺设有所述碳纤维布，且沿所述第一方向和沿所述第二方向均至少铺设有2层所述碳纤维布，所述第一方向与所述模具的轴向平行，所述第二方向与所述第一方向垂直，所述第三方向夹于所述第一方向与所述第二方向之间，所述第四方向与所述第三方向垂直，与按照所述第三方向铺层的所述碳纤维布的其中一侧相邻的所述碳纤维布按照所述第四方向铺层，按照所述第三方向铺层的所述碳纤维布与按照所述第四方向铺层的所述碳纤维布层数相等；
固化所述碳纤维布层叠结构中的树脂；
脱模，以得到仪表盘横梁管。
2.根据权利要求1所述的仪表盘横梁管制造方法，其特征在于，所述第三方向平分所述第一方向和所述第二方向形成的直角。
3.根据权利要求1所述的仪表盘横梁管制造方法，其特征在于，按照所述第三方向铺设的所述碳纤维布和按照所述第四方向铺设的所述碳纤维布均为偶数层，所有的按照所述第三方向铺设的所述碳纤维布在形成的所述碳纤维布层叠结构中对称分布，所有的按照所述第四方向铺设的所述碳纤维布在形成的所述碳纤维布层叠结构中对称分布。
4.根据权利要求1所述的仪表盘横梁管制造方法，其特征在于，位于形成的所述碳纤维布层叠结构的中间位置的所述碳纤维布沿所述第二方向铺设。
5.根据权利要求1所述的仪表盘横梁管制造方法，其特征在于，所述碳纤维布的体积大于所述碳纤维布的体积与加入的所述树脂和所述固化剂的体积之和的60％，加入的所述固化剂中含有30％～50％体积含量的玻璃化温度转换剂。
6.根据权利要求1所述的仪表盘横梁管制造方法，其特征在于，固化所述碳纤维布层叠结构中的树脂，具体包括：
在所述碳纤维布层叠结构的表面铺覆密封膜，使所述密封膜与所述模具形成密闭空间；
对所述密闭空间抽真空；
对所述密闭空间进行加热。
7.根据权利要求1所述的仪表盘横梁管制造方法，其特征在于，采用缠绕工艺将加入有树脂和固化剂的所述碳纤维布逐层缠绕在所述模具上。
8.根据权利要求1所述的仪表盘横梁管制造方法，其特征在于，每层所述碳纤维布均覆盖所述模具的大直径段和小直径段以及连接所述大直径段和所述小直径段的圆滑过渡段。
9.一种仪表盘横梁管，其特征在于，包括抗剪切第一碳纤维层、抗剪切第二碳纤维层、至少2层抗弯碳纤维层和至少2层抗拉碳纤维层；
所有的所述抗剪切第一碳纤维层、所述抗剪切第二碳纤维层、所述抗弯碳纤维层和所述抗拉碳纤维层层叠设置，且通过树脂固化形成一体结构；
所述抗拉碳纤维层的碳纤维走向沿第一方向，所述抗弯碳纤维层的碳纤维走向沿第二方向，所述抗剪切第一碳纤维层的碳纤维走向沿第三方向，所述抗剪切第二碳纤维层的碳纤维走向沿第四方向，所述第一方向与所述仪表盘横梁管的轴向平行，所述第二方向与所述第一方向垂直，所述第三方向夹于所述第一方向与所述第二方向之间，所述第四方向与所述第三方向垂直；
所述抗剪切第一碳纤维层和所述抗剪切第二碳纤维层相邻设置，所述抗剪切第一碳纤维层和所述抗剪切第二碳纤维层的层数相等。
10.一种汽车，其特征在于，包括：车身、仪表盘以及如权利要求9所述的仪表盘横梁管；
所述仪表盘横梁管上设有车身连接机构和仪表盘连接机构，所述仪表盘横梁管通过所述车身连接机构与所述车身紧固连接，所述仪表盘通过所述仪表盘连接机构与所述仪表盘横梁管紧固连接。
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