CN209852247U - 一种汽车热塑连续纤维前后防撞梁 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种汽车热塑连续纤维前后防撞梁，具体涉及防撞梁领域，包括防撞梁，所述防撞梁包括连续纤维层、热塑塑料层和涂料层，所述连续纤维层上固定连接有热塑塑料层，所述热塑塑料层的外表面固定连接有涂料层，所述防撞梁是分为防撞梁主板、第一圆弧板、限位板和防撞梁侧面板，所述防撞梁主板的上下两面通过第一圆弧板固定连接有防撞梁侧面板，所述防撞梁侧面板的边缘部固定连接有限位板，所述防撞梁呈U字型，所述防撞梁主板的一侧设有焊接的第二固定板，所述第二固定板为吸能盒的顶面。本实用新型相较于以往的防撞梁成本更低，重量更轻且保持良好的物理性能，更具有推广性，与吸能盒连接的更加牢靠，传导吸能效果更好。

Description

一种汽车热塑连续纤维前后防撞梁

技术领域

本实用新型涉及防撞梁技术领域，更具体地说，本实用新型涉及一种汽车热塑连续纤维前后防撞梁。

背景技术

连续纤维增强热塑性复合材料由于其轻质、高刚度、高韧性等特性,在汽车工业，航空航天，军工，电子等诸多领域已经广泛的应用。

目前，汽车前后防撞梁主要使用的三种材料有钢、玻璃纤维和铝合金等轻金属合金。玻璃纤维达不到碰撞要求，除非厚度很大；最为广泛的是高强度钢材，在对汽车轻量化的重视，保证强度前提下，有了铝合金等轻金属合金材料，重量大大减轻；在工艺上，钢材质中较厚的钢板采用冲压(冷冲或者热冲)，薄或强度低的钢板采用辊压工艺，多为多层，形状如“目”字形。铝合金前后防撞梁目前多数采用辊压工艺。

但是上述技术方案在实际运用时，仍旧存在较多缺点，如几种材料都在成本、强度和轻量化等方面各有优劣，没有统筹兼顾的特性。

实用新型内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本实用新型的实施例提供一种汽车热塑连续纤维前后防撞梁，通过设置用连续纤维和热塑塑料合成连续纤维热塑性复合材料，经过模具一体成型制造的防撞梁，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种汽车热塑连续纤维前后防撞梁，包括防撞梁，所述防撞梁包括连续纤维层、热塑塑料层和涂料层，所述连续纤维层上固定连接有热塑塑料层，所述热塑塑料层的外表面固定连接有涂料层，所述防撞梁是分为防撞梁主板、第一圆弧板、限位板和防撞梁侧面板，所述防撞梁主板的上下两面通过第一圆弧板固定连接有防撞梁侧面板，所述防撞梁侧面板的边缘部固定连接有限位板，所述防撞梁呈U字型，所述防撞梁主板的一侧设有焊接的第二固定板，所述第二固定板为吸能盒的顶面，所述吸能盒通过底部固定连接的第一固定板固定连接车体前后端；

所述吸能盒包括第一开孔、第二圆弧板、第一支撑板、第二支撑板、第二固定板和第三圆弧板，所述第二固定板的通过两侧的第三圆弧板固定连接第一支撑板，所述第一支撑板通过两侧的第二圆弧板固定连接第二支撑板，所述第二支撑板的中部位置开设有第一开孔。

在一个优选地实施方式中，所述防撞梁主板靠近一端部的位置开设有孔洞。

在一个优选地实施方式中，所述吸能盒上部小下部宽，呈梯形结构。

在一个优选地实施方式中，所述吸能盒顶部的第二固定板、第三圆弧板以及两侧面的第一支撑板与U字型防撞梁的防撞梁主板、第一圆弧板和防撞梁侧面板固定贴合。

在一个优选地实施方式中，所述第一固定板上均匀开设有若干第二开孔。

在一个优选地实施方式中，所述连续纤维层通过玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、植物纤维、以及玄武岩纤维织造成型。

本实用新型的技术效果和优点：

1、本实用新型通过采用连续纤维层、热塑塑料层和涂料层经过模具制造而成的U字型防撞梁，进行力量的传输和吸收，采用的连续纤维作为增强材料，热塑塑料为树脂基体加热加压成型的防撞梁，能根据受力情况合理安排且纤维的配置，使得制件的成本更低，重量更轻且保持良好的物理性能；

2、通过将吸能盒通过底部固定连接的第一固定板固定连接到车体的前后两端，吸能盒的顶部与防撞梁进行多面固定焊接或铆接，当物体与防撞梁撞击，多面的连接点能快速大范围的进行力量的传输和吸收，通过吸能盒宽度的变化，在碰撞过程中可以起到渐进吸能的效果，能够有效降低碰撞力对车辆的冲击，防撞击效果更好，车体和防撞梁的损坏程度更低。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。

图2为本实用新型的整体结构示意图中A的结构示意图。

图3为本实用新型的防撞梁剖视图。

图4为本实用新型的防撞梁侧面结构示意图。

图5为本实用新型的吸能盒整体结构示意图。

附图标记为：1防撞梁、2孔洞、3吸能盒、4第一固定板、5第一圆弧板、6防撞梁侧面板、7限位板、8第一开孔、9第二圆弧板、10第一支撑板、11第二支撑板、12第二开孔、13第二固定板、14第三圆弧板、15连续纤维层、16热塑塑料层、17涂料层。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

如附图1、附图2和附图3所示的一种汽车热塑连续纤维前后防撞梁，包括防撞梁1，所述防撞梁1包括连续纤维层15、热塑塑料层16和涂料层17，所述连续纤维层15上固定连接有热塑塑料层16，所述热塑塑料层16的外表面固定连接有涂料层17，所述防撞梁1是分为防撞梁主板18、第一圆弧板5、限位板7和防撞梁侧面板6，所述防撞梁主板18的上下两面通过第一圆弧板5固定连接有防撞梁侧面板6，所述防撞梁侧面板6的边缘部固定连接有限位板7，所述防撞梁1呈U字型，所述防撞梁主板18的一侧设有焊接的第二固定板13，所述第二固定板13为吸能盒3的顶面，所述吸能盒3通过底部固定连接的第一固定板4固定连接车体前后端；

所述防撞梁主板18靠近一端部的位置开设有孔洞2；

所述连续纤维层15通过玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、植物纤维、以及玄武岩纤维织造成型。

实施方式具体为：将连续纤维层15和热塑塑料层16模压成型的防撞梁1表面喷涂上涂料层17，用焊接或者铆接的方式与吸能盒3固定连接，当车辆即将与物体发生撞击，由续纤维层15、热塑塑料层16和涂料层17组成的防撞梁1前端面，防撞梁主板18先行与其发生碰撞，对碰撞产生的冲击能可以进行很好的吸收，既降低了对碰撞物的伤害，又提高了驾驶员和乘客的安全性，通过第一圆弧板5和防撞梁侧面板6固定连接在防撞梁主板18上的限位板7，能够在物体与防撞梁主板18发生碰撞后防止物体向吸能盒3冲击，减少对吸能盒3的影响，同时第一圆弧板5的设计能够便于脱模，且能够在发生碰撞时产生更好的力量吸收。

如附图1、附图3、附图4与附图5所示的一种汽车热塑连续纤维前后防撞梁，还包括吸能盒3，所述吸能盒3包括第一开孔8、第二圆弧板9、第一支撑板10、第二支撑板11、第二固定板13和第三圆弧板14，所述第二固定板13的通过两侧的第三圆弧板14固定连接第一支撑板10，所述第一支撑板10通过两侧的第二圆弧板9固定连接第二支撑板11，所述第二支撑板11的中部位置开设有第一开孔8；

所述吸能盒3上部小下部宽，呈梯形结构；

所述吸能盒3顶部的第二固定板13、第三圆弧板14以及两侧面的第一支撑板10与U字型防撞梁1的防撞梁主板18、第一圆弧板5和防撞梁侧面板6固定贴合。

实施方式具体为：通过在防撞梁主板18的一侧固定连接吸能盒3，吸能盒3的上端面第二固定板13与防撞梁主板18固定连接，上端面第二固定板13两侧通过第三圆弧板14固定连接的第一支撑板10与防撞梁主板18上下两端通过第一圆弧板5固定连接的防撞梁侧面板6固定连接，将螺钉通过吸能盒3底部固定连接的第一固定板4上均匀开设的第二开孔12，与车体的前后端固定连接，在防撞梁1与物体发生碰撞时，防撞梁1将力量进行吸收并传递，与防撞梁1固定连接的吸能盒3吸收撞击力，由于吸能盒3上部小下部宽，力量更容易进行吸收。

本实用新型工作原理：

参照说明书附图1、附图2和附图3，本实用新型通过用连续纤维层15、热塑塑料层16和涂料层17经过模具制造而成的U字型防撞梁1，进行力量的传输和吸收；

参照说明书附图1、附图3、附图4与附图5，通过将吸能盒3通过底部固定连接的第一固定板4固定连接到车体的前后两端，吸能盒3的顶部与防撞梁1进行多面固定焊接或铆接，当物体与防撞梁撞击，多面的连接点能快速大范围的进行力量的传输和吸收；

本实用新型在实际使用时，首先将连续纤维15预先织成所需形状的两维或三维织物，织物环绕在纱架上，连续纤维织物排布进入展丝系统，用收卷棍环绕拉扯，在展丝系统与收卷棍之间设置熔体浸渍槽，将热塑塑料16通过挤出机到达熔体浸渍槽，连续纤维15织成的织物在经过熔体浸渍槽后，两者经过冷却成型得到连续纤维热塑性复合材料，往模具内加入计算好的制得的半成品连续纤维热塑性复合材料，使阳模和阴模闭合，合模时先要快速，待阴阳模快接触时改为慢速，先快后慢的操作方法有利于缩短非生产时间，防止模具擦伤，避免模槽中原料因合模过快而被空气带出，同时在闭模后要进行不断地排气，避免成型后内部有气泡，在模压温度下保持一段时间后，将模具上的成型杆拧脱，进行防撞梁1的脱模，用压缩空气吹洗模腔和模具的模面，继续注入制得的半成品连续纤维热塑性复合材料，将脱模后的防撞梁1置于较高温度下进行后处理，减少其内部的水分和挥发物，后进行喷洒货涂抹涂料层17。

最后应说明的几点是：首先，在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变；

其次：本实用新型公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计，在不冲突情况下，本实用新型同一实施例及不同实施例可以相互组合；

最后：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种汽车热塑连续纤维前后防撞梁，包括防撞梁(1)，其特征在于：所述防撞梁(1)包括连续纤维层(15)、热塑塑料层(16)和涂料层(17)，所述连续纤维层(15)上固定连接有热塑塑料层(16)，所述热塑塑料层(16)的外表面固定连接有涂料层(17)，所述防撞梁(1)是分为防撞梁主板(18)、第一圆弧板(5)、限位板(7)和防撞梁侧面板(6)，所述防撞梁主板(18)的上下两面通过第一圆弧板(5)固定连接有防撞梁侧面板(6)，所述防撞梁侧面板(6)的边缘部固定连接有限位板(7)，所述防撞梁(1)呈U字型，所述防撞梁主板(18)的一侧设有焊接的第二固定板(13)，所述第二固定板(13)为吸能盒(3)的顶面，所述吸能盒(3)通过底部固定连接的第一固定板(4)固定连接车体前后端；

所述吸能盒(3)包括第一开孔(8)、第二圆弧板(9)、第一支撑板(10)、第二支撑板(11)、第二固定板(13)和第三圆弧板(14)，所述第二固定板(13)的通过两侧的第三圆弧板(14)固定连接第一支撑板(10)，所述第一支撑板(10)通过两侧的第二圆弧板(9)固定连接第二支撑板(11)，所述第二支撑板(11)的中部位置开设有第一开孔(8)。

2.根据权利要求1所述的一种汽车热塑连续纤维前后防撞梁，其特征在于：所述防撞梁主板(18)靠近一端部的位置开设有孔洞(2)。

3.根据权利要求1所述的一种汽车热塑连续纤维前后防撞梁，其特征在于：所述吸能盒(3)上部小下部宽，呈梯形结构。

4.根据权利要求1所述的一种汽车热塑连续纤维前后防撞梁，其特征在于：所述吸能盒(3)顶部的第二固定板(13)、第三圆弧板(14)以及两侧面的第一支撑板(10)与U字型防撞梁(1)的防撞梁主板(18)、第一圆弧板(5)和防撞梁侧面板(6)固定贴合。

5.根据权利要求1所述的一种汽车热塑连续纤维前后防撞梁，其特征在于：所述第一固定板(4)上均匀开设有若干第二开孔(12)。

6.根据权利要求1所述的一种汽车热塑连续纤维前后防撞梁，其特征在于：所述连续纤维层(15)通过玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、植物纤维、以及玄武岩纤维织造成型。