CN210283495U - 一种车辆b柱加强板总成 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种车辆B柱加强板总成，包括外加强板和与所述外加强板固定连接的内加强板，所述外加强板为金属板，所述内加强板为采用碳纤维材料和玄武岩纤维材料制成的混合纤维板。应用本实用新型提供的车辆B柱加强板总成，由于碳纤维材料和玄武岩纤维材料均具有质量轻、强度高、耐腐蚀等优异的性能，其重量显著低于钢材，强度显著高于钢材。因而采用碳纤维材料和玄武岩纤维材料制成的混合纤维板作为内加强板，与金属板相结合形成的车辆B柱加强板总成，其重量降低，且整体强度高。同时，由于玄武岩纤维材料价格较低，采用碳纤维材料和玄武岩纤维材料混合纤维板，降低了成本，因而实现了车辆减重效果与成本的兼顾。

Description

一种车辆B柱加强板总成

技术领域

本实用新型涉及车辆技术领域，更具体地说，涉及一种车辆B柱加强板总成。

背景技术

车辆轻量化，就是在保证车辆的强度和安全性能的前提下，尽可能降低汽车的整备质量，从而提高车辆的动力性，减少燃油消耗，降低排气污染。在燃油经济性法规不断收紧、电池价格仍居高不下的背景之下，轻量化已然成为传统内燃机车辆以及新能源车辆的重要发展趋势。车辆每减重10％，燃油就能节约5％～7％，制动距离减少5％，转向力减少6％，行驶稳定性和车辆的被动安全性都会有大幅提升。

碳纤维材料因其质量轻，强度大等特点，在赛车和高端跑车上得到了应用。但鉴于其价格昂贵，虽能够起到减重效果，基于车辆成本考虑难以广泛应用。

综上所述，如何有效地解决车辆减重效果与成本难以兼具等问题，是目前本领域技术人员需要解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种车辆B柱加强板总成，该车辆B柱加强板总成的结构设计可以有效地解决车辆减重效果与成本难以兼具的问题。

为了达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种车辆B柱加强板总成，包括外加强板和与所述外加强板固定连接的内加强板，所述外加强板为金属板，所述内加强板为采用碳纤维材料和玄武岩纤维材料制成的混合纤维板。

优选地，上述车辆B柱加强板总成中，所述混合纤维板为由依次间隔排列的多层碳纤维布和玄武岩纤维布经树脂粘结而成的复合板。

优选地，上述车辆B柱加强板总成中，所述碳纤维布和所述玄武岩纤维布依次间隔排列，且至少两层相邻所述碳纤维布和所述玄武岩纤维布的编织经向相垂直。

优选地，上述车辆B柱加强板总成中，所述碳纤维布和玄武岩纤维布共设置有奇数层，且关于中间层对称，位于中间层上方及下方的各相邻两层所述碳纤维布和所述玄武岩纤维布的编织经向均相垂直。

优选地，上述车辆B柱加强板总成中，所述碳纤维布和所述玄武岩纤维布依次间隔排列，且各层所述碳纤维布和所述玄武岩纤维布的编织经向呈依次顺时针或逆时针旋转预设角度。

优选地，上述车辆B柱加强板总成中，所述混合纤维板为由依次间隔排列的多层碳纤维布和玄武岩纤维布经真空辅助树脂注入工艺固化而成的复合板。

优选地，上述车辆B柱加强板总成中，所述混合纤维板为由依次排列的多层碳纤维和玄武岩纤维混编布经树脂粘结而成的复合板。

优选地，上述车辆B柱加强板总成中，所述混合纤维板为由依次排列的多层碳纤维和玄武岩纤维混编布经真空辅助树脂注入工艺固化而成的复合板。

优选地，上述车辆B柱加强板总成中，所述金属板与所述混合纤维板为经固化而成的一体式板件。

优选地，上述车辆B柱加强板总成中，所述树脂为高玻璃化温度、高阻燃的热固性环氧树脂。

本实用新型提供的车辆B柱加强板总成包括外加强板和内加强板。其中，内加强板与外加强板固定连接，且外加强板为金属板，内加强板为采用碳纤维材料和玄武岩纤维材料制成的混合纤维板。

应用本实用新型提供的车辆B柱加强板总成，外加强板采用金属板，而内加强板采用碳纤维材料和玄武岩纤维材料制成的混合纤维板，由于碳纤维材料和玄武岩纤维材料均具有质量轻、强度高、耐腐蚀等优异的性能，其重量显著低于钢材，强度显著高于钢材。因而采用碳纤维材料和玄武岩纤维材料制成的混合纤维板作为内加强板，与金属板相结合形成的车辆B柱加强板总成，其重量降低，且整体强度高。同时，由于玄武岩纤维材料价格较低，采用碳纤维材料和玄武岩纤维材料混合纤维板，降低了成本，因而实现了车辆减重效果与成本的兼顾。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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为本实用新型一个具体实施例的车辆B柱加强板总成的主视结构示意图；

图2为图1的侧视图；

图3为图1的俯视图；

图4为混合纤维板铺层示意图。

附图中标记如下：

外加强板1，内加强板2，碳纤维布21，玄武岩纤维布22。

具体实施方式

本实用新型实施例公开了一种车辆B柱加强板总成，以兼顾车辆减重效果与成本。

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。

请参阅图1-图4，图1为本实用新型一个具体实施例的车辆B柱加强板总成的主视结构示意图；图2为图1的侧视图；图3为图1的俯视图；图4为混合纤维板铺层示意图。

在一个具体实施例中，本实用新型提供的车辆B柱加强板总成包括外加强板1和内加强板2。

其中，内加强板2与外加强板1固定连接，形成B柱加强板总成。具体内加强板2与外加强板1的结构请参考现有技术中常规的B柱加强板结构，此处不做具体限定。内加强板2与外加强板1固定连接，具体可以为二者为一体成型结构，也可以为二者通过常规的固定方式固定连接。

外加强板1为金属板，内加强板2为采用碳纤维材料和玄武岩纤维材料制成的混合纤维板。也就是采用金属外板，结合混合纤维板内板的结构，综合金属材料、碳纤维材料和玄武岩纤维材料的优点，提升B柱加强板总成的综合性能。具体金属板可以为钢板，也可以为其他强度满足需要的合金板等金属板材。碳纤维材料和玄武岩纤维材料均可采用现有技术中常规的碳纤维和玄武岩纤维材料。

应用本实用新型提供的车辆B柱加强板总成，外加强板1采用金属板，而内加强板2采用碳纤维材料和玄武岩纤维材料制成的混合纤维板，由于碳纤维材料和玄武岩纤维材料均具有质量轻、强度高、耐腐蚀等优异的性能，其重量显著低于钢材，强度显著高于钢材。因而采用碳纤维材料和玄武岩纤维材料制成的混合纤维板作为内加强板，与金属板相结合形成的车辆B柱加强板总成，其重量降低，且整体强度高。同时，由于玄武岩纤维材料价格较低，采用碳纤维材料和玄武岩纤维材料混合纤维板，降低了成本，因而实现了车辆减重效果与成本的兼顾。

具体的，混合纤维板为由依次间隔排列的多层碳纤维布21和玄武岩纤维布22经树脂粘结而成的复合板。需要说明的是，此处依次间隔排列的多层碳纤维布21和玄武岩纤维布22指，碳纤维布21、玄武岩纤维布22、碳纤维布21和玄武岩纤维布22，如此重复，具体最底层及最顶层可以为碳纤维布21也可以为玄武岩纤维布22，根据需要设置即可。具体碳纤维布21和玄武岩纤维布22的层数及各层的厚度均可根据需要设置，此处不做具体限定，如设置为13层，各层分别为0.2mm等。该混合纤维板中，碳纤维布21和玄武岩纤维布22是间隔排列的，依次叠置并通过树脂粘结成为多层复合板。将碳纤维布21和玄武岩纤维布22间隔排列，能够使得整体混合纤维板的性能更加均一，进一步保证内加强板强度及可靠性。树脂具体可以为热固性环氧树脂。

进一步地，碳纤维布21和玄武岩纤维布22依次间隔排列，且至少两层相邻碳纤维布21和玄武岩纤维布22的编织经向相垂直。对于碳纤维布21和玄武岩纤维布22，其编织方式使其具有经纬向，经纬向的性能有所不同。通过将至少相邻两层碳纤维布21和玄武岩纤维布22的编织经向设置为相垂直，则相应的二者的纬向也相垂直。如此设置，使得整体混合纤维板在正交方向上的性能更加一致，进一步提升了内加强板的可靠性。

具体的，碳纤维布21和玄武岩纤维布22共设置有奇数层，位于中间层上方及下方的各相邻两层碳纤维布21和玄武岩纤维布22的编织经向均相垂直，且位于中间层上方及下方的各碳纤维布21和玄武岩纤维布22的经向方向关于中间层对称。以图4中具有13层为例，即碳纤维布21和玄武岩纤维布22依次间隔排列且共13层，则第7层为中间层。第1-6层与第8-13层的碳纤维布21和玄武岩纤维布22，其相邻两层的编织经向均相垂直，且第1-6层与第8-13层的碳纤维布21和玄武岩纤维布22的经向方向关于中间层对称，即第1层和第13层的经向方向相同，第2层和第12层的经向方向相同，第3层和第11层的经向方向相同，以此类推，第6层和第8层的经向方向相同。如此设置，使得整体混合纤维板在正交方向上的性能一致，进一步提升了内加强板的可靠性。

由于碳纤维布21和玄武岩纤维布22经纬向的性能有所不同，也可以设置碳纤维布21和玄武岩纤维布22依次间隔排列，且各层碳纤维布21和玄武岩纤维布22的编织经向呈依次顺时针或逆时针旋转预设角度。以第一层的碳纤维布21或玄武岩纤维布22的经向作为零度，则与之相邻的第二层的经向为预设角度，第三层的经向为2倍预设角度，以此类推。如此设置，能够进一步提升混合纤维板的性能一致性，进而提升内加强板的可靠性。

具体的，预设角度为45度。以第一层的经向角度作为0度，则第二层的经向角度为45度，第三层的经向角度为90度，第四层的经向角度为135度，第五层的经向角度为180度，依此至第9层的经向角度为260度，其与第一层的经向角度一致，如此重复。具体预设角度的大小也并不局限于45度，根据需要，也可以设置为60度，30度等等。

混合纤维板也可以为由依次间隔排列的多层碳纤维布21和玄武岩纤维布22经真空辅助树脂注入工艺(VARI)固化而成的复合板。辅助树脂注入工艺是一种低成本、高性能的成型技术，其具体工艺过程可参考现有技术，此处不再赘述。

以上说明了混合纤维板为由依次间隔排列的多层碳纤维布21和玄武岩纤维布22经树脂粘结而成复合板的情况，具体的，混合纤维板也可以为由依次排列的多层碳纤维和玄武岩纤维混编布经树脂粘结而成的复合板。也就是本申请直接采用将碳纤维和玄武岩纤维混编的混编布，将多层混编布层层叠置，并通过树脂粘结而成复合板。也能够综合碳纤维布21和玄武岩纤维布22的高强度并降低成本。具体树脂可以采用热固性树脂。具体的，混合纤维板为由依次排列的多层碳纤维和玄武岩纤维混编布经真空辅助树脂注入工艺固化而成的复合板。

在上述各实施例的基础上，金属板与混合纤维板为经固化而成的一体式板件。也就是混合纤维板成型时直接与金属板固定连接，在混合纤维板通过真空辅助树脂注入工艺固化形成时，则混合纤维板与金属板一体共固化以成型为一体结构。如此设置，无需再进行金属板与混合纤维板的连接工序，降低工人的劳动强度。根据需要，混合纤维板与金属板也可以通过胶层固定粘结。

在上述各实施例中，树脂为高玻璃化温度、高阻燃的热固性环氧树脂。具体可以采用玻璃化温度在150°以上，阻燃性能为燃烧速度不大于100mm/min的热固性环氧树脂。采用上述树脂，能够满足车辆的阻燃特性要求。同时，该B柱加强板总成可以过电泳，进而能够满足不同的使用环境及规格要求。

本申请提供的车辆B柱加强板总成，在采用真空辅助树脂注入工艺成型时，具体的制备过程大致为：对于金属板，依据材质要求，表面进行铬酸阳极化或喷砂处理；采用碳纤维布21和玄武岩纤维布22的预浸料，依托模具的型面，按照上述的方式铺层。为增强预浸料与金属板的粘接能力，在金属板与预浸料之间铺放胶膜。再铺放隔离膜、透气毡、真空袋等辅助材料，糊制全包真空袋，抽真空，保持负压。而后采用固化炉固化，将产品放置固化炉中，设置固化参数。温度降至40℃即可启模，而后可采用人工切割钻孔，再目视、尺寸检验和性能检测，目视检验产品表面质量；使用关节臂测量外板自由状态与共固化成型后状态，两者进行对比，检查金属板是否发生形变；性能检测由实验室出具检测报告。最后打包交付。

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实用新型。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实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型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)

1.一种车辆B柱加强板总成，包括外加强板和与所述外加强板固定连接的内加强板，其特征在于，所述外加强板为金属板，所述内加强板为采用碳纤维材料和玄武岩纤维材料制成的混合纤维板。

2.根据权利要求1所述的车辆B柱加强板总成，其特征在于，所述混合纤维板为由依次间隔排列的多层碳纤维布和玄武岩纤维布经树脂粘结而成的复合板。

3.根据权利要求2所述的车辆B柱加强板总成，其特征在于，所述碳纤维布和所述玄武岩纤维布依次间隔排列，且至少两层相邻所述碳纤维布和所述玄武岩纤维布的编织经向相垂直。

4.根据权利要求2所述的车辆B柱加强板总成，其特征在于，所述碳纤维布和玄武岩纤维布共设置有奇数层，且关于中间层对称，位于中间层上方及下方的各相邻两层所述碳纤维布和所述玄武岩纤维布的编织经向均相垂直。

5.根据权利要求2所述的车辆B柱加强板总成，其特征在于，所述碳纤维布和所述玄武岩纤维布依次间隔排列，且各层所述碳纤维布和所述玄武岩纤维布的编织经向呈依次顺时针或逆时针旋转预设角度。

6.根据权利要求2所述的车辆B柱加强板总成，其特征在于，所述混合纤维板为由依次间隔排列的多层碳纤维布和玄武岩纤维布经真空辅助树脂注入工艺固化而成的复合板。

7.根据权利要求1所述的车辆B柱加强板总成，其特征在于，所述混合纤维板为由依次排列的多层碳纤维和玄武岩纤维混编布经树脂粘结而成的复合板。

8.根据权利要求7所述的车辆B柱加强板总成，其特征在于，所述混合纤维板为由依次排列的多层碳纤维和玄武岩纤维混编布经真空辅助树脂注入工艺固化而成的复合板。

9.根据权利要求1-8任一项所述的车辆B柱加强板总成，其特征在于，所述金属板与所述混合纤维板为经固化而成的一体式板件。

10.根据权利要求2-8任一项所述的车辆B柱加强板总成，其特征在于，所述树脂为高玻璃化温度、高阻燃的热固性环氧树脂。

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