CN210734302U - 一种连续纤维复合材料汽车前罩及车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种连续纤维复合材料汽车前罩及车辆，包括内板和外板，所述外板盖合于内板上且与内板固连，所述内板和外板均由连续纤维增强复合材料制成，内板中部设有中空区域，所述内板在中空区域周边间隔设有多个与中空区域连通的第一吸能缺口，在所述内板后端边缘间隔设有多个第二吸能缺口。其能够在实现轻量化的同时，提升行人保护性能。

Description

一种连续纤维复合材料汽车前罩及车辆

技术领域

本实用新型涉及汽车前罩结构，具体涉及一种连续纤维复合材料汽车前罩及车辆。

背景技术

随着世界汽车保有量的增加，能源短缺、环境污染等一系列问题日益突出。汽车轻量化可以降低整车质量，提高燃油效率/续航里程，从而降低成本。传统燃油车对油耗法规及新能源车对续航里程的需求日益迫切，汽车轻量化随之迎来新一轮的发展机遇。

汽车前罩是汽车车身的重要部件之一，目前汽车前罩一般由钢材或铝合金等金属材料通过钣金冲压和焊接工艺制成，零部件数量多。钢制前罩存在重量大、耐腐蚀性差等缺点，而铝合金前罩存在模具成本高、减重效果不够明显等缺点。

连续纤维复合材料（碳纤维复合材料、连续玻纤复合材料等）因具有质轻、高强、优异的阻尼、碰撞和抗疲劳性能，正逐步取代传统钢铝材料，在汽车轻量化领域备受关注。连续纤维复合材料零件相比于钢件可减重45%以上，其碰撞吸收能力比金属材料高3-5倍，同时可实现集成化设计，大大降低装配成本。但是，连续纤维复合材料刚性较强、变形吸能性较差，这不利于对于汽车前罩的行人保护性能。如何优化连续纤维复合材料汽车前罩的设计，在实现轻量化的同时，提升其行人保护性能是行业共同面临的难题。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种连续纤维复合材料汽车前罩及车辆，其能够在实现轻量化的同时，提升行人保护性能。

本实用新型所述的连续纤维复合材料汽车前罩，包括外板和内板，所述外板盖合于内板上且与内板固连，所述内板和外板均由连续纤维增强复合材料制成，内板中部设有中空区域，所述内板在中空区域周边间隔设有多个与中空区域连通的第一吸能缺口。

进一步，所述连续纤维增强复合材料包括基体树脂和连续纤维，所述基体树脂为环氧树脂、改性环氧树脂和双马树脂中的一种或两种以上的混合，所述连续纤维为碳纤维、玻璃纤维和玄武岩纤维中的一种或两种以上的混合。

进一步，所述内板周沿设有第一翻边，所述外板周沿设有与第一翻边对应配合的第二翻边，所述第一翻边和第二翻边通过结构胶连接。

进一步，所述结构胶为环氧树脂结构胶、聚氨酯结构胶和丙烯酸结构胶中的一种或两种以上的混合。

进一步，所述内板外侧的后端左、右部胶接固定有铰链加强板，内板外侧前端中部胶接固定有锁扣加强板。

进一步，所述内板后端边缘间隔设有多个第二吸能缺口。

进一步，所述中空区域边沿设有与外板胶接固定的胶接面。

一种车辆，包括发动机和上述的连续纤维复合材料汽车前罩，所述汽车前罩盖设在发动机上方。

本实用新型的内板和外板均由连续纤维增强复合材料制成，在满足性能要求的前提下，实现了最大程度的减重，相比于钢制前罩减重45%以上。由于在内板中部设有中空区域，减重的同时提升了前罩的变形吸能性，通过在中空区域周边间隔设有多个与中空区域连通的第一吸能缺口，能够更好地改善内板的变形吸能性，极大地提升了汽车前罩整体的行人保护性能。

附图说明

图1是本实用新型外板的结构示意图；

图2是本实用新型内板的结构示意图；

图3是本实用新型铰链加强板和锁扣加强板与内板的连接示意图；

图4是本实用新型内板的胶接区域示意图。

图中，1—外板，11—第二翻边，2—内板，21—中空区域，22—第一吸能缺口，23—第一翻边，24—胶接面，25—第二吸能缺口，26—铰链加强板胶接配合面，27—锁扣加强板胶接配合面，3—铰链加强板，4—锁扣加强板。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作详细说明。

参见图1至图4，所示的连续纤维复合材料汽车前罩，包括外板1和内板2，所述外板1盖合于内板2上且与内板2固连，所述内板2和外板1均由连续纤维增强复合材料制成，内板2中部设有中空区域21，所述内板2在中空区域21周边间隔设有多个与中空区域21连通的第一吸能缺口22。

所述连续纤维增强复合材料包括基体树脂和连续纤维，所述基体树脂为环氧树脂、改性环氧树脂和双马树脂中的一种或两种以上的混合，所述连续纤维为碳纤维、玻璃纤维和玄武岩纤维中的一种或两种以上的混合。

所述内板2周沿设有第一翻边23，所述外板1周沿设有与第一翻边23对应配合的第二翻边11，所述第一翻边23和第二翻边11通过结构胶连接。

所述内板2的外侧后端左、右部胶接固定有铰链加强板3，内板2的外侧前端中部胶接固定有锁扣加强板4。

所述结构胶为环氧树脂结构胶、聚氨酯结构胶和丙烯酸结构胶中的一种或两种以上的混合。

所述内板2后端边缘间隔设有多个第二吸能缺口25，在减重的同时，提高了内板2的变形吸能性，进而提升了汽车前罩的行人保护性能。

为了增加内板2和外板1连接的稳定性，防止外板1中部由于缺少支撑产生振动，在所述中空区域21边沿设有与外板1胶接固定的胶接面24。

该连续纤维复合材料汽车前罩的制造过程包括如下步骤。

S1，外板1和内板2的制造，采用连续纤维增强复合材料制成，基体树脂为环氧树脂，连续纤维为单向碳纤维布，外板1的铺层方式为[45/0/-45/90/-45/0/45]，内板2的铺层方式为[0/45/90/-45/90/45/0]，在内板2中部设有中空区域21，内板2在中空区域21周边间隔设有多个与中空区域21连通的第一吸能缺口22。

S2，连接附件，内板2制作完成后，将铰链加强板3通过环氧树脂结构胶连接在内板2的铰链加强板胶接配合面26上，将锁扣加强板4通过环氧树脂结构胶连接在内板2的锁扣加强板胶接配合面27上，胶接厚度为0.1~1mm。

S3，外板1和内板2的装配，将外板1的第二翻边11与内板2的第一翻边23对应，采用聚氨酯结构胶连接第二翻边11和第一翻边23、胶接面24和外板1内侧中部，胶接厚度为1~3mm。

一种车辆，包括发动机和上述的连续纤维复合材料汽车前罩，所述汽车前罩盖设在发动机上方。

Claims (8)

1.一种连续纤维复合材料汽车前罩，包括外板（1）和内板（2），所述外板（1）盖合于内板（2）上且与内板（2）固连，其特征在于：所述内板（2）和外板（1）均由连续纤维增强复合材料制成，内板（2）中部设有中空区域（21），所述内板（2）在中空区域（21）周边间隔设有多个与中空区域（21）连通的第一吸能缺口（22）。

2.根据权利要求1所述的连续纤维复合材料汽车前罩，其特征在于：所述连续纤维增强复合材料包括基体树脂和连续纤维，所述基体树脂为环氧树脂、改性环氧树脂和双马树脂中的一种或两种以上的混合，所述连续纤维为碳纤维、玻璃纤维和玄武岩纤维中的一种或两种以上的混合。

3.根据权利要求1或2所述的连续纤维复合材料汽车前罩，其特征在于：所述内板（2）周沿设有第一翻边（23），所述外板（1）周沿设有与第一翻边（23）对应配合的第二翻边（11），所述第一翻边（23）和第二翻边（11）通过结构胶连接。

4.根据权利要求3所述的连续纤维复合材料汽车前罩，其特征在于：所述结构胶为环氧树脂结构胶、聚氨酯结构胶和丙烯酸结构胶中的一种或两种以上的混合。

5.根据权利要求1或2所述的连续纤维复合材料汽车前罩，其特征在于：所述内板（2）的外侧后端左、右部胶接固定有铰链加强板（3），内板（2）的外侧前端中部胶接固定有锁扣加强板（4）。

6.根据权利要求1或2所述的连续纤维复合材料汽车前罩，其特征在于：所述内板（2）后端边缘间隔设有多个第二吸能缺口（25）。

7.根据权利要求1或2所述的连续纤维复合材料汽车前罩，其特征在于：所述中空区域（21）边沿设有与外板（1）胶接固定的胶接面（24）。

8.一种车辆，其特征在于：包括发动机和如权利要求1~7任一项所述的连续纤维复合材料汽车前罩，所述汽车前罩盖设在发动机上方。

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