CN211107734U - 一种碳纤维和铝合金混合材料氢能汽车车身上边梁结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种碳纤维和铝合金混合材料氢能汽车车身上边梁结构，包括顶盖外板、侧围外板、侧围内板和中空管梁，侧围外板和侧围内板均为U形的碳纤维板，管梁为铝合金型材，侧围外板的两端均设有向外弯折的第一连接板，侧围内板的两端均设有向外弯折的第二连接板，侧围外板外壁中部与顶盖外板内壁贴合并粘接，两第一连接板分别与两第二连接板一一贴合并粘接，使侧围外板与侧围内板围成框架，管梁插入框架内，管梁外壁粘接侧围外板内壁和侧围内板内壁，且粘接处设有紧固件。本实用新型的有益效果：采用碳纤维复合材料和铝合金材料进行汽车车身结构设计开发，实现轻量化的目的和提高车身的性能和安全性。

Description

一种碳纤维和铝合金混合材料氢能汽车车身上边梁结构

技术领域

本实用新型涉及氢能汽车技术领域，尤其涉及一种碳纤维和铝合金混合材料氢能汽车车身上边梁结构。

背景技术

随着经济发展所带来资源环境问题的日趋严峻及法律法规对车辆排放要求的日渐严格，氢能汽车越来越受到国家的重视，轻量化技术作为新能源汽车的一个发展方向，越来越多的汽车厂商投入大量人力物力用于轻量化技术的研究上。通过对车辆进行轻量化设计，采用碳纤维复合材料和铝合金材料以降低整车重量将会成为解决该问题的重要手段之一。

传统金属汽车的的侧围上边梁结构由钢制侧围内外板构成腔体，腔体内部进行钢板加强结构设计通过焊接进行连接。存在零件数量多，夹具，工装等投入较大且焊接紧固件容易产生焊接缺陷，以及装配困难，重量大等问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的实施例提供了一种碳纤维和铝合金混合材料氢能汽车车身上边梁结构。

本实用新型的实施例提供一种碳纤维和铝合金混合材料氢能汽车车身上边梁结构，包括顶盖外板、侧围外板、侧围内板和中空管梁，所述侧围外板和所述侧围内板均为U形的碳纤维板，所述管梁为铝合金型材，所述侧围外板的两端均设有向外弯折的第一连接板，所述侧围内板的两端均设有向外弯折的第二连接板，所述侧围外板外壁中部与所述顶盖外板内壁贴合并粘接，两所述第一连接板分别与两所述第二连接板一一贴合并粘接，使所述侧围外板与所述侧围内板围成框架，所述管梁插入所述框架内，所述管梁外壁粘接所述侧围外板内壁和所述侧围内板内壁，且粘接处设有紧固件。

进一步地，所述紧固件为铆钉，所述铆钉设置于所述侧围外板的外壁，铆接所述侧围外板与所述管梁，所述铆钉设置于所述侧围内板的外壁，铆接所述侧围内板与所述管梁。

进一步地，所述侧围内板内侧面和底面分别与所述管梁外壁粘接连接，所述侧围外板与该侧围内板内侧面相对的内侧面和底面分别与所述管梁外壁粘接连接。

进一步地，所述管梁为梯形截面横梁，其四边均倒圆角，一所述第一连接板与一所述第二连接板于所述管梁一倒角处粘接，另一所述第一连接板与另一所述第二连接板于所述管梁另一倒角处粘接，且这两倒角相对设置。

进一步地，所述侧围内板和所述侧围外板均为多层碳纤维板铺层结构。

本实用新型的实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本实用新型的一种碳纤维和铝合金混合材料氢能汽车车身上边梁结构，利用碳纤维复合材料可设计性高的特点和铝合金材质成型工艺特点，减少模具、工装的投入，提高装配性，免涂装降低生产成本,起到减重的作用，提供足够的刚度保护车内乘员安全。采用碳纤维复合材料和铝合金材料进行汽车车身结构设计开发，实现轻量化的目的和提高车身的性能和安全性。

附图说明

图1是本实用新型一种碳纤维和铝合金混合材料氢能汽车车身上边梁结构的示意图。

图中1-顶盖外板、2-侧围外板、3-侧围内板、4-管梁、5-第一连接板、6-第二连接板、7-紧固件、8-胶黏剂。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地描述。

请参考图1，本实用新型的实施例提供了一种碳纤维和铝合金混合材料氢能汽车车身上边梁结构，包括顶盖外板1、侧围外板2、侧围内板3和中空管梁4。

所述侧围外板2和所述侧围内板3均为U形的碳纤维板，所述侧围外板2的两端均设有向外弯折的第一连接板5，所述侧围内板3的两端均设有向外弯折的第二连接板6。

所述管梁4为铝合金型材，所述管梁4为梯形截面横梁，其四边均倒圆角，所述侧围外板2内壁中部与所述管梁4一底面相适配，所述侧围内板3内壁中部与所述管梁4的另一相对底面相适配。

所述侧围外板2外壁中部与所述顶盖外板1内壁相适配，二者贴合，具有较大的贴合面积，通过胶黏剂粘8接使所述侧围外板2固定于所述顶盖外板1上。两所述第一连接板5分别与两所述第二连接板6一一贴合并通过胶黏剂8粘接，使所述侧围外板2与所述侧围内板3围成框架。所述管梁2插入所述框架内，所述管梁4外壁粘接所述侧围外板2内壁和所述侧围内板3内壁。具体的所述侧围内板3内侧面和底面分别与所述管梁4外壁通过胶黏剂8粘接连接，所述侧围外板2与该侧围内板3内侧面相对的内侧面和底面通过胶黏剂8分别与所述管梁4外壁粘接连接。

为了保证所述侧围外板2和所述侧围内板3与所述管梁4的稳定连接，在它们的粘接处设置紧固件7。本实施例中，所述紧固件7为铆钉，所述紧固件7设置于所述侧围外板2的外壁，在所述侧围外板2内壁与所述管梁4的粘接面铆接所述侧围外板2与所述管梁4，所述紧固件7设置于所述侧围内板3的外壁，在所述侧围内板3内壁与所述管梁4的粘接面铆接所述侧围内板3与所述管梁4。这里粘接和铆接混合连接形式，可有效提高所述管梁4的连接可靠性。

为了增大管梁4粘接面积，本实施例中使一所述第一连接板5与一所述第二连接板6于所述管梁4一倒角处粘接，另一所述第一连接板6与另一所述第二连接板6于所述管梁4另一倒角处粘接，且这两倒角相对设置。

所述侧围内板3和所述侧围外板4可由多层碳纤维板铺层构成，所述侧围外板2和所述侧围内板3设计自由度高可根据不同受力情况设计铺层，满足车身性能需求。

本实施例的碳纤维和铝合金混合材料氢能汽车车身上边梁结构，采用碳纤维复合材料和铝合金材料进行汽车车身结构设计开发，实现轻量化的目的和提高车身的性能和安全性，同时由于碳纤维复合材料的所述侧围外板2和所述侧围内板3可设计性高的特点，以及管梁铝4合金材质成型工艺特点，减少零件数量和模具数套，简化装配工艺和工装复杂程度，减重效果明显。

在本文中，所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。

在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征可以相互结合。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，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 (5)

1.一种碳纤维和铝合金混合材料氢能汽车车身上边梁结构，其特征在于：包括顶盖外板、侧围外板、侧围内板和中空管梁，所述侧围外板和所述侧围内板均为U形的碳纤维板，所述管梁为铝合金型材，所述侧围外板的两端均设有向外弯折的第一连接板，所述侧围内板的两端均设有向外弯折的第二连接板，所述侧围外板外壁中部与所述顶盖外板内壁贴合并粘接，两所述第一连接板分别与两所述第二连接板一一贴合并粘接，使所述侧围外板与所述侧围内板围成框架，所述管梁插入所述框架内，所述管梁外壁粘接所述侧围外板内壁和所述侧围内板内壁，且粘接处设有紧固件。

2.如权利要求1所述的一种碳纤维和铝合金混合材料氢能汽车车身上边梁结构，其特征在于：所述紧固件为铆钉，所述铆钉设置于所述侧围外板的外壁，铆接所述侧围外板与所述管梁，所述铆钉设置于所述侧围内板的外壁，铆接所述侧围内板与所述管梁。

3.如权利要求1所述的一种碳纤维和铝合金混合材料氢能汽车车身上边梁结构，其特征在于：所述侧围内板内侧面和底面分别与所述管梁外壁粘接连接，所述侧围外板与该侧围内板内侧面相对的内侧面和底面分别与所述管梁外壁粘接连接。

4.如权利要求1所述的一种碳纤维和铝合金混合材料氢能汽车车身上边梁结构，其特征在于：所述管梁为梯形截面横梁，其四边均倒圆角，一所述第一连接板与一所述第二连接板于所述管梁一倒角处粘接，另一所述第一连接板与另一所述第二连接板于所述管梁另一倒角处粘接，且这两倒角相对设置。

5.如权利要求1所述的一种碳纤维和铝合金混合材料氢能汽车车身上边梁结构，其特征在于：所述侧围内板和所述侧围外板均为多层碳纤维板铺层结构。

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