CN211442519U - 一种方程式赛车空心翼片 - Google Patents

Abstract

一种方程式赛车空心翼片，包括第一切槽产品、第二切槽产品和骨架，第一切槽产品朝向所述第二切槽产品的一侧开设有多个平行且间隔设置的加强肋安装槽，第二切槽产品朝向所述第一切槽产品的一侧也开设有多个平行且间隔设置的加强肋安装槽；第一切槽产品和第二切槽产品对接后，两者之间具有一密闭的内腔，骨架设于内腔内；第一切槽产品、第二切槽产品对接后的外表面包覆有碳纤维预浸布层；骨架包括多个平行且间隔设置的加强肋；平行且间隔设置的加强肋上均开设通孔，以碳管穿设通孔形成骨架；加强肋的边缘嵌设于加强肋安装槽内。本发明的方法解决了现有方法所制作的产品粘合面易撕裂的问题，并且可提供更为精准高效的加强肋片定位方式。

Description

一种方程式赛车空心翼片

技术领域

本发明属于汽车附件制备技术领域，涉及一种方程式赛车空心翼片。

背景技术

目前，赛车翼片的特点与要求赛车翼片作为空气动力学套件组成部分，可以有效提高赛车的操纵性能，赛车大约80%的抓地力是由下压力提供的，剩余20%由轮胎提供。赛车空气动力学套件能极大地增加下压力、增大轮胎抓地力，提高赛车的过弯速度并增强刹车稳定性。赛车前翼、尾翼分别提供25%，35%左右的下压力，总计60%左右。且前翼尾翼的相对位置决定整车气动中心的位置，因此赛车前翼和尾翼的合理设计对整车性能尤为重要。赛车翼片可以通过空气动力对赛车的前部产生下压力，而下压力是过弯时紧贴赛道最主要的保障。由于赛车过弯时翼片会受到空气压力，因此不论空心实心翼片都要有一定的抵抗变形的能力。

目前，大学生方程式赛车的翼片主要有传统的实心翼片，传统成型的空心翼片，传统实心翼片通常采用高密度泡沫作为内芯，重量较重。传统空心翼片采用的是向外翻边，粘合后切除翻边的工艺，有开裂风险。导致原因：成型方法原因，传统方法是上下两个面分开成型然后直接粘接，结合处有开裂的风险，传统方法成型的翼片里面没有骨架，是一个完全的空腔，为了防止受压变形需要铺很多层碳纤维布，材料的用量很多。

赛车翼片的发展方向由于赛车的轻量化和操稳性是衡量赛车好坏的指标之二，整车都渐渐做的更轻更稳，因此未来的赛车翼片发展方向倾向于更轻，强度更高，提供下压力更合适，更易加工成型而不易出现损坏。

公开号为CN 1198804A的发明专利公开了一种中空翼片的制造方法，它是将注射成形的树脂制的第1翼片体与注射成形的树脂制的第2翼片体对接，通过将这些第1翼片体与第2翼片体用超声波接合装置熔融接合而形成内部有空洞部的中空翼片，其特征在于，将在注射成形所述第1翼片体与第2翼片体之际，分别从该第1翼片体及第2翼片体(3)的表面处隆起的凸部设置在该第1翼片体与第2翼片体的表面上、且在这些第1翼片体与第2翼片体对接时相互邻近对置的部位，然后，在由所述超声波接合装置接合之际，使该超声波接合装置的振动头横跨所述各凸部之间并同时推压接触该各凸部的顶面，在此配置状态下，使所述超声波接合装置动作，在沿着大致垂直于所述第1翼片体与第2翼片体对接方向延伸的该第1翼片体与第2翼片体的接合面上、并且与所述振动头的推压方向相对应的部位进行熔融接合，同时，边熔融边推压所述各凸部使之变形，使各凸部的熔融树脂侵入所述第1翼片体与第2翼片体之间的间隙内，通过将该第1翼片体与第2翼片体接合成桥状形成一体而成形为所述的中空翼片。

发明内容

本发明的目的在于提供一种方程式赛车空心翼片。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供的技术方案是：一种方程式赛车空心翼片，包括第一切槽产品、第二切槽产品和骨架，所述第一切槽产品朝向所述第二切槽产品的一侧开设有多个平行且间隔设置的加强肋安装槽，所述第二切槽产品朝向所述第一切槽产品的一侧也开设有多个平行且间隔设置的加强肋安装槽，且两者的位置一一对应；所述第一切槽产品和第二切槽产品对接后，两者之间具有一密闭的内腔，所述骨架设于所述内腔内；所述第一切槽产品、第二切槽产品对接后的外表面包覆有碳纤维预浸布层；所述骨架包括多个平行且间隔设置的加强肋；所述平行且间隔设置的加强肋上均开设通孔，以碳管穿设所述通孔形成骨架；所述加强肋的边缘嵌设于所述加强肋安装槽内。

优选的技术方案为：所述坯材的两端面分别用环氧树脂胶粘贴一加强肋作为端面。

优选的技术方案为：所述碳纤维预浸布为T700-6k-300g碳纤维预浸布。

优选的技术方案为：加强肋安装槽的宽度与加强肋的宽度相等，加强肋安装槽间距与加强肋间距相等。

优选的技术方案为：其特征在于：所述加强肋由铝板或碳纤维板加工制得，加强肋的厚度为5-20mm，加强肋之间的间距为10-40mm；碳管为碳纤维圆管，其长度为x-2y，其中x为方程式赛车空心翼的翼展，y为加强肋的厚度。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有的优点是：

1、本发明的方法解决了现有方法所制作的产品粘合面易撕裂的问题，并且可提供更为精准高效的加强肋片定位方式。

2、本发明制得的空心翼片相比实心翼片以及传统成型的空心翼片，具有重量大幅度减轻的优点。

附图说明

图1骨架示意图。

图2安装有骨架的第二切槽产品示意图。

图3空心翼片示意图。

图4第一切槽产品示意图。

图5第二切槽产品示意图。

以上附图中，1、加强肋；2、碳管；3、骨架；4、第二切槽产品。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

请参阅图1-5。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

实施例1：一种方程式赛车空心翼片

一种方程式赛车空心翼片的成型方法，包括下列步骤：

步骤1：包括上表面阳模、上表面阴模、下表面阳模和下表面阴模；将容纳有碳纤维预浸布的上表面阳模和上表面阴模，以及容纳有碳纤维预浸布的下表面阳模和下表面阴模放入热压罐中进行热压固化，分别得到第一铺层和第二铺层；

步骤2：对第一铺层和第二铺层分别进行切槽，得到开设有加强肋安装槽的第一切槽产品和第二切槽产品4；

步骤3：在多个加强肋1上开设通孔，然后以碳管2穿设所述通孔形成骨架3；

步骤4：将骨架沿所述加强肋安装槽直接插入所述第二切槽产品；

步骤5：将第一切槽产品沿分模面涂环氧树脂胶后，以第一切槽产品的加强肋安装槽对应骨架与所述第二切槽产品对接并胶合，得到坯材；

步骤6：在坯材的外表面包覆一碳纤维预浸布层，然后置入一模具的型腔内，接着放入热压罐中进行热压固化成型；

步骤7：脱模得到成品。

优选的实施方式为：在步骤5中，所述坯材的两端面分别用环氧树脂胶粘贴一加强肋作为端面。

优选的实施方式为：所述上表面阳模、上表面阴模、下表面阳模和下表面阴模的材质为代木、高密度泡沫或金属。

优选的实施方式为：所述碳纤维预浸布为T700-6k-300g碳纤维预浸布。

优选的实施方式为：在步骤1中，热压固化的工艺条件为：先以92℃处理1小时，然后以128℃处理2小时完成固化；热压固化时的热压罐内气压维持在0.95atm；热压成型的过程在无尘环境进行。

优选的实施方式为：加强肋安装槽的宽度与加强肋的宽度相等，加强肋安装槽间距与加强肋间距相等。

优选的实施方式为：所述加强肋由铝板或碳纤维板加工制得，加强肋的厚度为15mm，加强肋之间的间距为25mm；碳管为碳纤维圆管，其长度为x-2y，其中x为方程式赛车空心翼的翼展，y为加强肋的厚度。

优选的实施方式为：所述碳管的弯曲强度等于450MPa，所述加强肋的剪切强度等于420Mpa。

优选的实施方式为：在步骤6中，热压固化成型的工艺条件为：先以92℃处理1小时，然后以128℃处理2小时完成固化；热压固化时的热压罐内气压维持在0.95atm；热压成型的过程在无尘环境进行。

一种方程式赛车空心翼片，包括第一切槽产品、第二切槽产品和骨架3，所述第一切槽产品朝向所述第二切槽产品的一侧开设有多个平行且间隔设置的加强肋安装槽，所述第二切槽产品朝向所述第一切槽产品的一侧也开设有多个平行且间隔设置的加强肋安装槽，且两者的位置一一对应；所述第一切槽产品和第二切槽产品对接后，两者之间具有一密闭的内腔，所述骨架设于所述内腔内；所述第一切槽产品、第二切槽产品对接后的外表面包覆有碳纤维预浸布层；所述骨架包括多个平行且间隔设置的加强肋1；所述平行且间隔设置的加强肋上均开设通孔，以碳管2穿设所述通孔形成骨架3；所述加强肋的边缘嵌设于所述加强肋安装槽内。

实施例2：一种方程式赛车空心翼片

设计模型进行分模，分模原则如下：起点取翼片前缘，终点取翼片后缘，其中各截面上分模线各点应保持与上下表面距离相等。完成分模后取模型可直接获得两个阳模，即上表面阳模和下表面阳模。对两个阳模进行布尔运算可获得上表面阴模和下表面阴模。

以阳模工艺进行，使用碳纤维预浸布热压成型，脱模后获得翼型上表面，即第一铺层，和下表面，即第二铺层。模具材料的要求：使用代木、高密度泡沫或金属等硬质材料经由数铣加工制成，对材料的基本要求为：1.可承受超过预浸布成型温度20%的高温而不发生变形、变性。2.可承受超过预浸布成型压强20%的高压而不发生变形、变性。其中预浸布优选T700-6k-300g预浸布。

热压成型加工方法为：将包覆好预浸布的模具整体放入热压罐中，热压固化要求先置于90℃环境1小时，完成后立刻置于125℃环境2小时完成固化。固化期间必须保持罐内气压维持在0.9atm。全程在无尘环境进行。

对第一铺层和第二铺层进行切槽处理，预留出加强肋安装槽，获得第一切槽产品，第二切槽产品。切槽要求为，分模面上的翻边尺寸要求每边宽度大于50mm，切槽宽度应与与肋片宽度相同，切槽间距应与肋片间距相同。

切槽工作可使用线切割机床完成，对于某些加工面弯度较大的工件，则推荐使用CNC加工中心。控制切割精度误差在+0.00-+0.05mm之间，要求切槽和肋板间必须实现间隙配合。

取带有孔洞的几个加强肋片，将碳管从孔洞中插入，形成骨架。

肋片可由铝板或碳纤维板由线切割来获得，其厚度及数量可根据使用者的需求自行调节，推荐值为板厚5-20mm，间隔10-40mm。碳管即为常见的工业用碳纤维圆管，其长度及直径可根据使用者的需求自行调节，其推荐长度为x-2y，其中x为产品翼展，y为单个肋片的厚度。其推荐直径为外径8-20mm，壁厚1-3mm。要求碳纤维管弯曲强度450MPa以上，碳纤维板剪切强度420MPa以上。

将整个骨架沿切槽直接插入第二切槽产品。

将第一切槽产品沿分模面涂环氧树脂胶后，沿切槽插入骨架，与第二切槽产品胶合，涂胶前要求用180目砂纸对胶合面进行粗磨，使其具有一定的粗糙度。完成打磨后应用丙酮等有机溶剂彻底清洁粘接面，保证其清洁无尘。胶层厚度要求0.05mm-0.2mm之间，固化可采用常温常压固化，也可在恒温（压）箱内进行。树脂要求使用196-P#低收缩树脂，粘度0.6-0.8Pa.s，酸值8-26koH/g，推荐常温常压无尘环境固化，固化时长要求14分钟以上。

在形成的整体外侧两截面处各用环氧树脂胶粘贴一个加强肋端面，端面剪切强度420MPa以上。在形成的整体外表面覆碳纤维预浸布（第二铺层），要求在完全无尘的环境中进行。

将整体放入模具的型腔内，模具要求使用代木、高密度泡沫或金属等硬质材料经由数铣加工制成，亦可使用玻璃钢等复合材料对内模进翻模获得。对材料的基本要求为：1.可承受超过预浸布成型温度20%的高温而不发生变形、变性。2.可承受超过预浸布成型压强20%的高压而不发生变形、变性。外模B的型腔内部尺寸与置入的整体外表面覆碳纤维预浸布（第二铺层）的产品的外部尺寸相匹配。

放入热压罐中热压成型（热压固化要求先置于90℃环境1小时，完成后立刻置于125℃环境2小时完成固化。固化期间必须保持罐内气压维持在0.9atm。全程在无尘环境进行。）

脱模得成品：脱模时不得使用硬质或尖锐工具，应当使用软质工具挤压外模使之发生弹性形变从而脱模。

本发明的工艺解决了传统工艺所制作的产品粘合面易撕裂的问题，并且可提供更为精准高效的加强肋片定位方式。对于某些有安装需求的翼片，可以对加强肋片进行特殊设计，如在加强肋片上铆接耳片。此操作可方便进行各类布置，利用翼片内的空腔布置线束，以减少外露设备对空气动力学性能产生影响等。且本空心翼片相比实心翼片以及传统成型的空心翼片，重量大幅度减轻，实心翼片通常采用高密度泡沫作为内芯，传统空心翼片需要用大量碳纤维板填充，以保证不会受压变形。而此空心翼片可采用碳纤维板和碳纤维管进行替代。

实施例3：一种方程式赛车空心翼片

一种方程式赛车空心翼片的成型方法，包括下列步骤：

步骤1：包括上表面阳模、上表面阴模、下表面阳模和下表面阴模；将容纳有碳纤维预浸布的上表面阳模和上表面阴模，以及容纳有碳纤维预浸布的下表面阳模和下表面阴模放入热压罐中进行热压固化，分别得到第一铺层和第二铺层；

步骤2：对第一铺层和第二铺层分别进行切槽，得到开设有加强肋安装槽的第一切槽产品和第二切槽产品；

步骤3：在多个加强肋上开设通孔，然后以碳管穿设所述通孔形成骨架；

步骤4：将骨架沿所述加强肋安装槽直接插入所述第二切槽产品；

步骤5：将第一切槽产品沿分模面涂环氧树脂胶后，以第一切槽产品的加强肋安装槽对应骨架与所述第二切槽产品对接并胶合，得到坯材；

步骤6：在坯材的外表面包覆一碳纤维预浸布层，然后置入一模具的型腔内，接着放入热压罐中进行热压固化成型；

步骤7：脱模得到成品。

优选的技术方案为：在步骤5中，所述坯材的两端面分别用环氧树脂胶粘贴一加强肋作为端面。

优选的技术方案为：所述上表面阳模、上表面阴模、下表面阳模和下表面阴模的材质为代木、高密度泡沫或金属。

优选的实施方式为：所述碳纤维预浸布为T700-6k-300g碳纤维预浸布。

优选的实施方式为：在步骤1中，热压固化的工艺条件为：先以95℃处理1小时，然后以130℃处理2小时完成固化；热压固化时的热压罐内气压维持在1atm；热压成型的过程在无尘环境进行。

优选的实施方式为：加强肋安装槽的宽度与加强肋的宽度相等，加强肋安装槽间距与加强肋间距相等。

优选的实施方式为：所述加强肋由铝板或碳纤维板加工制得，加强肋的厚度为20mm，加强肋之间的间距为40mm；碳管为碳纤维圆管，其长度为x-2y，其中x为方程式赛车空心翼的翼展，y为加强肋的厚度。

优选的实施方式为：所述碳管的弯曲强度为500MPa，所述加强肋的剪切强度为450Mpa。

优选的实施方式为：在步骤6中，热压固化成型的工艺条件为：先以95℃处理1小时，然后以130℃处理2小时完成固化；热压固化时的热压罐内气压维持在1atm；热压成型的过程在无尘环境进行。

一种方程式赛车空心翼片，包括第一切槽产品、第二切槽产品和骨架，所述第一切槽产品朝向所述第二切槽产品的一侧开设有多个平行且间隔设置的加强肋安装槽，所述第二切槽产品朝向所述第一切槽产品的一侧也开设有多个平行且间隔设置的加强肋安装槽，且两者的位置一一对应；所述第一切槽产品和第二切槽产品对接后，两者之间具有一密闭的内腔，所述骨架设于所述内腔内；所述第一切槽产品、第二切槽产品对接后的外表面包覆有碳纤维预浸布层；所述骨架包括多个平行且间隔设置的加强肋；所述平行且间隔设置的加强肋上均开设通孔，以碳管穿设所述通孔形成骨架；所述加强肋的边缘嵌设于所述加强肋安装槽内。

以上所述者仅为用以解释本发明之较佳实施例，并非企图具以对本发明做任何形式上之限制，是以，凡有在相同之发明精神下所作有关本发明之任何修饰或变更，皆仍应包括在本发明意图保护之范畴。

Claims (4)

1.一种方程式赛车空心翼片，其特征在于：包括第一切槽产品、第二切槽产品和骨架，所述第一切槽产品朝向所述第二切槽产品的一侧开设有多个平行且间隔设置的加强肋安装槽，所述第二切槽产品朝向所述第一切槽产品的一侧也开设有多个平行且间隔设置的加强肋安装槽，且两者的位置一一对应；所述第一切槽产品和第二切槽产品对接后，两者之间具有一密闭的内腔，所述骨架设于所述内腔内；所述第一切槽产品、第二切槽产品对接后的外表面包覆有碳纤维预浸布层；所述骨架包括多个平行且间隔设置的加强肋；所述平行且间隔设置的加强肋上均开设通孔，以碳管穿设所述通孔形成骨架；所述加强肋的边缘嵌设于所述加强肋安装槽内。

2.根据权利要求1所述的方程式赛车空心翼片，其特征在于：所述碳纤维预浸布为T700-6k-300g碳纤维预浸布。

3.根据权利要求1所述的方程式赛车空心翼片，其特征在于：加强肋安装槽的宽度与加强肋的宽度相等，加强肋安装槽间距与加强肋间距相等。

4.根据权利要求1所述的方程式赛车空心翼片，其特征在于：所述加强肋由铝板或碳纤维板加工制得，加强肋的厚度为5-20mm，加强肋之间的间距为10-40mm；碳管为碳纤维圆管，其长度为x-2y，其中x为方程式赛车空心翼的翼展，y为加强肋的厚度。

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