纤维增强复合材料保险杠梁和挤压构件制造技术

能量吸收结构包括第一部件和第二部件。第一部件包括聚合物和设置在其中的多根增强纤维。第一部件包括分别由第一壁和第二壁限定的第一保险杠部分和第一挤压构件部分。第二壁从第一壁中突出并且与第一壁一体地形成。至少一些纤维在第一壁与第二壁之间连续延伸。第二部件包括聚合物和多根增强纤维。第二部件包括分别由第三壁和第四壁限定的第二保险杠部分和第二挤压构件部分。第四壁从第三壁中突出并且与第三壁一体地形成。至少一些纤维在第三壁与第四壁之间连续延伸。第一部件和第二部件接合在一起。第一壁和第三壁配合以限定保险杠。第二壁和第四壁配合以限定挤压构件。

Fiber Reinforced Composite Bumper Beams and Extruded Components

The energy absorption structure includes the first part and the second part. The first component includes a polymer and a plurality of reinforcing fibers arranged therein. The first part comprises a first bumper part and a first extrusion member part defined by the first wall and the second wall respectively. The second wall protrudes from the first wall and forms in one with the first wall. At least some fibers extend continuously between the first and second walls. The second component includes a polymer and a plurality of reinforcing fibers. The second part includes a second bumper part and a second extrusion member part defined by the third wall and the fourth wall respectively. The fourth wall protrudes from the third wall and forms in one with the third wall. At least some fibers extend continuously between the third and fourth walls. The first part and the second part are joined together. The first and third walls are fitted to limit the bumper. The second and fourth walls are fitted to limit the extruded member.

【技术实现步骤摘要】
纤维增强复合材料保险杠梁和挤压构件引言本公开涉及纤维增强复合材料能量吸收组件，并且更具体地涉及纤维增强复合材料保险杠梁和挤压构件组件。本部分提供与本公开相关的背景信息并且不一定是现有技术。改进车辆部件的挤压性能是有利的。然而，汽车或其它车辆的部件重量轻以提高燃料效率也是有利的。因此，在正常使用期间和在诸如碰撞等特殊条件下表现出足够强度同时使部件重量最小化的车辆部件是有利的。
技术实现思路
本部分提供了对本公开的总体概述，而不是对其全部范围或其所有特征的全面公开。在各个方面中，本公开提供了一种用于车辆的能量吸收结构。能量吸收结构包括第一部件和第二部件。第一部件包括聚合物和被设置在其中的第一多根增强纤维。第一部件包括第一保险杠梁部分和第一挤压构件部分。第一保险杠梁部分至少部分地由第一壁限定。第一挤压构件部分至少部分地由从第一壁中突出的第二壁限定。第一保险杠梁部分与第一挤压构件部分壁一体地形成。第一多根增强纤维的至少一些增强纤维在第一壁与第二壁之间连续延伸。第二部件包括聚合物和第二多根增强纤维。第二部件包括第二保险杠梁部分和第二挤压构件部分。第二保险杠梁部分至少部分地由第三壁限定。第二挤压构件部分至少部分地由从第三壁中突出的第四壁限定。第二保险杠梁部分壁与第二挤压构件部分一体地形成。第二多根增强纤维的至少一些增强纤维在第三壁与第四壁之间连续延伸。第一部件接合到第二部件。第一壁和第三壁配合以限定保险杠梁。第二壁和第四壁配合以限定挤压构件。在一个方面中，挤压构件进一步包括内部隔室和横向板。内部隔室由第二壁和第四壁限定。横向板设置在内部隔室内。横向板固定到第二壁和第四壁中的至少一个。在一个方面中，横向板限定具有多个波峰和多个波谷的波形形状。在一个方面中，保险杠梁进一步包括内部隔室和多个突起。内部隔室由第一壁和第三壁限定。突起固定到第一壁和第三壁中的一个。突起延伸到内部隔室中。在一个方面中，每个相应的突起包括聚合物和多根短切纤维。在一个方面中，挤压构件包括第一端和第二端。第一端与保险杠梁相邻。第二端与第一端相对。第二端包括向外延伸的凸缘，该凸缘可以接合车辆的梁。在一个方面中，聚合物包括选自由以下各项组成的组的热塑性聚合物：聚酰胺(PA)、聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酮(PEK)、聚苯硫醚(PPS)、热塑性聚氨酯(TPU)、聚丙烯(PP)、它们的共聚物，以及它们的组合。在一个方面中，聚合物包括选自由以下各项组成的组的热固性聚合物：苯并恶嗪、双马来酰亚胺(BMI)、氰酸酯、环氧树脂、酚醛树脂(PF)、聚丙烯酸酯(丙烯酸树脂)、聚酰亚胺(PI)、不饱和聚酯、聚氨酯(PUR)、乙烯基酯、硅氧烷、它们的共聚物，以及它们的组合。在一个方面中，第一多根增强纤维和第二多根增强纤维独立地选自由以下各项组成的组：碳纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维、对位芳族聚酰胺纤维、间位芳族聚酰胺纤维、聚乙烯纤维，以及它们的组合。在各个方面中，本公开提供了一种用于车辆的能量吸收结构。能量吸收结构包括保险杠梁和至少一个挤压构件。保险杠梁包括第一周壁。第一周壁包括第一聚合物和分布在其中的第一多根增强纤维。挤压构件限定纵向轴线。挤压构件具有第二周壁。挤压构件包括第二聚合物和分布在其中的第二多根增强纤维。第二周壁沿着纵向轴线从第一周壁中突出。第一多根增强纤维的至少一些增强纤维从第一周壁连续延伸到第二周壁。在一个方面中，第一聚合物和第二聚合物分别是包括各自独立地选自由以下各项组成的组的热塑性聚合物：聚酰胺(PA)、聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酮(PEK)、聚苯硫醚(PPS)、热塑性聚氨酯(TPU)、聚丙烯(PP)，以及它们的组合。第一多根增强纤维中的增强纤维和第二多根增强纤维中的增强纤维选自由以下各项组成的组：碳纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维、对位芳族聚酰胺纤维、间位芳族聚酰胺纤维、聚乙烯纤维，以及它们的组合。在一个方面中，第一聚合物和第二聚合物分别是各自独立地选自由以下各项组成的组的热固性聚合物：苯并恶嗪、双马来酰亚胺(BMI)、氰酸酯、环氧树脂、酚醛树脂(PF)、聚丙烯酸酯(丙烯酸树脂)、聚酰胺-酰亚胺(PAI)、不饱和聚酯、聚氨酯(PUR)、乙烯基酯、硅氧烷，以及它们的组合。第一多根增强纤维中的增强纤维和第二多根增强纤维中的增强纤维独立地选自由以下各项组成的组：碳纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维、对位芳族聚酰胺纤维、间位芳族聚酰胺纤维、聚乙烯纤维，以及它们的组合。在各个方面中，本公开提供了一种制造用于车辆的能量吸收结构的方法。该方法包括形成第一部件和第二部件。相应的第一部件和第二部件中的每一个包括聚合物和多根增强纤维。第一部件包括至少部分地由第一壁限定的第一保险杠梁部分和至少部分地由第二壁限定的第一挤压构件部分。第二壁从第一壁中突出。第二部件包括至少部分地由第三壁限定的第二保险杠梁部分和至少部分地由从第一壁中突出的第四壁限定的第二挤压构件部分。该方法进一步包括将第一部件接合到第二部件以形成能量吸收结构。第一壁和第三壁配合以限定保险杠梁。第二壁和第四壁配合以限定挤压构件。在一个方面中，至少一些增强纤维在第一部件的第一壁和第二壁之间连续延伸。多根增强纤维中的至少一些增强纤维在第二部件的第三壁和第四壁之间连续延伸。在一个方面中，形成相应的第一部件和第二部件中的每一个包括高压树脂传递模塑(HP-RTM)。该形成进一步包括将纤维预制件设置在模腔中。纤维预制件包括多根增强纤维。该形成进一步包括将热固性聚合物树脂注射到模腔中。该形成进一步包括用热固性聚合物树脂浸渍纤维预制件中的多个空隙。该形成进一步包括固化热固性聚合物树脂并且形成相应的第一部件和第二部件。在一个方面中，形成相应的第一部件和第二部件中的每一个包括压缩模塑。该形成进一步包括对预固结聚合物片材进行预热。预固结聚合物片材包括热塑性聚合物树脂和多根增强纤维。该形成进一步包括将预固结聚合物片材设置在模腔中。该形成进一步包括对预固结聚合物片材施加热量和压力以形成相应的第一部件和第二部件。在一个方面中，增强纤维选自由以下各项组成的组：碳纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维、对位芳族聚酰胺纤维、间位芳族聚酰胺纤维、聚乙烯纤维，以及它们的组合。在一个方面中，第一壁的第一表面和第三壁的第三表面可以形成第一接头。第二壁的第二表面和第四壁的第四表面可以形成第二接头。第一接头和第二接头中的每一个独立地选自由以下项组成的组：半重叠拼合接头、斜面重叠拼合接头、叠嵌拼合接头以及舌槽接头。在一个方面中，第一部件和第二部件的接合包括将粘合剂施加到第一壁的第一表面和第三壁的第三表面中的至少一个。接合进一步包括将粘合剂施加到第二壁的第二表面和第四壁的第四表面中的至少一个。接合进一步包括接触第一表面和第三表面以形成保险杠梁。接合进一步包括接触第二表面和第四表面以形成挤压构件。接合进一步包括固化粘合剂。在一个方面中，接合第一部件和第二部件进一步包括使第一多个紧固件延伸穿过第一壁和第三壁，并且使第二多个紧固件延伸穿过第二壁和第四壁。从本文所提供的描述中将明白进一步应用领域。
技术实现思路
中的描述和具体示例仅旨在用于说明目的而不旨在限制本公开的范围。附图说明本文所述的附图仅用于选定实施例而非全部可能实施方案的说明目的而不旨在限制本公开的范围。图1示出了用于车辆的示例性能量吸收结本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于车辆的能量吸收结构，包括：第一部件，其包括聚合物和被设置在其中的第一多根增强纤维，所述第一部件包括：第一保险杠梁部分，其至少部分地由第一壁限定；以及第一挤压构件部分，其与所述第一保险杠梁部分一体地形成，所述第一挤压构件部分至少部分地由从所述第一壁中突出的第二壁限定，并且所述第一多根增强纤维中的至少一些增强纤维在所述第一壁与所述第二壁之间连续延伸；第二部件，其包括所述聚合物和第二多根增强纤维，所述第二部件包括：第二保险杠梁部分，其至少部分地由第三壁限定；以及第二挤压构件部分，其与所述第二保险杠梁部分一体地形成，所述第二挤压构件部分至少部分地由从所述第三壁中突出的第四壁限定，并且所述第二多根增强纤维中的至少一些增强纤维在所述第三壁与所述第四壁之间连续延伸，其中所述第一部件接合到所述第二部件，并且所述第一壁和所述第三壁配合以限定保险杠梁，而所述第二壁和所述第四壁配合以限定挤压构件。

【技术特征摘要】
2017.10.12 US 15/7823071.一种用于车辆的能量吸收结构，包括：第一部件，其包括聚合物和被设置在其中的第一多根增强纤维，所述第一部件包括：第一保险杠梁部分，其至少部分地由第一壁限定；以及第一挤压构件部分，其与所述第一保险杠梁部分一体地形成，所述第一挤压构件部分至少部分地由从所述第一壁中突出的第二壁限定，并且所述第一多根增强纤维中的至少一些增强纤维在所述第一壁与所述第二壁之间连续延伸；第二部件，其包括所述聚合物和第二多根增强纤维，所述第二部件包括：第二保险杠梁部分，其至少部分地由第三壁限定；以及第二挤压构件部分，其与所述第二保险杠梁部分一体地形成，所述第二挤压构件部分至少部分地由从所述第三壁中突出的第四壁限定，并且所述第二多根增强纤维中的至少一些增强纤维在所述第三壁与所述第四壁之间连续延伸，其中所述第一部件接合到所述第二部件，并且所述第一壁和所述第三壁配合以限定保险杠梁，而所述第二壁和所述第四壁配合以限定挤压构件。2.根据权利要求1所述的能量吸收结构，其中所述挤压构件进一步包括：内部隔室，其由所述第二壁和所述第四壁限定；以及横向板，其设置在所述内部隔室内并且固定到所述第二壁和所述第四壁中的至少一个。3.根据权利要求2所述的能量吸收结构，其中所述横向板限定具有多个波峰和多个波谷的波形形状。4.根据权利要求1所述的能量吸收结构，其中：所述保险杠梁进一步包括内部隔室，其由所述第一壁和所述第三壁限定；以及多个突起，其固定到所述第一壁和所述第三壁中的一个并且延伸到所述内部隔室中。5.根据权利要求4所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：B·A·纽柯布，H·G·起亚，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US