一种纤维增强复合材料的防撞梁吸能盒制造技术

一种纤维增强复合材料的防撞梁吸能盒，由一体结构的短纤维增强热塑性复合材料的盒体和连续纤维增强热塑性复合材料的后安装板构成，所述盒体呈四棱台形，后安装板位于盒体的大端，盒体由上至下设有环状的溃缩引导槽，盒体远离后安装板的小端中部设有安装孔，盒体上还设置数个溃缩孔。本实用新型专利技术以非金属复合材料替代金属材料，轻量化效果显著；盒体溃缩孔、溃缩引导槽的结构可满足吸能要求，后安装板可满足连接强度要求；整体结构且易于根据车型要求调节；生产工艺简单，有利于提高生产效率，降低加工成本。

【技术实现步骤摘要】
一种纤维增强复合材料的防撞梁吸能盒
本技术涉及一种汽车安全部件，特别纤维增强复合材料的防撞梁吸能盒。
技术介绍
防撞梁是用来减轻车辆受到碰撞时吸收碰撞能量的一种装置，由主梁、吸能盒及连接汽车的安装板组成，主梁、吸能盒都可以在车辆发生低速碰撞时有效吸收碰撞能量，尽可能减小撞击力对车身纵梁的损害，发挥它对车辆的保护作用，因此吸能盒的材料和结构设计至关重要。传统的防撞梁吸能盒为金属材料，前安装板、后安装板以及吸能盒体分别加工，最后通过焊接连接。其中吸能盒体又分为左、右两部分，通过冲压、冲孔、焊接等工艺形成吸能盒体。传统吸能盒自重大，成型工艺复杂，工艺成本较高，生产效率低，并且可能存在焊接失效问题。随着新材料的不断涌现及进步，纤维增强热塑性复合材料因具有较高的强度、耐腐蚀、易加工成型、自重轻和可回收性等优点，越来越多的被应用于汽车部件中。纤维增强热塑性复合材料中纤维的长度不同，成型难易度则会不同，且产品性能不同。根据纤维增强热塑性复合材料的特点制作防撞梁吸能盒，可为汽车安全部件的制作开辟新的结构设计及工艺方法，并对汽车轻量化发展起到重要作用。
技术实现思路
本技术的目的在于针对现有技术之弊端，提供一种可满足吸能要求、减重效果好、用于制作的纤维增强复合材料的防撞梁吸能盒。本技术所述问题是以下述技术方案解决的：一种纤维增强复合材料的防撞梁吸能盒，由一体结构的短纤维增强热塑性复合材料的盒体和连续纤维增强热塑性复合材料的后安装板构成，所述盒体呈四棱台形，后安装板位于盒体的大端，盒体由上至下设有环状的溃缩引导槽，盒体远离后安装板的小端中部设有安装孔，盒体上还设置数个溃缩孔。上述纤维增强复合材料的防撞梁吸能盒，所述溃缩引导槽为1-4个，溃缩引导槽的深度为1-3毫米，数个溃缩引导槽的高度尺寸总和为盒体高度尺寸的20-50％。上述纤维增强复合材料的防撞梁吸能盒，所述溃缩孔的由盒体的小端端面延伸至盒体的大端端面，溃缩孔的截面形状为圆形、椭圆形、矩形或多边形。上述纤维增强复合材料的防撞梁吸能盒，所述安装孔为盲孔，相邻安装孔之间的距离不小于35毫米，安装孔与相邻溃缩孔之间的距离不小于5毫米。上述纤维增强复合材料的防撞梁吸能盒，所述溃缩孔距盒体侧壁的距离不小于3毫米，相邻溃缩孔之间的距离不小于2毫米。上述纤维增强复合材料的防撞梁吸能盒，所述后安装板的厚度为2-5毫米，后安装板上设有安装板连接孔。本技术采用两种结构的纤维增强复合材料制作，其中盒体采用短纤维复合材料注塑成型，依据吸能需要设计了溃缩引导槽及溃缩孔；后安装板采用连续纤维复合材料模压预成型，然后采用注塑工艺与吸能盒体一体成型，成型效率高，结构可靠。在盒体的小端设置安装孔，由连接件直接与主梁连接，省去了传统结构的前安装板，节省了材料和工艺过程。本技术以非金属复合材料替代金属材料，轻量化效果显著；盒体溃缩孔、溃缩引导槽的结构可满足吸能要求，后安装板可满足连接强度要求；整体结构且易于根据车型要求调节；生产工艺简单，有利于提高生产效率，降低加工成本。附图说明下面结合附图对本技术作进一步说明。图1是本技术的结构示意图；图2是本技术安装在主梁上的示意图。图中各标号为：1、盒体，2、溃缩引导槽，3、溃缩孔，4、安装孔，5、后安装板，6、安装板连接孔，7、主梁。具体实施方式参看图1，本技术由盒体1和后安装板6构成。盒体采用短纤维增强热塑性复合材料，短纤维增强热塑性复合材料具有优异的流动性，可以注塑成型各类复杂构件，便于盒体的结构设计。后安装板采用连续纤维增强热塑性复合材料，以保证其连接强度。盒体为注塑成型，后安装板为模压预成型，然后利用注塑工艺与盒体一体成型，成型效率高，结构可靠。仍参看图1、图2，盒体呈四棱台形，后安装板位于盒体的大端，盒体小端与主梁连接，盒体小端端面为与所连接的主梁匹配贴合的斜面或曲面。盒体从上至下设有数个环状的溃缩引导槽2，溃缩引导槽用于在发生碰撞时引导溃缩吸能。溃缩引导槽的数目为1-4个，溃缩引导槽的槽深为1-3毫米，数个溃缩引导槽的高度尺寸总和为盒体高度尺寸的20-50％。盒体上还设置数个溃缩孔3。图1所示实施例中，溃缩引导槽设置两道，槽深为1.5毫米，各溃缩引导槽的高度尺寸为22毫米，盒体高度为120毫米。在盒体远离后安装板的一端中部设有四个安装孔4，安装孔为盲孔。为保证安装强度要求，相邻安装孔之间的距离不小于35毫米，安装孔与相邻溃缩孔之间的距离不小于5毫米(即安装孔与相邻溃缩孔之间的壁厚不小于5毫米)。本技术不设置前安装板，盒体小端经连接件与主梁直接连接，节省了材料和工艺过程。溃缩孔一方面为盒体溃缩预留变形空间，另一方面还可以减轻自重。溃缩孔的由盒体的小端端面延伸至盒体的大端端面，溃缩孔的截面形状为圆形、矩形或多边形。图示实施例溃缩孔的截面形状为矩形，溃缩孔在安装孔周边及盒体中部规则分布。为保证盒体的整体强度，位于边部的溃缩孔距盒体侧壁的距离不小于3毫米(即盒体侧壁壁厚不小于3毫米)，相邻溃缩孔之间的距离不小于2毫米(即相邻溃缩孔之间的壁厚不小于2毫米)。所述后安装板的厚度为2-5毫米，后安装板上设有安装板连接孔6。本技术吸能盒相比类似性能的钢制吸能盒减重率可达60％以上。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纤维增强复合材料的防撞梁吸能盒，其特征在于：由一体结构的短纤维增强热塑性复合材料的盒体(1)和连续纤维增强热塑性复合材料的后安装板(5)构成，所述盒体呈四棱台形，后安装板位于盒体的大端，盒体由上至下设有环状的溃缩引导槽(2)，盒体远离后安装板的小端中部设有安装孔(4)，盒体上还设置数个溃缩孔(3)。/n

【技术特征摘要】
1.一种纤维增强复合材料的防撞梁吸能盒，其特征在于：由一体结构的短纤维增强热塑性复合材料的盒体(1)和连续纤维增强热塑性复合材料的后安装板(5)构成，所述盒体呈四棱台形，后安装板位于盒体的大端，盒体由上至下设有环状的溃缩引导槽(2)，盒体远离后安装板的小端中部设有安装孔(4)，盒体上还设置数个溃缩孔(3)。


2.根据权利要求1所述的纤维增强复合材料的防撞梁吸能盒，其特征在于：所述溃缩引导槽为1-4个，溃缩引导槽的深度为1-3毫米，数个溃缩引导槽的高度尺寸总和为盒体高度尺寸的20-50％。


3.根据权利要求2所述的纤维增强复合材料的防撞梁吸能盒，其特征在于：...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡淼，裴庆，陈梓山，陈雨，张展，
申请(专利权)人：凌云工业股份有限公司上海凌云汽车研发分公司，
类型：新型
国别省市：上海;31