一种发动机罩制造技术

本实用新型专利技术提供一种发动机罩，其包括外板、内板以及安装加强板，其中：所述外板、所述内板由树脂基碳纤维层合板复合材料制成；所述安装加强板由金属材料制成；所述内板与所述外板通过胶接连接；并且所述内板与所述安装加强板通过螺栓和结构胶连接。

【技术实现步骤摘要】
一种发动机罩
本技术涉及一种发动机罩，更具体地，涉及一种采用碳纤维复合材料制造的轻量化汽车发动机罩。
技术介绍
汽车轻量化是节能减排的有效方法，因此国内外汽车行业对轻量化研究都投入了大量精力。碳纤维复合材料有很高的比强度和比模量，其耐高温、耐疲劳且热稳定性好，已经成为主要的先进复合材料，具有替代金属材料实现轻量化的巨大潜力。发动机罩系统是客户使用的关键部件，其静态和动态性能及感知质量直接决定了汽车品质。传统的汽车发动机罩一般采用金属钣金冲压成型后的焊接工艺。
技术实现思路
本技术提供了用碳纤维复合材料制造的汽车发动机罩，其可以用树脂基碳纤维增强复合材料制造而成，在保证发动机罩子系统性能的前提下，能够兼顾整车集成性能。为实现此目的，本技术在于提供一种发动机罩，包括外板、内板以及安装加强板，其特征在于：所述外板、所述内板由树脂基碳纤维层合板复合材料制成；所述安装加强板由金属材料制成；其中：所述内板与所述外板通过胶接连接；并且所述内板与所述安装加强板通过螺栓和结构胶连接。可选地，构成所述外板的所述树脂基碳纤维层合板复合材料包括斜纹布和单向带。可选地，所述斜纹布作为外观层，所述单向带形成铺层角度为[0/90/0]s的单向带铺层结构。可选地，所述外板的厚度为1.5mm至2.0mm。可选地，构成所述内板的所述树脂基碳纤维层合板复合材料是单向带。可选地，所述内板包括主体区、搭接区、导溃区，所述搭接区、所述导溃区关于所述内板的中轴线对称，其中所述搭接区的单向带铺层是由所述主体区的单向带铺层搭接形成的，所述导溃区的单向带铺层的厚度比所述主体区的单向带铺层的厚度薄。可选地，所述主体区的单向带铺层为铺层角度为[0/90/90/0]的单向带铺层结构，所述搭接区的单向带铺层为铺层角度为[0/90/90/0]s的单向带铺层结构。可选地，所述导溃区的单向带铺层为铺层角度为[0,90]的单向带铺层结构。可选地，所述主体区的单向带铺层的厚度为0.9mm至1.0mm，所述搭接区的单向带铺层的厚度为1.8mm至2.0mm，所述导溃区的单向带铺层的厚度为0.45mm至0.6mm。可选地，所述导溃区设置在所述内板沿所述内板轴向长度从前至后方向的1/3至1/2处。附图说明从结合附图的以下详细说明中，将会使本技术的上述和其他目的及优点更加完整清楚，其中，相同或相似的要素采用相同的标号表示。图1示出了现有技术的发动机罩结构的示意图。图2示出了现有技术的发动机罩结构的爆炸视图。图3示出了根据本技术的一个实施例的发动机罩结构的爆炸视图。图4示出了根据本技术的一个实施例的发动机罩的外板结构与碳纤维铺层示意图。图5示出了根据本技术的一个实施例的发动机罩的内板结构与碳纤维铺层示意图。图6示出了根据本技术的一个实施例的导溃区的位置示意图。图7示出了根据本技术的一个实施例的发动机罩的内板的局部参数示意图。图8示出了根据本技术的一个实施例的发动机罩胶接位置的示意图。具体实施方式出于简洁和说明性目的，本文主要参考其示范实施例来描述本技术的原理。但是，本领域技术人员将容易地认识到相同的原理可等效地应用于所有类型的发动机罩，并且可以在其中实施这些相同或相似的原理，任何此类变化不背离本专利申请的真实精神和范围。图1示出了现有技术的发动机罩结构的示意图，图2示出了现有技术的发动机罩结构的爆炸视图。由外板202、内板204、安装加强板206组成。外板202和内板204一般为金属钣金，通过边缘包边加包边胶连接。安装加强板206一般为钣金冲压件，通过焊点连接在内板204上。图3示出了根据本技术的一个实施例的发动机罩结构的爆炸视图。示例的发动机罩包括发动机罩外板302、发动机罩内板304、安装加强板306。根据本技术的一个实施例，其采用优化技术对发动机罩外板和内板可以进行最优化铺层设计，简化内板加强筋结构，有效降低了发动机罩系统重量，实现节能减排。作为本技术的一个实施例，外板、内板可以由树脂基碳纤维层合板复合材料制成，安装加强板由金属材料制成。内板与外板通过胶接连接，且内板与安装加强板通过螺栓和结构胶连接。图8示出了根据本技术的一个实施例的发动机罩胶接位置的示意图，其中黑色粗线条区域为胶接位置的示例。具体地，发动机罩外板302与内板304在边缘处通过胶结连接，胶接宽度可以为25mm至45mm；此外，安装加强板306可以与内板304通过螺栓和结构胶连接。返回图3，发动机罩安装加强板306为金属自制零件，可以例如采用钢材冲压而成。安装加强板306的厚度约为1.0-1.2mm。图4示出了根据本技术的一个实施例的发动机罩的外板结构与碳纤维铺层示意图。本技术发动机罩外板302、内板304采用碳纤维层合板复合材料，增强材料可以为碳纤维斜纹布和/或碳纤维单向带，基材可以为环氧树脂。层合板复合材料可以采用树脂模传递模塑成型（ResinTransferMolding）工艺制造。根据本技术的一个实施例，发动机罩外板302长可以为1120mm、宽可以为1550mm，其包括斜纹布和单向带，或者由斜纹布和单向带组成。其中，斜纹布的铺层作为外观层402（置于最上层），单向带铺层401的角度和铺层厚度可以通过CAE优化技术指导设计。在满足所有性能的前提下，单向带铺层401的铺层设计可以例如为[0/90/0]s，该种铺层设计下外板302厚度范围可以为1.5mm至2.0mm。图5示出了根据本技术的一个实施例的发动机罩的内板结构与碳纤维铺层示意图。根据本技术的一个实施例，内板包括主体区、搭接区、导溃区，搭接区和导溃区关于内板的中轴线对称，其中搭接区的单向带铺层是由主体区的单向带铺层搭接形成的。具体地，发动机罩内板304可以由单向带组成，其中单向带铺层角度和铺层厚度可以通过CAE优化技术指导设计。在满足所有性能的前提下，铺层设计可以分区域进行，各区域中的每一个的设计可以是关于内板的中轴线左右对称的。区域501为单向带搭接设计区（下称搭接区），其铺层设计可以为[0/90/90/0]s，铺层厚度可以为1.8mm至2.0mm，优选地，其厚度可以为1.8mm。区域502为导溃设计区（下称导溃区），其铺层设计可以为[0,90]，铺层厚度可以为0.45mm至0.6mm，优选地，其厚度可以为0.5mm。在该种设计下，保证发动机罩在整车正向高速碰撞时按照预设方式进行折弯，避免发动机罩后角点撞击汽车前风挡玻璃。图6示出了根据本技术的一个实施例的导溃区的位置示意图。导溃区设置在内板沿内板轴向长度从前至后方向的1/3至1/2处（图中虚线框内）。在图6中，内板的对称轴以虚线表示。根据本技术的一个优选实施例，导溃区可以在其长度方向上（即，导溃区较长尺寸的延长线所在的方向）贯穿内板而设计。以此方式，整车正向高速碰撞时导溃区将更易于导溃，以帮助发动机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种发动机罩，包括外板、内板以及安装加强板，其特征在于：/n所述外板、所述内板由树脂基碳纤维层合板复合材料制成；/n所述安装加强板由金属材料制成；其中：/n所述内板与所述外板通过胶接连接；并且/n所述内板与所述安装加强板通过螺栓和结构胶连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种发动机罩，包括外板、内板以及安装加强板，其特征在于：
所述外板、所述内板由树脂基碳纤维层合板复合材料制成；
所述安装加强板由金属材料制成；其中：
所述内板与所述外板通过胶接连接；并且
所述内板与所述安装加强板通过螺栓和结构胶连接。


2.根据权利要求1所述的发动机罩，其特征在于，构成所述外板的所述树脂基碳纤维层合板复合材料包括斜纹布和单向带。


3.根据权利要求2所述的发动机罩，其特征在于，所述斜纹布的铺层作为外观层，所述单向带形成铺层角度为[0/90/0]s的单向带铺层结构。


4.根据权利要求2或3所述的发动机罩，其特征在于，所述外板的厚度为1.5mm至2.0mm。


5.根据权利要求1所述的发动机罩，其特征在于，构成所述内板的所述树脂基碳纤维层合板复合材料是单向带。


6.根据权利要求5所述的发动机罩，其特征在于，所述内板包括主体区、搭接区、导溃区，所述搭接区、所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪霞，单永飞，张晓略，王得天，魏一凡，楼莉丹，
申请(专利权)人：上汽通用汽车有限公司，泛亚汽车技术中心有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31