一种方向盘骨架的成型方法、一种方向盘骨架及车辆技术

本发明专利技术属于整车内外饰加工制造领域，公开了一种方向盘骨架的成型方法、一种方向盘骨架及车辆。本发明专利技术的方向盘骨架的成型方法至少包括：步骤一，根据轮辐骨架的设计条件完成仿真分析，同时选择复合材料并对复合材料进行铺层设计，以得到多个复合材料单向层数据；步骤二，根据各复合材料单向层数据完成各复合材料单向层的编织并移至自动裁剪机，以使得各复合材料单向层具有构成轮辐骨架的外轮廓的形状；步骤三，将各复合材料单向层堆层压制成具有轮辐骨架的外轮廓的层合板，并通过树脂转移模塑成形法，以最终得到满足步骤一的设计条件的轮辐骨架。本发明专利技术的方向盘骨架的成型方法能够减轻方向盘骨架的重量，提高驾驶员的操纵体验感。

【技术实现步骤摘要】
一种方向盘骨架的成型方法、一种方向盘骨架及车辆
本专利技术属于整车内外饰加工制造领域，具体涉及一种方向盘骨架的成型方法、一种方向盘骨架及车辆。
技术介绍
方向盘是汽车、轮船、飞机等的操纵行驶方向的轮状装置，其作用是将驾驶员作用到转向盘边缘上的力转变为转矩后传递给转向轴。最简单的方向盘通常包括方向盘骨架和发泡。当然，随着社会的不断发展，越来越多的装置安装在方向盘上，例如，有些方向盘要求外表缝皮，方向盘上都会有和主驾驶气囊对应的安装卡扣或螺钉孔，有些方向盘上要求有喇叭触点，比较简单的方式就是把喇叭触点压入骨架中，方向盘不仅要提供安装卡扣，还要提供线束接口，等等。现有技术中的方向盘骨架通常由锌合金或者铝合金材料通过模具压铸而成。其加工方法可概括为：通过注塑工艺将热熔的液态铝镁合金注入模具腔体内，待其冷却凝固后从模具中拉出，以形成方向盘骨架。之后，再进行后续的加工以形成最终的方向盘。由于方向盘骨架的材料通常为金属材料，使得方向盘骨架的重量较重，这对驾驶员来说，较重的方向盘不利于驾驶员的转向操作，其大部分的作用力都与方向盘的重量相抵消，从而降低了驾驶员的操纵体验感。
技术实现思路
为了解决上述全部或部分问题，本专利技术目的在于提供一种方向盘骨架的成型方法，以减轻方向盘骨架的重量，提高驾驶员的操纵体验感。根据本专利技术的方向盘骨架的成型方法，其中，该方向盘骨架包括环形轮缘骨架和连接环形轮缘骨架与轮毂的轮辐骨架，方向盘骨架的成型方法至少包括：步骤一，根据轮辐骨架的设计条件完成仿真分析，同时选择复合材料并对复合材料进行铺层设计，以得到多个复合材料单向层数据；步骤二，根据各复合材料单向层数据完成各复合材料单向层的编织并移至自动裁剪机，以使得各复合材料单向层具有构成轮辐骨架的外轮廓的形状；步骤三，将各复合材料单向层堆层压制成具有轮辐骨架的外轮廓的层合板，并通过树脂转移模塑成形法，以最终得到满足步骤一的设计条件的轮辐骨架。进一步地，方向盘骨架的成型方法还包括：步骤四，将满足步骤一的设计条件的轮辐骨架转移至机加工工序，以使得其上形成多种安装开孔。进一步地，铺层设计构造为：各复合材料单向层的铺层方向和层合顺序为0°/90°/0°/90°/0°。进一步地，环形轮缘骨架包括左侧轮缘骨架和右侧轮缘骨架，方向盘骨架的成型方法还包括：步骤五，根据左侧轮缘骨架和右侧轮缘骨架的设计条件完成仿真分析；步骤六，通过三维编织工艺将复合材料编织成满足步骤五的设计条件的左侧轮缘骨架和右侧轮缘骨架；步骤七，使用粘合剂将左侧轮缘骨架和右侧轮缘骨架分别与轮辐骨架粘接固定并进行常温固化，以得到方向盘骨架。进一步地，步骤五进一步包括：将左侧轮缘骨架和右侧轮缘骨架均进行分段式设计，以形成多个具有预设长度的左侧轮缘骨架段和右侧轮缘骨架段。进一步地，方向盘骨架的成型方法还包括：在步骤七得到的方向盘骨架的表面喷涂树脂薄膜后进行喷漆处理。进一步地，在喷漆处理前，方向盘骨架的成型方法还包括：在喷涂树脂薄膜后的方向盘骨架的表面喷涂树脂过渡层。进一步地，喷漆处理包括喷涂底漆和喷涂面漆。本专利技术还提出了一种方向盘骨架。该方向盘骨架包括环形轮缘骨架和连接环形轮缘骨架与轮毂的轮辐骨架。其中，环形轮缘骨架和/或轮辐骨架应用根据上述方向盘骨架的成型方法加工而成。本专利技术还提出了一种车辆。该车辆包括上述方向盘骨架。与现有技术相比，根据本专利技术的方向盘骨架的成型方法加工而成的方向盘骨架与现有技术中的金属方向盘骨架相比，能够起到明显的减重效果，这对于驾驶员来说，更轻质的方向盘操作系统能够最大化地易于驾驶员的操作使用，从而能够极大提升驾驶员驾驶时的操纵体验感。此外，纤维复合材料特有的编制布纹理感也进一步提升了车辆的整体内饰系统的品质感，增加美观性。附图说明图1为本专利技术实施例的方向盘骨架的成型方法的流程图；图2为本专利技术实施例的方向盘骨架的结构示意图。具体实施方式为了更好的了解本专利技术的目的、结构及功能，下面结合附图，对本专利技术的一种方向盘骨架的成型方法做进一步详细的描述。图1示出了根据本专利技术实施例的方向盘骨架的成型方法100的流程图。图2为应用图1所示的方向盘骨架的成型方法100加工而成的方向盘骨架200。其中，如图2所示，方向盘骨架200包括环形轮缘骨架202和连接环形轮缘骨架202与轮毂的轮辐骨架201，结合图1所示，该方向盘骨架的成型方法100至少包括：步骤一S01，根据轮辐骨架201的设计条件完成仿真分析(如CAE仿真分析)，同时选择复合材料并对复合材料进行铺层设计，以得到多个复合材料单向层数据。具体地：在该步骤中，轮辐骨架201的设计条件可包括对轮辐骨架201的结构的性能要求、载荷情况、使用的环境条件和工艺条件等。进一步地，载荷情况可理解为轮辐骨架201的结构承受的载荷性质，如静载荷或动载荷等。选择的复合材料可为碳纤维复合材料。仿真分析、铺层设计则包括：轮辐骨架201的结构形式的确定、轮辐骨架201的结构元件设计等内容；和涉及到应力、应变分析和失效判断等。以确保结构满足规定的强度和刚度的要求，保证结构的完整性。步骤二S02，根据各复合材料单向层数据完成各复合材料单向层的编织并移至自动裁剪机，以使得各复合材料单向层具有构成轮辐骨架的外轮廓的形状。具体地：在该步骤中，工人通过S01的分析后，结合其数据结果，使用编织机器完成各复合材料单向层的编织，即实现各复合材料单向层的制作生产。步骤三S03，将各复合材料单向层堆层压制成具有轮辐骨架201的外轮廓的层合板，并通过树脂转移模塑成形法，以最终得到满足步骤一的设计条件的轮辐骨架201。具体地：在该步骤中，首先用编织、缝纫或胶粘等方法将具有轮辐骨架201的外轮廓形状的各复合材料单向层根据轮辐骨架201的结构要求和铺层设计的要求制成预成形件，即堆层后的层合板。树脂转移模塑成形法即为RTM成形工艺。该RTM成形工艺是在将各复合材料单向层根据轮辐骨架制成预成形层合板后，将预成形层合板置于四周严格密封的模具中，并注入树脂，以使得树脂在模腔内流动并浸渍预成形层合板，随着树脂固化，从而制成复合材料的轮辐骨架201的结构。其中，树脂的引入可通过树脂注射法、树脂反应性注射法、弥撒树脂粉末法等方法实现。通过上述步骤，至少能够使得方向盘骨架200的轮辐骨架201的部分用碳纤维复合材料替代原有的金属方向盘骨架的轮辐骨架的部分，而通过上述步骤的具体分析和设计，使得替代原有的金属的轮辐骨架的轮辐骨架201在保证原有强度不变的前提下能够通过碳纤维复合材料起到明显的减重效果，这对于驾驶员来说，更轻质的方向盘操作系统，更易于驾驶员的操作使用，从而能够极大提升驾驶员驾驶时的操纵体验感。优选地，如图1所示，方向盘骨架的成型方法还可包括：步骤四S04，将满足步骤一的设计条件的轮辐骨架201转移至机加工工序，以使得其上形成多种安装开孔。通过该步骤S04，使得轮辐骨架201上形成多种安装开孔可用于安装或固定连接本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种方向盘骨架的成型方法，所述方向盘骨架包括环形轮缘骨架和连接所述环形轮缘骨架与轮毂的轮辐骨架，其特征在于，所述方向盘骨架的成型方法至少包括：/n步骤一，根据轮辐骨架的设计条件完成仿真分析，同时选择复合材料并对所述复合材料进行铺层设计，以得到多个复合材料单向层数据；/n步骤二，根据各所述复合材料单向层数据完成各所述复合材料单向层的编织并移至自动裁剪机，以使得各所述复合材料单向层具有构成所述轮辐骨架的外轮廓的形状；/n步骤三，将各所述复合材料单向层堆层压制成具有所述轮辐骨架的外轮廓的层合板，并通过树脂转移模塑成形法，以最终得到满足所述步骤一的设计条件的轮辐骨架。/n

【技术特征摘要】
1.一种方向盘骨架的成型方法，所述方向盘骨架包括环形轮缘骨架和连接所述环形轮缘骨架与轮毂的轮辐骨架，其特征在于，所述方向盘骨架的成型方法至少包括：
步骤一，根据轮辐骨架的设计条件完成仿真分析，同时选择复合材料并对所述复合材料进行铺层设计，以得到多个复合材料单向层数据；
步骤二，根据各所述复合材料单向层数据完成各所述复合材料单向层的编织并移至自动裁剪机，以使得各所述复合材料单向层具有构成所述轮辐骨架的外轮廓的形状；
步骤三，将各所述复合材料单向层堆层压制成具有所述轮辐骨架的外轮廓的层合板，并通过树脂转移模塑成形法，以最终得到满足所述步骤一的设计条件的轮辐骨架。


2.根据权利要求1所述的方向盘骨架的成型方法，其特征在于，所述方向盘骨架的成型方法还包括：
步骤四，将满足所述步骤一的设计条件的所述轮辐骨架转移至机加工工序，以使得其上形成多种安装开孔。


3.根据权利要求1或2所述的方向盘骨架的成型方法，其特征在于，所述铺层设计构造为：各所述复合材料单向层的铺层方向和层合顺序为0°/90°/0°/90°/0°。


4.根据权利要求2所述的方向盘骨架的成型方法，所述环形轮缘骨架包括左侧轮缘骨架和右侧轮缘骨架，其特征在于，所述方向盘骨架的成型方法还包括：
步骤五，根据所述左侧轮缘骨架和所述右侧轮缘骨架的设计条件完成仿真分析；
步骤六，通过三维编织工艺将复合材料编织...

【专利技术属性】
技术研发人员：田雨匀，
申请(专利权)人：爱驰汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：江西;36