一种汽车防撞横梁总成及其制作方法技术

本发明专利技术公开了一种汽车防撞横梁总成及其制作方法，包括防撞横梁本体和设置在防撞横梁本体一侧的两个吸能盒；防撞横梁本体包括弧形防撞横梁和直板防撞横梁，弧形防撞横梁与直板防撞横梁的前侧两端固定连接，直板防撞横梁的后侧两端设置有两处凹槽，凹槽内侧与弹性体的一端连接，弹性体的另一端与吸能盒连接。本发明专利技术设计的汽车防撞横梁总成具有较好的强度和韧性，能够在汽车发生碰撞时起到较好的缓冲作用，从而减轻碰撞对车身的破坏。在设计方面，一方面，本发明专利技术从结构上增加了弹性体，用于吸收并缓冲防撞梁的受力，另一方面，本发明专利技术还从防撞横梁总成的材料方面进行了改进，得到了一种具有较强的力学性能和韧性的防撞材料。具有较强的力学性能和韧性的防撞材料。具有较强的力学性能和韧性的防撞材料。

【技术实现步骤摘要】
一种汽车防撞横梁总成及其制作方法


[0001]本专利技术涉及汽车配件领域，具体涉及一种汽车防撞横梁总成及其制作方法。

技术介绍

[0002]随着人们生活水平的不断提高，汽车已成为非常普遍的交通工具，在汽车给人们的生活带来方便的同时，交通事故的发生日益增多，给人们的生命安全和财产带来极大的损失。汽车防撞横梁总成是汽车被动安全系统中的重要组成部分，能够吸收汽车碰撞过程中的能量，起到保护车内人员安全的作用。汽车防撞横梁总成主要包括防撞横梁本体以及设置在防撞横梁本体两端的吸能盒。
[0003]现有汽车防撞横梁总成的防撞横梁本体和吸能盒通常采用碳纤维增强树脂基复合材料制作。碳纤维增强树脂基复合材料主要以碳纤维和基体树脂作为基本原料，由于碳纤维浸润在基体树脂中，界面之间的相对作用力较弱，多层碳纤维互相叠加时，相邻的碳纤维层之间容易发生相对滑移，影响防撞横梁总成的强度。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中存在的碳纤维增强树脂基防撞横梁强度不足的问题，本专利技术的目的是提供一种汽车防撞横梁总成及其制作方法。
[0005]本专利技术的目的采用以下技术方案来实现：
[0006]第一方面，本专利技术公开了一种汽车防撞横梁总成，包括防撞横梁本体和设置在防撞横梁本体一侧的两个吸能盒；防撞横梁本体包括弧形防撞横梁和直板防撞横梁，弧形防撞横梁与直板防撞横梁的前侧两端固定连接，直板防撞横梁的后侧两端设置有两处凹槽，凹槽内侧与弹性体的一端连接，弹性体的另一端与吸能盒连接。
[0007]优选地，所述弧形防撞横梁为中间设置有弧形凸起的直板结构。
[0008]优选地，所述弧形防撞横梁与所述直板防撞横梁卡扣式连接或螺栓式连接。
[0009]优选地，所述吸能盒包括上下设置的第一凸块和第二凸块，第一凸块和第二凸块一体成型，第一凸块与所述凹槽相互配合且第一凸块沿着凹槽的内壁滑动，第一凸块有一部分卡接在凹槽的内部。
[0010]优选地，所述防撞横梁本体和所述吸能盒的材质为改性聚苯硫醚，改性聚苯硫醚按照重量份数计算，包括以下成分：
[0011]聚苯硫醚100份、改性聚氨酯/硅酸钪复合物10～20份、热稳定剂3～5份和抗氧化剂2～4份。
[0012]优选地，所述改性聚氨酯/硅酸钪复合物的制备方法为：
[0013]S1.称取2
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甲基
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吡咯啉加入至二氯甲烷中，充分混合后，依次加入苛性钠和纯碱，再次充分混合后，加入苄基三乙基氯化铵，升温至55～60℃，回流冷凝并搅拌反应4～6h，自然冷却至室温后，过滤并收集液体，将收集的液体依次进行水洗、干燥除水、减压蒸馏和过柱提纯，得到吡咯啉化合物；其中，2
‑
甲基
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吡咯啉、苛性钠、纯碱、苄基三乙基氯化铵和二氯
甲烷的质量比为1:4.2～6.5:3.6～5.4:0.12～0.15:15～20；
[0014]S2.将吡咯啉化合物与N,N
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二甲基甲酰胺混合均匀，再加入硅酸钪，超声处理均匀后，置于反应釜内，升温至120～150℃，密闭处理6～8h后，自然冷却至室温后，过滤并收集固体，将收集的固体依次使用纯水和乙醇洗涤，真空干燥，得到改性硅酸钪；其中，吡咯啉化合物、硅酸钪与N,N
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二甲基甲酰胺的质量比为1:1.2～1.8:6～10；
[0015]S3.将甲苯二异氰酸酯和聚甘油加入至N,N
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二甲基甲酰胺中，充分混合后，再加入改性硅酸钪，再次充分混合后，升温至75～85℃，回流冷凝并搅拌反应2～4h，之后降温至65～75℃，加入二月桂酸二丁基锡，搅拌反应1～2h，继续降温至55～65℃，加入丁二醇，搅拌反应2～4h，降温至室温，再加入三乙胺，搅拌反应0.5～1h，过滤收集固体，将收集的固体依次进行醇洗和干燥处理，得到改性聚氨酯/硅酸钪复合物；其中，甲苯二异氰酸酯、聚甘油与N,N
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二甲基甲酰胺的质量比为1:0.5～0.8:4～6，二月桂酸二丁基锡、丁二醇、三乙胺与甲苯二异氰酸酯的质量比为0.01～0.05:0.08～0.1:0.05～0.09:1，改性硅酸钪与甲苯二异氰酸酯的质量比为1:0.2～0.5。
[0016]优选地，所述热稳定剂为丁基硫醇锡、双丁基二氯化锡、双丁基氧化锡中的任意一种。
[0017]优选地，所述抗氧化剂为抗氧剂1010或抗氧剂1035。
[0018]优选地，所述硅酸钪的制备方法为：
[0019]P1.称取三氧化二钪与0.1～0.3mol/L的硫酸溶液混合，升温至50～60℃，搅拌至完全溶解后，降温至室温，继续搅拌至结晶体不再增加为止，过滤出结晶体并使用纯水清洗至中性，干燥后得到三氧化二钪晶体；其中，三氧化二钪与硫酸溶液的质量比为1:6～8；
[0020]P2.将三氧化二钪晶体与去离子水混合均匀后，边搅拌边滴加正硅酸乙酯的乙醇溶液，滴加完毕后继续搅拌8～12h，得到混合凝胶产物；其中，三氧化二钪晶体、去离子水与正硅酸乙酯的乙醇溶液的质量比为1:5～8:2～3；正硅酸乙酯的乙醇溶液中，正硅酸乙酯与乙醇的质量比为1:3～5；
[0021]P3.将混合凝胶产物在55～65℃下干燥后再置于马弗炉中，升温至1000～1100℃焙烧6～8h，之后冷却至室温，再升温至1500～1600℃焙烧5～7h，粉碎至粒径为50～100nm的粉末，得到硅酸钪。
[0022]第二方面，本专利技术还公开了一种汽车防撞横梁总成的制作方法，包括以下步骤：
[0023]步骤1，按量称取所述聚苯硫醚、所述改性聚氨酯/硅酸钪复合物、所述热稳定剂和所述抗氧化剂置于烘箱中干燥处理，备用；
[0024]步骤2，将步骤1干燥后的聚苯硫醚、改性聚氨酯/硅酸钪复合物、热稳定剂和抗氧化剂混合至混炼机中，在160～180℃的条件下混炼15～20min后硫化处理，然后置于挤出机中挤出造粒，得到改性聚苯硫醚；
[0025]步骤3，将改性聚苯硫醚经过预热软化后置于模具中，加压成型后冷却脱模，制备得到所述弧形防撞横梁、所述直板防撞横梁和所述吸能盒；
[0026]步骤4，将弧形防撞横梁与直板防撞横梁的两端固定连接形成所述防撞横梁本体，然后将弹性体的一端安装在直板防撞横梁上的所述凹槽内，之后再将吸能盒安装在弹性体的另一端上，即完成汽车防撞横梁总成的制作。
[0027]优选地，所述步骤3中，预热软化的温度为310～330℃，模具温度为140～160℃。
[0028]本专利技术的有益效果为：
[0029]本专利技术设计了一种汽车防撞横梁总成，该汽车防撞横梁总成具有较好的强度和韧性，能够在汽车发生碰撞时起到较好的缓冲作用，从而减轻碰撞对车身的破坏。在设计方面，一方面，本专利技术从结构上增加了弹性体，用于吸收并缓冲防撞梁的受力，另一方面，本专利技术还从防撞横梁总成的材料方面进行了改进，得到了一种具有较强的力学性能和韧性的防撞材料。
[0030]本专利技术在防撞横梁本体与吸能盒之间设置本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种汽车防撞横梁总成，其特征在于，包括防撞横梁本体和设置在防撞横梁本体一侧的两个吸能盒；防撞横梁本体包括弧形防撞横梁和直板防撞横梁，弧形防撞横梁与直板防撞横梁的前侧两端固定连接，直板防撞横梁的后侧两端设置有两处凹槽，凹槽内侧与弹性体的一端连接，弹性体的另一端与吸能盒连接。2.根据权利要求1所述的一种汽车防撞横梁总成，其特征在于，所述弧形防撞横梁为中间设置有弧形凸起的直板结构。3.根据权利要求1所述的一种汽车防撞横梁总成，其特征在于，所述弧形防撞横梁与所述直板防撞横梁卡扣式连接或螺栓式连接。4.根据权利要求1所述的一种汽车防撞横梁总成，其特征在于，所述吸能盒包括上下设置的第一凸块和第二凸块，第一凸块和第二凸块一体成型，第一凸块与所述凹槽相互配合且第一凸块沿着凹槽的内壁滑动，第一凸块有一部分卡接在凹槽的内部。5.根据权利要求1所述的一种汽车防撞横梁总成，其特征在于，所述防撞横梁本体和所述吸能盒的材质为改性聚苯硫醚，改性聚苯硫醚按照重量份数计算，包括以下成分：聚苯硫醚100份、改性聚氨酯/硅酸钪复合物10～20份、热稳定剂3～5份和抗氧化剂2～4份。6.根据权利要求5所述的一种汽车防撞横梁总成，其特征在于，所述改性聚氨酯/硅酸钪复合物的制备方法为：S1.称取2
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甲基
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吡咯啉加入至二氯甲烷中，充分混合后，依次加入苛性钠和纯碱，再次充分混合后，加入苄基三乙基氯化铵，升温至55～60℃，回流冷凝并搅拌反应4～6h，自然冷却至室温后，过滤并收集液体，将收集的液体依次进行水洗、干燥除水、减压蒸馏和过柱提纯，得到吡咯啉化合物；其中，2
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甲基
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吡咯啉、苛性钠、纯碱、苄基三乙基氯化铵和二氯甲烷的质量比为1:4.2～6.5:3.6～5.4:0.12～0.15:15～20；S2.将吡咯啉化合物与N,N
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二甲基甲酰胺混合均匀，再加入硅酸钪，超声处理均匀后，置于反应釜内，升温至120～150℃，密闭处理6～8h后，自然冷却至室温后，过滤并收集固体，将收集的固体依次使用纯水和乙醇洗涤，真空干燥，得到改性硅酸钪；其中，吡咯啉化合物、硅酸钪与N,N
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【专利技术属性】
技术研发人员：周勤斌，吴乐良，陈林，
申请(专利权)人：江苏富陶车辆部件有限公司，
类型：发明
国别省市：