机动车辆的部件制造技术

本发明专利技术涉及一种机动车辆(2)的部件(1)，该部件在承受拉伸负载的至少一个区域(4)中通过具有嵌入塑料中的纤维的至少一个加强带(5)得到增强。这使得可以实现局部且重量优化的加强。强。强。

【技术实现步骤摘要】
机动车辆的部件


[0001]本专利技术涉及一种机动车辆的部件。本专利技术还涉及一种具有这种部件的机动车辆。

技术介绍

[0002]DE 10 2015 201 712 A1披露了一种用于在注射成型工具中生产支撑结构的方法，该方法包括以下方法步骤：注射成型基本结构；设置加强结构，其中，加强结构具有夹层构造，该夹层构造包括芯层和连接至芯层的至少一个覆盖层。然后，将加强结构布置在注射成型工具中；在基本结构上形成加强结构；还通过材料结合和/或形状配合将基本结构与加强结构相连接。这使得可以提供支撑结构，该支撑结构的突出之处在于减小的固有重量、连同高的机械稳定性和良好的刚度。
[0003]WO 2019/081410 A1披露了一种用于机动车辆的液体容器，该液体容器具有用于储存液体的至少一个储存容积并具有至少一个壳体，该至少一个壳体至少在某些部分中界定储存空间。在这种情况下，壳体至少部分地在注射成型过程中生产并具有阻挡膜和增强元件，该增强元件至少部分或完全由热塑性纤维复合材料形成。进一步地，该壳体具有单件式或多件式支撑结构，该支撑结构至少部分或完全由注射成型材料形成，该阻挡膜通过材料结合而连接至增强元件，并且阻挡膜和增强元件各自通过材料结合而连接至支撑结构。这应当提供一种液体容器，该液体容器重量轻、尺寸稳定且防碰撞，并且可以用最小排放量生产。
[0004]US 10,786,955 B2披露了一种用于生产复合结构的装置和方法，其中，背板经由复合带连接至复合板。
[0005]EP 3 154 828 B1披露了一种能量吸收装置，该能量吸收装置具有：聚合物增强结构，其包括聚合物基体和短切纤维以及壳体，该壳体包括两个壁，这两个壁从背侧延伸并且形成壳体通道。在此，壳体包括连续纤维和树脂基体，聚合物增强结构布置在壳体通道中并且包括蜂窝和/或肋。
[0006]尤其在跑车制造中，期望轻量化的部件，其通常呈例如轻金属部件或塑料部件的形式。此外，纤维增强塑料部件也在考虑之列，例如碳纤维增强塑料部件，尽管它们重量轻且具有高强度和刚度，但也相对昂贵。

技术实现思路

[0007]因此本专利技术涉及的问题是指明用于机动车辆的部件，该部件具有轻量化构造、具有高强度且同时是成本有效的。
[0008]根据本专利技术，这个问题是通过下文所述的主题解决的。多个有利的实施例是同样在下文中公开。
[0009]本专利技术依据以下总体概念：仅确切地对在运行期间暴露于对应的拉伸负载的那些位置处的特定区域对机动车辆的部件进行增强。根据本专利技术的部件因此在承受拉伸负载的至少一个区域中通过具有嵌入塑料中的纤维的至少一个加强带而得到增强。这种加强带能
够在没有明显厚度施用的情况下施加到待加强部件并且局部地加强所述部件(也就是说，在当前情况下优选地仅在承受拉伸负载的区域中)，并且因此显著增加所述部件的强度和刚度，而不存在例如由于在所有位置增加壁厚度以用于获得更高的强度而使部件总体重量增加的情况。在此例如通过有限元方法计算在运行期间作用在根据本专利技术的部件上的负载，由此识别尤其在运行期间承受拉伸负载的区域并且可以通过根据本专利技术的加强带对其进行加强。因此，至少一个加强带仅恰好设置在也出现增大的拉伸负载并且相应地待吸收的位置，而相邻区域可以具有较小的刚性形式，例如也具有较小的壁厚度，并且因此具有更轻量化的形式。此外，仅局部施加加强带的很大优点在于相对昂贵的加强带不在整个部件上使用，而是仅在实际也出现增大的拉伸负载的那些区域中使用。
[0010]有利地，该部件呈行李桶形件的形式。在运行期间，这种行李桶形件必须能够接纳和携带较重的行李物品本身，而在此过程中不会超过预定变形。例如，这可以通过行李桶形件形成有相应的壁厚度来实现，这导致总体上更大的重量。肋和加强连接板提供了进一步的可能性，然而它们确实需要相对复杂的生产，例如使用相应复杂的塑料注射成型工具。甚至这种塑料连接板会将重量增加到不可忽视的程度。根据本专利技术的加强带首次使得可以形成本身具有相对薄的壁厚度的行李桶形件，并且因此不仅以成本有效、资源节约和轻量化的方式，并且还使得其具有相对刚性的形式，因为行李桶形件通过根据本专利技术的至少一个加强带在恰好也实际发生预先计算的拉伸负载的位置处被加强。
[0011]有利地，该加强带呈具有单向纤维的UD(单向)带的形式。这种加强带已经广为人知，并且几乎具有任何构型，也就是说关于厚度、宽度和/或纤维比例具有任何构型。提供不同宽度的加强带因此可以单独影响加强效果并且使其适应相应的实际发生的拉伸负载。
[0012]有利地，加强带包括玻璃纤维或碳纤维。当然，也可以使用芳族聚酰胺纤维或其他纤维，尤其是碳纤维(其允许与重量小且成本低组合的高拉伸强度且因此具有高加强效果)。当然，加强带可以额外地或替代性地还包括天然纤维，加强带在负载的情况下仅承受拉伸负载并且出于加强目的。
[0013]在根据本专利技术的部件的进一步有利的实施例中，加强带包括热塑性材料的塑料基体，纤维嵌入在该塑料基体中。纤维(例如玻璃纤维或碳纤维)完全被塑料基体的塑料覆盖并且因而以受保护的方式布置，这提供了很大的优点。将纤维嵌入到塑料基体中也预先固定了纤维的位置。
[0014]有利地，该部件由热塑性材料形成。这种热塑性材料(也称为塑性体)是可以在预定温度范围内发生塑性变形的塑料。热塑性塑料如今已广泛用于塑料注射成型过程并且允许几乎任何期望的成形。热塑性塑料的一个特殊特性是其可焊性，其结果是例如可以焊接，因而，加强带(其可以类似地包括热塑性塑料的塑料基体)和部件(例如行李桶形件)通过材料结合而连接。这种热塑性材料的进一步的优点在于其相对轻的重量，其结果是，结合根据本专利技术所使用的加强带的加强作用，可以提供重量优化、然而刚性和强度较强的部件。
[0015]在根据本专利技术的部件的进一步有利的实施例中，该部件由金属，例如轻金属、尤其是铝或镁形成。尤其轻金属在此提供了这样的可能性，即该部件不仅重量轻而且具有刚性形式。在此，将加强带连接至这种部件或由塑料形成的部件的一种可能方式包括粘性结合或替代性地也包括焊接连接。通过粘性结合，在理论上也可以将其他塑料用于该部件和加强带的塑料基体两者。如果该部件例如由热塑性材料形成，那么甚至可以将加强带本身嵌
入到部件的塑料中，只要所述加强带例如预先放置在对应的塑料注射成型工具中并且具有在该部件周围注射成型的热塑性塑料。
[0016]本专利技术还依据以下总体概念：为机动车辆配备对应于前述的部件，在此情况下该部件优选地呈行李桶形件的形式。由于相对轻量化然而仍然强度和刚性较高的行李桶形件，这种机动车辆允许以重量优化的方式携带行李物品。
[0017]本专利技术的进一步的重要特征和优点将从本文中、从附图中以及从基于附图的相关附图描述中显现。
[0018]总体上，本专利技术在此公开下述1和10的技术方案，下述2
‑
9为本专利技术的优选技术方案：
[0019]1.一种机动车辆(2)的部件(1)，该部件在承受拉伸负载的至少一个区域(4)中通过具有嵌入塑料中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种机动车辆(2)的部件(1)，该部件在承受拉伸负载的至少一个区域(4)中通过具有嵌入塑料中的纤维的至少一个加强带(5)得到增强。2.如权利要求1所述的部件，其特征在于，该部件(1)呈行李桶形件(3)的形式。3.如权利要求1或2所述的部件，其特征在于，该加强带(5)呈具有单向纤维的UD带的形式。4.如权利要求1或2所述的部件，其特征在于，该加强带(5)包括玻璃纤维、芳族聚酰胺纤维、天然纤维或碳纤维。5.如权利要求1或2所述的部件，其特征在于，该加强带(5)具有热塑性材料的塑料基体，所述纤维嵌入该塑...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：保时捷股份公司，
类型：发明
国别省市：