一种汽车A柱加强板制造技术

本实用新型专利技术涉及一种汽车A柱加强板，包括主板和衬板，所述衬板为碳纤维增强聚酰亚胺树脂复合材料板，所述主板和所述衬板通过热压固化工艺一体成型。本实用新型专利技术采用高强度钢主板和碳纤维衬板热压成一体的结构，无需通过铆钉连接，避免关键位置开孔导致局部性能降低，在保证安全性能的前提下实现结构轻量化。保证安全性能的前提下实现结构轻量化。保证安全性能的前提下实现结构轻量化。

【技术实现步骤摘要】
一种汽车A柱加强板


[0001]本技术涉及一种汽车
，尤其涉及一种汽车A柱加强板。

技术介绍

[0002]汽车安全性能是汽车的永恒主题，是汽车众多设计因素的重中之重；另一方面，为了节能环保，轻量化是又汽车发展的必经之路。汽车A柱作为车身骨架的关键零件，在商用车驾驶室“双A柱碰撞”时承受主要的载荷。A柱加强板又是A柱中重要的组成部分，为了满足碰撞安全要求，A柱加强板往往采用厚度较大的高强钢制成，导致零件尺寸较大、整体重量重，不利于汽车轻量化的演进。
[0003]如何在轻量化的同时保障安全性能，是众多车企亟待解决的问题。

技术实现思路

[0004]本技术提出一种汽车A柱加强板，可以满足车身涂装要求，并有效的解决了汽车轻量化、碰撞安全提升等方面的需求，相比传统A柱加强板结构，在保证刚度、模态、碰撞安全等关键性能的前提下实现结构轻量化30～35％。
[0005]为了解决上述
技术介绍
中的问题，本技术是通过以下技术方案来实现的：
[0006]一种汽车A柱加强板，包括主板和衬板，所述衬板为碳纤维增强聚酰亚胺树脂复合材料板，所述主板和所述衬板通过热压固化工艺一体成型。作为技术进一步说明：所述衬板的基准厚度为3mm，局部渐变为4mm。
[0007]作为技术进一步说明：所述主板的厚度为1.2～2.0mm。
[0008]作为技术进一步说明：所述主板采用高强度钢，所述高强度钢的型号为B250P1。
[0009]作为技术进一步说明：所述碳纤维增强聚酰亚胺树脂复合材料板包括聚酰亚胺树脂基体层和多层的碳纤维织物层，所述碳纤维织物层包裹在所述聚酰亚胺树脂基体层中；所述碳纤维织物为T300级别纤维织物。T300级别碳纤维为高强度碳纤维，抗拉强度能达到3.5Gpa，在20世纪70年代已经由日本东丽公司提出并研发生产。
[0010]作为技术进一步说明：所述碳纤维织物层为单向铺设的铺层，所述铺层角度以水平方向为基准包括0
°
铺层、90
°
铺层、45
°
铺层、﹣45
°
铺层。
[0011]作为技术进一步说明：所述碳纤维增强聚酰亚胺树脂复合材料板包括20层的所述碳纤维织物层，其中0
°
铺层8层、90
°
铺层4层、45
°
铺层4层、﹣45
°
铺层4层。
[0012]作为技术进一步说明：所述碳纤维织物层的厚度为0.15mm。
[0013]与现有技术相比，本技术具有以下有益的技术效果：
[0014]1、采用耐高温型树脂基体的碳纤维轻量化材料，通过钢板与碳纤维增强聚酰亚胺树脂复合材料板直接压合并采用热压直接固化成一个整体，无需通过铆钉连接，避免关键位置开孔导致局部性能降低；
[0015]2、根据钢板与碳纤维材料力学性能差异，重新设计了A柱加强板主板厚度，使新结
构的各阶模态显著提高，刚度有略微提高，整车碰撞分析中A柱下部最大入侵量以及入侵速度都有所降低；轻量化效果明显，相较传统A柱加强板可实现轻量化30～35％，可推广范围广。
[0016]3、以多层多铺层方向的碳纤维增强聚酰亚胺树脂复合材料板为衬板，不仅强度不降低，刚度还会被提高；在衬板的结构上，采用标准的碳纤维铺层角度，简化了设计和工艺，再结合铺层的层数以及铺层的顺序综合考虑，最大程度的保证碳纤维产品结构的稳定性、减少泊松比、强化力学性能。
附图说明
[0017]图1是本技术主板和衬板分离状态的结构示意图；
[0018]图2是本技术A柱加强板一体结构示意图；
[0019]图3是本技术主板和衬板断面示意图；
[0020]图4是本技术碳纤维增强聚酰亚胺树脂复合材料板铺层示意图；
[0021]图5是本技术碳纤维织物层45
°
铺层方向示意图；
[0022]图6是本技术碳纤维织物层
‑
45
°
铺层方向示意图；
[0023]图7是本技术碳纤维织物层0
°
铺层方向示意图；
[0024]图8是本技术碳纤维织物层90
°
铺层方向示意图。
[0025]附图标记说明
[0026]1、主板；2、衬板；3、碳纤维增强聚酰亚胺树脂复合材料板；31、聚酰亚胺树脂基体层；32、碳纤维织物层；321、0
°
铺层；322、90
°
铺层；323、45
°
铺层；324、﹣45
°
铺层。
具体实施方式
[0027]以下结合附图对本技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本技术，并非用于限定本技术的范围。
[0028]为了实现上述目的，本技术提供以下具体实施方式：
[0029]实施例1：
[0030]一种汽车A柱加强板，包括主板1和衬板2，所述衬板2为碳纤维增强聚酰亚胺树脂复合材料板3；所述主板1和所述衬板2通过热压固化工艺一体成型。
[0031]所述衬板2的基准厚度为3mm，局部渐变为4mm。所述主板1的厚度为1.2～2.0mm。所述主板1采用高强度钢，所述高强度钢的型号为B250P1。
[0032]所述碳纤维增强聚酰亚胺树脂复合材料板3包括聚酰亚胺树脂基体层31和多层的碳纤维织物层32，所述碳纤维织物层32包裹在所述聚酰亚胺树脂基体层31中；所述碳纤维织物为T300级别纤维织物。
[0033]本实施例的碳纤维增强聚酰亚胺树脂复合材料板3为采用现有技术以碳纤维或碳纤维织物为增强体，以聚酰亚胺树脂或改性聚酰亚胺树脂为基体所形成的复合材料制成。
[0034]实施例2：
[0035]一种汽车A柱加强板，包括主板1和衬板2，所述衬板2为碳纤维增强聚酰亚胺树脂复合材料板3；所述主板1和所述衬板2通过热压固化工艺一体成型。
[0036]所述衬板2的基准厚度为3mm，局部渐变为4mm。所述主板1的厚度为1.2～2.0mm。所
述主板1采用高强度钢，所述高强度钢的型号为B250P1。
[0037]所述碳纤维增强聚酰亚胺树脂复合材料板3包括聚酰亚胺树脂基体层31和多层的碳纤维织物层32，所述碳纤维织物层32包裹在所述聚酰亚胺树脂基体层31中；所述碳纤维织物为T300级别纤维织物。
[0038]优选的，所述碳纤维织物层32为单向铺设的铺层，所述铺层角度以水平方向为基准包括0
°
铺层321、90
°
铺层322、45
°
铺层323、﹣45
°
铺层324。
[0039]更优选的，所述碳纤维增强聚酰亚胺树脂复合材料板3包括20层的所述碳纤维织物层32，其中0
°
铺层321为8层、90
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种汽车A柱加强板，其特征在于，包括主板(1)和衬板(2)，所述衬板(2)为碳纤维增强聚酰亚胺树脂复合材料板(3)；所述主板(1)和所述衬板(2)通过热压固化工艺一体成型。2.根据权利要求1所述的汽车A柱加强板，其特征在于，所述衬板(2)的基准厚度为3mm，局部渐变为4mm。3.根据权利要求1所述的汽车A柱加强板，其特征在于，所述主板(1)的厚度为1.2～2.0mm。4.根据权利要求3所述的汽车A柱加强板，其特征在于，所述主板(1)采用高强度钢，所述高强度钢的型号为B250P1。5.根据权利要求1所述的汽车A柱加强板，其特征在于，所述碳纤维增强聚酰亚胺树脂复合材料板(3)包括聚酰亚胺树脂基体层(31)和多层的碳纤维织物层(32)，所述碳纤维织物层(32)包裹在所述聚酰亚胺树脂基体层(31)中；所述碳纤维织物为T300级别纤维织物。6.根据权利要求5所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：李冰华，杨光，高凯笑，白杰，李彦鹏，张丽，宋波，华西娟，孙晓林，
申请(专利权)人：陕西汽车集团股份有限公司，
类型：新型
国别省市：