一种金属树脂复合体汽车前引擎盖及其制备方法技术

本发明专利技术涉及汽车引擎盖领域，尤其是一种金属树脂复合体汽车前引擎盖及其制备方法，包括连续碳纤维复合材料外板，所述连续碳纤维复合材料外板内部边缘分别固定设置有上方外围加强筋、右侧外围加强筋、下方外围加强筋、左侧外围加强筋,摒弃了传统金属外板与内板的结构，由树脂基复合材料外板与金属内部加强筋代替，所述外板采用连续纤维热塑性复合材料，内部加强筋为金属材料，所述外板与内部加强筋通过一种非机械连接方式一次成型。本发明专利技术解决了材料本身价格昂贵，工艺程度复杂等问题。工艺程度复杂等问题。工艺程度复杂等问题。

【技术实现步骤摘要】
一种金属树脂复合体汽车前引擎盖及其制备方法


[0001]本专利技术涉及汽车引擎盖领域，尤其是一种金属树脂复合体汽车前引擎盖及其制备方法。

技术介绍

[0002]汽车的轻量化，就是在保证汽车的强度和安全性能的前提下，尽可能地降低汽车的整备质量，从而提高汽车的动力性，减少燃料消耗，降低排气污染。实验证明，汽车质量降低一半，燃料消耗也会降低将近一半。由于环保和节能的需要，汽车的轻量化已经成为世界汽车发展的潮流。汽车轻量化的主要途径优化汽车车身结构和优化使用材料，其中使用轻质高强材料被认为是最有效的方法之一，比如高强度钢板，铝合金，镁合金，碳纤维复合材料等已经运用到了汽车制造上。
[0003]汽车引擎盖是汽车车身上一个重要的零件，传统的汽车引擎盖一般由外板和内板两部分结构，采用薄钢板冲压成型后用焊接形成，这种引擎盖由于使用的是钢材，不利于轻量化，并且由于钢材强度和刚度过大，在发生碰撞之后，不能有效吸能，无法满足碰撞安全性能和行人保护要求。复合材料具有密度低，比强度，比模量高等优异性能。因此采用复合材料进行引擎盖的设计是符合未来汽车领域的引领潮流的。但是单纯的使用树脂基符合材料制作整个引擎盖具有很多问题，比如CN109501870A专利提出了一种内外板加夹心结构的碳纤维复合材料的引擎盖的制备方法，碳纤维复合材料虽然可以满足设计要求，但是其材料本身价格十分昂贵，无法节约成本，而且结构复杂造成成型工艺难度大，无法做到批量化生产。

技术实现思路

[0004](一)解决的技术问题
[0005]鉴于此，本专利技术的目的之一是提供一种金属树脂复合体引擎盖，不仅解决了钢制引擎盖刚度大，脆性大，吸能效率低，不能满足碰撞安全等缺点，还解决了使用单一连续碳纤维复材带来的价格昂贵与结构复杂造成成型工艺难度大，无法做到批量化生产等问题。
[0006](二)技术方案
[0007]为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种金属树脂复合体汽车前引擎盖，包括连续碳纤维复合材料外板，所述连续碳纤维复合材料外板内部边缘分别固定设置有上方外围加强筋、右侧外围加强筋、下方外围加强筋、左侧外围加强筋,所述连续碳纤维复合材料外板内部上方外围加强筋下侧固定设置有横筋一，所述横筋一两侧靠近上方外围加强筋的一端两侧分别固定设置有缓冲块固定槽一、缓冲块固定槽二，所述横筋一下侧固定设置有横筋二，所述横筋二下侧固定设置有横筋三，所述右侧外围加强筋、左侧外围加强筋下部靠近连续碳纤维复合材料外板中心一侧分别固定设置有斜筋二、斜筋一，所述斜筋二、斜筋一另一端分别与上方外围加强筋两侧固定连接，所述左侧外围加强筋与右侧外围加强筋下端均设置为“A”字形结构，所述上方外围加强筋中心两侧分别固定设置有
竖筋一、竖筋二，所述竖筋一、竖筋二下端分别与下方外围加强筋中心两侧固定连接，所述竖筋一、竖筋二之间上侧固定设置有中心锁孔。
[0008]优选的，所述连续碳纤维复合材料外板的厚度为2mm。
[0009]优选的，所述下方外围加强筋两侧分别固定设置有右侧侧边铰链和左侧侧边铰链。
[0010]优选的，所述连续碳纤维复合材料外板选用粘度为200～6000Pa
·
s的热塑性树脂的为材料。
[0011]一种金属树脂复合体汽车前引擎盖的制备方法，包括以下步骤：
[0012]S1.用冲裁冲出内部加强筋外围大致的轮廓，再用线切割将内部结构切割出来，较为小的细节如缓冲块，中心锁孔等可以单独加工再焊接上去；
[0013]S2.对内部加强筋进行表面的粗糙化处理；
[0014]S3.将外板与内部加强筋叠放放入成型模具中，热塑性树脂预浸料由于温度的原因发生融化，由于树脂粘性原因与内部金属加强筋粘接在一起，在模具中一起冷却凝固一体成型。
[0015]优选的，所述步骤3的热塑性树脂可以包含聚苯硫醚、聚对苯二甲酸丁二醇脂和聚酰胺中的一种或几种。
[0016]优选的，所述树脂的熔点在260℃以上。
[0017]有益效果
[0018]本专利技术金属树脂复合体引擎盖及其制备方法。具备以下有益效果：
[0019]1、相较于传统钢制引擎盖，外板采用树脂基复合材料能满足汽车碰撞安全性能，保护行人，又由于碳纤维复材密度低，比强度，比模量高，有利于汽车的轻量化。
[0020]2、相较于传统的复合材料引擎盖，本专利技术摒弃了传统的外板、内板与蜂窝芯材夹层的设计，采用外板与内部加强筋的结构，外板采用连续碳纤维复合材料，内部加强筋采用铝合金。传统碳纤维引擎盖外板与内板都时碳纤维材料，这样使得材料的成本非常昂贵，而且结构复杂会造成成型工艺难度大，无法做到批量化生产。将内板改为金属加强筋结构，可大大降低材料和工艺成本，合理设计加强筋结构，在满足性能要求的前提下可进一步实现整体结构的轻量化，还便于材料的回收利用。
[0021]3、提供了一种金属与树脂一次成型的连接技术，规避了传统的胶接法与用螺丝和铆钉的机械连接法，连接技术更加简便。
附图说明
[0022]图1为本专利技术的俯视结构示意图；
[0023]图2为本专利技术的上方外围加强筋、右侧外围加强筋、下方外围加强筋、左侧外围加强筋的连接结构示意图；
[0024]图3为本专利技术的竖筋一、中心锁孔、竖筋二的连接结构示意图；
[0025]图4为图2中A处的放大图。
[0026]其中，1、连续碳纤维复合材料外板；2、上方外围加强筋；3、缓冲块固定槽一；4、横筋一；5、竖筋一；6、中心锁孔；7、竖筋二；8、缓冲块固定槽二；9、斜筋一；10、横筋二；11、右侧外围加强筋；12、横筋三；13、斜筋二；14、右侧侧边铰链；15、下方外围加强筋；16、左侧侧边
铰链；17、左侧外围加强筋。
具体实施方式
[0027]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0028]实施例：
[0029]如图1
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4所示，本专利技术实施例提供了一种金属树脂复合体汽车前引擎盖，包括连续碳纤维复合材料外板1，连续碳纤维复合材料外板1内部边缘分别固定设置有上方外围加强筋2、右侧外围加强筋11、下方外围加强筋15、左侧外围加强筋17,可有效提高引擎盖的模态和结构刚度。在加强筋2上方设置与其相连的十二根小筋，一方面用于增强引擎盖的侧向刚度，另一方面可以辅助增加引擎盖整体的模态，连续碳纤维复合材料外板1内部上方外围加强筋2下侧固定设置有横筋一4，横筋一4两侧靠近上方外围加强筋2的一端两侧分别固定设置有缓冲块固定槽一3、缓冲块固定槽二8，缓冲块固定槽用于固定汽车引擎盖上的缓冲块，横筋一4下侧固定设置有横筋二10，横筋二10下侧固定设置有横筋三12，设置上述三根横筋用于满足引擎盖的两种扭转刚度，右侧外围加强本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种金属树脂复合体汽车前引擎盖，包括连续碳纤维复合材料外板(1)，其特征在于：所述连续碳纤维复合材料外板(1)内部边缘分别固定设置有上方外围加强筋(2)、右侧外围加强筋(11)、下方外围加强筋(15)、左侧外围加强筋(17),所述连续碳纤维复合材料外板(1)内部上方外围加强筋(2)下侧固定设置有横筋一(4)，所述横筋一(4)两侧靠近上方外围加强筋(2)的一端两侧分别固定设置有缓冲块固定槽一(3)、缓冲块固定槽二(8)，所述横筋一(4)下侧固定设置有横筋二(10)，所述横筋二(10)下侧固定设置有横筋三(12)，所述右侧外围加强筋(11)、左侧外围加强筋(17)下部靠近连续碳纤维复合材料外板(1)中心一侧分别固定设置有斜筋二(13)、斜筋一(9)，所述斜筋二(13)、斜筋一(9)另一端分别与上方外围加强筋(2)两侧固定连接，所述左侧外围加强筋(17)与右侧外围加强筋(11)下端均设置为“A”字形结构，所述上方外围加强筋(2)中心两侧分别固定设置有竖筋一(5)、竖筋二(7)，所述竖筋一(5)、竖筋二(7)下端分别与下方外围加强筋(15)中心两侧固定连接，所述竖筋一(5)、竖筋二(7)之间上侧固定设置有中心锁孔(6)。2.根据权利要求1所述的一种金属树脂复合体汽车前引擎盖，...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱睿，秦梓凯，曹清林，钱克仕，
申请(专利权)人：江苏理工学院，
类型：发明
国别省市：