CN108045337A - 商用车防撞梁 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种商用车防撞梁。该商用车防撞梁包括：防撞梁主体，包括：外层的玻璃纤维复合材料和包裹在中心的闭孔PVC芯材，所述玻璃纤维复合材料包括：内侧玻纤织物铺层、外侧玻纤织物铺层、非连续玻纤铺层和连续玻纤单向铺层，所述非连续玻纤铺层和连续玻纤单向铺层间隔铺叠在内侧玻纤织物铺层和外侧玻纤织物铺层之间，且对称均匀铺叠；连接板；以及纵向支撑结构，通过所述连接板连接到所述防撞梁主体上。该商用车防撞梁的减重效果好，抗冲击能力强的商用车防撞梁，同时利用复合材料的耐疲劳和耐腐蚀优势与泡沫夹芯的吸能效果，保证结构更加安全有效。
Description
技术领域
本发明涉及汽车领域，特别涉及一种商用车防撞梁。
背景技术
现有的防撞梁主要采用金属挤压成型，如下所示，这种金属成型的防撞梁具有重量重，耗油多，环保性能差，容易腐蚀，疲劳以及耐环境性能不好，长期使用以及在条件恶劣的区域使用会出现腐蚀以及性能下降等缺陷，这种防撞梁由于刚性强，在碰撞冲击过程中也容易对其他车辆及行人造成较大的伤害。
尤其目前国内商用车大都采用合金钢结构防撞梁，钢结构防撞梁是目前商用车上最常用的安全结构，但是由于钢结构防撞梁结构重量重，刚性大、焊接缺陷、疲劳和防腐性能差、在商用车运行过程中能耗大、环保差、安全性能差等不符合商用车的发展趋势。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结构简单合理的商用车防撞梁，该商用车防撞梁的减重效果好，抗冲击能力强的商用车防撞梁，同时利用复合材料的耐疲劳和耐腐蚀优势与泡沫夹芯的吸能效果，保证结构更加安全有效。
为实现上述目的，本发明提供了一种商用车防撞梁，该商用车防撞梁包括：防撞梁主体，包括：外层的玻璃纤维复合材料和包裹在中心的闭孔PVC芯材，所述玻璃纤维复合材料包括：内侧玻纤织物铺层、外侧玻纤织物铺层、非连续玻纤铺层和连续玻纤单向铺层，所述非连续玻纤铺层和连续玻纤单向铺层间隔铺叠在内侧玻纤织物铺层和外侧玻纤织物铺层之间，且对称均匀铺叠；连接板；以及纵向支撑结构，通过所述连接板连接到所述防撞梁主体上。
优选地，上述技术方案中，内侧玻纤织物铺层、外侧玻纤织物铺层、非连续玻纤铺层、连续玻纤单向铺层和闭孔PVC芯材通过环氧树脂的RTM工艺一起固化成型。
优选地，上述技术方案中，非连续玻纤铺层为0°铺层，非连续铺在所述闭孔PVC芯材相对的前后表面；所述连续玻纤单向铺层包括：-45°铺层、45°铺层和90°铺层，连续铺在所述闭孔PVC芯材的外周表面。
优选地，上述技术方案中，非连续玻纤铺层和连续玻纤单向铺层共20-30层，0°铺层、45°铺层、-45°铺层和90°铺层所占的比例为34％、28％、28％、10％。
优选地，上述技术方案中，铺设在闭孔PVC芯材前后表面的非连续玻纤铺层和连续玻纤单向铺层的厚度为6mm-10mm，铺设在闭孔PVC芯材上下表面的连续玻纤单向铺层的厚度为4mm-8mm。
优选地，上述技术方案中，玻璃纤维复合材料的面密度是400g/㎡-600g/㎡；所述非连续玻纤铺层和连续玻纤单向铺层的单层厚度为0.3mm-0.45mm。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：该商用车防撞梁采用玻璃纤维铺到PVC闭孔泡沫芯材，然后通过RTM工艺固化成一体的结构形式，结构中玻璃纤维铺层采用优化的铺覆方式进行铺覆，极大提高了结构的抗冲击性能。
附图说明
图1为本发明的商用车防撞梁的主视结构示意图。
图2为本发明的商用车防撞梁的俯视结构示意图。
图3为本发明的商用车防撞梁的防撞梁主体剖视结构示意图。
图4为本发明的商用车防撞梁的玻璃纤维复合材料结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
如图1和图2所示，根据本发明具体实施方式的商用车防撞梁的具体结构包括：防撞梁主体1、纵向支撑结构2和连接板3；其中，防撞梁主体1是主要的承载结构，纵向支撑结构2连接到商用车的纵梁结构上，是商用车底部的主要连接结构，纵向支撑结构2通过连接板3连接到防撞梁主体1上。该防撞梁主体1采用玻璃纤维铺到PVC闭孔泡沫芯材，然后通过RTM工艺固化成一体的结构形式，结构中玻璃纤维铺层采用优化的铺覆方式进行铺覆，极大提高了结构的抗冲击性能，减重效果可以达到40％，满足目前国家的轻量化设计要求，节省了商用车的零件重量，减少了工作中的油耗。
具体来讲，如图3所示，防撞梁主体1包括外层的玻璃纤维复合材料6和包裹在中心的闭孔PVC芯材7，二者通过环氧树脂的RTM工艺一起固化成型，这种结构设计既能保证结构的抗冲击性能良好，内侧的闭孔PVC芯材7的密度100g/m3，属于闭孔泡沫材料，撞击剧烈时能吸收能量，减少碰撞过程中对被撞击车辆的伤害。
其中，如图4所示，玻璃纤维复合材料6包括：内侧玻纤织物铺层9、外侧玻纤织物铺层11、非连续玻纤铺层8和连续玻纤单向铺层10，其中，非连续玻纤铺层8为0°铺层，非连续铺在闭孔PVC芯材7相对的前后表面(图中左右表面)。连续玻纤单向铺层10包括：-45°铺层、45°铺层和90°铺层，连续铺在闭孔PVC芯材7的外周表面。非连续玻纤铺层8和连续玻纤单向铺层10间隔铺叠在内侧玻纤织物铺层9和外侧玻纤织物铺层11之间，且对称均匀铺叠。每隔3-4层的非连续玻纤铺层8要对应铺设一层连续玻纤单向铺层10。
优选的，非连续玻纤铺层8和连续玻纤单向铺层10共20-30层。0°铺层、45°铺层、-45°铺层和90°铺层所占的比例为34％、28％、28％、10％，使防撞梁的抗冲击性能显著增强。
优选的，铺设在闭孔PVC芯材7前后表面的非连续玻纤铺层8和连续玻纤单向铺层10的厚度为6mm-10mm，铺设在闭孔PVC芯材7上下表面的连续玻纤单向铺层10的厚度为4mm-8mm。
优选的，玻璃纤维复合材料6的面密度是400g/㎡-600g/㎡，非连续玻纤铺层8和连续玻纤单向铺层10的单层厚度为0.3mm-0.45mm。
纵向支撑结构2连接到商用车的纵梁结构上，是商用车底部的主要连接结构，纵向支撑结构2通过连接板3连接到防撞梁主体1上。优选的，连接板3和纵向支撑件2均为45号钢，连接板3和玻璃纤维复合材料6通过韧性环氧树脂胶连接。连接板3和纵向支撑件2通过焊接连接。
该商用车防撞梁具有好的可设计性和优化空间，抗冲击能力好，将本发明的铺层规定为方案1；将钢结构的结构方案规定为方案2，钢结构的截面形状为形状，截面钢板厚度为3mm,外轮廓和方案1外轮廓尺寸长宽相同；方案3同样采用外层玻璃纤维复合材料铺层，内层PVC芯材，最表面和芯材表面用±45°织物铺层保证外观，±45度织物铺层之间是为未优化的全0°铺层设计；方案4采用方案3类似复合材料结构，外层玻璃纤维铺层，内层PVC芯材，最表面和芯材表面采用±45°织物铺层保证外观，铺层为部分优化的0°铺层、﹢45°铺层和-45°铺层、90°铺层，比例为60％，15％、15％、10％，几种方案在减重和受冲击力方面的对比如下表格所示：
所以本发明在结构减重和抗冲击方面优势明显。
综上，该商用车防撞梁的减重效果好，抗冲击能力强的商用车防撞梁，同时利用复合材料的耐疲劳和耐腐蚀优势与泡沫夹芯的吸能效果，保证结构更加安全有效。
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。
Claims (6)
1.一种商用车防撞梁，其特征在于，包括：
防撞梁主体，包括：外层的玻璃纤维复合材料和包裹在中心的闭孔PVC芯材，所述玻璃纤维复合材料包括：内侧玻纤织物铺层、外侧玻纤织物铺层、非连续玻纤铺层和连续玻纤单向铺层，所述非连续玻纤铺层和连续玻纤单向铺层间隔铺叠在内侧玻纤织物铺层和外侧玻纤织物铺层之间，且对称均匀铺叠；
连接板；以及
纵向支撑结构，通过所述连接板连接到所述防撞梁主体上。
2.根据权利要求1所述的商用车防撞梁，其特征在于，所述内侧玻纤织物铺层、外侧玻纤织物铺层、非连续玻纤铺层、连续玻纤单向铺层和闭孔PVC芯材通过环氧树脂的RTM工艺一起固化成型。
3.根据权利要求1所述的商用车防撞梁，其特征在于，所述非连续玻纤铺层为0°铺层，非连续铺在所述闭孔PVC芯材相对的前后表面；所述连续玻纤单向铺层包括：-45°铺层、45°铺层和90°铺层，连续铺在所述闭孔PVC芯材的外周表面。
4.根据权利要求3所述的商用车防撞梁，其特征在于，所述非连续玻纤铺层和连续玻纤单向铺层共20-30层，0°铺层、45°铺层、-45°铺层和90°铺层所占的比例为34％、28％、28％、10％。
5.根据权利要求3所述的商用车防撞梁，其特征在于，所述铺设在闭孔PVC芯材前后表面的非连续玻纤铺层和连续玻纤单向铺层的厚度为6mm-10mm，铺设在闭孔PVC芯材上下表面的连续玻纤单向铺层的厚度为4mm-8mm。
6.根据权利要求3所述的商用车防撞梁，其特征在于，所述玻璃纤维复合材料的面密度是400g/㎡-600g/㎡；所述非连续玻纤铺层和连续玻纤单向铺层的单层厚度为0.3mm-0.45mm。
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|---|---|---|---|---|
| CN113954394A (zh) * | 2021-10-14 | 2022-01-21 | 广东汇天航空航天科技有限公司 | 车门防撞梁的制备方法及其制备方法和车门防撞梁组件 |
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2017
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