CN109911023A - 一种gmt材料制备的机舱盖结构及其组装方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种机舱盖结构，尤其涉及一种GMT材料制备的机舱盖结构及其组装方法，以解决现有金属机舱盖重量高，对行人碰撞不利，同时限制了车辆结构轻量化的缺点，此外进一步解决当前碳纤维材料机舱盖制造成本过高的问题。本发明所述的一种GMT材料制备的机舱盖结构及其组装方法，包括机舱盖外板、机舱盖内板和加强结构件，其组装方法主要通过结构胶粘结固定，并通过铆接工艺进一步加强。本发明所述的一种GMT材料制备的机舱盖结构及其组装方法具有低生产和制造成本，高力学性能，轻量节能，绿色环保的优势。

Description

一种GMT材料制备的机舱盖结构及其组装方法

技术领域

本发明涉及一种机舱盖结构，尤其涉及一种GMT材料制备的机舱盖结构及其组装方法。

背景技术

在排放要求越来越严苛的今天，车辆的轻量化设计对于节能减排而言一直都是重中之重。传统意义上的轻量化设计在于使用先进的高性能轻质材料来代替传统的钢铁材料，如铝合金材料、镁合金材料、高性能复合塑料、碳纤维材料等。其中高性能复合塑料开发更是如火如荼，不仅用在传统的内饰结构件上，如今也扩展到了外饰件、车身结构件和部分功能结构件上。

GMT材料是一种玻璃纤维毡增强热塑性塑料，以热塑性树脂（如PP、PVC、PA等）为基体材料，玻璃纤维毡为增强材料的复合材料，具有质轻，比强度高，导热系数低，绿色环保，易成型，韧性、刚性、耐冲击性、耐腐蚀性等综合性能优异的特点。该材料于20世纪90年代被应用于汽车工业，用来制造保险杠横梁、座椅及仪表板骨架、车下体保护罩等汽车零部件，是汽车实现轻量化的主要材料之一。在欧洲、美国和日韩等汽车工业发达的国家和地区，已大量应用GMT材料制造汽车前/后防撞梁、蓄电池支架和行李架等零部件，但国内汽车行业（尤其是自主品牌的汽车企业）还没有大量应用，直到近两年才有部分相关产品和专利问世。如专利CN 108973157 A公开了一种GMT汽车电池架的生产方法；专利CN 104553695 A公开了一种GMT材料顶风窗主框。因此，对于GMT材料的进一步深入研发，仍存在着很大的可取之处。

发明内容

本发明的目的在于提供一种GMT材料制备的机舱盖结构及其组装方法，以解决现有金属机舱盖重量高，对行人碰撞不利，同时限制了车辆结构轻量化的缺点；此外，本发明可以解决碳纤维材料机舱盖制造成本过高的问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种GMT材料制备的机舱盖结构及其组装方法，包括机舱盖外板、机舱盖内板和加强结构件；

所述机舱盖外板用于打开和关闭发动机舱部位，所述机舱盖外板由GMT材料经模压成型制得；

所述机舱盖内板位于所述机舱盖外板内侧，用于增强所述机舱盖外板强度和刚度，所述机舱盖内板由GMT材料经模压成型制得；

所述加强结构件作为机舱盖受力支点，位于所述机舱盖内板边缘部位，并与机舱盖支架相连，所述加强结构件由GMT材料经模压成型制得；

所述机舱盖外板密度为0.7~0.9kg/m3，粒料纤维长度为80~100mm；

所述机舱盖内板密度为1.3~1.7kg/m3，由GMT材料中的连续纤维增强热塑性塑料CFRT制得；

所述加强结构件密度为1.3~1.7kg/m3，由GMT材料中的连续纤维增强热塑性塑料CFRT制得；

所述机舱盖外板和所述机舱盖内板通过结构胶粘结固定；

所述机舱盖内板和所述加强结构件通过结构胶粘结固定，并通过铆接工艺进一步加强结合强度；

此外，本发明提供一种GMT材料制备的机舱盖结构及其组装方法，方法如下：

1）、将所述机舱盖内板和所述加强结构件的粘结位置处涂覆结构胶，并保压贴合固化；

2）、将上诉保压贴合固化后的组合件在指定位置做进一步铆接加强；

3）、将上诉铆接加强后的组合件和所述机舱盖外板粘接位置涂覆结构胶，并保压贴合固化。

进一步地，通过工装夹具可以使得所述复合材料机舱盖结构组装方法更加精密准确。

相对于现有技术，本发明所述的一种GMT材料制备的机舱盖结构及其组装方法具有以下优点。

1）、GMT材料的制造能耗仅为钢制品的60-80%，铝制品的35-50%，可以有效降低机舱盖的制造成本，同时其密度远低于金属材料，更加轻量化和节能；

2）、GMT材料具有更加良好的抗冲击性能，在同等冲击力作用下，SMC、钢和铝均出现凹痕或裂纹，而GMT却安然无恙，减少了机舱盖轻微碰撞的修复成本；

3）、GMT材料作为一种玻璃纤维毡增强热塑性塑料，具备可回收利用性，绿色环保；

4）、通过分体胶粘的方式，简化了机舱盖的制造工艺和制造成本，并进一步地提升了机舱盖的组装效率；

5）、采用模压工艺制造生产的机舱盖相比于传统冲压工艺，大大简化了设备的投入成本和维护成本。

附图说明

为了进一步清晰地说明本发明具体实施方式，下面将对具体实施方式所使用的附图作简单地介绍，显而易见地，在下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的一种GMT材料制备的机舱盖结构及其组装方法实施例中的机舱盖结构示意图；

图2为本发明提供的一种GMT材料制备的机舱盖结构及其组装方法实施例中的机舱盖组装方法流程图。

图中：

1-机舱盖外板；

2-机舱盖内板；

3-加强结构件。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明公开了一种GMT材料制备的机舱盖结构及其组装方法，其结构示意图如图1所示，包括机舱盖外板1、机舱盖内板2和加强结构件3。

所述机舱盖外板1用于打开和关闭发动机舱部位，由GMT材料经模压成型制得，密度为0.7~0.9kg/m3，粒料纤维长度为80~100mm。

所述机舱盖内板2位于所述机舱盖外板1内侧，用于增强所述机舱盖外板1强度和刚度，由GMT材料经模压成型制得，密度为1.3~1.7kg/m3，由GMT材料中的连续纤维增强热塑性塑料CFRT制得。

所述加强结构件3作为机舱盖受力支点，位于所述机舱盖内板2边缘部位，并与机舱盖支架相连，由GMT材料经模压成型制得，密度为1.3~1.7kg/m3，由GMT材料中的连续纤维增强热塑性塑料CFRT制得。

进一步地，结合图1，所述加强结构件3包含多个加强单件，所述加强单件分布在锁盖铰链连接处和机舱盖开启处。

所述机舱盖外板1和所述机舱盖内板2通过结构胶粘结固定。

所述机舱盖内板2和所述加强结构件3通过结构胶粘结固定，并通过铆接工艺进一步加强结合强度。

如图2所示，本发明所述的一种复合材料机舱盖结构及其组装方法，其组装方法如下：

步骤1、将所述机舱盖内板2和所述加强结构件3的粘结位置处涂覆结构胶，并保压贴合固化；

步骤2、将上诉保压贴合固化后的组合件在指定位置做进一步铆接加强；

步骤3、将上诉铆接加强后的组合件和所述机舱盖外板1粘接位置涂覆结构胶，并保压贴合固化。

进一步的，通过工装夹具可以使得所述复合材料机舱盖结构组装方法更加精密准确。

至此，由GMT复合材料组成的机舱盖便制得完成，相比于金属材质的机舱盖，GMT材料的制造能耗仅为钢制品的60-80%，铝制品的35-50%，可以有效降低机舱盖的制造成本，同时其密度远低于金属材料，更加轻量化和节能；同时GMT材料作为一种玻璃纤维毡增强热塑性塑料，具备可回收利用性，绿色环保；此外通过分体胶粘的方式，简化了机舱盖的制造工艺和制造成本，并进一步的提升了机舱盖的组装效率；再者采用模压工艺制造生产的机舱盖相比于传统冲压工艺，大大简化了设备的投入成本和维护成本。

本发明尚有多种实施方式，凡采用等同变换或者等效变换而形成的所有技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种GMT材料制备的机舱盖结构及其组装方法，其特征在于，所述的机舱盖结构包括机舱盖外板、机舱盖内板和加强结构件；其中机舱盖内板位于所述机舱盖外板内侧，加强结构件作为机舱盖受力支点，位于所述机舱盖内板边缘部位，并与机舱盖支架相连。

2.所述机舱盖外板用于打开和关闭发动机舱部位，所述机舱盖外板由GMT材料经模压成型制得。

3.根据权利要求1所述的一种GMT材料制备的机舱盖结构及其组装方法，其特征在于，所述机舱盖外板由GMT材料经模压成型制得，其成型密度为0.7~0.9kg/m3，粒料纤维长度为80~100mm。

4.根据权利要求1所述的一种GMT材料制备的机舱盖结构及其组装方法，其特征在于，所述机舱盖内板由GMT材料中的连续纤维增强热塑性塑料CFRT制得，其成型密度为1.3~1.7kg/m3。

5.根据权利要求1所述的一种GMT材料制备的机舱盖结构及其组装方法，其特征在于，所述加强结构件由GMT材料中的连续纤维增强热塑性塑料CFRT制得，其成型密度为1.3~1.7kg/m3。

6.根据权利要求1所述的一种GMT材料制备的机舱盖结构及其组装方法，其特征在于，组装方法如下：

步骤1、将所述机舱盖内板和所述加强结构件的粘结位置处涂覆结构胶，并保压贴合固化；

步骤2、将上述保压贴合固化后的组合件在指定位置做进一步铆接加强；

步骤3、将上述铆接加强后的组合件和所述机舱盖外板粘接位置涂覆结构胶，并保压贴合固化。