一种新型复合防撞梁及其制备方法

技术领域

本发明属于汽车横梁技术领域，具体涉及一种新型复合防撞梁及其制备方法。

技术背景

随着世界各国对电动车和其他新能源汽车的使用越来越多，汽车轻量化成为了汽车续航的主要关键点，由于电动车储电能力有限、电池包本身重量很大，因此需要对汽车整体结构进行减重，而传统汽车采用高强钢、铝合金替代低强度钢减重已经接近极限，如何降低汽车重量是各个汽车厂家需要考量的，目前汽车防撞梁一般多为钢制梁，质量较重，如何给汽车防撞梁减重是减重工作的一个方向。

发明内容

本发明提供一种新型复合防撞梁及其制备方法，可以解决背景技术中所指出的问题。

一种新型复合防撞梁，包括横梁，所述横梁包括至少两层防撞层，即第一防撞层和第二防撞层，所述第一防撞层为连续纤维复合层，所述第二防撞层为短切纤维复合层。

优选的，所述连续纤维复合层为快速固化连续玻璃纤维环氧预浸料层，所述短切纤维复合层为低收缩率环氧乙烯基片状模塑料层。

优选的，所述横梁包括两层防撞层，外层为快速固化连续玻璃纤维环氧预浸料层，内层为低收缩率环氧乙烯基片状模塑料层。

优选的，所述横梁的横截面呈“几”字型或“弓”字型，且对称设置。

优选的，所述横梁的内侧面上设有加强筋。

优选的，所述加强筋为“井”字型加强筋。

一种新型复合防撞梁的制备方法，包括以下步骤：

步骤一：根据防撞梁的各部位受载荷的大小、抗冲击能力要求，设计连续玻璃纤维环氧预浸料层铺贴层数和环氧乙烯基片状模塑料层的重量；

步骤二：将连续玻璃纤维环氧预浸料准确的铺贴在预成型模具内，将其制备成横梁外层预成型体，精准称重环氧乙烯基片状模塑料并按设计要求裁剪；

步骤三：设定压机参数，使模具温度达到设定要求；

步骤四：将连续玻璃纤维环氧预浸料预成型体及环氧乙烯基片状模塑料层依次放入模具中，合模、保压、固化；

优选的，所述步骤二中连续玻璃纤维环氧预浸料预成型体采用真空袋压法将多层预浸料压实，预成型模具并保持30℃±5℃恒温。

优选的，所述步骤三中压机压力调整为300T，模具阴模温度145±5℃、阳模温度150±5℃。

优选的，所述步骤四中环氧乙烯基片状模塑料铺放位置均匀平铺在阴模内并占型腔面积的80%以上。

本发明有益效果是：

1、采用连续纤维复合材料与短纤维复合材料混合模压实现汽车防撞梁替代传统铝合金或者高强钢防撞梁，重量减轻30%以上；

2、由于纤维复合材料的可设计性，根据防撞梁受力特点，将承受冲击和弯曲等不同性质载荷的位置设计不同厚度的加强筋，以增强抗冲击能力。

3、本发明采用连续纤维预浸料与短切纤维片状料混合一次成型技术可以将防撞梁整体一次成型出来，杜绝了胶结结构的开胶问题，提高防撞梁的抗冲击能力，提高材料的利用率。

本发明因重量轻、强度高和可大批量生产的特点，可作为各类汽车的前、后防撞梁和其它装置需要防撞的设施。

附图说明

图1为本发明的结构示意图一，

图2为本发明一侧侧面示意图，

图3为本发明内侧面示意图，

图4为本发明横梁的剖面示意图，

附图标记说明：

图中标号：横梁1；第一防撞层11；第二防撞层12；加强筋13。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的一个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。

实施例：

如图1-4所示，本发明实施例提供的一种新型复合防撞梁及其制备方法，包括横梁1，所述横梁1包括至少两层防撞层，即第一防撞层11和第二防撞层12，所述第一防撞层11为连续纤维复合层，所述第二防撞层12为短切纤维复合层，所述连续纤维复合层为快速固化连续玻璃纤维环氧预浸料层，所述短切纤维复合层为低收缩率环氧乙烯基片状模塑料层，本实施例中，所述横梁1包括两层防撞层，外层为快速固化连续玻璃纤维环氧预浸料层，内层为低收缩率环氧乙烯基片状模塑料层。

所述横梁1的横截面呈“几”字型或“弓”字型，且对称设置。

所述横梁1的内侧面上设有加强筋13，加强筋13为“井”字型加强筋，以提高防撞。

一种新型复合防撞梁的制备方法，包括以下步骤：

步骤一：根据防撞梁的各部位受载荷的大小、抗冲击能力要求，设计连续玻璃纤维环氧预浸料层铺贴层数和环氧乙烯基片状模塑料层的重量；

步骤二：将连续玻璃纤维环氧预浸料准确的铺贴在预成型模具内，将其制备成横梁外层预成型体，精准称重环氧乙烯基片状模塑料并按设计要求裁剪；连续玻璃纤维环氧预浸料预成型体采用真空袋压法将多层预浸料压实，预成型模具并保持30℃±5℃恒温。

步骤三：设定压机参数，使模具温度达到设定要求，压机压力调整为300T，模具阴模温度145±5℃、阳模温度150±5℃；

步骤四：将连续玻璃纤维环氧预浸料预成型体及环氧乙烯基片状模塑料层依次放入模具中，合模、保压、固化；环氧乙烯基片状模塑料铺放位置均匀平铺在阴模内并占型腔面积的80%以上。

本发明因重量轻、强度高和可大批量生产的特点，可作为各类汽车的前、后防撞梁和其它装置需要防撞的设施。

以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。