[发明专利]一种应用复合材料制造的汽车车身主承力结构

说明书

技术领域

本发明涉及汽车配件，尤其涉及一种应用复合材料制造的汽车车身主承力结构。

背景技术

现有汽车的车身主要承力架结构一般使用钢板冲压成型后拼焊而成，这一结构导致车身重量无法减轻，行驶中整车能量消耗较大，其制造必须要有大型的模具设备，开发新型汽车时需投入大量资金时间去设计和制造大型模具，制造成本极高。

发明内容

本发明是为了解决上述不足，提供了一种应用复合材料制造的汽车车身主承力结构。

本发明的上述目的通过以下的技术方案来实现：一种应用复合材料制造的汽车车身主承力结构，包括车身外壳和车身主承力框架；

所述车身主承力框架包括立柱、横粱和纵粱，所述立柱与横粱、纵粱通过铆接及胶合连接；

所述立柱、横粱和纵粱均包括半封闭增强管和表面覆盖件，半封闭增强管与表面覆盖件之间设有一层或数层纤维内增强层；所述纤维内增强层用树脂胶粘合在表面覆盖件和半封闭增强管之间，并通过金属铆钉或螺栓铆接或螺接，半封闭增强管与纤维内增强层粘合并铆接或螺接后形成全封闭的管状结构，其受力时的刚度将大大提高；金属铆钉或螺栓与垫片之间的铆接或螺接则能保证粘合的效果，避免纤维内增强层的剥落；

所述半封闭增强管由内纤维层，外纤维层，以及内、外纤维层之间的蜂窝夹心层胶合而成。

所述立柱包括车前柱、车中柱、车后柱和尾柱，所述横梁包括前上横梁、后上横梁、驾驶舱前围上横梁和驾驶舱前围下横梁，所述纵梁包括车顶部的两侧边梁。

所述纤维内增强层为玻璃纤维或碳纤维增强层。

所述内纤维层、外纤维层由数层碳纤维或玻璃纤维制成。

所述蜂窝夹心层由铝蜂窝或芳纶蜂窝材料制成，这种结构使得半封闭增强管具有较大的内部空腔，可以提供足够强大的结构强度，又能有效地减少材料用量，降低成本和重量。

所述立柱与纵、横粱在结合处采用树脂粘接剂和纤维增强布胶合，再用螺栓或铆钉固定。

本发明与现有技术相比的优点是：本发明采用创新的复合材料和胶接、铆接工艺来制造汽车车身的主要承力框架，使车身重量减轻数倍，大大降低能耗，降低新车型开发的模具设备投入，降低整车制造成本。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明中半封闭增强管和表面覆盖件的连接结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进一步详述。

如图1、图2所示，一种应用复合材料制造的汽车车身主承力结构，包括车身外壳1和车身主承力框架；

所述车身主承力框架包括立柱2、横粱3和纵粱4，所述立柱2与横粱3、纵粱4通过铆接及胶合连接；

所述立柱2、横粱3和纵粱4结构相同，均包括半封闭增强管5和表面覆盖件6，半封闭增强管5与表面覆盖件6之间设有一层或数层纤维内增强层7；所述纤维内增强层7用树脂胶粘合在表面覆盖件6和半封闭增强管5之间，并通过金属铆钉或螺栓8铆接或螺接，半封闭增强管5与纤维内增强层7粘合并铆接或螺接后形成全封闭的管状结构，其受力时的刚度将大大提高；金属铆钉或螺栓与垫片之间的铆接或螺接则能保证粘合的效果，避免纤维内增强层的剥落；

所述半封闭增强管5由内纤维层5-1，外纤维层5-2，以及内、外纤维层之间的蜂窝夹心层5-3胶合而成。

所述立柱2包括车前柱2-1、车中柱2-2、车后柱2-3和尾柱2-4，所述横梁3包括前上横梁3-1、后上横梁3-2、驾驶舱前围上横梁3-3和驾驶舱前围下横梁3-4，所述纵梁4包括车顶部的两侧边梁4-1和边梁4-2。

所述纤维内增强层7为玻璃纤维或碳纤维增强层。

所述内纤维层5-1、外纤维层5-2由数层碳纤维或玻璃纤维制成。

所述蜂窝夹心层5-3由铝蜂窝或芳纶蜂窝材料制成，这种结构使得半封闭增强管具有较大的内部空腔，可以提供足够强大的结构强度，又能有效地减少材料用量，降低成本和重量。

所述立柱2与纵粱4、横粱3在结合处采用树脂粘接剂和纤维增强布胶合，再用螺栓或铆钉固定。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。