[实用新型]一种重型汽车轻量化复合材料驾驶室本体结构

说明书

本实用新型提供了一种重型汽车轻量化复合材料驾驶室本体结构，一种重型汽车轻量化复合材料驾驶室本体结构，包括骨架总成位于骨架总成外部的复合材料蒙皮；所述复合材料蒙皮由前围、左右两侧的侧围、后围、顶盖和左右两侧的车门组成，所述骨架总成由地板组、竖直设置于地板组前部的前围骨架、竖直设置于地板组后部的侧围及后围骨架以及顶盖骨架组成。蒙皮件均采用非金属复合材料一体成型工艺，具有重量轻，比强度和比刚度高等特点。蒙皮内部采用整体式焊接骨架总成的结构形式，其材料主要为高性能铝镁合金，可进一步降低本体重量。并且在座椅等重点受力部位设置高强度钢结构支撑梁总成，使得负荷分配传递合理，提高整体刚度和强度。

技术领域

本发明涉及重型车辆领域，具体涉及一种重型汽车轻量化复合材料驾驶室本体结构。

背景技术

为了满足重型车辆轻量化技术条件要求，国内现有满足法规要求的驾驶室本体均采用内外板组合式结构，即由内外两层钢板焊接为一体，使其内部形成空腔的结构形式，但重量重，金属拉伸工艺要求较高，生产工序复杂等缺点无法克服。

发明内容

本发明为了克服以上技术的不足，提供了一种轻量化效果尤为显著，且刚度和强度高、生产工艺较简单且满足国内法规要求的重型汽车用驾驶室本体。

本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：

一种重型汽车轻量化复合材料驾驶室本体结构，包括骨架总成位于骨架总成外部的复合材料蒙皮；所述复合材料蒙皮由前围、左右两侧的侧围、后围、顶盖和左右两侧的车门组成，所述的前围外侧为碳纤维复合材料层，内侧为芳纶复合材料层，中间夹层为聚乙烯复合材料防弹板；所述的车门外侧为车门外板，内侧为车门内板，车门外板外侧为碳纤维复合材料层，内侧下部为聚乙烯复合材料防弹板；所述的后围和顶盖内、外侧均为碳纤维复合材料层，中间夹层为泡沫夹心；

所述骨架总成由地板组、竖直设置于地板组前部的前围骨架、竖直设置于地板组后部的侧围及后围骨架以及顶盖骨架组成，所述的前围骨架、侧围及后围骨架以及顶盖骨架为若干矩形等截面铝镁合金型材焊接形成的封闭式桁架总成；所述的前围骨架左右两端的A柱下部设置由铝镁合金材料的L型铰链加强板I和高强度钢板材料的L型铰链加强板II叠加组成，其与A柱的连接形式为铆接和螺栓连接。优点在于补充A柱“双L”型车门铰链安装加强结构

优选的，所述地板组包括地板、中心对称设置在地板下部的支撑纵梁、设置在支撑纵梁中间及两侧的若干支撑横梁、设置在支撑纵梁后端的后悬置安装座、设置在地板下部周圈的若干加强梁以及用于连接加强梁和支撑纵梁、支撑横梁的过渡支架；所述的地板材料为铝镁合金薄板，工艺形式为多段满焊；所述的支撑纵梁、支撑横梁、后悬置安装座和过渡支架材料均为高强钢薄板，支撑纵梁和支撑横梁截面形式为倒置π型，其翻边与地板下表面贴合，使用不锈钢铆钉铆接连接；支撑纵梁、支撑横梁和后悬置安装座的连接形式为满焊；所述的加强梁材料为铝镁合金型材，加强梁与地板连接形式为断续焊接，加强梁与支撑纵梁、支撑横梁是通过过渡支架进行连接，连接形式是螺栓连接。

优选的，所述复合材料蒙皮各部件之间的搭接部位设置有搭接止口，骨架总成与复合材料蒙皮连接部位设置有拉铆螺母，所述的复合材料蒙皮在搭接止口处采用机械连接和结构胶粘接的方式，机械连接使用若干双耳游动托板自锁螺母在搭接止口处进行等间距螺栓连接，结构胶粘接使用环氧结构胶在搭接止口处进行等宽度涂覆粘接；所述的复合材料蒙皮在与骨架总成连接处设置有若干个沉头锥孔，对应的骨架总成设置有拉铆螺母，使用沉头螺钉和环氧结构胶进行安装和密封。

本发明的优点在于：各蒙皮件均采用非金属复合材料一体成型工艺，具有重量轻，比强度和比刚度高等特点。蒙皮内部采用整体式焊接骨架总成的结构形式，其材料主要为高性能铝镁合金，可进一步降低本体重量。并且在座椅、前悬置和后悬置等重点受力部位设置高强度钢结构支撑梁总成，使得负荷分配传递合理，提高整体刚度和强度。