[发明专利]全复合性材料的整体型汽车车身制作工艺

说明书

本发明涉及一种全复合性材料的整体结构汽车车身的制作工艺，特别涉及全部以复合性材料制成的汽车车身的制作工艺及该复合性材料基体原料的组成。

现有的以复合材料制作的汽车车身，其复合材料的基体配方与组成都是袭用一般车身复合材料的配方，即以不饱和聚脂树脂为基体，添加各为3%的促进剂和交连剂，经重叠敷设若干层玻璃纤维布后而构成。这种一般的粘接车身复合材料的基体刚度是不高的，而玻璃纤维布的逐层敷设又往往没有考虑该纤维布的经纬线方向的合理布置习惯于随意铺设。因此所制成的复合材料汽车车身的刚度很差，强度也不能满足要求。而且现有复合材料车身也没有根据复合材料本身的特点来确定其形状尺寸，没有考虑复合材料与金属材料的性能差异，而是以现有金属车身为原型，复制与现有金属车身一样的复合材料汽车车身，没有考虑由于复合材料与金属材料性能上的差异而所制成的车身在结构形状及各部尺寸上应有所区别。因此现有这种仿制金属车身造型的复合材料汽车车身由于结构的不合理，车身的刚度与强度是决不可能满足使用要求的。为了增加上述现有复合材料车身的强度和刚度一般只能以加厚车身复合材料的厚度，或配加金属骨架或加强筋来弥补，但是，这样制成的复合材料车身其重量就超过了同类同规格金属车身重量的15%-20%，显然是不合适的，这也并不能解决刚度不合使用要求的本质性问题，同时也失去了复合材料轻质高强度的优点。因此，原有复合材料汽车车身始终达不到汽车工业的使用标准。

为此，本发明的目的是要提出一种根据汽车车身使用要求，特别是考虑到复合材料性能特点而确定车身外型与结构的复合材料汽车车身的制作工艺，以使制成的复合材料汽车车身重量轻于同类同规格金属车身的三分之一，而强度、刚度完全符合使用要求。

本发明提出的复合材料汽车车身制作的工艺步骤如下：

1.根据汽车车身使用要求及复合材料的性能特点设计确定复合材料车身形状与结构，使车身外型尽可能采用大的双曲面和/或多向曲面，而车身结构要求的各加强部位的加强筋以及车底板、前后保险杠与车身形成完全一体的整体型结构;

2.根据步骤1确定的车身内外结构形状制作分块组合模具;

3.用新配方配制基体材料并以步骤2制成的模具用同期形成整个车身结构的方法制作复合材料汽车车身：

（1）以不饱和聚脂树脂为基础基体，添加增强粘合剂，增强填充料、增塑剂、阻燃剂、防老化剂、促进剂、交连剂制成新的改性树脂基体材料;

（2）以所述改性树脂材料在所述组合模具上，在车身结构的非应力集中处，连续整体地敷设一层短纤维表面毡，于该短纤维表面毡上，以所述改性树脂材料，在所述短纤维表面毡上重叠敷设粘接一层以上的各种规格的中碱玻璃纤维布，该各中碱玻璃纤维布的经线方向是依次按适当的交叉的角度布定的，并且是整体完整地同期敷设于所述组合模具需要铺设的位置上的;

在车身的应力集中部位以所述改性树脂材料在所述组合模具上连续整体地敷设一层短纤维表面毡，于该短纤维表面毡上，以所述改性树脂材料，在所述短纤维表面毡上重叠敷设粘接一层以上各种规格的中碱玻璃纤维布，该各中碱玻璃纤维布的经线方向是依次按适当的交叉的角度布定的;

在车底板处粘接一层以上各种规格的中碱玻璃纤维布，该各中碱玻璃纤维布的经线方向是依次按适当的交叉的角度布定的，然后，再重叠以所述改性树脂敷设粘接轻质木条，于所述轻质木条上再以所述改性树脂敷设粘接一层以上各种规格的中碱玻璃纤维布，最后再以改性树脂敷设粘接一层短纤维表面毡;

4.待涂敷的改性树脂干燥后，拆除组合模具。一次同期完成整体型复合材料汽车车身壳体。

用本发明提出的上述工艺过程制作的复合材料汽车车身，由于采用新的改性树脂为基体，其原材料刚度大为增强，各层作增强材料的中碱玻璃纤维布为相互按一定角度交叉叠置，因此保证增加了各方向上的强度，并且车身作为整体型结构同期敷设，也使整个车身的刚度与强度得以提高，根据复合材料特性考虑车身内、外结构形状。在应力集中部位及车底板的制作上均采取了不同于过去复合材料车身的工艺处理，所以不必增加金属加强筋或增加本身厚度而可达到高刚度与高强度。所以，用此工艺可制成重量轻整体式的完全符合汽车车身负载和使用要求的全复合材料的整体型汽车车身。

以下例举一最佳实施例来对本发明提出的全复合材料的整体型汽车车身制造工艺作进一步说明，其具体步骤如下：