[发明专利]一种新型结构复合材料汽车前防撞梁

说明书

本发明涉及汽车零部件技术领域，尤其是一种新型结构复合材料汽车前防撞梁，包括前防撞梁本体和若干前防撞梁圆弧弯折段，若干所述前防撞梁圆弧弯折段分别设置在所述前防撞梁的两侧。本发明装置采用薄壁结构，第一帽体和三角齿形横板体以及第二帽体呈“弓”字形横截面，第一帽体和第二帽体均包括第一肋板、第二肋板以及前板，前板的作用是在发生碰撞时与碰撞物正面接触，然后将冲击力传递到整个防撞梁上，尤其是传递到肋板上；肋板的作用是在低速碰撞时使防撞梁具有抵抗碰撞冲击导致变形的能力；高速碰撞时，肋板通过在碰撞过程中发生形变以吸收冲击载荷，从而减少传递到汽车主体的冲击力。

技术领域

本发明涉及汽车零部件技术领域，具体涉及一种新型结构复合材料汽车前防撞梁。

背景技术

前防撞梁是影响汽车碰撞安全性关键的薄壁零件。汽车防撞梁是通过减少碰撞震动以保护汽车及车内人员的重要结构。现有防撞梁主要为空腔结构的钢质或铝合金材料，增加了汽车的总重量。因此研发新结构新材料防撞梁对汽车轻量化和安全性极为重要。CN205854070公开了一种汽车防撞梁主梁结构，本体为长条形的金属板件一体弯折而成，结构简单。CN206884960公开了一种泡沫铝/纤维织布复合型汽车防撞梁,将纤维机织布包裹泡沫铝，保留了泡沫铝的吸能特性，提高了防撞梁的抗横向撕裂强度。

金属防撞梁重量大，不利于轻量化设计；现有的复合材料防撞梁大多采用纤维布包裹填充物的形式，成型工艺复杂，碳纤维和泡沫铝两种材料的包容性较差，并且单一碳纤维布吸能特性较差，机织布较致密在结构突变处的变形适应性较差。

发明内容

本发明的目的是为了解决金属防撞梁重量大，不利于轻量化设计；现有的复合材料防撞梁大多采用纤维布包裹填充物的形式，成型工艺复杂，碳纤维和泡沫铝两种材料的包容性较差，并且单一碳纤维布吸能特性较差，机织布较致密在结构突变处的变形适应性较差的技术问题，而提出一种新型结构复合材料汽车前防撞梁。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：设计一种新型结构复合材料汽车前防撞梁，包括前防撞梁本体和若干前防撞梁圆弧弯折段，若干所述前防撞梁圆弧弯折段分别设置在所述前防撞梁的两侧，所述前防撞梁本体包括第一帽体、三角齿形横板体以及第二帽体，所述第一帽体和所述三角齿形横板体以及所述第二帽体呈“弓”字形横截面，所述第一帽体和所述三角齿形横板体以及所述第二帽体结构宽度比例为3：4：3，所述第一帽体和所述第二帽体均包括第一肋板、第二肋板以及前板，所述第一帽体和所述第二帽体通过所述三角齿形横板体连接，所述前防撞梁本体由0°芳纶纤维束、90°芳纶纤维束、-45°碳纤维束、45°碳纤维束组成，所述0°芳纶纤维束、所述90°芳纶纤维束、所述-45°碳纤维束、所述45°碳纤维束的垂直纤维束方向设置有捆绑纱线。

优选的，所述第一帽体和所述第二帽体关于所述三角齿形的中线保持对称。

优选的，所述前防撞梁圆弧弯折段的数量为两个。

优选的，所述前防撞梁本体由所述0°芳纶纤维束、所述90°芳纶纤维束、所述-45°碳纤维束、所述45°碳纤维束经过所述捆绑纱线混杂多轴向经编。

优选的，所述三角齿形横板体由多个正三角形组成。

本发明提出的一种新型结构复合材料汽车前防撞梁，有益效果在于：

(1)本发明装置采用薄壁结构，第一帽体和三角齿形横板体以及第二帽体呈“弓”字形横截面，第一帽体和第二帽体均包括第一肋板、第二肋板以及前板，前板的作用是在发生碰撞时与碰撞物正面接触，然后将冲击力传递到整个防撞梁上，尤其是传递到肋板上；肋板的作用是在低速碰撞时使防撞梁具有抵抗碰撞冲击导致变形的能力；高速碰撞时，肋板通过在碰撞过程中发生形变以吸收冲击载荷，从而减少传递到汽车主体的冲击力。采用双帽结构可增加肋板的数量，提高防撞梁的抗冲击性能；