[发明专利]纤维增强复合材料加强梁的成型工艺及使用该工艺的车辆

说明书

本发明公开了一种具有边缘挡筋的纤维增强复合材料加强梁的成型工艺及使用该工艺的车辆。该纤维增强复合材料加强梁的成型工艺包括以下步骤：S1：在芯模上进行连续纤维的三维编织，形成编织预制体；S2：将带有所述芯模的编织预制体放入具有边缘挡筋形成腔室的加热模具内，合模；S3：通过高压树脂转移模塑成型工艺，向所述加热模具内注入快速成型树脂，保压使树脂固化，成为具有边缘挡筋的成型件。根据本发明实施例的纤维增强复合材料加强梁的成型工艺，通过S1‑S3步骤，生产出纤维增强复合材料加强梁结构，纤维增强复合材料加强梁为封闭截面，有助于构件刚度的提升，从而保证通过纤维增强复合材料加强梁的成型工艺所生产的纤维增强复合材料加强梁的刚度足够高。

技术领域

本发明涉及汽车领域，具体而言，涉及一种具有边缘挡筋的纤维增强复合材料加强梁的成型工艺。

背景技术

车辆的车身轻量化技术正以多材料混合车身技术为趋势发展，纤维增强复合材料作为一种先进的轻量化材料，逐渐在量产车辆的车身结构件中得到应用，例如，在侧围内板与侧围外板之间设置纤维增强复合材料加强梁来降低车身的重量，并且提升车身的静态力学和碰撞性能。

尽管纤维增强复合材料作为一种优异的轻量化材料，但是，在将纤维增强复合材料应用于车辆的车身结构件的过程中，因其材料强度与模量较车身部位的钢材料低，所以为了需要满足车辆车身的性能要求，需要在纤维增强复合材料的设计上进行厚度的增加。但是，当纤维增强复合材料在应用于车身关键构件时，如梁、加强板构件时，因这种构件多应用于具有尺寸限制的空间中，所以以一般的钢材料的加强板构件或梁构件进行厚度的增加，通常受到较大的设计限制。另外，通过厚度增加进行性能等效的方式，对轻量化最终效果是不利的。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。为此，本发明提出一种具有边缘挡筋的纤维增强复合材料加强梁的成型工艺，可以保证纤维增强复合材料加强梁具有足够的刚度。

本发明还提出了一种使用上述纤维增强复合材料加强梁的成型工艺制成的纤维增强复合材料加强梁的车辆。

根据本发明实施例的具有边缘挡筋的纤维增强复合材料加强梁的成型工艺包括以下步骤：S1：在芯模上进行连续纤维的三维编织，形成编织预制体；S2：将带有所述芯模的编织预制体放入具有边缘挡筋形成腔室的加热模具内，合模；S3：通过高压树脂转移模塑成型工艺，向所述加热模具内注入快速成型树脂，保压使树脂固化，成为具有边缘挡筋的成型件。

根据本发明实施例的具有边缘挡筋的纤维增强复合材料加强梁的成型工艺，通过S1-S3步骤，生产出纤维增强复合材料加强梁结构，相较于传统的钣金零部件所采用的板状构件形式，使用纤维增强复合材料加强梁的成型工艺所生产的纤维增强复合材料加强梁为封闭截面，而相较于传统板状构件的开放截面来说，纤维增强复合材料加强梁的成型工艺有助于构件刚度的提升，从而保证通过纤维增强复合材料加强梁的成型工艺所生产的纤维增强复合材料加强梁的刚度足够高。

根据本发明的一些实施例，所述加热模具的两侧分别形成有所述边缘挡筋形成腔室，从而使得所述纤维增强复合材料加强梁的两端均成型有边缘挡筋。

根据本发明的一些实施例，在步骤S2中，所述加热模具的模腔温度为80℃-150℃。

根据本发明的一些实施例，在步骤S3中，所述树脂的注射压力为90bar-120bar，所述树脂的固化时间为3min-5min。

根据本发明的一些实施例，所述芯模采用泡沫材料、蜂窝材料、金属管材、金属棒材、非金属管材或非金属棒材中的其中一种。

进一步地，所述芯模与所述编织预制体通过胶接或共同固化方式进行连接。

根据本发明的一些实施例，纤维增强复合材料加强梁的成型工艺还包括步骤S4：开模取出所述成型件，并取出所述芯模。