[发明专利]一种吸能标准件、前纵梁及吸能标准件的制作方法

说明书

本发明提供一种吸能标准件，包括由单向无编织的碳纤维布制作而成的实现能量单向传递的下板、由单向无编织的碳纤维布制作而成的实现能量单向传递的上板；以及由正交碳纤维编织布缠绕及固化成型的实现能量立体方向传递的中间结构，中间结构至少有一个，且每一中间结构均呈中空管状；其中，每一中间结构的径向均与下板和上板的长度方向相一致并固定于下板和上板之间，使下板、上板和中间结构形成共同的能量传递通道，用以分散外部能量。实施本发明，不仅能够解决现有技术中吸能标准件存在溃缩过程不稳定，溃缩不充分，吸能不足的问题，还能适应大多数车型前纵梁、前横梁、B柱等需求。

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，尤其涉及一种吸能标准件、前纵梁及吸能标准件的制作方法。

背景技术

前纵梁是位于发动机下方两侧的吸能结构，相当于车身骨架。在汽车发生碰撞时，前纵梁通过自身压溃变形对撞击能量进行一定的吸收，之后将剩余的撞击能量传递给车身乘员舱。因此，在汽车碰撞过程中，若前纵梁发生结构突变，则会造成瞬间加速度变化较大，从而危害汽车乘员的人生安全。

所有车身部件中前纵梁吸收的碰撞能量最多，而且其吸能特性和变形模式决定了碰撞过程中的加速度响应和力的传递路径，因此前纵梁是各大汽车生产厂商在车身安全和轻量化设计及制造方面的重要环节。前纵梁在设计及制造过程中，若刚度不够，则难以吸收到足够的冲击力，从而会导致乘员舱生存空间被破坏，严重危害乘员安全；若刚度过大，则加速度响应过大，同样对乘员造成二次伤害，同样会影响乘员舱的乘员保护。由此可见，提高前纵梁的结构稳定性、耐撞性能以及吸能效率，是前纵梁设计的关键技术。

随着车身平台化的发展，由于不同车型整体性能的差异，必然导致同平台部分车型性能设计不足。此时，通过增设吸能标准件，可以在小成本增加的代价下，使得车身性能满足要求。尽管吸能标准件在代价较小的情况下补强因车身平台化导致部分车型吸能不足的问题，然而现阶段的吸能标准件还是存在溃缩过程不稳定，溃缩不充分，吸能不足的问题，并且无法通过厚度、尺寸等更改来适应大多数车型前纵梁的需求（还包括前横梁、B柱等需求），使得即便增设了吸能标准件的前纵梁还是无法有效吸收碰撞能量来起到保护乘员安全的效果。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种吸能标准件、前纵梁及吸能标准件的制作方法，不仅能够解决现有技术中吸能标准件存在溃缩过程不稳定，溃缩不充分，吸能不足的问题，还能适应大多数车型前纵梁的需求，使得前纵梁可以有效吸收碰撞能量来起到保护乘员安全的效果。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种吸能标准件，包括：

由单向无编织的碳纤维布制作而成的实现能量单向传递的下板；

由单向无编织的碳纤维布制作而成的实现能量单向传递的上板；以及

由正交碳纤维编织布缠绕及固化成型的实现能量立体方向传递的中间结构，所述中间结构至少有一个，且每一中间结构均呈中空管状；

其中，每一中间结构的径向均与所述下板和所述上板的长度方向相一致并固定于所述下板和所述上板之间，使所述下板、上板和中间结构形成共同的能量传递通道，用以分散外部能量。

其中，所述中间结构有多个时，两两相邻中间结构之间并接在一起。

其中，所述下板为单层结构或叠层结构的碳纤维铺层板；所述上板为单层结构或叠层结构的碳纤维铺层板。

其中，所述单层结构的碳纤维铺层板由单一的多向铺层板组成，所述叠层结构的碳纤维铺层板由多个多向铺层板堆叠而成；其中，

每一个多向铺层板均包括铺层角度为0°的底层、铺层角度为90°或+45°的中间层以及铺层角度为0°的顶层。