[发明专利]全承载全塑汽车车身及其制造方法

说明书

本发明涉及一种高强度，轻质复合材料的全承载整体汽车车身及其制造方法。在该整体汽车车身上预埋有用于连接汽车其他各总成的联接件。

汽车车身一般是由钢板压制而成的。近年来，随着工程塑料及复合材料的迅速发展，汽车上应用塑料及复合材料来制造构件的越来越多，例如，用半硬质聚氨酯泡沫塑料及聚氯乙烯制造方向盘、仪表盘、面柱、顶蓬等;采用改性硬质聚氨酯塑料制造保险杠，用改性ABC塑料制造护板;用smc层状塑料制造车门，用碳纤维玻璃钢制造弹簧板及转动轴等，也有用塑料或复合材料制造整体车身的，但是由于材料成本高，加工复杂，所以，到目前为止，很少有塑料的或复合材料全承载整体车身投放市场，其主要原因有几条，1.塑料的或复合材料的车身，尤其是全承载车身，其强度及耐冲击性能一般不够理想，2.其成本高于钢铁生产的汽车，3.塑料或复合材料的车身，与汽车其他总成的联接不够理想。所以，尽管复合材料制成的整体车身具有重量轻，油耗低等优点，但还是不能代替钢铁而进行大规模生产。

本申请人曾提出过一种全承载复合材料的汽车车身及其制造方法，在该方法中，用至少是一层浸透了环氧树脂的玻璃纤维布及至少一层浸透了聚酯的玻璃纤维布，分别全部搭接包裹住由复合泡沫材料制成的汽车内胎模型，由此而制成复合材料全承载车身。因为在生产过程中，每一层浸透了聚酯或环氧树脂的玻璃纤维布在固化过程中，产生收缩使车身整体产生了预应力，所以它不仅具有成本低，重量轻的特点，还特别具有强度高，抗冲击力强的长足之处。

但是，这种汽车在批量生产中遇到了一些问题：一方面它工艺性差，因为在加工过程中使用的是胎具而不是模具，所以车身的加工精度低，表面光洁度不好，而使车身的外观性能不够理想;另外，由于在加工过程中存在大量的手工作业，每辆车尺寸都不可能完全相同，所以，使全塑车身与其他各总成，如，车门，发动机等部件的连接不可能十分准确，其互换性差。这就使具有预应力的整体车身投入大批量生产遇到一些困难。

本发明的目的就是要解决这一问题。本发明提供了一种复合材料制成的整体汽车车身，这种车身不仅强度高，抗冲击能力强，而且具有良好的外观和理想的互换性，因而使车身大批量生产，满足客户要求成为可能。

本发明也解决了制造这种车身的具体方法，同时也解决了在这种整体车身中，汽车发动机，悬架系统，等各部件的定位安装问题，这样使复合材料的整体车身汽车的批量生产和投放市场成为可能。

本发明的方法就是把车身分为两部分加工，第一部分称为车身上部，它是由模具制成的复合材料车身外壳;第二部分称为车身下部，它是由复合材料制成的具有预应力的整体大梁，再将车身上部和车身下部粘在一起，从而构成了完整的车身。

在加工整体车身上部时，采用了内模具和外模具，来分别制造形状相匹配的内壳和外壳，然后合模，组合粘接成为完整的车身上部。在加工车身上部时，应在适当部位预埋联接件。在加工车身下部时，采用复合泡沫材料制成的内胎模型，再将至少一层浸透了环氧树脂的玻璃纤维布和至少一层浸透了聚酯的玻璃纤维布分别全部搭接包裹住该内胎模型，并在适当的部位预埋联接件，而构成具有预应力的整体大梁。

再将车身上部和车身下部套装在一起，用泡沫纤维树脂胶充填车身上部和车身下部的结合部的缝隙，固化后就形成了具有良好外观的完整车身。

本发明使具有预应力的车身下部和用模具制造的车身上部相结合，不仅使整个车身具有强度高，重量轻，经久耐用，和造价低的优点也同时具备了车身外形美观，工艺性好的特点，适合于全塑汽车的大批量生产。

下面参考附图对本发明进行更详细的说明。

图1是由车身上、下部粘合而成的复合材料整体车身纵剖示意图。

图2是图1的横剖面示意图。

图2A是图2结合部A的局部放大示意图。

图3是车身上部的侧视图。

图4是车身上部的端视图。

图5是车身下部的侧视图（剖视）。

图6是车身下部的端视图（剖视）。

图7车身下部预埋联接件示意图。

图8车身上部预埋联接件示意图。

所使用的玻璃纤维布，一般是中性、脱蜡的，其厚度不宜太厚，一般来讲，厚度在0.1至0.5毫米之间，最好是0.25毫米。