一种新颖的玻璃钢汽车车身结构及其加工工艺.pdf

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摘要
申请专利号:

CN88106442.4

申请日:

1988.09.08

公开号:

CN1040958A

公开日:

1990.04.04

当前法律状态:

终止

有效性:

无权

法律详情:

|||授权||||||公开|||

IPC分类号:

B62D23/00; B62D29/04

主分类号:

B62D23/00; B62D29/04

申请人:

于耀庆

发明人:

于耀庆

地址:

北京市东城区织染局胡同21号甲

优先权:

专利代理机构:

代理人:

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内容摘要

一种新颖的玻璃钢汽车车身结构,采用整体式箱型结构、双层薄壳结构、局部增强蜂窝组织结构等。其优点为具有高强度、高刚度和节省材料等。为实现上述新结构所采用的加工工艺及模具。

权利要求书

1: 一种新颖的玻璃汽车车身结构其特征在于,该结构是由外表层、内表层和蜂窝组织构件所组成。并使该结构形成整体式箱型结构。
2: 由权利要求1、所述的汽车车身,其特征在于:构成该车身的内表层、外表层为承受应力的蒙皮所构成的双层薄壳结构。
3: 由权利要求1、所述的汽车车身,其特征在于在局部承力部位或装置承力构件的部分,在内表层、外表层之间,设置有局部加强的蜂窝组织结构。
4: 由权利要求1、所述的汽车车身,其特征在于该结构形成了能提高汽车车身刚度的整体式箱型结构。
5: 为实现上述新结构而采用的加工工艺及模具。

说明书


本发明涉及一种玻璃钢汽车的车身结构,这种车身也有人称之为全塑汽车车身,或称为复合材料的汽车车身。

    玻璃钢是一种复合材料,其基体多采用不饱和树酯或环氧树酯,并加入玻璃纤维制品或其它种类的有机或无机纤维,以增加基体强度。这种复合材料具有许多独特的优点:机械性能好,可与同体积的钢材比美,质地轻,约为钢材的1/3~1/4,从而可大大减轻汽车的自重,以降低油耗,增加有效载荷;同时还具有耐腐蚀等优点,是制造汽车车身的一种理想的材料。

    近年来,国内外有许多厂家和研究机构都在试图利用这种材料制作汽车车身。但由于汽车车身的结构和造型都比较复杂,而玻璃钢的弹性模量低,生产工艺还存在某些不够完善的地方,在生产中,不仅效率低,而质量也难于保证,因此不适于工业化生产。

    例如:国内曾有一种技术(见专利CN851    01504),利用聚苯乙烯或聚氨酯,制作泡沫内胎模型上,分层糊制环氧树酯玻璃纤维布(内层),及聚酯玻璃纤维布(外层),经固化及表面处理后,即可制成车身。这种工艺的生产周期较长,例如环氧树脂内层的固化需要36小时,而聚酯外层的固化又需46小时,因此一个车身的生产周期大约需要100~150小时左右、效率很低。而内胎模型是由聚苯乙烯或聚氨酯发泡制成,强度低易于变形,很难保证产品的尺寸精度,而手工糊制的车身的最后表面,是自然形成的表面,其平整度及光洁度都比较低,即使通过精细的表面处理,也难于达到理想的效果。

    还有一种工艺是:先行制作加工外表及内表层的模具及框架模具,然后分别在各自地模具上分层糊制树脂纤维布,以制成内表层、外表层及框架,待固化定型后,拆去模型,将外表层、内表层及骨架粘接组合成一体,即可制成车身。这种工艺的特点是解决了车身的尺寸精度及表面光洁度,但由于是分别制作的,单个构件的强度不高,易于变形,而粘接的强度也较低,影响到车身整体的强度。另一个问题是固化的内外表层及骨架间的配合尺寸难于得到保证。

    本发明的目的是提供一种新颖的车身结构及相应的工艺。这种车身结构的特点是:

    (1)由外表层、内表层构成的车身,是能承受应力的蒙皮表层所形成的双层薄壳结构。

    (2)在承受应力的部分及设置有承力构件的部分,在内外表层间设置有局部加强的蜂窝组织结构。

    (3)、采用专门的工艺保证,使车身的内、外表层制成后,即可组合进行固化定型,使之成为不经“组装”即可一次成形的整体式箱型结构。

    为了适应上述的新结构,在工艺和模具上,具有如下特点:

    (1)外表层是在外模具型腔内加工制作而成,内表层是在内模具上加工制作而成的。

    (2)外模具和内模具都是可分解的组合式模具,组合后外模具的型腔为车身的外形,而组合后内模具的外形则为载人舱的型腔。

    (3)外表层及内表层是分别在各自的模具上制作的,在固化前即行组合,并在予定的部位设置所需的蜂窝组织,嵌合件及其它予埋件,组合成整件后进行固化处理,使车身成为一次成形的结构件。

    由上述结构和加工工艺制成的车身将具有以下特点:

    (1)采用了整体式箱型结构,将车身作为一个受力的整体结构的处理,加大车身的惯性矩,以提高车身的刚度,从设计上弥补材料性能方面存在的缺陷。由于玻璃钢车身的弹性模量低约为钢材的1/10,制成单件进行组装,易于变形,难以保证设计要求。

    (2)由于外表层、内表层是在专用的模具上加工制作而成,其尺寸精度、表面光洁度、平整度均可由模具保证。

    (3)由内表层、外表层所构成的双层薄壳结构,其表层蒙皮能承受应力,可提高车身强度,并可减少材料消耗。

    (4)此外,车身内表层是在内表层模型上制成的,在模型的表面刻制适当的花纹,即可相应地翻制在车身内表层上,作为内饰、对于中、低档轿车来讲,可考虑减去内饰。

    (5)由于本发明所提供的生产工艺,不需要复杂的设备,从而可以改变生产汽车车身必须具备大型冲压设备,费用昂贵的大型模具等传统的生产格局。

    为了对本发明做进一步的阐述,以实施例,参照附图进行详细说明如下:

    图1为汽车车身外形图。

    图2为局部结构和模具图。

    图3为汽车车身承力部位的结构图。

    图4为图3中A-A剖面图。

    如图1中所示为小轿车的车身图,它是由外表层(1)和内表层(2)组成的,在内、外表层之间的局部承力部位装有蜂窝组织构件(3)以增加其强度。

    图2中所示是车身局部和模具的剖面图,外表层(1)在外表层模具(5)内,用分层糊制树酯玻璃纤维布制成,而内表层(2)是在内表层模具(4)上用同样方法糊制而成,在内表层(2)和外表层(1)之间需加强的部位,装有由玻璃钢制的蜂窝组织构件(3),图示的剖面是在内、外表层中装好蜂窝组织构件后,连模具一起送入炉中加热固化的情形。

    图3所示蜂窝组织构件(3)与内、外表层之间的安装位置,蜂窝组织构件是纵向安装在内、外表层之间。图4中所示为图3中A-A剖视。

    工艺过程如下:

    (1)组合外模具,进行表面处理后,糊制外表层,糊制工艺与一般加工工艺相同;

    (2)组合内模具,糊制内表层;

    (3)将所需的予埋件、嵌合件、蜂窝组织等,设置于外表层内所需的部位;

    (4)将内模具连同制作成的内表层,置于反置的外模具内;

    (5)在内表层的底部(车底板)上,装置蜂窝组织,糊制底板外层,并与车身外表层相联接;

    (6)将组合好的车身整体,连同内外模具,同时送入固化室进行固化。

    (7)拆去外模具的联结件(紧固、定位件),分解拆卸外模具。

    (8)拆去内模具的联结件,分解拆卸内模具,并由车门口取出内模组件;

    (9)对车身进行表面处理,并作局部修补;

    (10)将车身送入升温室,进行后处理消除变形。

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一种新颖的玻璃钢汽车车身结构,采用整体式箱型结构、双层薄壳结构、局部增强蜂窝组织结构等。其优点为具有高强度、高刚度和节省材料等。为实现上述新结构所采用的加工工艺及模具。 。

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