專利名稱：車頂棚的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于汽車零部件制造領(lǐng)域，具體涉及一種車頂棚。
背景技術(shù)：
隨著節(jié)能減排要求的提高，汽車的結(jié)構(gòu)輕量化越來越受到人們的重視。由于碳纖維復(fù)合材料具有高強(qiáng)度、高模量、低密度、抗疲勞等顯著特點(diǎn)，近年來，碳纖維復(fù)合材料的應(yīng)用大大降低了汽車的車身結(jié)構(gòu)重量。如BMW汽車的車頂棚選用碳纖維復(fù)合材料結(jié)構(gòu)就是典型成功實(shí)例。然而，高昂的碳纖維生產(chǎn)成本在一定程度上限制了碳纖維復(fù)合材料汽車結(jié)構(gòu)的大規(guī)模推廣和應(yīng)用。因此，在碳纖維成本短期內(nèi)無法大幅度下降的前提下，對(duì)汽車零部件復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)也能有效地降低碳纖維的用量，從而降低了復(fù)合材料零部件的原材料成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種重量輕、成本低的車頂棚。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案一種車頂棚，包括碳纖維復(fù)合材料層，其特征在于所述的碳纖維復(fù)合材料層包括上層和下層，所述的上層和下層之間為閉孔泡沫材料層。由于采用以上技術(shù)方案，閉孔泡沫材料質(zhì)量輕且成本低，從而減輕了車頂棚的重量，降低了車頂棚的原材料成本，且這種結(jié)構(gòu)的車頂棚具有高強(qiáng)度性、抗沖擊性和剛度特性，同時(shí)還有優(yōu)異的隔熱性能。


圖I是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式如圖I所示，本發(fā)明采用的方案為，一種車頂棚，包括碳纖維復(fù)合材料層10，所述的碳纖維復(fù)合材料層10包括上層IOa和下層10b，所述的上層IOa和下層IOb之間為閉孔泡沫材料層20。本發(fā)明在碳纖維復(fù)合材料層10的上層IOa和下層IOb設(shè)置閉孔泡沫材料層20，這樣減少了車頂棚碳纖維的用量，從而降低了車頂棚的原材料成本，另外，閉孔泡沫材料的質(zhì)量輕，這樣也大幅度減輕了車頂棚的重量，而且中間層的閉孔泡沫材料在車頂棚的結(jié)構(gòu)中起到支撐、剛度的作用，同時(shí)還具有優(yōu)異的隔熱性能。具體的方案為，所述的閉孔泡沫材料層20可采用聚酰亞胺(PMI)泡沫材料或聚氯乙烯(PVC)泡沫材料或聚氨酯(PU)泡沫材料。這些閉孔泡沫材料上有眾多彼此不連通的泡孔腔，具有優(yōu)異的隔熱性能。所述的碳纖維復(fù)合材料層10采用3K碳纖和玻纖混紡平紋織物，構(gòu)成碳纖維復(fù)合材料層10的上層IOa和下層IOb均由四層單元層構(gòu)成。在車頂棚成型工藝中，上層IOa和、下層IOb分別由四層3K碳纖和玻纖混紡平紋織物層層疊加鋪貼在模具中。進(jìn)一步的，所述的上層IOa和下層IOb的邊緣粘合為一體。更進(jìn)一步的，所述的上層IOa和下層IOb的邊緣包覆在閉孔泡沫材料層20的周邊，兩者之間的縫隙處填充有樹脂。這種設(shè)置使得碳纖維復(fù)合材料層10的上層IOa和下層IOb與閉孔泡沫材料層20很好地粘合在一起，有利于車頂棚的成型。更進(jìn)一步的，所述的碳纖維復(fù)合材料層10纖 維的長度方向與車頂棚的左右對(duì)稱軸方向一致。這種設(shè)置有利于車頂棚的成型，因?yàn)樵诔尚偷倪^程中，樹脂會(huì)沿著碳纖維復(fù)合材料層10纖維的長度方向流動(dòng)，這樣樹脂能很快浸潤整個(gè)碳纖維復(fù)合材料層10和閉孔泡沫層20，從而避免樹脂對(duì)碳纖維復(fù)合材料層10和閉孔泡沫層20的浸潤不完全，提高了車頂棚質(zhì)量的可靠性。再進(jìn)一步的，如圖1，所述的閉孔泡沫材料層20上均勻地開有通孔21，通孔21及孔端處填充有樹脂。由于閉孔泡沫材料層20上的泡孔腔是彼此不連通的，通過在閉孔泡沫材料層20上開設(shè)通孔21，在后續(xù)的成型過程中，樹脂能對(duì)泡沫材料層20上下兩側(cè)的碳纖維復(fù)合材料層10的上層IOa和下層IOb進(jìn)行同時(shí)浸潤，防止碳纖維復(fù)合材料層10的浸潤不完全，同時(shí)，通孔21的設(shè)置還能增強(qiáng)碳纖維復(fù)合材料層10的上層IOa和下層IOb與閉孔泡沫材料層20的粘結(jié)性能，從而保證了車頂棚的質(zhì)量，而且該工序較為簡單，容易操作，可使用鐵釘、銷釘?shù)仍陂]孔泡沫材料層20上開孔，開孔后的閉孔泡沫材料層20更有利于樹脂的浸潤，而且樹脂會(huì)填充在通孔21及其孔端處，樹脂浸潤后在上層10a、下層IOb及閉孔泡沫材料層20之間形成了類似鉚釘?shù)膱D件，從而更好地將碳纖維復(fù)合材料層10和閉孔泡沫材料層20粘結(jié)為一體，使得頂棚的整體性更好。
權(quán)利要求
1.一種車頂棚，包括碳纖維復(fù)合材料層(10)，其特征在于所述的碳纖維復(fù)合材料層(10)包括上層(IOa)和下層(10b)，所述的上層(IOa)和下層(IOb)之間為閉孔泡沫材料層(20)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的車頂棚，其特征在于所述的閉孔泡沫材料層(20)采用聚酰亞胺(PMI)泡沫材料或聚氯乙烯(PVC)泡沫材料或聚氨酯(PU)泡沫材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的車頂棚，其特征在于所述的碳纖維復(fù)合材料層(10)采用3K碳纖和玻纖混紡平紋織物，構(gòu)成碳纖維復(fù)合材料層(10)的上層(IOa)和下層(IOb)均由四層單元層構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的車頂棚，其特征在于所述的碳纖維復(fù)合材料層(10)纖維的長度方向與車頂棚的左右對(duì)稱軸方向一致。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的車頂棚，其特征在于所述的閉孔泡沫材料層(20)上均勻地開有通孔(21)，通孔(21)及孔端處填充有樹脂。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的車頂棚，其特征在于所述的上層(IOa)和下層(IOb)的邊緣粘合為一體。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的車頂棚，其特征在于所述的上層(IOa)和下層(IOb)的邊緣包覆在閉孔泡沫材料層(20)的周邊，兩者之間的縫隙處填充有樹脂。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種車頂棚，包括碳纖維復(fù)合材料層，所述的碳纖維復(fù)合材料層包括上層和下層，所述的上層和下層之間為閉孔泡沫材料層。本發(fā)明中采用的閉孔泡沫材料質(zhì)量輕且成本低，從而減輕了車頂棚的重量，降低了車頂棚的原材料成本，且這種結(jié)構(gòu)的車頂棚具有高強(qiáng)度性、抗沖擊性和剛度特性，同時(shí)還有優(yōu)異的隔熱性能。
文檔編號(hào)B32B27/12GK102745247SQ201210251488
公開日2012年10月24日 申請(qǐng)日期2012年7月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月18日
發(fā)明者張靜, 方舟, 李進(jìn) 申請(qǐng)人:奇瑞汽車股份有限公司