背景技術(shù)：

本發(fā)明涉及由拉擠型增強聚合物材料制成的防撞梁，并且更具體地涉及一種具有相當大百分比的長的連續(xù)纖維增強材料并且針對防撞而優(yōu)化使其適于用作車輛保險杠防撞梁的拉擠型梁。本發(fā)明還涉及用于制造梁的裝置和方法。然而，本發(fā)明不被認為僅限于保險杠防撞梁，而是替代地被認為延伸到其他防撞梁以及諸如彎曲強度、拉伸強度、防撞強度、強度與重量比和/或依附性等性能很重要的其他產(chǎn)品。

現(xiàn)代車輛包括被設(shè)計成用于防撞強度但還被設(shè)計用于設(shè)計的低重量、高強度與重量比、前端美觀性、最佳能量吸收、乘員安全、行人傷害減少、造型中的靈活設(shè)計以及許多其他因素的保險杠梁。值得注意的是，重量顯著地影響行車里程，特別是考慮到保險杠梁的尺寸及保險杠梁在車輛輪胎前方的位置時，尤其如此。原始設(shè)備制造商(即車輛“oem”)一直希望在性能改進和成本/質(zhì)量優(yōu)化方面達到新的水平。例如，不管材料的成本劣勢，不管某些材料強度性能的損失，并且不管鋁擠壓方法和擠壓組件的功能和物理限制，一些車輛oem還是已經(jīng)指定了由鋁擠壓成形制成的保險杠梁。

拉擠型組件在聚合物部分中包含高密度的非常長或連續(xù)的增強纖維，諸如40-50％或更多的增強材料。然而，由于若干原因，已知的拉擠方法和拉擠型聚合物部件未被ome接受用于制造保險杠防撞梁。例如，拉擠型材料在撞擊時可能表現(xiàn)出不可接受的特性，諸如過早的災(zāi)難性故障(例如由沿增強纖維和聚合物材料流動線限定的線快速擴展的縱向延伸的裂紋造成的故障)、斷裂前較低的總能量吸收和較低的最大能量吸收以及通常不可接受的力-偏移分布。此外，應(yīng)當注意的是，拉擠方法傾向于相對較慢，部件可能是方法敏感的，而且該方法通常并不廣為人知，也不被廣泛使用。此外，拉擠型組件需要仔細的二次處理，必須小心以避免在建立梁附接部位時由于嵌入纖維的斷裂和/或應(yīng)力梯度的產(chǎn)生而導(dǎo)致性能的顯著損失。此外，纖維的分布及其確切位置和取向可能難以控制。此外，難以使細長的拉擠型部分彎起(即縱向彎曲)。此外，在“自然”應(yīng)力梯度的拐角處和其他位置處的防撞性能可能是成問題的。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

在本發(fā)明的一個方面，一種車輛保險杠系統(tǒng)包括：防撞梁，該防撞梁包括聚合物材料和嵌入到所述聚合物材料中的按體積計至少30％的縱向延伸的連續(xù)纖維增強材料，其中至少一些增強材料延伸所述梁的長度；以及附接結(jié)構(gòu)，所述附接結(jié)構(gòu)位于所述梁的端部上，用于將所述梁安裝至車輛的車架滑軌。

在本發(fā)明的另一方面，一種適于防撞的梁包括：細長的防撞梁，所述細長的防撞梁包括至少40％的聚合物材料和延伸所述梁的長度的至少40％的連續(xù)增強材料，所述梁包括限定閉合部段的壁；以及附接結(jié)構(gòu)，所述附接結(jié)構(gòu)位于所述梁的端部上，用于將所述梁安裝至車輛的框架。

在本發(fā)明的另一方面，一種保險杠防撞梁包括：至少包括聚合物材料和至少40％的增強材料的梁；所述增強材料包括纖維的絲束、粗紗和織物，所述梁包括其中壁限定拐角的截面，其中所述織物中的至少一個圍繞拐角延伸。

在本發(fā)明的另一方面，一種保險杠防撞梁包括：梁，所述梁由聚合物材料和增強材料制成，并且包括限定具有寬度(w)和高度(h)的截面的壁；所述增強材料包括第一寬度大于w但小于h的至少一個第一織物，以及第二寬度約等于h的至少一個第二織物。

在本發(fā)明的另一方面，一種保險杠防撞梁包括：梁，所述梁由聚合物材料和增強材料制成，并且在處于車載位置時0包括限定具有寬度(w)和高度(h)的截面的前壁、后壁、頂壁和底壁；所述增強材料包括至少一個織物，所述至少一個織物完全跨過所述前壁延伸并延伸到所述頂壁和底壁上。

在本發(fā)明的另一方面，一種保險杠防撞梁包括：梁，所述梁由聚合物材料和延伸所述梁的長度的細長的增強材料制成，所述梁在處于車載位置時包括形成帶有拐角的閉合部段的前壁、后壁、頂壁和底壁，以及在所述前壁和所述后壁之間延伸的至少一個內(nèi)壁；所述增強材料的每個壁包括至少一個織物，所述至少一個織物延伸每個壁的整個寬度并且部分延伸到所述壁的相鄰壁上。

在本發(fā)明的另一方面，一種方法包括：通過拉動增強材料穿過拉擠模具來拉擠連續(xù)梁，同時將拉擠聚合物注入到所述模具中，所述增強材料包括圍繞由所述梁中的接合壁形成的拐角延伸的至少一些織物；將所述連續(xù)梁切割成保險杠防撞梁，所述保險杠防撞梁具有足以在車架縱梁(vehicleframerail，車架梁)之間跨過車輛延伸的長度；以及在所述梁的端部上形成附接結(jié)構(gòu)，所述附接結(jié)構(gòu)包括用于接收保險杠附接緊固件的孔的圖案。

在本發(fā)明的另一方面，一種方法包括以下步驟：拉擠連續(xù)的保險桿防撞梁，包括將聚合物注入到由連續(xù)纖維制成的細長的增強材料中，沿縱向方向拉長所述梁；以及在所述聚合物固定成永久固定形狀之前，將所述梁形成為非線性形狀。

通過研究以下說明書、權(quán)利要求書和所附附圖，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解和認識到本發(fā)明的這些和其他方面、目的和特征。

附圖說明

圖1是安裝至車架縱梁的拉擠型保險杠梁的立體圖。

圖2是橫向穿過圖1的拉擠型梁的截面圖。

圖3是類似圖2的截面圖，但是增強纖維稍微分開以顯示各種纖維、織物、粗紗和絲束的位置和寬度。

圖4和圖4a是類似圖2的截面圖，但是示出了延伸到頂壁和底壁上的織物的不同重疊狀態(tài)，圖4示出了少量重疊，且圖4a示出了大量重疊。

圖5是用于制造圖1至圖3的保險杠防撞梁的拉擠裝置和方法的側(cè)視圖。

圖6是示出峰值載荷對纖維體積分數(shù)的曲線圖，示出了在約55％-60％的纖維體積分數(shù)處產(chǎn)生最大載荷能力，和在約50％-70％的纖維體積分數(shù)處產(chǎn)生75％的載荷能力，并且在約40％-80％處產(chǎn)生50％載荷能力。

圖7-圖7a是其中壁以90度連接的梁的拐角的局部截面圖，圖7示出了大部分梁，圖7a是拐角的放大視圖，從而更好地示出拐角處的壁厚。

圖8是比較若干梁，包括基線卷成形鋼梁、基線擠壓型鋁梁、(乙烯基酯樹脂/玻璃纖維)第一增強材料聚合物梁以及(聚氨酯/碳纖維)第二增強材料聚合物梁，的力-位移曲線的曲線圖。

圖9是類似于圖5的拉擠裝置但是適于生產(chǎn)縱向彎曲(彎起)的拉擠型梁的拉擠裝置的側(cè)視圖。

具體實施方式

本發(fā)明的保險杠防撞梁50(圖1-圖2)包括具有高密度連續(xù)增強材料70-91且其中大部分纖維延伸梁的長度的拉擠型聚合物材料。增強材料70-91是諸如通過使用織物、絲束、粗紗和束(bundle)以各種構(gòu)造、位置和取向布置來實現(xiàn)所需的纖維體積密度、彎曲和強度特性以及抗裂性的纖維。所例示的拉擠型梁優(yōu)選地包括分布和密度均勻的增強材料，包括至少約30％的纖維體積分數(shù)(fvf)(即細長增強纖維的體積除以纖維和聚合物的總面積)，或更優(yōu)選地約40％至80％的fvf，以及最優(yōu)選地至少約50％至70％的fvf。

如本文所使用的，詞語“增強材料”旨在廣泛地包括所有類型的長度延伸的增強纖維，諸如單個的纖維、扭曲束、織物、絲束、粗紗和/或其他布置。詞語“織物”包括縫合或編織或以其他方式固定在一起以形成“片材”或纖維墊的纖維。應(yīng)當注意的是，纖維體積分數(shù)(fvf)在拉擠型部件內(nèi)的不同位置處可以變化，以用于獲得最佳性能，諸如通過在拐角處和/或圍繞拐角延伸地以及沿著壁(其中可能出現(xiàn)更多(或更少)應(yīng)力或其中應(yīng)力需要良好分布)放置更多或更少的纖維。當增強材料進入注射模具(也稱為“拉擠模具”)時，增強材料通過引導(dǎo)件預(yù)先定位，從而將所述增強材料放置在拉擠型梁50中的策略(關(guān)鍵)位置，如下所討論的。

梁50(圖1)在梁的端部處包括附接結(jié)構(gòu)，諸如用于將梁50附接至車架的孔100?？梢栽O(shè)想的是，可以設(shè)置各種不同的附接結(jié)構(gòu)。所例示的附接結(jié)構(gòu)包括放置到(或延伸到或者附加或粘附至)梁50的端部中的板支架101，其中支架101中的螺孔與梁中的孔100對準。板支架101有助于分布應(yīng)力，并且可以承載用于接合保持螺栓102的點焊螺母，保持螺栓延伸穿過孔100進入板支架和螺母中，以便將梁50附接至車架縱梁103。

如上所述，術(shù)語“增強材料”廣泛地包括許多不同的增強材料和纖維類型和布置，諸如纖維絲束/粗紗、編織纖維、纖維織物(包括機織平面(woven-flat)、編織3d、帶有芯的織物、定制織物、縫合織物、具有獨特布置的混合織物或纖維織物的組合)以及其他纖維布置(諸如沿梁和/或在梁中放置的間歇放置的織物部段以優(yōu)化防撞性能)。為了優(yōu)化拐角強度和防撞性能，所例示的梁50包括其中纖維主要縱向并且連續(xù)地延伸梁50的長度的至少一個粗紗和圍繞梁的截面的拐角延伸的至少一個織物。此外，優(yōu)選的梁50包括至少一個織物，其中纖維包括以45度(或其他度)延伸的成角度的纖維和/或帶有雙軸向延伸的纖維，這有助于撞擊時的應(yīng)力分布。

當處于車載狀態(tài)時所例示的拉擠型保險杠防撞梁50(圖1-圖2)包括相應(yīng)地前壁51、后壁52、頂壁53、底壁54和中間壁55，其(圖2)限定了具有三個縱向空腔的閉合部段。根據(jù)性能要求，梁可以包括更多或更少的空腔和壁。所例示的優(yōu)選的梁50包括各種增強材料70-90，每種增強材料具有如所例示的各種寬度和形狀。增強材料可以包括定位在輪廓周圍的策略位置處(諸如在拐角處)的纖維91。例如，增強織物73、89和90沿壁52、53、54延伸并且稍微延伸到前壁51的端部上。織物71、79、80、81、82、72延伸前壁51的寬度但僅跨過前壁延伸?？椢?0僅延伸中間壁55的寬度?？椢?6、76、70自身對折，但僅延伸中間壁55的長度。織物78跨過中間壁55延伸并且部分地延伸到前壁51上以及部分地延伸到后壁52上。織物74跨過后壁52、上頂壁53和底壁54延伸，并且(向內(nèi))部分地延伸到前壁51上。

梁50(圖1-圖2)具有連續(xù)的截面形狀(即，從前壁51到后壁52具有恒定的深度-寬度w，并且從頂壁53到底壁54具有恒定的高度h)?？商鎿Q地，可以設(shè)想的是，梁沿其長度在其寬度w或高度h方面可以是不均勻的。這可以通過在注射模具中或在下游輪廓模具中設(shè)置可移動部件來實現(xiàn)。此外，梁可以具有沿其長度變化的壁厚。在優(yōu)選的形式中，保險杠防撞梁50包括具有限定豎直拐角的大致平坦的壁的截面，其中一些壁平行于車輛的前后方向延伸以形成本領(lǐng)域中通常所稱的“剪力墻”。在這種情況下，由剪力墻與另一壁形成的拐角將優(yōu)選地具有圍繞每個這樣的拐角延伸以用于應(yīng)力分布的至少一個增強織物，以便在梁受到撞擊或載荷時更好地分布應(yīng)力。在更優(yōu)選的形式中，增強材料包括至少兩種不同的織物，每種織物具有取向不同的纖維，并且每種織物策略性地被放置以獲得最佳梁性能。纖維可以是相同的材料(諸如碳纖維)，或者可以是不同材料(諸如碳纖維和玻璃纖維)的組合。

在優(yōu)選的形式中，帶有增強材料的梁(圖3)被特別地設(shè)計成諸如通過降低應(yīng)力梯級的數(shù)量或嚴重性以及通過具有在可能具有高應(yīng)力的地方分布應(yīng)力的屬性來控制(“管理”)應(yīng)力。例如，應(yīng)力控制部分地通過梁，包括壁結(jié)構(gòu)(其中不同的壁可以具有不同的厚度、非恒定的厚度或者包括諸如在附接部位處僅延伸較短距離的增強補片)以及拐角形狀，設(shè)計完成。這還可以通過各種織物的位置和寬度并且通過增強材料的整體類型和布置來完成(參見圖2)。還可以通過織物的邊緣重疊量來完成。在圖4中，示出了兩個織物在頂壁53和底壁54處形成最小/短的重疊96(諸如1/2英寸左右)。在圖4a中，示出了兩個織物在頂壁53和底壁54上形成長的重疊97(取決于梁的尺寸，諸如1-1/2至2英寸左右)。還可以通過改變壁的厚度來幫助分布應(yīng)力。參見圖7和圖7a，其中壁51和53形成豎直拐角，其中壁53在拐角附近具有更大的壁厚度維度d1，而在遠離拐角處具有更薄的維度d2。例如，維度d1可以是3/8英寸或更大，而維度d2可以是1/4英寸或更小。

在一種形式中，本發(fā)明的創(chuàng)新梁(圖1-圖2)包括可拉擠的聚合物材料，諸如帶有嵌入碳增強纖維的雙組分熱固性聚氨酯。雙組分熱固性聚氨酯材料和碳纖維增強材料是已知且市售的，這樣本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解并且可以獲得這些產(chǎn)品。值得注意的是，雙組分熱固性聚氨酯在化學反應(yīng)和固定(setup)之前具有較低的粘度，并且具有良好的浸潤特性和增強粘合特性。所例示的帶有嵌入碳纖維的雙組分熱固性聚氨酯的梁50優(yōu)選地包括限定具有寬度(w)(即，當在車載位置從上方觀察時)和高度(h)(即前視圖中的豎直方向)的截面的壁。在本發(fā)明的一個方面，增強材料(圖3)包括第一寬度大于梁寬度w但小于梁高度h的至少一個織物，以及第二寬度大于h的至少一個第二織物。

類似地，在另一最優(yōu)選的形式中，梁50(圖1-圖2)包括聚合物材料和全長的細長增強材料；當處于車載位置時，該梁包括前壁、后壁、頂壁、底壁以及在前壁與后壁之間延伸的至少一個內(nèi)壁。增強材料包括至少延伸前壁的整個高度的至少一個第一織物，至少跨過頂壁、后壁和底壁延伸的至少一個第二織物，以及至少延伸所述至少一個內(nèi)壁的寬度的至少一個第三織物。(參見圖3、圖4和圖4a。)通過使一個或多個織物完全跨過一些壁并且圍繞拐角延伸到其他壁上，大大增強了梁的防撞強度。

用于形成本發(fā)明的梁的拉擠方法(裝置149)(圖5)包括保持連續(xù)增強材料70-91的卷的架150。增強材料70-91通過預(yù)成型引導(dǎo)件151(其還可以兼做布架151a)供給到賦予它們具體位置和取向的材料引導(dǎo)件152和154?？梢允褂妙A(yù)熱器153在引導(dǎo)件152(和/或引導(dǎo)件154)處或其下游加熱增強材料，以便當增強材料進入并通過拉擠模具155時有助于將聚合物均勻地涂覆并粘合至增強材料。增強材料70-91從引導(dǎo)件154延伸到拉擠模具155(還被稱為“注射模具”)中，在該拉擠模具中從樹脂供應(yīng)罐156輸送聚合物(還被稱為“樹脂”)。聚合物在壓力下從樹脂供應(yīng)罐156以足夠的壓力和速率泵送到拉擠模具155中，以充分濕潤和涂覆所有增強材料70-91，其中速率和壓力以及增強材料速度足以在整個梁實現(xiàn)所需的纖維體積分數(shù)和所需的增強密度均勻性。如果需要，加熱(例如加熱器153a)并且優(yōu)選地振動注射模具155，以確保所有增強材料的全部涂覆并確保雙組分樹脂的適當反應(yīng)。拉動機構(gòu)158包括一組或多組夾持器/夾具159和液壓油缸160(還被稱為“拉擠-承載車”)，它們協(xié)同作用以當從注射模具155拉出梁(梁從注射模具延伸)時支撐拉擠型連續(xù)梁162。拉動機構(gòu)158提供將拉擠從拉擠模具155拉出的拉力，主要依賴于增強材料的強度(因為聚合物尚未完全固化)而這樣做，并且需要足夠的力以使拉擠方法有效地運行而這樣做。當然，拉動機構(gòu)158使用充分受限制的力進行拉動，使得其不會不期望地拉伸和拉長或扭曲連續(xù)的拉擠型梁162。拉擠型梁162繼續(xù)遠離拉擠模具155到達冷卻站163上。一旦梁162被充分冷卻以保持其形狀，切斷設(shè)備(諸如切斷鋸164)將連續(xù)的拉擠梁162切割成所需長度的梁50。

圖8是截面相似的各種梁的力與偏移曲線的曲線圖，包括fd線121-124。該圖示出了使用碳纖維增強材料和雙組分聚氨酯聚合物制成的拉擠型增強聚合物梁(線124)可以提供與擠壓鋁梁的力-位移曲線(線122)相似的強度，并且可以提供與鋼卷成形的單支腳梁的位移曲線(線121)相似的強度。這是一個令人驚訝和意想不到的結(jié)果。使用乙烯基酯樹脂聚合物樹脂和玻璃纖維增強材料制成了相似截面尺寸的另一拉擠型試驗梁(線123)。它提供了較低的力-偏移曲線(參見線123)，但是仍然應(yīng)當注意的是，它可以成功地用于一些保險杠應(yīng)用和一些梁應(yīng)用中。此外，使用碳纖維和玻璃纖維的組合增強材料已經(jīng)取得了一些成功。如本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的，通過使用增強材料類型的組合，可以將混合梁定制成具有所需的一組需要的力-偏移特性，同時還優(yōu)化了混合梁的成本、重量、強度-對-重量以及其他特性。

在優(yōu)選的形式中，本發(fā)明的拉擠型梁由約50％(或更少)的熱固性聚氨酯聚合物材料和約50％(或更多)的連續(xù)碳纖維捆綁的織物/纖維70-90制成，并且至少在策略位置處提供約50％-70％的纖維體積分數(shù)(fvf)，以獲得最佳梁強度。該fvf提供足夠的聚合物材料來結(jié)合纖維獲得最佳強度，同時保持纖維的最佳高百分比。如圖6中由f-d曲線圖所例示的，“過高”百分比的纖維將導(dǎo)致聚合物材料不足以達到良好的結(jié)合。相反，“過低”百分比的纖維將導(dǎo)致接近聚合物材料的較低梁強度。在本發(fā)明的創(chuàng)新梁中，策略性地放置多個不同的離散束和墊以獲得最佳防撞性能和強度性能。圖6的曲線圖示出了載荷能力對纖維體積分數(shù)的分布，示出了在約55％-60％的纖維體積分數(shù)處產(chǎn)生最大載荷能力，在約50％-70％之間的纖維體積分數(shù)產(chǎn)生75％載荷能力，并且在約40％-80％之間產(chǎn)生50％載荷能力。

如上所述，可以設(shè)想的是，可以根據(jù)特定梁的功能設(shè)計要求使用不同的聚合物和增強纖維。例如，可以設(shè)想的是，可以使用其他纖維而不使用碳纖維，諸如芳族聚酰胺、玄武巖或玻璃纖維。此外，纖維(碳等)具有不同的等級和直徑尺寸。此外，不同的編織墊和不同的墊位置將產(chǎn)生不同的梁性能?？梢栽O(shè)想的是，除了聚氨酯之外，可以使用許多不同的熱固性(或熱塑性)材料。本發(fā)明的聚氨酯是雙組分快速固化聚合物，其將在約5-30秒內(nèi)固化成自保持形狀，但是可以使用固化較慢的聚合物來優(yōu)化拉擠方法，諸如如果出于控制的原因減慢拉擠方法。可以設(shè)想的是，增強材料可以包括不同類型的材料，諸如玻璃纖維在一個位置中，而碳纖維在其他(或相似)位置中。

值得注意的是，本發(fā)明的梁包含織物，織物的纖維被織造成與縱向方向成角度延伸。例如，織物的纖維可以與縱向方向成一角度(諸如45度或90度)延伸。這通過提供用于處理保險杠防撞梁經(jīng)常碰到的非縱向應(yīng)力和載荷的結(jié)構(gòu)機構(gòu)而提供了顯著的強度和應(yīng)力分布。例如，成角度的纖維提供了改進的梁強度，并且還降低了故障時縱向裂紋擴展的速度和趨勢。此外，在織物和/或成角度的纖維跨過拐角和接合壁延伸的情況下，成角度的纖維遠離拐角和接合壁傳遞應(yīng)力。此外，織物可以用于高應(yīng)力區(qū)域，在該高應(yīng)力區(qū)域中，織物的纖維更好地適應(yīng)于該位置處(諸如在附接部位處)的預(yù)期應(yīng)力。此外，特別的織造和束組合和縫合可以在拉擠期間選擇性地定位。通過選擇性地使用織物，可以在梁的選定區(qū)域中提供額外的強度和局部區(qū)域特定的載荷抵抗。同時，低應(yīng)力的區(qū)域可以“被調(diào)整”，以使成本和重量最小化，同時優(yōu)化整個拉擠方法。

本發(fā)明的拉擠型梁50(圖1)具有前壁51，其上凸緣57和下凸緣58分別在頂壁53上方和底壁54下方延伸。所例示的梁50具有典型的保險杠增強梁的截面維度，諸如約120mm高×40mm深(車載時的前后維度)，以及足以在車架縱梁尖端之間跨過車輛延伸的長度。壁厚度可以根據(jù)特定應(yīng)用的需要而變化，但是例如可以在約1/12”至5/8”(約2mm-14mm)之間。所例示的織物70-91包括多個不同的寬度，諸如4.75”、7.25”、2.125”和3.0”，并且它們形成許多旨在優(yōu)化梁性能的重疊和層疊布置。應(yīng)當注意的是，織物70-90的層疊布置在拉擠方法期間被壓實并且被聚合物完全涂覆，聚合物材料流過纖維的基質(zhì)。這部分地由來自被注入到注射盒中的進入的聚合物材料的壓力實現(xiàn)，但是當新形成的梁沿拉擠注射模具通過并穿出時，還通過擠壓和潛在的振動來實現(xiàn)。重要的是，所有的纖維是均勻的并完全地被浸漬/涂覆以達到最佳的結(jié)合性能和材料性能。

在圖8中，示出了相似外部維度的不同梁的力-偏移曲線。線121代表具有相似外部維度但由1500mpa抗拉強度鋼材料制成的梁的fd曲線，并且該梁具有前壁、后壁、頂壁和底壁且該梁具有在其前壁與后壁之間延伸的單個內(nèi)支腳且重量為3.5g/mm。線122代表具有相似外部維度的由擠壓鋁制成(由7003鋁制成)的梁的fd曲線，該梁具有兩個內(nèi)壁，并且重量為2.6g/mm。線123代表具有相似外部維度的由乙烯基酯樹脂和玻璃纖維增強材料制成(由聚乙烯-聚酯聚合物制成并且使用連續(xù)的玻璃纖維織物/粗紗)的梁的fd曲線。線124代表由帶有嵌入的碳纖維墊和絲束的拉擠型聚氨酯(總體上相對接近于60％的纖維體積分數(shù))制成的梁50的fd曲線，該梁具有兩個內(nèi)壁55，并且重量為1.9g/mm。

fd線的比較(圖8)示出了線125(梁50)具有基本上等于線120-122的fd曲線，在22mm位移的撞擊沖程處達到約30kn。應(yīng)當注意的是，梁50的重量比鋼梁(參見線121)的重量小46％，并且比鋁梁(參見線122)的重量小25％。考慮到相似的梁強度，這被認為是令人驚訝和意想不到的。

圖9例示出了經(jīng)修改以形成具有非線性形狀的梁(諸如曲線彎起梁50’)的拉擠方法(裝置149a)。與圖5相似的組件使用相同的數(shù)字來標識，但加上字母“a”。可以設(shè)想的是，彎起操作可以如圖9所示在線或離線(當使用熱固性聚合物材料時，在聚合物完全固化之前)執(zhí)行。用于產(chǎn)生彎起梁的拉擠設(shè)備基本上與圖5所示的相同，除了注射模具155a被成形為產(chǎn)生彎曲/彎起的拉擠型連續(xù)梁162a，并且冷卻站163a被修改為在拉擠型連續(xù)梁162a冷卻和固化時為其提供彎曲的支撐。用于生產(chǎn)彎曲的拉擠型產(chǎn)品的方法是已知的，諸如由harvey的us4,445,957所教導(dǎo)的。為了讀者的利益并且為了參考，將harvey的教導(dǎo)并入本文。

可以設(shè)想的是，梁的設(shè)計可以“有助于”將彎起并入到拉擠型梁的方法中。例如，梁壁和增強材料可以被設(shè)計成當聚合物材料固化、冷卻和收縮時導(dǎo)致彎起。例如，如果梁的前壁比后壁厚，則較厚的前壁將以不同的速率冷卻，并且在維度上收縮不同的量，可能導(dǎo)致在聚合物材料最終固化和固定期間在梁中出現(xiàn)自然彎起。在不同的壁之間增強密度和增強織物可以變化，以便也導(dǎo)致不同的維度收縮。如圖所例示的，下游彎起過程在很大程度上包括當聚合物固化和冷卻時隨著梁50’自然彎曲而支撐該梁。例如，下游彎起機構(gòu)可以包括冷卻臺的彎曲部分，該彎曲部分具體地被成形以在該梁冷卻并固化以達到所需的曲率時支撐梁。此外，拉動機構(gòu)可以在最終的固化和冷卻過程中將梁50’壓靠在臺上，從而為梁50’的彎起提供更一致的維度精度。梁的最終曲率還可以通過控制拉擠型梁的不同側(cè)面的溫度下降而被影響。因此，可以做若干事情以將所需的彎起施加到梁50’中。

應(yīng)當理解，在不脫離本發(fā)明的概念的情況下，可以對上述結(jié)構(gòu)進行變化和修改，并且還應(yīng)當理解，這些概念旨在被所附權(quán)利要求覆蓋，除非這些權(quán)利要求通過它們的語言明確地另有說明。