專利名稱：一種具有緩沖層板復合的層結(jié)構(gòu)復合材料保險杠的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種汽車行業(yè)用的保險杠，更特別地說，是指一種具有緩沖層板復合的層結(jié)構(gòu)復合材料保險杠。
背景技術：
汽車行業(yè)對保險杠安全、節(jié)能和環(huán)保的要求越來越高，而復合材料具有高比剛度、高比強度、高韌性、耐沖擊、可加工性、高耐疲勞性能、高損傷容限性能、耐腐蝕等優(yōu)點，既可滿足汽車安全性能要求，又可滿足汽車輕量化要求。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種具有緩沖層板復合的層結(jié)構(gòu)復合材料保險杠，該保險杠利用纖維增強復合材料突出的可設計性，針對不同車型的碰撞性能要求、成本要求，可制造不同類型高抗沖復合纖維材料的保險杠，提高各種車輛的碰撞安全性、保護行人和乘客。本實用新型的一種具有緩沖層板復合的層結(jié)構(gòu)復合材料保險杠，該保險杠包括A緩沖層板(50)、A纖維增強復合層板￠01)、B纖維增強復合層板￠02) 4緩沖層板(50)置于A纖維增強復合層板￠01)、B纖維增強復合層板(602)之間。本實用新型的一種具有緩沖層板復合的層結(jié)構(gòu)復合材料保險杠，該保險杠包括A緩沖層板(50)、A纖維增強復合層板(601)、B纖維增強復合層板(602)、下面板(30) ；A緩沖層板(50)置于A纖維增強復 合層板￠01)、B纖維增強復合層板(602)之間，A纖維增強復合層板￠01)的下方是下面板(30)。本實用新型的一種具有緩沖層板復合的層結(jié)構(gòu)復合材料保險杠，該保險杠包括A緩沖層板(50)、A纖維增強復合層板(601)、B纖維增強復合層板(602)、上面板(40) ；A緩沖層板(50)置于A纖維增強復合層板￠01)、B纖維增強復合層板(602)之間，B纖維增強復合層板￠02)的上方是上面板(40)。本實用新型的一種具有緩沖層板復合的層結(jié)構(gòu)復合材料保險杠，該保險杠包括A緩沖層板(50)、A纖維增強復合層板(601)、B纖維增強復合層板(602)、下面板(30)、上面板(40) 4緩沖層板(50)置于A纖維增強復合層板￠01)、B纖維增強復合層板(602)之間，A纖維增強復合層板￠01)的下方是下面板(30)，B纖維增強復合層板￠02)的上方是上面板(40)。本實用新型的一種具有緩沖層板復合的層結(jié)構(gòu)復合材料保險杠，該保險杠包括A緩沖層板(50)、B緩沖層板(51)、A纖維增強復合層板￠01)、B纖維增強復合層板￠02)；A緩沖層板(50)置于A纖維增強復合層板￠01)、B纖維增強復合層板(602)之間，B纖維增強復合層板￠02)的上方是B緩沖層板(51)。本實用新型的一種具有緩沖層板復合的層結(jié)構(gòu)復合材料保險杠，其包括緩沖層板、纖維增強復合層板，緩沖層板置于多層纖維增強復合層板內(nèi)。[0010]本實用新型的一種具有緩沖層板復合的層結(jié)構(gòu)復合材料保險杠，其包括緩沖層板、纖維增強復合層板、面板，緩沖層板置于多層纖維增強復合層板內(nèi)，面板置于緩沖層板與纖維增強復合層板的外部。 具有緩沖層板復合的層結(jié)構(gòu)復合材料保險杠中的所述纖維增強復合層板由多層纖維增強復合材料層和多層樹脂基體構(gòu)成，所述多層纖維增強復合材料層為鋪層所得，所述樹脂基體為包覆在所述纖維增強復合材料層的纖維上；具體地該保險杠包括有上面層纖維增強復合材料層(10)、下面層纖維增強復合材料層(20)、以及從上面層纖維增強復合材料層(10)至下面層纖維增強復合材料層20之間順次排列是第一樹脂基體(201)、第一纖維增強復合材料層(101)、第二樹脂基體(202)、第二纖維增強復合材料層(102)、第三樹脂基體(203)、……、第三纖維增強復合材料層(103)、第四樹脂基體(204)、第四纖維增強復合材料層(104)和第五樹脂基體(205)。具體地該保險杠包括有上面層纖維增強復合材料層(10)、下面層纖維增強復合材料層(20)、以及從上面層纖維增強復合材料層(10)至下面層纖維增強復合材料層20之間順次排列是第一樹脂基體(201)、第一纖維增強復合材料層(101)、第一疊層纖維增強復合材料層(301)、第二樹脂基體(202)、第二纖維增強復合材料層(102)、第二疊層纖維增強復合材料層(302)、第三疊層纖維增強復合材料層(303)、第三樹脂基體(203)、……、第三纖維增強復合材料層(103)、第四樹脂基體(204)、第四纖維增強復合材料層(104)、第四疊層纖維增強復合材料層(304)、第五疊層纖維增強復合材料層(305)和第五樹脂基體(205)。具體地所述保險杠中的上面層纖維增強復合材料層(10)、第二纖維增強復合材料層(102)、第二疊層纖維增強復合材料層(302)、第三疊層纖維增強復合材料層(303)、第四纖維增強復合材料層(104)、第四疊層纖維增強復合材料層(304)和第五疊層纖維增強復合材料層(305)采用A類纖維材料織物；第一纖維增強復合材料層(101)、第一疊層纖維增強復合材料層(301)、第三纖維增強復合材料層(103)和下面層纖維增強復合材料層(20)采用B類纖維材料織物。具體地所述的保險杠中的上面層纖維增強復合材料層(10)、下面層纖維增強復合材料層(20)、第一纖維增強復合材料層(101)、第二纖維增強復合材料層(102)、第三纖維增強復合材料層(103)、第四纖維增強復合材料層(104)、第一疊層纖維增強復合材料層(301)、第二疊層纖維增強復合材料層(302)、第三疊層纖維增強復合材料層(303)、第四疊層纖維增強復合材料層(304)和第五疊層纖維增強復合材料層(305)采用相同的或者不同的纖維材料織物；所述纖維材料織物中采用的經(jīng)紗方向纖維束(IOA)與緯紗方向纖維束(IOB)是相同的纖維束或者是不相同的纖維束。具有緩沖層板復合的層結(jié)構(gòu)復合材料保險杠中的纖維增強復合材料層的體積分數(shù)為20% 80%。所述熱固性樹脂基體中包括有固化劑，100重量份的樹脂基體中有3 45重量份的固化劑。具有緩沖層板復合的層結(jié)構(gòu)復合材料保險杠，其中所述上下面板層為鋼板、鋁板、或者鈦合金板等類似金屬板中的一種或者一種以上組合。所述上下面板層為熱塑性塑料板。所述上下面板層為ABS板、PVC板、PMMA板、或者PC板等類似塑料板中的一種或者一種以上組合。所述上下面板層為 纖維增強樹脂薄板、橡膠板、泡沫板、纖維增強樹脂基體薄板、蜂窩層板或復合板。[0018]具有緩沖層板復合的層結(jié)構(gòu)復合材料保險杠，其中所述緩沖層板為金屬層板。所述緩沖層板為鋼板、鋁板、或者鈦合金板等類似金屬板中的一種或者一種以上組合。所述緩沖層板為熱塑性塑料板。所述緩沖層板為ABS板、PVC板、PMMA板、或者PC板等類似塑料板中的一種或者一種以上組合。所述緩沖層板為纖維增強樹脂薄板、橡膠板、泡沫板、蜂窩層板或者復合板。本實用新型的復合材料保險杠的優(yōu)點在于:(I)在保險杠的中部增加緩沖層，提高了保險杠的抗沖擊能力。(2)本實用新型保險杠設計上下面板層，能夠提高混雜纖維復合層在受到?jīng)_擊力時的吸能性能。(3)制得的保險杠中的纖維增強復合層板采用層間間隔分布、層內(nèi)間隔分布的混雜形式，是充分利用纖維增強復合材料的力學性能可設計性和緩沖層的能量吸收性能，能夠滿足不同車型的碰撞性能要求。(4)制作保險杠采用鋪層涂膠加壓成型工藝，得到的保險杠為一體成型結(jié)構(gòu)件。采用鋪層成型工藝一體成型制作成復合材料體系保險杠，制作成本低、重量輕、耐腐蝕性高。(5)利用纖維復合材料的特性能夠提高安裝有本實用新型保險杠的汽車具有更高的防碰撞性。

圖1是保險杠的外部結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明具有緩沖層板與纖維增強復合層板的保險杠A-A剖面示意圖。圖3是本發(fā)明具有緩沖層板、纖維增強復合層板、上面板的保險杠剖面結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本發(fā)明具有緩沖層板、纖維增強復合層板、下面板的保險杠剖面結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是本發(fā)明具有緩沖層板、纖維增強復合層板、上下面板的保險杠剖面結(jié)構(gòu)示意圖。圖6是本發(fā)明具有多層緩沖層板、多層纖維增強復合層板的保險杠剖面結(jié)構(gòu)示意圖。圖7是本發(fā)明保險杠中纖維增強復合層板的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。圖7A是本發(fā)明保險杠中纖維增強復合層板的另一剖面結(jié)構(gòu)示意圖。圖8是本發(fā)明的具有層間混雜的鋪層結(jié)構(gòu)纖維增強復合層板的保險杠的剖面示意圖。圖9是本發(fā)明的具有層內(nèi)混雜的鋪層結(jié)構(gòu)纖維增強復合層板的保險杠的剖面示意圖。圖10是本發(fā)明的具有層內(nèi)層間混雜的鋪層結(jié)構(gòu)纖維增強復合層板的保險杠的剖面示意圖。10.上面層纖維增強復合材料層__10A.經(jīng)紗方向纖維束_
10B.緯紗方向纖維束_ 20.下面層纖維增強復合材料層_
IO1.第一纖維增強復合材料層__102.第二纖維增強復合材料層_
103.第三纖維增強復合材料層__104.第四纖維增強復合材料層
201.第一樹脂基體_ 202.第二樹脂基體_
203.第三樹脂基體_ 204.第四樹脂基體__
205.第五樹脂基體 _ 301.第一疊層纖維增強復合材料層
302.第二疊層纖維增強復合材料層303.第三疊層纖維增強復合材料層
304.第四疊層纖維增強復，材料層 I 305.第五疊_纖維增強復合材料層
30.下面板40,上面板__50.A緩沖層板
51.B緩沖層板Uo1.A纖維增強復合層板|602.B纖維增強復合層板
具體實施方式
下面將結(jié)合附圖對本實用新型做進一步的詳細說明。應用現(xiàn)有保險杠的結(jié)構(gòu)外形如圖1所示，保險杠的外形結(jié)構(gòu)根據(jù)車型需要可以變化。本實用新型設計的一種纖維增強 復合型的復合材料保險杠，是從制作所述保險杠材料體系中的纖維增強復合材料鋪層分布結(jié)構(gòu)進行改進，方便了保險杠的可設計性。本實用新型的一種混雜纖維復合型的復合材料保險杠，其厚度為I毫米至20毫米；保險杠能夠應用于_50°C度 130°C的溫度環(huán)境中。參見圖2所示，本實用新型的一種具有緩沖層板復合的層結(jié)構(gòu)復合材料保險杠，該保險杠包括A緩沖層板50、A纖維增強復合層板601和B纖維增強復合層板602，A緩沖層板50置于A纖維增強復合層板601與B纖維增強復合層板602之間。參見圖3所示，本實用新型的一種具有緩沖層板復合的層結(jié)構(gòu)復合材料保險杠，該保險杠包括A緩沖層板50、A纖維增強復合層板601、B纖維增強復合層板602和上面板40，A緩沖層板50置于A纖維增強復合層板601與B纖維增強復合層板602之間，上面板40置于A纖維增強復合層板601的上方。參見圖4所示，本實用新型的一種具有緩沖層板復合的層結(jié)構(gòu)復合材料保險杠，該保險杠包括A緩沖層板50、A纖維增強復合層板601、B纖維增強復合層板602和下面板30，A緩沖層板50置于A纖維增強復合層板601與B纖維增強復合層板602之間，下面板30置于B纖維增強復合層板601的下方。參見圖5所示，本實用新型的一種具有緩沖層板復合的層結(jié)構(gòu)復合材料保險杠，該保險杠包括A緩沖層板50、A纖維增強復合層板601、B纖維增強復合層板602、上面板40和下面板30，A緩沖層板50置于A纖維增強復合層板601與B纖維增強復合層板602之間，上面板40置于A纖維增強復合層板601的上方，下面板30置于B纖維增強復合層板601的下方。參見圖6所示，本實用新型的一種具有緩沖層板復合的層結(jié)構(gòu)復合材料保險杠，該保險杠包括A緩沖層板50、B緩沖層板51、A纖維增強復合層板601和B纖維增強復合層板602，A緩沖層板50置于A纖維增強復合層板601與B纖維增強復合層板602之間，B緩沖層板51置于A纖維增強復合層板601的上方。根據(jù)緩沖層板放置的不同位置，緩沖層板也可以置于B纖維增強復合層板602的下方。同理可得是，所述緩沖層板為一層或者一層以上。在本實用新型中,所述面板的厚度為0.01 5mm,所述面板為金屬板、熱塑性塑料板、橡膠板、泡沫板、蜂窩板或復合板；所述面板為鋼板、鋁板、或者鈦合金板等類似金屬板中的一種或者一種以上組合；所述面板為ABS板、PVC板、PMMA板、或者PC板等類似塑料板中的一種或者一種以
上組合。在本實用新型中，所述緩沖層板的厚度為0.01 5mm，所述緩沖層板為為金屬板、熱塑性塑料板、橡膠板、泡沫板、蜂窩板或者復合板；所述緩沖層板為鋼板、鋁板、或者鈦合金板等類似金屬板中的一種或者一種以上組合；所述緩沖層板為ABS板、PVC板、PMMA板、或者PC板等類似塑料板中的一種或者一種以上組合。在本實用新型中的纖維增強復合層板是由多層纖維增強材料層和多層樹脂基體構(gòu)成，所述纖維增強材料層為鋪層所得，所述樹脂基體為包覆在所述纖維增強材料層上。在本實用新型中，保險杠中的纖維增強材料的體積分數(shù)為20% 80%。本實用新型中，固化后成型的保險杠形成了纖維增強材料的多層鋪層；相鄰的纖維增強材料層可以是相同的纖維材料也可以是不同的纖維材料；在同一纖維增強材料層中，纖維可以是相同的纖維材料，也可以是不同的纖維材料。若采用相同纖維材料進行鋪層(如圖4所示)，則制得了同一纖維增強材料的保險杠。若不同的纖維增強材料混合鋪設能夠?qū)崿F(xiàn)相鄰纖維增強材料層混雜(如圖5所示)，則制得了具有層間混雜的纖維增強材料的保險杠。若在同一纖維增強材料層中采用的纖維是不同的纖維材料(如圖6所示)，則制得了具有層內(nèi)混雜的纖維增強材料的保險杠。若相鄰纖維增強材料層的纖維材料不同，且同一纖維增強材料層中的纖維也不同(如圖7所示)，則制得了具有層內(nèi)層間混雜的纖維增強材料的保險杠。(I)纖維材料所述纖維增強材料層在鋪層時相鄰纖維增強材料層是纖維織物、纖維編織物、纖維紡織織物、纖維針織織物、纖維氈中的一種或一種以上的組合。所述纖維增強材料層中纖維是短切纖維、長纖維或者連續(xù)纖維的一種或一種以上的組合。[0062]所述纖維增強材料層中纖維是金屬纖維、無機纖維、合成纖維或植物纖維中的一種或者一種以上纖維形式的組合。所述纖維增強材料層中的纖維可以是聚乙烯纖維、碳纖維、芳綸纖維、PBO纖維、M5纖維、液晶纖維、碳納米管纖維、玄武巖纖維、玻璃纖維、丙綸纖維、滌綸纖維、氨綸纖、維腈綸纖維、尼龍纖維、維綸纖維、氯綸纖維、漢麻、劍麻纖維、亞麻纖維、竹纖維、黃麻纖維等類似金屬纖維、無機纖維、合成纖維或植物纖維中的一種或者一種以上纖維形式的組合。(2)樹脂材料所述樹脂基體為熱固性樹脂基體或者為熱塑性樹脂基體。所述熱固性樹脂基體中包括有固化劑，100重量份的熱固性樹脂基體中有3 45重量份的固化劑。所述樹脂基體中的樹脂材料可以是環(huán)氧樹脂、乙稀基樹脂、不飽和樹脂、EPAR樹月旨、酚醛樹脂、雙馬來酰亞胺樹脂、聚酰亞胺樹脂、硅橡膠、乙丙橡膠、天然橡膠、氯丁橡膠、氯磺化聚乙烯橡膠、丁腈橡膠、氟橡膠、聚氨酯橡膠、丙烯酸酯橡膠、氯醚橡膠、氯化聚乙烯橡膠、丁基橡膠、異戊橡膠、丁苯橡膠、氟硅膠、順丁橡膠、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、聚氯乙烯(PVC)、聚甲醛(POM)、聚酰胺(俗稱尼龍)(PA)、聚碳酸酯(PC)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、丙烯腈-苯乙烯共聚物(A/S)、聚酯(PETP聚對苯二甲酸丁二醇酯，PBTP聚對苯二甲酸乙二醇酯)、乙烯-辛烯共聚物(POE)、乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)、聚砜(PSU)、聚酰亞胺(PI)、聚苯硫醚(PPS)、聚醚砜(PES)、聚芳酯(PAR)、聚酰胺酰亞胺(PAI)、聚苯酯、聚四氟乙烯(PTFE)中的一種或一種以上樹脂形式的組合。(3)固化劑材料
所述固化劑可以是脂肪族多胺、脂環(huán)族多胺、低分子聚酰胺、改性芳胺、芳香族多胺、酸酐、甲階酚醛樹脂、氨基樹脂、雙氰胺以及酰肼中的一種或兩種的組合。所述固化劑可以是T-31改性胺、YH-82改性胺、乙烯基三胺(DETA)、氨乙基哌嗪(AE)、1，2，二氨基環(huán)己烷(DACH)、異佛爾酮二胺(IPDA)、亞甲基雙環(huán)己烷胺4，4' (PACM)、乙二胺(EDA)、二乙烯三胺(DETA)、三甲基六亞甲基二胺(TMD)、二己基三胺、己二胺改性物(AMINE248)、己二胺(HAD)、二乙胺(DEA)、三甲基己二胺、間苯二胺m_PDA MPD、間苯二甲胺MXDA、二氨基二苯基甲烷DDM HT-972DEH-50、二氨基二苯基砜DDS HT-976、間氨基甲胺MAMA (NH2)、聯(lián)苯胺、4-氯鄰苯二胺CPDA、苯二甲胺三聚體GY-51CH-2、苯二甲胺三聚體衍生物、雙芐胺基醚、氰胺(DICY)中的一種或一種以上固化劑形式的組合。參見圖7所示，在纖維增強復合層板中包括有上面層纖維增強材料層10、下面層纖維增強材料層20、以及從上面層纖維增強材料層10至下面層纖維增強材料層20之間順次排列是第一樹脂基體201、第一纖維增強材料層101、第二樹脂基體202、第二纖維增強材料層102、第三樹脂基體203、……、第三纖維增強材料層103、第四樹脂基體204、第四纖維增強材料層104和第五樹脂基體205。參見圖7A所示，在纖維增強復合層板中包括有上面層纖維增強材料層10、下面層纖維增強材料層20、以及從上面層纖維增強材料層10至下面層纖維增強材料層20之間順次排列是第一樹脂基體201、第一纖維增強材料層101、第一疊層纖維增強材料層301、第二樹脂基體202、第二纖維增強材料層102、第二疊層纖維增強材料層302、第三疊層纖維增強材料層303、第三樹脂基體203、……、第三纖維增強材料層103、第四樹脂基體204、第四纖維增強材料層104、第四疊層纖維增強材料層304、第五疊層纖維增強材料層305和第五樹脂基體205。在圖8所示的層間混雜的纖維增強復合層板中，上面層纖維增強材料層10、第二纖維增強材料層102和第四纖維增強材料層104采用相同纖維材料織物(記為A類纖維材料織物)；第一纖維增強材料層101、第三纖維增強材料層103和下面層纖維增強材料層20采用另一種相同纖維材料織物(記為B類纖維材料織物)。A類纖維材料織物與B類纖維材料織物在鋪層上間隔設置，使得保險杠采用的纖維增強材料層具有層間混雜的特性，進而制得的保險杠是層間混雜的保險杠。依據(jù)圖5所示的結(jié)構(gòu)，多層的纖維增強材料層也可以是三種以上的不同纖維材料織物進行鋪層。在圖9所示的纖維增強復合層板中，上面層纖維增強材料層10、下面層纖維增強材料層20、第一纖維增強材料層101、第二纖維增強材料層102、第三纖維增強材料層103和第四纖維增強材料層104采用相同的纖維材料織物。所述纖維材料織物中采用的經(jīng)紗方向纖維束IOA與緯紗方向纖維束IOB可以是相同的，也可以是不相同的。不同的經(jīng)紗/緯紗纖維束得到的纖維材料織物實現(xiàn)了纖維增強材料層的層內(nèi)混雜，進而應用這樣的纖維材料織物得到的保險杠也是層內(nèi)混雜的。在圖10所示的纖維增強復合層板中，上面層纖維增強材料層10、第二纖維增強材料層102、第三纖維增強材料層103和下面層纖維增強材料層20采用相同纖維材料織物(記為A類纖維材料織物)；第一纖維增強材料層101和第四纖維增強材料層104采用另一種相同纖維材料織物(記為B類纖維材料織物)。A類纖維材料織物與B類纖維材料織物在鋪層上間隔設置；所述纖維材料織物中采用的經(jīng)紗方向纖維束IOA與緯紗方向纖維束IOB是不相同的，實現(xiàn)了纖維增強材料層的層內(nèi)混雜。在纖維增強材料層中的層內(nèi)混雜與纖維增強材料層的層間混雜，使得保險杠的纖維增強材料具有層內(nèi)層間復合混雜的特性，進而制得層內(nèi)層間復合混雜的保險杠。
(4)加工成型方法制備本實用新型的保險杠結(jié)構(gòu)，采用鋪層涂膠工藝-加壓成型工藝。纖維增強材料層的鋪層層數(shù)與保險杠厚度相關。該保險杠采用鋪層成型工藝一體化成型制得。圖1成型工藝:在下模具上涂脫模劑，將裁剪好的纖維增強材料層鋪在下模具上，然后涂覆樹脂基體，重復進行鋪纖維增強材料層和涂覆樹脂基體，直至形成A纖維增強復合層板601 ;鋪上緩沖層板50，涂覆樹脂基體；然后鋪B纖維增強復合層板602達到所需厚度，得到預成型件；在本發(fā)明中，制備B纖維增強復合層板602與制備A纖維增強復合層板601的工藝是相同的；在上模具上涂脫膜劑，將上模具蓋在預成型件上，且與下模具合模；施加0.0lMPa 20MPa壓力，在所述0.0lMPa 20MPa壓力，溫度5°C 120°C條件下，保壓Ih 3h后脫模得到保險杠；制得的保險杠為一體成型結(jié)構(gòu)件。圖2成型工藝:清理干凈下面板30，在下面板30的一面上鋪隔離膜，在下面板30的另一面上涂上樹脂基體，將裁剪好的纖維增強材料層鋪在下面板30上，然后涂覆樹脂基體，重復進行鋪纖維增強材料層和涂覆樹脂基體，直至達到所需保險杠厚度，鋪隔離膜、最后鋪透氣氈；將預成型保險杠的周圍貼上密封膠條，制得真空袋，抽真空度至0.05MPa
0.09MPa，保持所述0.05MPa 0.09MPa條件下三小時后脫模得到纖維增強復合材料保險杠。根據(jù)這個成型工藝得到如圖2所示的保險杠結(jié)構(gòu)。圖3所示的保險杠結(jié)構(gòu)與圖2所示的保險杠的制備工藝是相同的。圖4成型工藝:清理干凈下面板30，在下面板30的一面上鋪隔離膜，在下面板30的另一面上涂上樹脂基體，將裁剪好的纖維增強復合材料層鋪在下面板30上，然后涂覆樹脂基體，重復進行鋪纖維增強復合材料層和涂覆樹脂基體，直至達到所需B混雜纖維復合層602厚度，鋪緩沖層50、鋪A混雜纖維復合層601中的纖維增強復合材料層、然后涂覆樹脂基體，重復進行鋪纖維增強復合材料層和涂覆樹脂基體，直至達到所需A混雜纖維復合層601厚度，鋪上面板40，鋪隔離膜、最后鋪透氣氈；將預成型保險杠的周圍貼上密封膠條，制得真空袋，抽真空度至0.05MPa 0.09MPa,保持所述0.05MPa 0.09MPa條件下三小時后脫模得到纖維復合材料保險杠。圖1成型工藝:清理模具，在模具上涂好脫模劑，將裁剪好的纖維增強材料鋪在模具上，然后涂覆樹脂基體，重復進行鋪纖維增強材料和涂覆樹脂基體，直至形成B纖維增強復合層板602 ;鋪上緩沖層板50，涂覆樹脂基體；然后鋪A纖維增強復合層板601 (鋪層方式與B纖維增強復合層板成型相同)；鋪上緩沖層板51，涂覆樹脂基體，再次進行鋪纖維增強材料和涂覆樹脂基體，鋪隔離膜、最后鋪透氣氈；將預成型保險杠的周圍貼上密封膠條，制得真空袋，抽真空度至0.05MPa 0.09MPa,保持所述0.05MPa 0.09MPa條件下三小時后脫模得到纖維復合材料保險杠。在本實用新型設計的結(jié)構(gòu)中，當上面板層30選取金屬層板(如鋼板)時，則下面板層40可以選取熱塑性塑料板(如PVC板)。在本實用新型設計的結(jié)構(gòu)中，當上面板層30選取熱塑性塑料板(如PVC板)時，則下面板層40可以選取金屬層板(如鋼板)。在本實用新型設計的結(jié)構(gòu)中，當上面板層30選取金屬層板(如鋼板)時，則下面板層40可以選取金屬層板(如鋼板)。在本實用新型設計的結(jié)構(gòu)中，當上面板層30選取熱塑性塑料板(如PVC板)時，則下面板層40可以選取熱塑性塑料板(如PVC板)。在本實用新型設計的結(jié)構(gòu)中，當緩沖層50選取金屬層板(如鋼板)時，則上下面板層可以選取熱塑性塑料板(如PVC板)。在本實用新型設計的結(jié)構(gòu)中，當緩沖層50選取熱塑性塑料板(如PVC板)時，則上下面板層可以選取金屬層板(如鋼板)。在本實用新型設計的結(jié)構(gòu)中，當緩沖層50選取金屬層板(如鋼板)時，則上下面板層可以選取金屬層板(如鋼板)。在本實用新型設計的結(jié)構(gòu)中，當緩沖層50選取熱塑性塑料板(如PVC板)時，則上下面板層可以選取熱塑性塑料板(如PVC板)。本實用新型設計的纖維增強復合材料保險杠，其纖維增強材料層與纖維增強材料層的交錯鋪設厚度、纖維增強材料層上涂樹脂基體的厚度與保險杠的厚度相關。即當汽車用的保險杠所需的厚度設定后，通過對纖維增強材料層的鋪層層數(shù)與樹脂基體固化后的厚度進行控制，便能夠得到纖維增強復合材料保險杠。
權(quán)利要求1.一種具有緩沖層板復合的層結(jié)構(gòu)復合材料保險杠，其特征在于:該保險杠包括A緩沖層板(50)、A纖維增強復合層板(601)、B纖維增強復合層板(602) ；A緩沖層板(50)置于A纖維增強復合層板￠01)、B纖維增強復合層板(602)之間。
2.一種具有緩沖層板復合的層結(jié)構(gòu)復合材料保險杠，其特征在于:該保險杠包括A緩沖層板(50)、A纖維增強復合層板(601)、B纖維增強復合層板(602)、下面板(30) ；A緩沖層板(50)置于A纖維增強復合層板￠01)、B纖維增強復合層板(602)之間，A纖維增強復合層板(601)的下方是下面板(30)。
3.一種具有緩沖層板復合的層結(jié)構(gòu)復合材料保險杠，其特征在于:該保險杠包括A緩沖層板(50)、A纖維增強復合層板￠01)、B纖維增強復合層板￠02)、上面板(40) ;A緩沖層板(50)置于A纖維增強復合層板￠01)、B纖維增強復合層板(602)之間，B纖維增強復合層板￠02)的上方是上面板(40)。
4.一種具有緩沖層板復合的層結(jié)構(gòu)復合材料保險杠，其特征在于:該保險杠包括A緩沖層板(50)、A纖維增強復合層板(601)、B纖維增強復合層板(602)、下面板(30)、上面板(40)汸緩沖層板(50)置于A纖維增強復合層板(601)、B纖維增強復合層板(602)之間，A纖維增強復合層板￠01)的下方是下面板(30)，B纖維增強復合層板￠02)的上方是上面板(40)。
5.一種具有緩沖層板復合的層結(jié)構(gòu)復合材料保險杠，其特征在于:該保險杠包括A緩沖層板(50)、B緩沖層板(51)、A纖維增強復合層板(601)、B纖維增強復合層板(602) ；A緩沖層板(50)置于A纖維增強復合層板￠01)、B纖維增強復合層板(602)之間，B纖維增強復合層板￠02)的上方是B緩沖層板(51)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4或5所述的具有緩沖層板復合的層結(jié)構(gòu)復合材料保險杠，其特征在于:所述緩沖層板為一層或者一層以上?！?br> 7.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4或5所述的具有緩沖層板復合的層結(jié)構(gòu)復合材料保險杠，其特征在于:所述纖維增強復合層板由多層纖維增強材料層和多層樹脂基體構(gòu)成，所述多層纖維增強材料層為鋪層所得，所述樹脂基體為包覆在所述纖維增強材料層中的纖維上。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的具有緩沖層板復合的層結(jié)構(gòu)復合材料保險杠，其特征在于:該保險杠包括有上面層纖維增強材料層(10)、下面層纖維增強材料層(20)、以及從上面層纖維增強材料層(10)至下面層纖維增強材料層20之間順次排列是第一樹脂基體(201)、第一纖維增強材料層￠01)、第二樹脂基體(202)、第二纖維增強材料層￠02)、第三樹脂基體(203)、第三纖維增強材料層(103)、第四樹脂基體(204)、第四纖維增強材料層(104)和第五樹脂基體(205)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的具有緩沖層板復合的層結(jié)構(gòu)復合材料保險杠，其特征在于:該保險杠包括有上面層纖維增強材料層(10)、下面層纖維增強材料層(20)、以及從上面層纖維增強材料層(10)至下面層纖維增強材料層20之間順次排列是第一樹脂基體(201)、第一纖維增強材料層￠01)、第一疊層纖維增強材料層(301)、第二樹脂基體(202)、第二纖維增強材料層￠02)、第二疊層纖維增強材料層(302)、第三疊層纖維增強材料層(303)、第三樹脂基體(203)、第三纖維增強材料層(103)、第四樹脂基體(204)、第四纖維增強材料層(104)、第四疊層纖維增強材料層(304)、第五疊層纖維增強材料層(305)和第五樹脂基體(205)。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的具有緩沖層板復合的層結(jié)構(gòu)復合材料保險杠，其特征在于:所述保險杠中的上面層纖維增強材料層(10)、第二纖維增強材料層￠02)、第二疊層纖維增強材料層(302)、第三疊層纖維增強材料層(303)、第四纖維增強材料層(104)、第四疊層纖維增強材料層(304)和第五疊層纖維增強材料層(305)采用A類纖維材料織物；第一纖維增強材料層￠01)、第一疊層纖維增強材料層(301)、第三纖維增強材料層(103)和下面層纖維增強材料層(20)采用B類纖維材料織物。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的具有緩沖層板復合的層結(jié)構(gòu)復合材料保險杠，其特征在于:所述的保險杠中的上面層纖維增強材料層(10)、下面層纖維增強材料層(20)、第一纖維增強材料層￠01)、第二纖維增強材料層￠02)、第三纖維增強材料層(103)、第四纖維增強材料層(104)、第一疊層纖維增強材料層(301)、第二疊層纖維增強材料層(302)、第三疊層纖維增強材料層(303)、第四疊層纖維增強材料層(304)和第五疊層纖維增強材料層(305)中的纖維或者纖維材料織物是相同或不同的；所述纖維材料織物中采用的經(jīng)紗方向纖維束(IOA)與緯紗方向纖維束(IOB)是相同的纖維或者是不相同的纖維。
12.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4或5所述的具有緩沖層板復合的層結(jié)構(gòu)復合材料保險杠，其特征在于:所述保險杠中的纖維增強材料的體積分數(shù)為20% 80%。
13.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4或5所述的具有緩沖層板復合的層結(jié)構(gòu)復合材料保險杠，其特征在于:所述面板的厚度為0.01 5mm，所述面板為金屬板、熱塑性塑料板、橡膠板、纖維增強樹脂基體板、泡沫板、蜂窩板或復合板。
14.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4或5所述的具有緩沖層板復合的層結(jié)構(gòu)復合材料保險杠，其特征在于:所述面板的厚度為0.01 5mm，所述面板為鋼板、鋁板或者鈦合金板。
15.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4或5所述的具有緩沖層板復合的層結(jié)構(gòu)復合材料保險杠，其特征在于:所述面板的厚度為0.01 5mm，所述面板為ABS板、PVC板、PMMA板或者PC板。
16.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4或5所述的具有緩沖層板復合的層結(jié)構(gòu)復合材料保險杠，其特征在于:所述緩沖層板的·厚度為0.01 5mm，所述緩沖層板為金屬板、熱塑性塑料板、橡膠板、泡沫板、蜂窩板或復合板。
17.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4或5所述的具有緩沖層板復合的層結(jié)構(gòu)復合材料保險杠，其特征在于:所述緩沖層板的厚度為0.01 5mm，所述緩沖層板為鋼板、鋁板或者鈦合金板。
18.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4或5所述的具有緩沖層板復合的層結(jié)構(gòu)復合材料保險杠，其特征在于:所述緩沖層板的厚度為0.01 5mm，所述緩沖層板為ABS板、PVC板、PMMA板或者PC板。
專利摘要本實用新型公開了一種具有緩沖層板復合的層結(jié)構(gòu)復合材料保險杠，該保險杠包括緩沖層板、纖維增強復合層板；或者包括緩沖層板、纖維增強復合層板、面板；緩沖層板置于纖維增強復合層板內(nèi)，面板置于緩沖層板與纖維增強復合層板的外部。所述纖維增強復合層板由多層纖維增強復合材料層和多層樹脂基體構(gòu)成，所述纖維增強復合材料層為鋪層所得，所述樹脂基體為包覆在所述纖維增強復合材料層的纖維上。本實用新型保險杠中纖維增強復合材料的體積分數(shù)為20％～80％。本實用新型保險杠利用了纖維復合材料突出的可設計性，減輕了保險杠的重量，提高了各種車輛的碰撞安全性、保護行人和乘客。
文檔編號B60R19/03GK203157903SQ20122035021
公開日2013年8月28日 申請日期2012年7月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月19日
發(fā)明者馬道平, 高英明 申請人:馬道平, 高英明