專利名稱：防彈抗撞的輕型汽車身的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種新型結(jié)構(gòu)材料制造的防彈汽車車身。
有的汽車要求有防彈抗撞的性能，如押鈔車，高等囚車，考古考查車等。汽車這種功能的實(shí)現(xiàn)是依靠車身來完成的，而傳統(tǒng)的這類汽車車身是用厚鋼板制造的。這種用厚鋼板制造的車身總是很重，要選用大功率發(fā)動機(jī)才能使汽車保證一定的機(jī)動性和使用效果；另一方面，鋼板車身在與外物相撞時，其吸能機(jī)理主要是依靠鋼材的塑性變形，因而一定能量的撞車后要修復(fù)才能正常使用。相對這種防彈車身汽車來說，總是存在造價高、重量大、使用經(jīng)濟(jì)性差，車身維修性差的不足。
對這些問題的一次性解決是很難的。如果利用高強(qiáng)防彈鋼板來制做車身，車身重量能減輕一些，但造價無法降低，車輛的使用經(jīng)濟(jì)性也不會有大的突破。汽車要保持機(jī)動性好，省油就必須重量輕。另外，從開發(fā)產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)效益來考慮，就要盡量在已有的通用汽車底盤或整車基礎(chǔ)上來進(jìn)行生產(chǎn)改裝，此時為了保證汽車的動力性，經(jīng)濟(jì)性，對車身的重量也就有了很大約束。解決這些問題較徹底的方案就是選用輕質(zhì)、防彈結(jié)構(gòu)材料來制造汽車車身。
本實(shí)用新型的目的是提供一種新型結(jié)構(gòu)材料制造的汽車車身，這種車身能防彈，重量輕，抗外物撞擊、造價低、耐腐蝕，而且車身使用壽命長。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的車身為箱型的外形。車身結(jié)構(gòu)用材為多相體復(fù)合材料，由這種復(fù)合材料板殼制成一體化承載結(jié)構(gòu)，承載結(jié)構(gòu)上固定有預(yù)埋聯(lián)接件。通過預(yù)埋件，車身與整個車架或無車架承載的獨(dú)立后橋、前懸掛系統(tǒng)、發(fā)動機(jī)、轉(zhuǎn)向系、驅(qū)動系聯(lián)接在一起，成為可行駛車輛。制造這種車身的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)板材具有防彈、耐撞、耐腐蝕、密度小、難燃燒的特點(diǎn)，并且成型容易，原材料成本低。
這種結(jié)構(gòu)板由四個典型組份層，兩個輔助材料層組成。典型層是金屬板層，纖維增強(qiáng)塑料層，金屬網(wǎng)／硬質(zhì)填料／樹脂層，夾芯層；輔助材料層是外裝飾防腐層和背板韌性樹脂層。因?yàn)榻饘侔褰^對侵徹阻抗大并能有放阻止纖維增強(qiáng)塑料(FRP)層的分層、破壞，所以用來做車身結(jié)構(gòu)的面板與背板。FRP層具有各向異性，非均質(zhì)，比侵徹阻抗大，比剛度大，密度小等特點(diǎn)，是主要載荷承受層和大變形吸收撞擊能量設(shè)計(jì)層。金屬網(wǎng)／硬質(zhì)填料／樹脂層可強(qiáng)烈磨蝕彈頭并使彈頭前進(jìn)方向橫移、偏轉(zhuǎn)。夾芯層主要選用泡沫，蜂窩、軟木，這一層隔熱、隔音、減振好，還能極大地提高結(jié)構(gòu)板抗彎扭剛度，在面板受撞擊時夾芯有緩沖彈簧特性。附在背板后面的韌性樹脂層，用來減小背板損傷，防腐，同時也粘接了汽車內(nèi)飾件。
車身制做時，首先，在分塊模具拼裝好的整個模具上按板材結(jié)構(gòu)逐層鋪好，固化后形成整體復(fù)合材料板殼結(jié)構(gòu)，然后在車身與車架聯(lián)接位置處，粘接好預(yù)埋件。如果是無車架承載車，則在前后橋、發(fā)動機(jī)、轉(zhuǎn)向系，驅(qū)動系、門鉸鏈等車身對應(yīng)位置上粘接固定好預(yù)埋件。通過這些預(yù)埋件就可以把整個車身與底盤系統(tǒng)螺接并粘接在一起。
本實(shí)用新型因?yàn)槔昧藦?fù)合材料結(jié)構(gòu)來制造車身，所以使車身重量減輕較大，壽命大大延長，初步估算僅為金屬車身重量的50％～56％，壽命為金屬車身的2～3倍。同時，這種車身成形容易，利用成型普遍纖維增強(qiáng)塑料(如玻璃鋼)的模具即可，因而投資少見效快。
實(shí)用新型的具體結(jié)構(gòu)由以下的實(shí)施例及其附圖給出


圖1、是車身結(jié)構(gòu)材料剖面圖。
圖2、是箱型車身的外型圖。
圖3、是箱型車身局部結(jié)構(gòu)圖。
圖4、是防彈車門構(gòu)造簡圖。
在圖中(1)是薄鋼板或中薄鋼板層；(2)是FRP層，根據(jù)具體情況可選擇定出玻璃纖維鋪層數(shù)和鋪層角；(3)是金屬網(wǎng)／硬質(zhì)填料／樹脂層，主要用鋼絲網(wǎng)，陶瓷微粒和環(huán)氧樹脂；(4)是夾芯層，一般選擇泡沫，可是PS，PVC，PU等，(5)是車身板外表層，可是富樹脂的薄FRP層，主要保持面板不受腐蝕，并且外觀裝飾質(zhì)量能有保證；(6)是韌性樹脂層，一般用加阻燃劑的環(huán)氧樹脂。圖3中(7)是防彈玻璃窗；(8)是車身內(nèi)框架。圖4中，(9)是防彈玻璃，(10)是與車身同樣結(jié)構(gòu)的復(fù)合板。
在制做時，把分塊模具拼成一個整體模具，按照
圖1所示的層結(jié)構(gòu)先鋪刷(5)，而后再鋪設(shè)(1)，這樣一層層下來，直至(6)。車身的頂板、側(cè)板、底板結(jié)構(gòu)上是一樣的，只是總厚度與分層材料厚度有一定變化。車身完全固化成型后，拆下模具，裝上防彈玻璃窗與防彈車門即形成一個完整的車身。
利用原裝車身(箱式面包車身)可以很容易改裝成本實(shí)用新型車身。首先拆下車箱內(nèi)飾件，再處理好內(nèi)表面，就可依次鋪設(shè)GFRP層，鋼網(wǎng)層，夾芯層等。原來窗框加固后裝上防彈玻璃即可。用處不大的窗也可直接按同樣結(jié)構(gòu)鋪層封死。對原車車門卸下玻璃升降機(jī)構(gòu)，也用FRP，鋼網(wǎng)，夾芯等層鋪好，這樣門的外形尺寸沒有一點(diǎn)改變，而門玻璃就改為不能升降的防彈玻璃。對原車的承載框架要用GFRP鋪層適當(dāng)加強(qiáng)，這樣做完就改變了車身功能，使車身防彈抗撞。
權(quán)利要求1.防彈抗撞的輕型汽車車身，是利用一種防彈復(fù)合材料結(jié)構(gòu)板材制造的箱型車身，其特征在于車身板是由金屬薄板層，纖維增強(qiáng)塑料層，金屬網(wǎng)/硬質(zhì)填料/樹脂層，夾芯層四種主要材料層及外表面富樹脂層，內(nèi)表面韌性膠層兩種輔助材料層組成的復(fù)合材料層合結(jié)構(gòu)板；箱型車身是變截面的同質(zhì)復(fù)合材料板殼的整體結(jié)構(gòu)。
2.權(quán)利要求1所述的防彈抗撞的輕型汽車車身，其特征是金屬薄板層由面板層和背板層組成。
專利摘要本實(shí)用新型設(shè)計(jì)了一種能防彈、抗撞、難燃、使用壽命長而且重量輕小的箱式汽車車身。這種汽車車身選用了由纖維增強(qiáng)塑料，金屬薄板、軟夾芯，金屬網(wǎng)/硬質(zhì)填料/樹脂等幾種材料組成的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)板來作為車身板材。這種車身板制成車身后僅有同性能(僅指防彈性能)鋼板車身重量一半，并且成本較低，工藝性好。利用現(xiàn)有箱式面包車身也能很容易改裝成防彈特種車，并且改裝后，仍有很好的機(jī)動性能和使用經(jīng)濟(jì)性。
文檔編號B62D31/00GK2066825SQ89216349
公開日1990年12月5日 申請日期1989年12月21日 優(yōu)先權(quán)日1989年12月21日
發(fā)明者施軍 申請人:施寧