碳纤维织物复合材料整车骨架及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108262983A(43)申请公布日2018.07.10(21)申请号201611268638.9(22)申请日2016.12.31(71)申请人郑州吉田专利运营有限公司地址450000河南省郑州市高新技术产业开发区冬青街55号C7-2栋2层(72)发明人张春(74)专利代理机构郑州中原专利事务所有限公司41109代理人李想(51)Int.Cl.B29C70/30(2006.01)B29L31/30(2006.01)权利要求书1页说明书8页附图11页(54)发明名称碳纤维织物复合材料整车骨架及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种碳纤维织物复合材料整车骨架，是由碳纤维织物复合材料支撑的碳纤维织物复合材料蜂窝管环接制备而成的立体框架制成，所述蜂窝管的管内支撑为星状支撑，所述蜂窝管内的星状支撑的蜂窝孔内为空心条状体支撑，所述空心条状体支撑由碳纤维织物复合材料制备而成。本发明将碳纤维织物复合材料制成的蜂窝状支撑的管状结构件和接头插接形成整车骨架，可以使车骨架在受力时，将所承受的力分布于蜂窝状的各个支路，均匀分布于结构件上，增强了结构件整体的受力程度，本发明将结构件支撑蜂窝状，较实心结构件减少了材料和重量，节约了成本，同时相较于空心结构件具有更强的受力能力。CN108262983ACN108262983A权利要求书1/1页1.一种碳纤维织物复合材料整车骨架，其特征在于：所述整车骨架，是由碳纤维织物复合材料支撑的碳纤维织物复合材料蜂窝管环接制备而成的立体框架制成，所述蜂窝管的管内支撑为星状支撑，所述蜂窝管内的星状支撑的蜂窝孔内为空心条状体支撑，所述空心条状体支撑由碳纤维织物复合材料制备而成。2.根据权利要求1所述的碳纤维织物复合材料整车骨架，其特征在于：纤维编织物复合材料蜂窝管的管内支撑，指由缝合线缝合的叠层碳纤维织物复合材料，以缝合线为支撑轴呈放射状支撑，形成星状支撑。3.根据权利要求2所述的碳纤维织物复合材料整车骨架，其特征在于：所述碳纤维织物复合材料由支撑轴至蜂窝管管壁处，然后顺着管壁折弯，与管壁结合构成管壁的一部分，使完整管壁与其内部的支撑材料通过顺着管壁折弯的碳纤维织物复合材料整体连接。4.根据权利要求3所述的碳纤维织物复合材料整车骨架，其特征在于：所述碳纤维织物复合材料管壁内支撑轴的数量至少为2，支撑轴之间由碳纤维织物复合材料连接支撑。5.根据权利要求1-4所述的碳纤维织物复合材料整车骨架的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：1）绘制所需结构件的三维图；2）根据三维图绘制整车骨架的支撑结构，该支撑用于支撑纤维织物预浸料，该支撑为经加热、固化后的空心条状体支撑；3）根据三维图结构件中每个用于支撑的碳纤维织物复合材料的空间形状，分别确定其平面形状；4）根据步骤3）的平面形状，裁剪碳纤维织物复合材料预浸料；5）根据三维图确定预浸料的缝合线；6）将各个预浸料按照确定的缝合线的位置，将每个需要叠层的预浸料叠层；7）将叠层的预浸料按照缝合线的位置缝合，可采用手工缝合或者缝纫机缝合；8）将缝合的叠层预浸料片抖开，按照三维图在预浸料片形成的蜂窝孔对应条状体支撑，将预浸料包覆在条状体支撑外侧；9）将管壁预浸料再将骨架支撑包覆形成管壁；10）将上述包覆有管壁的骨架支撑缝合在一起，制成整车骨架；11）将上述整车骨架加热、固化。2CN108262983A说明书1/8页碳纤维织物复合材料整车骨架及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及碳纤维织物复合材料应用技术领域，具体涉及一种碳纤维织物复合材料整车骨架及其制备方法。背景技术[0002]随着现代技术的迅猛发展，对材料提出了较高的要求，碳纤维具有高强度、耐高温、耐腐蚀、耐疲劳、质量轻、能够承受很大拉力等显著高于钢、铝等的特性，属于典型的高性能纤维，相对于传统的金属材料具有压倒性的优势。碳纤维除单独使用作为绝热保温材料外，通常作为增强材料加入到树脂、金属、陶瓷、混凝土等材料中，构成碳纤维复合材料，碳纤维复合材料在很多领域开始进行使用。[0003]在全球节能减排的大环境下，汽车轻量化日渐成为趋势，塑料、复合材料等在汽车上的应用越来越广泛，采用纤维复合材料替代现有的金属结构，是实现减少汽车尾气污染并达到节能的有效途径。碳纤维是一种含碳量超过百分之九十的纤维状碳材料，具有很高的强度和弹性模量，碳纤维复合材料可以通过基体、纤维的选择、碳纤维含量和分布的优化设计，做成能够满足多种领域要求的各种高性能构件。[0004]在传统汽车上，只有百分之一的汽油用于运送乘客，其余都用于汽车本身运动，用纤维复合材料取代钢铁，能使汽车重量减轻一半以上，减重效果比金属材料请百分之五十，比铝材轻百分之三十，此外，纤维复合材料作为汽车部件具有轻质高强、可设计