一种车身后地板的制作方法

本发明涉及汽车车身结构，尤其是一种车身后地板，属于汽车制造技术领域。

背景技术：

随着汽车市场的竞争越来越激烈，顾客对于汽车安全性能、舒适度及轻便性的要求也越来越高。汽车车身后地板主要起着承载汽车后半部的自重、有效载荷以及备胎重量。汽车车身后地板的结构通常有后座地板及备胎存放地板两部分，其主要工作状况为：高模量、抗拉伸、抗弯曲、减震、吸能。

现有的车身后地板大多采用金属材料制成，连接件较多且通过焊接连接，其存在弹性恢复不足及对行人容易造成伤害等弊端。

玻璃纤维增强热塑性复合材料在汽车零部件中使用得越来越普遍，但在模压或注塑过程中，玻纤会进入塑料制品的表面，使得制品表面变得很粗糙。另外，玻璃纤维增强热塑性复合材料在遭受破坏时，易产生尖锐型断口而造成二次伤害，以及易产生玻纤的粉碎性粉尘而对人体呼吸系统造成伤害的有害粉尘。

因而，设计一种采用新型材料制成的整体式车身后地板，对提高后地板的强度、抗冲击韧性及最大程度地减轻车身的重量很有意义。

技术实现要素：

本发明目的在于解决现有技术中存在的上述问题，提供一种结构合理、一体化成型、高强度及高韧性的车身后地板。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种车身后地板，包括一体成型的后地板基材以及设置在后地板基材上的基准边、备胎池、前插边及后挡壁，

所述后地板基材采用混杂纤维复合材料，所述后地板基材包括一体成型的上表层、下表层及多层的芯层，所述芯层设置在上表层与下表层之间，

所述备胎池设置于后地板基材中部位置，所述备胎池的形状为半圆形及方形的组合结构，所述后挡壁设置于备胎池上半圆形边所对的侧边的顶部，所述基准边设置于备胎池上除后挡壁所在侧边的另外三个侧边的顶边上，所述基准边的两侧边设置倾斜结构，

所述前插边设置于基准边上靠近半圆形边的侧边上，所述前插边的底边与基准边的底边在同一水平面上，前插边的顶边低于基准边的顶边且与基准边组成台阶状。

作为优选，所述基准边上设置2至4个定位安装孔，便于车身后地板的准确安装。

作为优选，所述前插边的上表面设置加强筋，所述每条加强筋的间隔为5~12mm，所述加强筋与前插边接触过度角曲率半径为3~6mm，保证前插边的高强度。

作为优选，所述备胎池与基准边连接处为平滑的弧形结构，所述弧形结构的曲率半径为6~10mm，保证车身后地板整体结构的强度及韧性。

作为优选，所述芯层的层数为2~6层，保证车身后地板整体结构的强度及韧性。

作为优选，所述混杂纤维复合材料的上表层及下表层的基体为热塑性树脂，上表层及下表层的增强相采用麻纤维或竹纤维。

作为优选，所述混杂纤维复合材料的芯层的基体为热塑性树脂，芯层的增强相采用连续长玻璃纤维或连续长碳纤维。

作为优选，所述热塑性树脂为改性聚丙烯PP或聚酰胺PA或聚对苯二甲酸丁二醇酯PBT或聚苯硫醚PPS。

作为优选，所述麻纤维及竹纤维的纤维平均长度大于6mm，弹性模量大于5000MPa，保证车身后地板整体结构的强度及韧性。

作为优选，所述连续长玻璃纤维为无碱玻璃纤维，其抗拉强度为2800MPa，弹性模量为86000MPa，连续长碳纤维的弹性模量大于210 Gpa，抗拉强度大于3500 MPa。

作为优选，所述后地板基材通过真空辅助成型或热压成型。

本发明采用了上述技术方案，具有以下有益效果：

本车身后地板为一体式整体结构，且结构设置合理简便，通过设置前插边及定位安装孔，便于车身后地板的准确插接安装；另外，通过采用混杂纤维复合材料，克服了传统金属后地板重量重问题，进一步提高车身后地板的韧性，无脆性断裂，能量吸收能力好，大部分材料可回收利用。

附图说明

图1为本发明车身后地板中后地板基材截面结构示意图；

图2为本发明车身后地板轴向结构示意图；

图3为本发明车身后地板俯视图；

图4为本发明车身后地板右视图。

图中：1-上表层，2-下表层，3-芯层，401-基准边，402-备胎池，403-前插边，404-后挡壁，405-定位安装孔，406-加强筋，407-倾斜结构。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图及技术方案作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

实施方式1

如图1至图4所示，一种车身后地板，包括一体成型的后地板基材以及设置在后地板基材上的基准边401、备胎池402、前插边403及后挡壁404，所述后地板基材采用混杂纤维复合材料，所述后地板基材包括一体成型的上表层1、下表层2及多层的芯层3，所述芯层3设置在上表层1与下表层2之间，所述备胎池402设置于后地板基材中部位置，所述备胎池402的形状为半圆形及方形的组合结构，所述后挡壁404设置于备胎池402上半圆形边所对的侧边的顶部，所述基准边401设置于备胎池402上除后挡壁404所在侧边的另外三个侧边的顶边上，所述基准边401的两侧边设置倾斜结构，所述倾斜结构与车身侧围前柱边缘相匹配，所述前插边403设置于基准边401上靠近半圆形边的侧边上，所述前插边403的底边与基准边401的底边在同一水平面上，前插边403的顶边低于基准边401的顶边且与基准边401组成台阶状。

本较佳实施方式中，所述基准边401上设置2个定位安装孔405，所述前插边403的上表面设置加强筋406，所述加强筋406的间隔分别为5mm、8mm、12mm，所述加强筋406与前插边403接触过度角曲率半径为4mm，所述备胎池402与基准边401连接处为平滑的弧形结构的曲率半径为8mm，所述芯层3的层数为4层。

本较佳实施方式中，所述上表层1及下表层2的基体为改性聚丙烯PP，上表层1及下表层2的增强相采用麻纤维，麻纤维的纤维平均长度为10mm，弹性模量达到5500MPa；所述芯层3的基体为改性聚丙烯PP，芯层3的增强相采用连续长玻璃纤维，所述连续长玻璃纤维为无碱玻璃纤维，其抗拉强度为2800MPa，弹性模量为86000MPa，连续长碳纤维的弹性模量大于210 Gpa，抗拉强度大于3500 MPa。

本较佳实施方式中，所述上表层1及下表层2的重量之和占后地板基材重量百分比为15%~35%，所述芯层3的重量之和占后地板基材重量百分比为30%~55%。

本较佳实施方式中，车身后地板的主要生产步骤为：先对后地板进行一体化整体设计；

然后，按照设计尺寸裁切好的各纤维预浸料在一些局部需要增强的部位进行铺层增厚，所述后地板的边缘与车身侧围前柱配合的边缘处相匹配。

最后，将上述按设计铺层好的纤维预制体进行浸胶，然后入模，再经过一体化热压成型，即得到麻纤维/玻璃纤维热塑性复合材料车身后地板。

实施方式2

一种车身后地板，具有与实施方式1中相同的车身后地板结构，并且本较佳实施方式中，所述上表层1及下表层2的基体为聚酰胺PA，上表层1及下表层2的增强相采用竹纤维，所述芯层3的基体为聚酰胺PA，芯层3的增强相采用连续长碳纤维。

本较佳实施方式中，所述车身后地板的成型工艺为：将设计铺层好的纤维预制体进行浸胶，然后入模，再经过一体化真空辅助成型(VARI)，即得到竹纤维/碳纤维热塑性复合材料的车身后地板。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。