一种碳纤维车身与铝合金车架连接结构的制作方法

本发明涉及汽车制造技术领域，具体为一种碳纤维车身与铝合金车架连接结构。

背景技术：

随着互联网造车的野蛮介入，电动汽车进入高速发展期，但是，从目前国际通行的研究方向来看，汽车的轻量化技术主要包括结构的轻量化、材料的轻量化以及先进制造技术的运用三个层面，其中以新材料的轻量化应用对于整车减重的效果最为明显，而且将是未来长期发展的一个方向，近年来铝制车身材料和碳纤维材料开始呈现出占据高端的态势。

但是由于电池能量密度的限制，电池包的重量迟迟无法降低，那么电动汽车的轻量化就迫在眉睫，不能很好的满足人们的使用需求。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明提供了一种碳纤维车身与铝合金车架连接结构，解决了上述背景技术中提出的由于电池能量密度的限制，电池包的重量迟迟无法降低，那么电动汽车的轻量化就迫在眉睫，不能很好的满足人们的使用需求等问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种碳纤维车身与铝合金车架连接结构，包括铝合金车架和碳纤维车身，所述铝合金车架的右侧设置有第三连接处，且第三连接处的右侧设置有铝合金接头，所述铝合金接头之间设置有第四连接处，且铝合金接头远离第四连接处的一侧设置有第一连接处，所述第一连接处远离铝合金接头的一侧设置有碳纤维车身，且碳纤维车身的中部设置有第二连接处。

可选的，所述铝合金车架通过铝合金接头与碳纤维车身相连接，且铝合金接头之间关于铝合金车架的中心线对称。

可选的，所述铝合金车架通过第三连接处与铝合金接头相连接，且铝合金接头通过第一连接处与碳纤维车身相连接。

可选的，所述第一连接处包括门槛支撑板、门槛加强梁、侧围外板、侧围内板和第一连接板，所述侧围外板的下方设置有门槛支撑板，且门槛支撑板的下方设置有门槛加强梁，所述门槛加强梁的下方设置有侧围内板，且侧围内板的下方设置有第一连接板。

可选的，所述侧围外板的右端与侧围内板的右端之间为焊接，且侧围内板的下方与第一连接板之间为固定连接，并且第一连接板设置为弯折状结构体。

可选的，所述第二连接处包括前围板、前围板加强板、前围横梁加强板、凸焊螺母和前围横梁，所述前围板的下方设置有前围板加强板，且前围板加强板的下方设置有凸焊螺母，所述凸焊螺母的下方设置有前围横梁加强板，且前围横梁加强板的下方设置有前围横梁。

可选的，所述前围板的下表面与前围板加强板的上表面之间紧密贴合，且前围板加强板与前围横梁加强板之间相互平行，并且前围横梁加强板和前围横梁之间通过凸焊螺母相连接。

可选的，所述第三连接处包括第二连接板、安装螺栓、安装螺母和前纵梁，且第二连接板的右侧设置有安装螺母，所述第二连接板的左侧设置有前纵梁，且前纵梁的内部设置有安装螺栓。

可选的，所述前纵梁设置为横截面呈矩形的结构体，且第一连接板包裹于前纵梁的外部，并且第一连接板与第二连接板之间通过安装螺栓和安装螺母之间的配合相连接。

本发明提供了一种碳纤维车身与铝合金车架连接结构，具备以下有益效果：本车身整体采用碳纤维承载式车身结构，乘员舱内部全部采用碳纤维复合材料，充分发挥碳纤维比强度比刚度高等特点，最大限度的保证乘员舱不变形，前后端采用铝合金结构，尽可能的保证吸能；

其中碳纤维兼具碳材料的强抗拉力和纤维柔软可加工性两大特征，其拉伸强度约为2到7gpa，拉伸模量约为200到700gpa，密度约为1.5到2.0克每立方厘米，这主要决定于炭化处理的温度，一般经过高温3000℃石墨化处理，密度可达2.0克每立方厘，再加上它的重量很轻，它的比重比铝还要轻，不到钢的1/4，比强度是铁的20倍，在25℃时高模量为775，高强度碳纤维为每厘米为1500，这使得碳纤维在所有高性能纤维中具有最高的比强度和比模量，其外形有显著的各向异性柔软，可加工成各种织物，又由于比重小，沿纤维轴方向表现出很高的强度；

而在现有结构材料中铝合金密度低，但强度比较高，接近或超过优质钢，其塑性好，可加工成各种型材，具有优良的导电性、导热性和抗蚀性；

整个结构均采用螺栓连接方式，相比铆钉和焊接，螺栓连接在现场施工环境下受控程度就高得多，没有加热过程，不存在不受控热处理的问题，构件和螺栓都是工厂环境生产，产品一致性相当好。

附图说明

图1为本发明主视结构示意图；

图2为本发明第一连接处局部放大结构示意图；

图3为本发明第二连接处局部放大结构示意图；

图4为本发明第三连接处局部放大结构示意图；

图5为本发明第四连接处局部放大结构示意图；

图6为本发明连接板处主视结构示意图。

图中：1、铝合金车架；2、铝合金接头；3、碳纤维车身；4、第一连接处；401、门槛支撑板；402、门槛加强梁；403、侧围外板；404、侧围内板；405、第一连接板；5、第二连接处；501、前围板；502、前围板加强板；503、前围横梁加强板；504、凸焊螺母；505、前围横梁；6、第三连接处；601、第二连接板；602、安装螺栓；603、安装螺母；604、前纵梁；7、第四连接处。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1至图6，本发明提供一种技术方案：一种碳纤维车身与铝合金车架连接结构，包括铝合金车架1和碳纤维车身3，铝合金车架1的右侧设置有第三连接处6，且第三连接处6的右侧设置有铝合金接头2，铝合金车架1通过铝合金接头2与碳纤维车身3相连接，且铝合金接头2之间关于铝合金车架1的中心线对称，铝合金车架1通过第三连接处6与铝合金接头2相连接，且铝合金接头2通过第一连接处4与碳纤维车身3相连接，本车身整体采用碳纤维承载式车身结构，乘员舱内部全部采用碳纤维复合材料，充分发挥碳纤维比强度比刚度高等特点，最大限度的保证乘员舱不变形，前后端采用铝合金结构，尽可能的保证吸能；

铝合金接头2之间设置有第四连接处7，且铝合金接头2远离第四连接处7的一侧设置有第一连接处4，第一连接处4包括门槛支撑板401、门槛加强梁402、侧围外板403、侧围内板404和第一连接板405，侧围外板403的下方设置有门槛支撑板401，且门槛支撑板401的下方设置有门槛加强梁402，门槛加强梁402的下方设置有侧围内板404，且侧围内板404的下方设置有第一连接板405，侧围外板403的右端与侧围内板404的右端之间为焊接，且侧围内板404的下方与第一连接板405之间为固定连接，并且第一连接板405设置为弯折状结构体；

第一连接处4远离铝合金接头2的一侧设置有碳纤维车身3，且碳纤维车身3的中部设置有第二连接处5，第二连接处5包括前围板501、前围板加强板502、前围横梁加强板503、凸焊螺母504和前围横梁505，前围板501的下方设置有前围板加强板502，且前围板加强板502的下方设置有凸焊螺母504，凸焊螺母504的下方设置有前围横梁加强板503，且前围横梁加强板503的下方设置有前围横梁505，前围板501的下表面与前围板加强板502的上表面之间紧密贴合，且前围板加强板502与前围横梁加强板503之间相互平行，并且前围横梁加强板503和前围横梁505之间通过凸焊螺母504相连接；

第三连接处6包括第二连接板601、安装螺栓602、安装螺母603和前纵梁604，且第二连接板601的右侧设置有安装螺母603，第二连接板601的左侧设置有前纵梁604，且前纵梁604的内部设置有安装螺栓602，前纵梁604设置为横截面呈矩形的结构体，且第一连接板405包裹于前纵梁604的外部，并且第一连接板405与第二连接板601之间通过安装螺栓602和安装螺母603之间的配合相连接，整个结构均采用螺栓连接方式，相比铆钉和焊接，螺栓连接在现场施工环境下受控程度就高得多，没有加热过程，不存在不受控热处理的问题，构件和螺栓都是工厂环境生产，产品一致性相当好；

其中碳纤维兼具碳材料的强抗拉力和纤维柔软可加工性两大特征，其拉伸强度约为2到7gpa，拉伸模量约为200到700gpa，密度约为1.5到2.0克每立方厘米，这主要决定于炭化处理的温度，一般经过高温3000℃石墨化处理，密度可达2.0克每立方厘，再加上它的重量很轻，它的比重比铝还要轻，不到钢的1/4，比强度是铁的20倍，在25℃时高模量为775，高强度碳纤维为每厘米为1500，这使得碳纤维在所有高性能纤维中具有最高的比强度和比模量，其外形有显著的各向异性柔软，可加工成各种织物，又由于比重小，沿纤维轴方向表现出很高的强度，而在现有结构材料中铝合金密度低，但强度比较高，接近或超过优质钢，其塑性好，可加工成各种型材，具有优良的导电性、导热性和抗蚀性。

综上，该碳纤维车身与铝合金车架连接结构，使用时的各部分零件均成品一体式结构，通过铝合金接头2将前部铝合金车架1与碳纤维车身3连接起来，铝合金接头2与前部铝合金车架1主要通过安装螺栓602和安装螺母603之间的机械连接方式进行固定，铝合金接头2与碳纤维车身3之间除了结构胶粘接，还有三处采用螺栓机械连接，分别为第一连接处4、第二连接处5和第四连接处7，其中第一连接处4、第二连接处5和第四连接处7均采用螺栓连接形成固定，相比铆钉和焊接，螺栓连接在现场施工环境下受控程度就高得多，没有加热过程，不存在不受控热处理的问题，构件和螺栓都是工厂环境生产，产品一致性相当好。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。