一种舱门装配结构的制作方法

本发明属于汽车结构技术领域，具体涉及一种舱门装配结构。

背景技术：

新能源车高速发展的今天，电动客车作为城市交通运输的主要载体，有着其他车型无法匹敌的优势，而电动车的续航里程是所有客车生产厂家最为关注的，现阶段提高电动客车的续航里程最直接的方法就是客车自重的减轻，即在保证客车强度的情况下，实现客车自身重量的减轻。碳纤维泡沫复合材料不但强度高而且重量轻，是较为理想的车身减重材料。

现有的客车舱门固定连接结构，主要是用钢板或铝板直接焊接或铆接在车身上，个别厂家是在车身里面埋钢板和备焊螺母，然后舱门直接用螺栓和车身连接。由于碳纤维泡沫复合材料中的碳纤维是由片状石墨微晶等有机纤维沿纤维轴向方向堆砌而成，经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料，其材料性能决定了碳纤维泡沫复合材料不能和其他材料焊接，或是攻丝锁螺栓连接。故现有的舱门装配结构不能满足舱门和碳纤维泡沫复合材料的车身的固定连接需求，存在连接强度不足的问题。

技术实现要素：

针对现有舱门装配结构存在连接强度不足的问题，本发明提供了一种舱门装配结构。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案如下：

提供一种舱门装配结构，包括舱门、车身框架和用于连接所述舱门和车身框架的支撑件；

所述车身框架包括填充基体、内置板和纤维增强树脂层，所述内置板位于所述填充基体的表层，所述纤维增强树脂层覆盖于所述填充基体和所述内置板的外层，所述内置板上设置有第一连接孔，所述纤维增强树脂层在所述第一连接孔朝向位置设置有第二连接孔；

所述支撑件连接有第一支架，所述第一支架上设置有第三连接孔；

设置第一连接件穿过所述第三连接孔、第二连接孔和第一连接孔，以对所述车身框架和所述第一支架进行固定。

可选地，所述填充基体在所述第一连接孔朝向位置设置有凹槽，所述第一连接件为盲拉钉，所述盲拉钉的头端抵靠在所述第一支架上，所述盲拉钉的尾端依次穿过所述第三连接孔、第二连接孔、第一连接孔并卡接于所述凹槽中。

可选地，所述填充基体为高分子发泡材料。

可选地，所述内置板为金属板。

可选地，所述纤维增强树脂层包括多层碳纤维/树脂预浸料。

可选地，所述支撑件上连接有第二支架，所述舱门上设置有加强框，设置第二连接件对所述第二连接件和所述加强框进行固定。

可选地，所述加强框为碳纤维增强树脂，所述第二连接件包括金属连接板和焊接螺栓，所述焊接螺栓穿过并焊接于所述金属连接板上，所述金属连接板通过丙烯酸胶粘接在所述加强框上背离所述第二连接件的一侧，所述加强框上设置有第五连接孔，所述第二支架上设置有第四连接孔，所述焊接螺栓穿过所述第五连接孔和第四连接孔并设置螺母进行尾端固定。

可选地，所述金属连接板上用于与所述加强框粘接的表面设置有多个第一凹坑。

可选地，所述舱门为碳纤维增强树脂，所述加强框包括拱形部和位于所述拱形部两侧的延伸部，所述延伸部粘接于所述舱门上。

可选地，所述舱门上设置有密封条，所述密封条环绕设置于所述门板内侧边缘上与所述车身框架的交接位置。

可选地，所述支撑件为气弹簧，所述气弹簧的一端转动连接至所述第一支架，所述气弹簧的另一端转动连接至所述第二支架。

可选地，所述舱门装配结构还包括橡胶铰链结构，所述橡胶铰链结构分别连接所述加强框的顶部边缘和所述车身框架的顶部边缘。

可选地，所述支撑件的数量为多个，所述舱门处于关闭状态时，多个所述支撑件呈竖直设置，所述舱门处于开启状态时，多个所述支撑件呈倾斜设置。

可选地，所述舱门装配结构还包括有锁止件和金属挡片，所述锁止件包括卡接座和转动把手，所述舱门上设置有卡接孔，所述卡接座插入并卡接于所述卡接孔中，所述转动把手转动连接至所述卡接座上，所述金属挡片通过丙烯酸胶粘接于所述车身框架上；

当舱门处于关闭状态且所述转动把手转动至所述金属挡片位置时，所述转动把手与所述金属挡片相互卡合限位。

可选地，所述金属挡片上用于与所述车身框架粘接的表面设置有多个第二凹坑。

根据本发明提供的舱门装配结构，将内置板设置于所述填充基体的表层，通过在填充基体和内置板的外层设置纤维增强树脂，使得所述内置板与所述填充基体和外层的纤维增强树脂一体化，即内置板与车身框架形成一个整体，进而有效地提高了支撑件与车身框架之间的连接强度，对舱门提供有效的支撑；同时由于内置板被纤维增强树脂包裹，也提高了连接处的防腐密封性，安装时不需要在车身框架上额外设置连接结构，降低舱门装配难度。

附图说明

图1是本发明一实施例提供的舱门装配结构的结构示意图；

图2是本发明一实施例提供的舱门装配结构其舱门和支撑件的爆炸示意图。

图3是图1中a-a面的剖面示意图；

图4是图3中b处的放大示意图；

图5是图1中c-c面的剖面示意图；

图6是图5中d处的放大示意图；

图7是本发明一实施例提供的舱门装配结构其金属连接板粘接面的结构示意图；

图8是图1中e-e面的剖面示意图；

图9是图8中f处的放大示意图；

图10是本发明一实施例提供的舱门装配结构其金属挡片粘接面的结构示意图；

图11是本发明一实施例提供的金属挡片粘接方法流程图。

说明书附图中的附图标记如下：

1、舱门；11、锁止件；111、卡接座；112、转动把手；12、卡接孔；2、加强框；21、拱形部；22、延伸部；23、第五连接孔；3、橡胶铰链结构；4、密封条；5、支撑件；51、第二支架；511、第四连接孔；52、第一支架；521、第三连接孔；6、车身框架；61、填充基体；62、纤维增强树脂层；621、第二连接孔；63、内置板；631、第一连接孔；64、金属挡片；641、第二凹坑；7、第一连接件；8、第二连接件；81、焊接螺栓；82、金属连接板；821、第一凹坑；83、螺母。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参见图1～图4所示，本实施例公开了一种舱门装配结构，包括舱门1、车身框架6和用于连接所述舱门1和车身框架6的支撑件5；

所述车身框架6包括填充基体61、内置板63和纤维增强树脂层62，所述内置板63位于所述填充基体61的表层，所述纤维增强树脂层62覆盖于所述填充基体61和所述内置板63的外层，所述内置板63上设置有第一连接孔631，所述纤维增强树脂层62在所述第一连接孔631朝向位置设置有第二连接孔621。

所述“所述内置板63位于填充基体61的表层”应做广义理解，可以是所述内置板63贴合于所述填充基体61的表面，也可以是所述填充基体61表面设置有容置槽，所述内置板63部分或全部嵌入所述容置槽中，且内置板63的一个侧面露出所述容置槽的开口。

所述支撑件5连接有第一支架52，所述第一支架52上设置有第三连接孔521；

设置第一连接件7穿过所述第三连接孔521、第二连接孔621和第一连接孔631，以对所述车身框架6和所述第一支架52进行固定。

在本实施例中，通过在填充基体61和内置板63的外层设置纤维增强树脂，使得所述内置板63与所述填充基体61和外层的纤维增强树脂一体化，即内置板63与车身框架6形成一个整体，进而有效地提高了支撑件5与车身框架6之间的连接强度，对舱门1提供有效的支撑；同时由于内置板63被纤维增强树脂包裹，也提高了连接处的防腐密封性，安装时不需要在车身框架6上额外设置连接结构，降低舱门1装配难度。

在本实施例中，所述填充基体61在所述第一连接孔631朝向位置设置有凹槽，所述第一连接件7为盲拉钉，具体的，可采用bom盲拉钉(bom，blindoversizemechanicalfastener，抽芯高强度紧固件)，所述盲拉钉的头端抵靠在所述第一支架52上，所述盲拉钉的尾端依次穿过所述第三连接孔521、第二连接孔621、第一连接孔631并卡接于所述凹槽中，通过盲拉钉尾端膨胀产生固定作用。

在本发明的一些实施例中，所述填充基体61为高分子发泡材料，所述高分子发泡材料可选择发泡pvc和发泡pet等材料，高分子发泡材料具有密度低的特点，有利于车身重量的降低，需要说明的是，本领域技术人员根据需要可在所述高分子材料中添加交联剂等助剂以提高所述高分子发泡材料的强度。

所述内置板63为金属板，在本实施例中，所述内置板63是用3.0mm钢板制作而成，在其他实施例中，所述内置板63可采用铜、铝和镍等金属或合金制成。

所述纤维增强树脂层62包括多层碳纤维/树脂预浸料，所述碳纤维/树脂预浸料为树脂和碳纤维的组合物，所述树脂选用能够在加热、加压或在固化剂、紫外光作用下，发生交联化学反应，固化成为不溶不熔的一类合成树脂，碳纤维为加强体。

在本发明的一些实施例中，所述碳纤维可以是以聚丙烯腈纤维、黏胶纤维、沥青纤维、酚醛纤维、聚乙烯醇纤维及有机耐高温纤维等为原丝，通过加热法去除碳以外的其他元素制得的，含碳量在90％以上的高强度、高模量纤维增强材料。

所述碳纤维可以是碳纤维方格布或碳纤维单向布的形式。

需要说明的是，所述碳纤维/树脂预浸料仅为本实施例优选，通过在树脂中浸润碳纤维，能够有效提高树脂材料的拉伸强度、刚度和耐冲击等力学性能。在一些实施例中，本领域技术人员根据不同的强度或功能需要，所述碳纤维树脂也可由玻璃纤维、芳纶纤维、玄武岩纤维等替代。

如图2、图5和图6所示，所述支撑件5上连接有第二支架51，所述舱门1上设置有加强框2，设置第二连接件8对所述第二连接件8和所述加强框2进行固定。

所述加强框2为“日”字形框体，用于增强所述舱门1的结构强度以及提供与所述支撑件5连接的连接位点，在其他实施例中，可根据所述舱门1的形状或强度要求，对所述加强框2的形状进行改变，如“田”字形结构等，均应包括在本发明的保护范围之内。

所述碳纤维增强树脂即通过上述碳纤维/树脂预浸料制备得到的碳纤维增强材料，不再赘述。

所述加强框2为碳纤维增强树脂，所述第二连接件8包括金属连接板82和焊接螺栓81，所述焊接螺栓81穿过并焊接于所述金属连接板82上，所述金属连接板82通过丙烯酸胶粘接在所述加强框2上背离所述第二连接件8的一侧，所述加强框2上设置有第五连接孔23，所述第二支架51上设置有第四连接孔511，所述焊接螺栓81穿过所述第五连接孔23和第四连接孔511并设置螺母83进行尾端固定。

在本实施例中，所述金属连接板82由2.0mm钢板制作而成，用于增大所述焊接螺栓81与所述加强框2连接位置的受力面积，在其他实施例中，所述金属连接板82可采用铜、铝和镍等金属或合金制成。

如图7所示，所述金属连接板82与所述加强框2粘接的一面为粗糙面，以提高粘接强度。

具体的，所述金属连接板82上用于与所述加强框2粘接的表面设置有多个第一凹坑821，多个所述第一凹坑821呈圆形，且多个所述第一凹坑821呈矩阵排列，以增大所述加强框2与丙烯酸胶的接触面积，提高粘接强度。在其他实施例中所述第一凹坑821的形状和排列方式还可采用其他结构，比如其形状可采用方形或三角形等，其排列方式可采用环形阵列或无规则排列等，均应包括在本发明的保护范围之内。

如图6所示，所述舱门1为碳纤维增强树脂，所述加强框2包括拱形部21和位于所述拱形部21两侧的延伸部22，所述延伸部22粘接于所述舱门1上，所述加强框2设置所述延伸部22有利于增大与所述舱门1的粘接面积，提高粘接效果和支撑效果。

如图2所示，在本实施例中，所述舱门1上设置有密封条4，所述密封条4环绕设置于所述门板内侧边缘上与所述车身框架6的交接位置，且所述密封条4位于所述加强框2外围，用于对所述舱门1产生密封作用，避免水分渗透。

所述门板的内侧即门板装配时朝向车身的一侧。

所述支撑件5为气弹簧，所述气弹簧的一端转动连接至所述第一支架52，所述气弹簧的另一端转动连接至所述第二支架51，从而在不同的角度上对所述舱门1起支撑作用。

所述舱门1安装结构还包括铰链结构，所述铰链结构分别连接所述加强框2的顶部边缘和所述车身框架6的顶部边缘，即在本实施例中，所述舱门1可绕所述车身框架6顶部边缘旋转开启。

具体的，所述铰链结构为橡胶铰链结构3，橡胶铰链结构3是在铝合金铰链的基础上嵌入柔性橡胶条以提高其密封作用和降低噪音，为本领域技术人员所公知，不再赘述。

所述支撑件5的数量为多个，所述舱门1处于关闭状态时，多个所述支撑件5呈竖直设置，此时所述气弹簧处于压缩状态，随着舱门1的旋转开启，所述气弹簧逐渐伸长，所述舱门1处于开启状态时，多个所述支撑件5呈倾斜设置，对舱门1进行支撑，使得所述舱门1能够保持一定的开启角度。

如图2、图8和图9所示，所述舱门1安装结构还包括有锁止件11和金属挡片64，所述锁止件11包括卡接座111和转动把手112，所述舱门1上设置有卡接孔12，所述卡接座111插入并卡接于所述卡接孔12中，所述转动把手112转动连接至所述卡接座111上，所述金属挡片64通过丙烯酸胶粘接于所述车身框架6上。

当舱门1处于关闭状态且所述转动把手112转动至所述金属挡片64位置时，所述转动把手112与所述金属挡片64相互卡合限位，进而使所述舱门1保持关闭状态，当需要开启所述舱门1时，则转动所述转动把手112以解除所述转动把手112和所述金属挡片64的卡合限位。

所述金属挡片64为l型结构，由金属板弯折成型，其由弯折处分隔的两段，一段用于与车身框架6粘接，另一段用于与所述转动把手112产生限位。

与所述金属连接板82与加强框2的连接方式类似，所述金属挡片64和所述车身框架6也为金属和碳纤维增强树脂的表面连接，通过丙烯酸胶能够得到理想的连接强度。

如图10所示，所述金属挡片64上用于与所述车身框架6粘接的表面设置有多个第二凹坑641，所述第二凹坑641的作用与所述第一凹坑821类似，用于增大所述金属挡片64与丙烯酸胶的接触面积，提高粘接强度。

以下具体通过一实施例具体说明所述舱门1安装结构的安装过程。

在制备所述车身框架6时，先建立车身框架6数模，在内置板63位置处，车身数模先做出相应的特征。设置车身框架6的位置关系及尺寸要求，制作相应模具，再根据内置板63在车身框架6的相应位置在模具上划好线，做出标记。然后沿模具形状一层层的铺设碳纤维/树脂预浸料，再将内置板63及填充基体61预放在模具中，所述内置板63位于模具的标记处，然后在内置板63和填充基体61的外部层层铺设碳纤维/树脂预浸料，在编织第八层后(碳纤维/树脂预浸料总厚度是3.6mm)，最后抽空气囊成真空，袋压成型。

舱门1和加强框2是采用碳纤维/树脂预浸料经空气囊静压方式成型，通过增密工艺和随后处理，以模具袋压制作成型。

所述气弹簧的两端分别转动连接所述第一支架52和所述第二支架51。

在装配第一支架52时，根据舱门1在车身框架6上的对应关系，调整好所述第一支架52在所述车身框架6上的位置，然后根据第一支架52上第三连接孔521的位置在所述车身框架6上钻孔，钻孔位置穿过所述纤维增强树脂层62和所述内置板63，形成第一连接孔631和第二连接孔621，最后用bom盲拉钉穿过所述第一连接孔631和第二连接孔621，把第一支架52和车身框架6铆接在一起。

在装配第二支架51时，先把金属连接板82的一面加工出第一凹坑821以形成粗糙面，焊接螺栓81穿过并预焊在该金属连接板82未加工第一凹坑821的表面，加强框2上形成有第五连接孔23，第二支架51上形成有第四连接孔511，将焊接螺栓81穿过所述第五连接孔23和第四连接孔511，金属连接板82的粗糙面直接用丙烯酸胶和加强框2粘接(粘接厚度是0.3mm-0.8mm)。将加强框2和舱门1通过丙烯酸胶直接粘接，在舱门1最后装配时直接用螺母83紧固所述焊接螺栓81的尾端。

在装配金属挡片64时，将金属挡片64做成l形，直接通过丙烯酸胶粘接在车身框架6上。

如图11所示，为金属挡片64粘接方法流程图。

粘接的具体步骤是:首先根据车身框架6及舱门1实行预装配，找出金属挡片64在车身框架6上位置，划出线，做好标记，然后进行表面处理，具体为用砂纸打磨，喷砂和溶剂清洗待粘接面，配好丙烯酸胶，均匀的涂在车身框架6标记处，晾置，在金属挡片64上加工第二凹坑641形成粗糙面，把金属挡片64粗糙面粘在划线位置处叠合，用夹板固定好金属挡片64，再在金属挡片64四周均匀补点胶，清理多余的残胶，等固化后，松开夹板，检查粘接质量，对达不到设计要求的重新整修。

需要说明的是，在本实施例中其他通过丙烯酸胶粘接的方式与所述金属挡片64的粘接方法类似，不再赘述。

发明人在进行车身框架6和舱门1的连接试验时，采用了不同连接方式，如不同种类的胶体粘接、铆接和螺栓连接等，通过大量的实验发现采用丙烯酸胶粘接的连接方式，无论是耐疲劳性能以及剪切力性能都优于单独的铆接和螺栓连接，同时也优于其他种类的胶体连接。具体试验如下：

表1是一种碳纤维增强树脂类舱门1不同固定连接方式耐疲劳性能测试数据，其中样品1#为本实施例提供的舱门1安装结构，试验数据表明用丙烯酸胶粘接支架，耐疲劳性能优于铆接及螺栓连接支架以及其他胶体连接。

表1

表2是一种碳纤维增强树脂类舱门1不同种固定连接方式剪切力性能测试数据，其中样品1#和样品2#为本实施例提供的舱门1安装结构，试验数据表明用丙烯酸胶粘接支架，剪切力性能优于铆接及螺栓连接支架以及其他胶体连接。

表2

综上所述，采用丙烯酸胶粘接的舱门1安装结构，不管在耐疲劳性能方面还是剪切力性能方面都表现出良好的性能。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。