HT3/NY9200G)经加热固化成型。第一连接板I为钢板，所用钢板的牌号与车身前纵梁所用钢板牌号相同；第二连接板3为钢板，所用钢板的牌号与车身前保横梁所用钢板牌号相同。
[0097]具体地，盒体2为一端开放、另一端封闭的中空棱柱，其截面形状为正十边形。盒体2封闭的一端的外表面沿盒体2周长方向设置有第一凸缘201，盒体2开放的一端的外表面沿盒体2周长方向设置有第二凸缘203，第一凸缘201和第二凸缘203的外边缘的形状为长方形。盒体2底面204中心设置有拖车螺母安装孔。盒体2开放的一端所在的平面为斜面。盒体2包括6种铺层结构，参见图10，第一凸缘201由第一铺层结构2a、第二铺层结构2b以及第四铺层结构2d形成;盒体2的底面204由第一铺层结构2a以及第六铺层结构2f形成;盒体2的侧壁202由第四铺层结构2d以及第五铺层结构2e形成;第二凸缘203由第三铺层结构2c以及第四铺层结构2d形成。其中，第一铺层结构2a由3层碳纤维环氧树脂预浸料形成，第二铺层结构2b由3层碳纤维环氧树脂预浸料组成，第三铺层结构2c由6层碳纤维环氧树脂预浸料组成，第四铺层结构2d由2层碳纤维环氧树脂预浸料组成，第五铺层结构2e由10层碳纤维环氧树脂预浸料组成，第六铺层结构2f由5层碳纤维环氧树脂预浸料组成。
[0098]第一连接板I为长方形，其面积大于第一凸缘201外边缘包围的面积，其上设置有2条开口方向相对的长方形第一卡槽102，其四个角分别设置有第一连接孔103，其中心设置有拖车螺母安装孔101。
[0099]第二连接板3为长方形，其面积等于第二凸缘203外边缘包围的面积。第二连接板3相对的两条边上分别设置有开口方向相对的第二卡槽304，另外两条边上分别设置有连接耳片301上;连接耳片301与第二卡槽304分别设置在第二连接板3相对的两个表面上。连接耳片301上设置有第二连接孔303。第二连接板3的中心还设置有与盒体2开放的一端形状相同的通孔302。
[0100]第一凸缘201与第一卡槽102以及第二凸缘203与第二卡槽304之间的配合间隙均为Imm0
[0101]第一连接板I和第二连接板3的厚度均为3mm。
[0102]参见图9，本实施例中盒体2的成型工艺为:
[0103]首先根据盒体2的2D图纸对碳纤维织物预浸料E进行裁切，然后根据上述铺层设计将碳纤维织物预浸料E在经过清洁和涂脱模剂的阳模A上进行铺覆，铺覆完成后盖上阴模D，并在热压罐平台I上贴密封胶条B，然后再依次铺脱模布H、隔离网G和透气毡F，在碳纤维织物预浸料E、脱模布H、隔离网G和透气毡F铺放过程中有褶皱的地方需要剪开。最后用真空袋C将整个阴模D和阳模A及碳纤维织物预浸料E包裹在其中，并通过密封胶条B进行密封，密封之后抽取真空并检查局部是否存在真空袋C过度绷紧情况并进行调整，在确认不存在漏气情况之后将其放入热压罐中，然后由室温经30分钟升温至100°C，并恒温30分钟，再由100°C经30分钟升温至170°C，恒温60分钟完成固化，固化后经过脱模和抛光打磨即得本实施例的盒体2。
[0104]通过以下方法将本实施例的吸能盒安装在车身前纵梁和前保横梁之间:
[0105]首先在经过800目水砂纸打磨及脱脂处理的第一凸缘201和第二凸缘203表面均匀涂覆一层环氧树脂胶粘剂，然后将第一凸缘201和第二凸缘203分别卡入第一卡槽102和第二卡槽304中，然后在150°C下固化120分钟，待降温至室温后取出，从而将第一连接板I与盒体2封闭的一端固定，将第二连接板3与盒体2开放的一端固定，得到本实施例的吸能盒。将钢制螺栓穿过第一连接孔103将第一连接板I与车身前纵梁紧固连接，将钢制螺栓穿过第二连接孔303将第二连接板3与车身前保横梁紧固连接。为了防止腐蚀，需要在钢制螺栓表面涂覆绝缘层，紧固后在连接处包覆PVC层以进一步隔离腐蚀介质。
[0106]按照上述方法将本实施例的吸能盒安装在车身前纵梁和前保横梁之间后进行台车碰撞试验，碰撞速度为15±lkm/h，经计算得到吸能量为18.0011^，比吸能量为27.7410/
kg ο
[0107]综上，本发明实施例提供的吸能盒以碳纤维增强树脂基复合材料制成的盒体吸收碰撞能量，通过固定在盒体两端的金属连接板与汽车前纵梁和前保横梁连接。本发明实施例提供的吸能盒在保留碳纤维增强树脂基复合材料吸能盒重量轻、比吸能量大的优点的前提下，避免了在碳纤维增强树脂基复合材料上进行打孔，从而避免了连接处应力集中问题；同时也避免了紧固螺栓与具有导电性的碳纤维接触产生电偶腐蚀问题。本发明实施例提供的吸能盒相对金属吸能盒减重比例达到55%以上，比吸能量达到28.36kJ/kg，较金属吸能盒比吸能量高出97%。同时，本发明实施例提供的吸能盒中碳纤维增强树脂基复合材料盒体与金属连接板通过卡槽连接，便于安装及拆卸维修。
[0108]以上所述仅是为了便于本领域的技术人员理解本发明的技术方案，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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种汽车吸能盒，其特征在于，所述吸能盒包括:第一连接板(I)、盒体(2)以及第二连接板(3); 所述第一连接板(I)和所述第二连接板(3)分别固定在所述盒体(2)的两端，所述第一连接板(I)上设置有第一连接孔(103)，所述第二连接板(3)上设置有第二连接孔(303);所述第一连接板(I)用于与汽车前纵梁连接，所述第二连接板(3)用于与汽车前保横梁连接； 所述盒体(2)的材质为碳纤维增强树脂基复合材料，所述第一连接板(I)和所述第二连接板(3)的材质为金属。2.根据权利要求1所述的吸能盒，其特征在于，所述盒体(2)为一端开放、另一端封闭的中空柱体;所述盒体(2)封闭的一端的外表面设置有第一凸缘(201)，所述盒体(2)开放的一端的外表面设置有第二凸缘(203); 所述第一连接板(I)上设置有与所述第一凸缘(201)相配合的第一卡槽(102);所述第一凸缘(201)卡入所述第一卡槽(102)从而将所述第一连接板(I)与所述盒体(2)封闭的一端固定； 所述第二连接板(2)上设置有与所述第二凸缘(203)相配合的第二卡槽(304);所述第二凸缘(203)卡入所述第二卡槽(304)从而将所述第二连接板(3)与所述盒体(2)开放的一端固定。3.根据权利要求2所述的吸能盒，其特征在于，所述第一连接板(I)上设置有两条所述第一卡槽(102)，两条所述第一卡槽(102)的开口相对，所述第一凸缘(201)可在所述第一卡槽(102)内沿所述第一卡槽(102)的长度方向滑动； 所述第二连接板(3)上设置有两条所述第二卡槽(304)，两条所述第二卡槽(304)的开口相对，所述第二凸缘(203)可在所述第二卡槽(304)内沿所述第二卡槽(304)的长度方向滑动。4.根据权利要求2所述的吸能盒，其特征在于，所述第二连接板(3)上设置有连接耳片301)，所述第二连接孔(303)设置在所述连接耳片(301)上;所述连接耳片(301)与所述第二卡槽(304)分别设置在所述第二连接板(3)相对的两个表面上。5.根据权利要求2所述的吸能盒，其特征在于，所述第二连接板(3)上还设置有通孔(302)，所述通孔(302)的形状与所述盒体(2)开放的一端的截面形状相对应。6.根据权利要求3所述的吸能盒，其特征在于，所述第一连接板(I)上还设置有挡块(104)，所述挡块(104)与所述第一卡槽(102)位于第一连接板(I)的同一个表面上，所述挡块(104)的长度方向与所述第一^Nf (102)的长度方向垂直。7.根据权利要求1所述的吸能盒，其特征在于，所述碳纤维增强树脂基复合材料中碳纤维为3K?24K碳纤维，树脂为环氧树脂、双马来酰亚胺树脂、改性环氧树脂或者改性双马来酰亚胺树脂； 所述第一连接板(I)和所述第二连接板(3)的材质为铝合金或者钢。8.根据权利要求3所述的吸能盒，其特征在于，所述第一凸缘(201)与所述第一卡槽(102)以及所述第二凸缘(203)与所述第二卡槽(304)之间通过胶粘剂粘接固定;所述第一凸缘(201)与所述第一卡槽(102)以及所述第二凸缘(203)与所述第二卡槽(304)之间的配合间隙为0.26mm?1.0mm。9.一种权利要求1?8任一项所述的吸能盒的使用方法，其特征在于，所述使用方法包括: 在所述盒体(2)与所述第一连接板(I)和所述第二连接板(3)固定的部位涂敷胶粘剂；将所述第一连接板(I)和所述第二连接板(3)与所述盒体(2)组装后进行固化得到所述吸能盒； 将螺栓穿过所述第一连接板(I)上的第一连接孔(103)将所述第一连接板(I)与所述汽车前纵梁连接;将螺栓穿过所述第二连接板(3)上的第二连接孔(303)将所述第二连接板(3)与所述汽车前保横梁连接。10.根据权利要求9所述的使用方法，其特征在于，所述胶粘剂为环氧树脂、双马来酰亚胺树脂、聚酰亚胺树脂、酚醛树脂、有机硅树脂、聚苯并咪唑或者氰酸酯；固化条件为在100°C?150 °C下加热90分钟?120分钟。
【专利摘要】本发明公开了一种汽车吸能盒及其使用方法，属于汽车零部件设计制造技术领域。该吸能盒包括：第一连接板(1)、盒体(2)以及第二连接板(3)；第一连接板(1)和第二连接板(3)分别固定在盒体(2)的两端，第一连接板(1)上设置有第一连接孔(103)，第二连接板(3)上设置有第二连接孔(303)；第一连接板(1)用于与汽车前纵梁连接，第二连接板(3)用于与汽车前保横梁连接；盒体(2)的材质为碳纤维增强树脂基复合材料，第一连接板(1)和第二连接板(3)的材质为金属。该吸能盒重量轻、比吸能量大，并且避免在碳纤维增强树脂基复合材料上进行打孔，避免连接处应力集中问题。
【IPC分类】B60R19/34
【公开号】CN105599716
【申请号】CN201610060810
【发明人】陈大华, 秦玉林, 张静, 熊建民, 洪丽, 唐少俊
【申请人】奇瑞汽车股份有限公司
【公开日】2016年5月25日
【申请日】2016年1月27日