一种复合材料车身侧围门槛防撞结构的制作方法

本实用新型涉及一种复合材料车身侧围门槛防撞结构，属于汽车防撞保护装置技术领域。

背景技术：

近年来，汽车轻量化成为世界汽车行业的关注重点，开发满足安全标注要求且轻质的汽车零部件，提高车辆燃油经济性成为汽车行业的发展趋势。复合化作为当前材料发展的重要趋势之一，也成为了汽车轻量化选择中极具潜力和未来的材料之一。复合材料是指由两种或多种不同性能、不同形态组分材料通过复合工艺组合而成的材料，其可以满足单一材料无法实现的物理性能及特殊功能要求。复合材料是各向异性材料，对于结构件设计而言，完全可按实际受力方向设计其增强纤维铺层方向，从而实现最大轻量化。

传统的钣金车身侧围门槛设计为中空腔体，在内部以焊接方式连接金属加强件，保证车辆在发生碰撞时车身侧围可以吸收和分散足够的能量以保证驾驶员所处空间不被侵入，保护车内驾乘人员的生命安全。如今，为了汽车整车轻量化指标要求，已有许多复合材料车身侧围结构成功开发并应用的案例，但是原有的车身侧围门槛金属加强件因连接方式及电化学腐蚀等原因已不适用于当前复合材料腔体结构的加强。因此，需开发一种适用于复合材料腔体结构，能够起到支撑侧围门槛及缓冲碰撞，且连接工艺简单、便于生产与维修、成本较低、无电偶腐蚀的全新防撞结构。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种复合材料车身侧围门槛防撞结构，其能提高复合材料汽车门槛结构强度，在汽车发生侧向碰撞时，降低汽车乘员舱侵入量，并吸收冲击能量保证乘车人员安全。

本实用新型的技术方案是这样实现的：一种复合材料车身侧围门槛防撞结构，由前端加强壳体、后端加强壳体、吸能缓冲芯材组成，其特征在于：吸能缓冲芯材为矩形管状结构，吸能缓冲芯材前端固定连接前端加强壳体，吸能缓冲芯材后端固定连接后端加强壳体，前端加强壳体、后端加强壳体、吸能缓冲芯材组成门槛防撞结构主体，多个门槛防撞结构主体前后排列并固定连接在复合材料侧围车身门槛内部，门槛防撞结构主体沿整车x方向的一端连接于复合材料侧围车身门槛内壁之上，加强壳体的一侧为加强壳体与复合材料车身侧围外板粘接型面，另一侧为加强壳体与复合材料车身侧围内板的粘接型面，加强壳体的前端有台阶式的凸起，凸起的加强壳体台阶面与另一个加强壳体的后端契合粘接，加强壳体台阶面中心位置开有一个加强壳体间粘接定位孔，两个加强壳体之间通过加强壳体间粘接定位孔对齐位置保证精度，加强壳体台阶面的两侧边沿有带角度的台阶过渡面，台阶过渡面的角度为155度-165度。

本实用新型的积极效果是该防撞结构增强了复合材料车身侧围门槛结构强度和缓冲吸能能力，结构简单便于生产，选用复合材料作为加强壳体消除了原有金属加强件与复合材料门槛存在的电偶腐蚀问题。同时，本加强结构中吸能缓冲芯材起到了吸能缓冲与吸音降噪作用。

附图说明

图1是本实用新型的示意图。

图2是本实用新型的防撞单元与两侧加强壳体装配结构的示意图。

图3是本实用新型的加强壳体结构的示意图。

图4是本实用新型车身侧围门槛防撞结构俯视方向的剖视图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明：如图1-4所示，一种复合材料车身侧围门槛防撞结构，由前端加强壳体1、后端加强壳体2、吸能缓冲芯材3组成，其特征在于：吸能缓冲芯材3为矩形管状结构，吸能缓冲芯材3前端固定连接前端加强壳体1，吸能缓冲芯材3后端固定连接后端加强壳体2，前端加强壳体1、后端加强壳体2、吸能缓冲芯材3组成门槛防撞结构主体，多个门槛防撞结构主体前后排列并固定连接在复合材料侧围车身门槛121内部，门槛防撞结构主体沿整车x方向的一端连接于复合材料侧围车身门槛121内壁之上，加强壳体1的一侧为加强壳体与复合材料车身侧围外板粘接型面131，另一侧为加强壳体与复合材料车身侧围内板的粘接型面132，加强壳体的前端有台阶式的凸起，凸起的加强壳体台阶面133与另一个加强壳体的后端契合粘接，加强壳体台阶面133中心位置开有一个加强壳体间粘接定位孔134，两个加强壳体之间通过加强壳体间粘接定位孔134对齐位置保证精度，加强壳体台阶面133的两侧边沿有带角度的台阶过渡面135，台阶过渡面135的角度为155度-165度。

如图1所示，复合材料车身侧围门槛防撞结构110应用于一种复合材料车身，其设置于复合材料车身侧围门槛121部分中的门槛腔体结构中，其包括复合材料车身A柱122、复合材料车身B柱123，复合材料车身C柱124，复合材料车门横梁125，及复合材料车身侧围门槛121。其中门槛防撞结构安装于复合材料侧围车身门槛121装配处，门槛加强结构宽度方向的一端连接于复合材料侧围车身门槛121内壁之上。

如图2所示，第一加强壳体111、第二加强壳体112及吸能缓冲芯材113共同构成了防撞单元110。第一加强壳体111与第二加强壳体相对且平行设置，吸能缓冲芯材113一端粘接于第一加强壳体111内表面，吸能缓冲芯材113的另一端粘接于第二加强壳体112内表面；131为加强壳体与复合材料车身侧围外板粘接型面，132为加强壳体与复合材料车身侧围内板的粘接型面。133为加强壳体台阶面，即与其背对粘接的加强壳体间的粘接型面，133面积可随粘接强度需求进行放大与缩小；134为相互粘接的加强壳体间粘接定位孔，以保证粘接定位精确度。135为台阶过渡面，其角度为155度~165度，根据所需压溃变形要求进行设计。

第一组加强件单元中第二加强板1-112的左侧壳体粘接于复合材料车身侧围外板门槛安装部，第一组加强件单元中第二加强板1-112的右壳体粘接于复合材料车身侧围内板门槛安装部；第二组防撞单元中第一加强板2-111的左侧壳体粘接于复合材料车身侧围外板门槛安装部，第二组防撞单元中第一加强板2-111的右壳体粘接于复合材料车身侧围内板门槛安装部。同时第一组防撞单元中第二加强板1-112与第二组防撞单元中第一加强板2-111背向粘接连接，两者粘接后进一步形成“工”字型断面结构140，对应的吸能缓冲芯材固定于连续两个“工”字型断面结构之间，其余组防撞单元沿侧围门槛长度方向如上所述依次装配粘接。多个防撞单元所形成的“工”字型和吸能缓冲芯材支撑结构110如图2所示，并将防撞结构110粘接于复合材料车身侧围外板和复合材料车身侧围内板之间，使复合材料车身侧围内外板门槛处形成连续的整体结构，提高了复合材料车身门槛结构强度，降低了乘员舱受侧向撞击时的侵入量。本发明较佳实施例中，第一加强壳体111与第二加强壳体112由厚度为3mm的环氧-碳纤维基复合材料构成各向异性力学结构件，吸能缓冲芯材113为聚甲基丙烯酰亚胺泡沫。