一种复合材料客车车顶的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种复合材料客车车顶，从上至下由以下三层组成：外蒙皮、泡沫夹芯、内蒙皮，所述泡沫夹芯中预埋有铝型材。本实用新型的优点是：采用三明治形式的车顶结构，用高强度泡沫预埋铝型材代替原隔层填充钢骨架，大大提高了刚度比，减轻了车顶重量，符合客车轻量化的发展趋势；车顶一体化成型，大大减少了传统车顶的构成部件，减少了装配工序及焊接工序，使得车顶易安装、易维修，大大降低制作成本，同时缩短供货时间。
【专利说明】
一种复合材料客车车顶
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种客车车顶。
【背景技术】
[0002]现有客车车顶是由车身蒙皮、钢骨架、内部装饰顶板通过焊接、螺栓连接等工艺装配后，再与下车身的侧围、前后围的立柱连接区装配形成完整的客车车顶。其中车身蒙皮多采用镀锌钢板、玻璃钢、铝型材，内部装饰顶板多采用铝合金表皮。
[0003]钢制车顶具有自身重量大，耐腐蚀性差等缺点；钢骨架作为主要承力结构在车顶的逃生窗、空调和侧门周围需要补强骨架，这就增加了车顶重量;钢骨架间填充的发泡隔层不能有效的传递载荷;铝合金车顶具有减重效果不明显，成本高等缺点;金属车顶总体来说具有零部件繁多，装配工序繁杂和维修难等缺点。
【实用新型内容】
[0004]实用新型目的:针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种轻质、结构性能稳定的复合材料客车车顶。
[0005]技术方案:一种复合材料客车车顶，从上至下由以下三层组成:外蒙皮、泡沫夹芯、内蒙皮，所述泡沫夹芯中预埋有铝型材。
[0006]所述外蒙皮、所述内蒙皮为玻璃纤维增强环氧树脂复合材料，所述外蒙皮厚度为2mm，所述内蒙皮厚度为Imm ο
[0007]为适应客车顶板的曲面，减少泡沫成型过程中的表面张力，所述泡沫夹芯由聚脲和聚氯乙稀复合材料的两层H60轮廓板构成，所述泡沫夹芯厚度为37.5mm，密度为60kg/m3。
[0008]所述轮廓板表面上开设有储胶凹槽，增加胶接面积，增强粘接强度。
[0009]预埋后所述铝型材的表面与所述泡沫夹芯的表面齐平，以保证车顶的平整度。
[0010]所述外蒙皮为[0°/90°/0°/90°/0°]的铺层结构，所述内蒙皮为[0°/90°/0°/90°/0°]s的铺层结构。
[0011]有益效果:与现有技术相比，本实用新型的优点是:采用三明治形式的车顶结构，用高强度泡沫预埋铝型材代替原隔层填充钢骨架，大大提高了刚度比，减轻了车顶重量，符合客车轻量化的发展趋势;车顶一体化成型，大大减少了传统车顶的构成部件，减少了装配工序及焊接工序，使得车顶易安装、易维修，大大降低制作成本，同时缩短供货时间。
【附图说明】
[0012]附图为本实用新型截面示意图。
【具体实施方式】
[0013]下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本实用新型，应理解这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
[0014]如附图所示，一种复合材料客车车顶，从上至下由以下三层形成三明治结构:外蒙皮1、泡沫夹芯2、内蒙皮3。
[0015]外蒙皮1、内蒙皮3为玻璃纤维增强环氧树脂复合材料，外蒙皮I厚度为2mm，内蒙皮3厚度为1mm。内、外蒙皮采用预浸料-热压罐成型工艺，铺层方向为内蒙皮按照[0°/90°/0°/90°/0°]、外蒙皮按照[0°/90°/0°/90°/0°]s方式进行，0°方向为客车航向(Z向)方向，单层预浸料厚度为0.22mm。
[0016]泡沫夹芯2的厚度为37.5mm，密度为60kg/m3。根据顶板尺寸下料，为了适应客车顶板的曲面，减少泡沫成型过程中的表面张力，泡沫夹芯2由两层H60轮廓板2-1组成，为聚脲和聚氯乙烯复合材料，轮廓板表面上开设有储胶凹槽5，是为了增加胶接面积，保证胶接强度。泡沫夹芯2中预埋了铝型材4，根据力学分布，预埋后的铝型材表面与泡沫夹芯表面齐平，以保证产品平整度。
[0017]预埋铝型材经过表面处理后涂7710结构胶;将下蒙皮胶接面均匀涂7710结构胶，放置在胶接胎模;将轮廓板均匀涂7710结构胶，放置在涂胶后的外蒙皮上;将涂胶后的铝型材放入轮廓板的下陷位置中，再放置第二层轮廓板，涂胶;将上蒙皮均匀涂胶后放置在第二层轮廓板上;打真空袋，抽真空加压、固化。
[0018]根据图纸要求对车顶板切割前后天窗及进、回风口等，在车顶板钻孔，预埋嵌入件，将与下车身侧围、前后围立柱连接的型材胶接、螺接到三明治结构复合材料车顶板上。
[0019]本实用新型放弃围绕车身蒙皮、内部装饰顶板的减重思路，通过改变车顶结构，使用轻质高强的材料实现最大程度的减重效果;通过三明治结构，增加蒙皮与泡沫芯材的层间剪切强度，在泡沫芯材中预埋铝型材，通过硬质泡沫有效传递载荷;在达到车顶结构力学性能的前提下解决传统工艺中蒙皮与钢骨架的装配问题和因钢骨架隔层不能有效传递导致的应力集中问题;车身蒙皮及内部装饰板均采用复合材料蒙皮，通过树脂优良的化学性能解决传统金属蒙皮耐腐蚀性、耐疲劳性、隔热性差的缺点;通过车顶的整体成型大量减少车顶零件数量，减少装配工序，不需要焊接工装等实现易安装，易维修。
【主权项】
1.一种复合材料客车车顶，其特征在于:从上至下由以下三层组成:外蒙皮(I)、泡沫夹芯(2)、内蒙皮(3)，所述泡沫夹芯(2)中预埋有铝型材(4)，所述泡沫夹芯(2)由两层H60轮廓板(2-1)构成，所述轮廓板(2-1)表面上开设有储胶凹槽(5)。2.根据权利要求1所述的一种复合材料客车车顶，其特征在于:所述外蒙皮(1)、所述内蒙皮(3)为玻璃纤维增强环氧树脂复合材料，所述外蒙皮(I)厚度为2mm，所述内蒙皮(3)厚度为Imm03.根据权利要求1所述的一种复合材料客车车顶，其特征在于:所述泡沫夹芯(2)厚度为37.5mm，密度为 60kg/m3。4.根据权利要求1所述的一种复合材料客车车顶，其特征在于:预埋后所述铝型材(4)的表面与所述泡沫夹芯(2)的表面齐平。5.根据权利要求1所述的一种复合材料客车车顶，其特征在于:所述外蒙皮(I)为[0°/90°/0°/90°/0°]的铺层结构，所述内蒙皮(3)为[0°/90°/0°/90°/0°] s的铺层结构。
【文档编号】B62D25/06GK205417779SQ201521088486
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2015年12月23日
【发明人】柳毅, 朱桂龙, 徐艳波, 朱亮, 罗晓剑
【申请人】江苏美龙航空部件有限公司