CN103496401A - 一种引擎盖及汽车 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种引擎盖及汽车，属于汽车制造领域。所述引擎盖包括碳纤维复合材料层和闭孔泡沫材料层，所述碳纤维复合材料层包括上层和下层，所述闭孔泡沫材料层设置在所述上层和所述下层之间。所述汽车包括所述引擎盖。本发明采用闭孔泡沫材料层，具有质量轻且成本低的优点，从而减轻了引擎盖的重量，降低了引擎盖的原材料成本，且这种结构的引擎盖还具有高强度性、抗冲击性和刚度特性，同时还有优异的隔热性能。
Description
技术领域
本发明涉及汽车制造领域，特别涉及一种引擎盖及汽车。
背景技术
随着节能减排要求的提高，汽车的结构轻量化越来越受到人们的重视。以引擎盖为例加以说明，引擎盖是汽车中重要的结构件，因此需要对引擎盖进行结构轻量化设计以达到减重目的。
由于碳纤维复合材料具有高强度、高模量、低密度、抗疲劳等显著特点，近年来，碳纤维复合材料的应用大大降低了汽车的车身结构重量。例如，引擎盖。
然而，高昂的碳纤维生产成本在一定程度上限制了碳纤维复合材料汽车结构的大规模推广和应用。因此，在碳纤维成本短期内无法大幅度下降的前提下，对汽车零部件复合材料的结构优化设计也能有效地降低碳纤维的用量，从而降低了复合材料零部件的原材料成本。
发明内容
为了解决现有技术引擎盖采用碳纤维复合材料，导致成本高的问题，本发明实施例提供了一种引擎盖及汽车。所述技术方案如下：
一方面，提供了一种引擎盖，所述引擎盖包括碳纤维复合材料层和闭孔泡沫材料层，所述碳纤维复合材料层包括上层和下层，所述闭孔泡沫材料层设置在所述上层和所述下层之间。
所述的引擎盖，所述闭孔泡沫材料层采用聚酰亚胺泡沫材料、聚氯乙烯泡沫材料或聚氨酯泡沫材料制成。
所述的引擎盖，所述上层和所述下层均采用12K碳纤和玻纤混纺斜纹织物制成，且所述上层和所述下层均至少包括由四层单元层。
所述的引擎盖，所述碳纤维复合材料层纤维的长度方向与所述引擎盖的左右对称轴方向一致。
所述的引擎盖，所述闭孔泡沫材料层上均匀地开有通孔，所述通孔及其孔端处填充有树脂。
所述的引擎盖，所述上层和所述下层的边缘粘合为一体。
所述的引擎盖，所述上层和所述下层的边缘包覆在所述闭孔泡沫材料层的周边，且两者之间的缝隙处填充有树脂。
另一方面，提供了一种汽车，所述汽车包括引擎盖，所述引擎盖包括碳纤维复合材料层和闭孔泡沫材料层，所述碳纤维复合材料层包括上层和下层，所述闭孔泡沫材料层设置在所述上层和所述下层之间。
所述的汽车，其中，所述闭孔泡沫材料层采用聚酰亚胺泡沫材料、聚氯乙烯泡沫材料或聚氨酯泡沫材料制成。
所述的汽车，其中，所述上层和所述下层均采用12K碳纤和玻纤混纺斜纹织物制成，且所述上层和所述下层均至少包括由四层单元层。
所述的汽车，其中，所述碳纤维复合材料层纤维的长度方向与所述引擎盖的左右对称轴方向一致。
所述的汽车，其中，所述闭孔泡沫材料层上均匀地开有通孔，所述通孔及其孔端处填充有树脂。
所述的汽车，其中，所述上层和所述下层的边缘粘合为一体。
所述的汽车，其中，所述上层和所述下层的边缘包覆在所述闭孔泡沫材料层的周边，且两者之间的缝隙处填充有树脂。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
相比现有技术，本发明采用闭孔泡沫材料层，具有质量轻且成本低的优点，从而减轻了引擎盖的重量，降低了引擎盖的原材料成本，且这种结构的引擎盖还具有高强度性、抗冲击性和刚度特性，同时还有优异的隔热性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供引擎盖的结构示意图。
图中各符号表示含义如下：
10碳纤维复合材料层，10a上层，10b下层，
20闭孔泡沫材料层，
21通孔。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
实施例一
如图1所示，本发明提供了一种引擎盖，包括碳纤维复合材料层10和闭孔泡沫材料层20，所述的碳纤维复合材料层10包括上层10a和下层10b，所述闭孔泡沫材料层20设置在所述上层10a和所述下层10b之间。
本发明在碳纤维复合材料层10的上层10a和下层10b设置闭孔泡沫材料层20，这样减少了引擎盖碳纤维的用量，从而降低了引擎盖的原材料成本，另外，闭孔泡沫材料的质量轻，这样也大幅度减轻了引擎盖的重量，而且中间层的闭孔泡沫材料在引擎盖的结构中起到支撑、刚度的作用，同时还具有优异的隔热性能。
具体的方案为，所述的闭孔泡沫材料层20可采用聚酰亚胺（PMI）泡沫材料或聚氯乙烯（PVC）泡沫材料或聚氨酯（PU）泡沫材料。
这些闭孔泡沫材料上有众多彼此不连通的泡孔腔，具有优异的隔热性能。
所述上层10a和所述下层10b均采用12K碳纤和玻纤混纺斜纹织物制成，且所述上层10a和所述下层10a均至少包括由四层单元层。更具体地，本实施例在引擎盖成型工艺中，上层10a和下层10b分别由四层12K碳纤和玻纤混纺斜纹织物层层叠加铺贴在模具中。
进一步的，所述的上层10a和下层10b的边缘粘合为一体。
更进一步的，所述的上层10a和下层10b的边缘包覆在闭孔泡沫材料层20的周边，两者之间的缝隙处填充有树脂。这种设置使得碳纤维复合材料层10的上层10a和下层10b与闭孔泡沫材料层20很好地粘合在一起，有利于引擎盖的成型。
更进一步的，所述的碳纤维复合材料层10纤维的长度方向与引擎盖的左右对称轴方向一致。这种设置有利于引擎盖的成型，因为在成型的过程中，树脂会沿着碳纤维复合材料层10纤维的长度方向流动，这样树脂能很快浸润整个碳纤维复合材料层10和闭孔泡沫材料层20，从而避免树脂对碳纤维复合材料层10和闭孔泡沫材料层20的浸润不完全，提高了引擎盖质量的可靠性。
再进一步的，如图1，所述的闭孔泡沫材料层20上均匀地开有通孔21，通孔21及其孔端处填充有树脂。由于闭孔泡沫材料层20上的泡孔腔是彼此不连通的，通过在闭孔泡沫材料层20上开设通孔21，在后续的成型过程中，树脂能对泡沫材料层20上下两侧的碳纤维复合材料层10的上层10a和下层10b进行同时浸润，防止碳纤维复合材料层10的浸润不完全，同时，通孔21的设置还能增强碳纤维复合材料层10的上层10a和下层10b与闭孔泡沫材料层20的粘结性能，从而保证了引擎盖的质量，而且该工序较为简单，容易操作，可使用铁钉、销钉等在闭孔泡沫材料层20上开孔。为了防止出现过多的树脂富集，通孔21的孔径应该在1mm-2mm之间，通孔21之间的孔间距应该在10mm-30mm之间。开孔后的闭孔泡沫材料层20更有利于树脂的浸润，而且树脂会填充在通孔21及其孔端处，树脂浸润后在上层10a、下层10b及闭孔泡沫材料层20之间形成了类似铆钉的图件，从而更好地将碳纤维复合材料层10和闭孔泡沫材料层20粘结为一体，使得引擎盖的整体性更好。
由此可见，本发明克服了传统三明治夹芯结构复合材料成型中液体树脂难以同时浸透夹芯材料双侧纤维织物的难题，同时又提高了复合材料面板与夹芯材料的层间结合力，改善了力学性能。
实施例二
参见图1所示，本发明实施例还提供了一种汽车，所述汽车包括引擎盖。所述引擎盖结构与实施例一中引擎盖结构相同，故引擎盖结构部分，本实施例不再赘述。
由于本实施例所述汽车包括所述引擎盖的全部特征，因此，在碳纤维复合材料层10的上层10a和下层10b设置闭孔泡沫材料层20，这样减少了引擎盖碳纤维的用量，从而降低了引擎盖的原材料成本，另外，闭孔泡沫材料的质量轻，这样也大幅度减轻了引擎盖的重量，而且中间层的闭孔泡沫材料在引擎盖的结构中起到支撑、刚度的作用，同时还具有优异的隔热性能。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，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。
Claims (10)
1.一种引擎盖，其特征在于，所述引擎盖包括碳纤维复合材料层和闭孔泡沫材料层，所述碳纤维复合材料层包括上层和下层，所述闭孔泡沫材料层设置在所述上层和所述下层之间。
2.根据权利要求1所述的引擎盖，其特征在于，所述闭孔泡沫材料层采用聚酰亚胺泡沫材料、聚氯乙烯泡沫材料或聚氨酯泡沫材料制成。
3.根据权利要求1所述的引擎盖，其特征在于，所述上层和所述下层均采用12K碳纤和玻纤混纺斜纹织物制成，且所述上层和所述下层均至少包括由四层单元层。
4.根据权利要求1所述的引擎盖，其特征在于，所述碳纤维复合材料层纤维的长度方向与所述引擎盖的左右对称轴方向一致。
5.根据权利要求1所述的引擎盖，其特征在于，所述闭孔泡沫材料层上均匀地开有通孔，所述通孔及其孔端处填充有树脂。
6.根据权利要求1-5任一项权利要求所述的引擎盖，其特征在于，所述上层和所述下层的边缘粘合为一体。
7.根据权利要求6所述的引擎盖，其特征在于，所述上层和所述下层的边缘包覆在所述闭孔泡沫材料层的周边，且两者之间的缝隙处填充有树脂。
8.一种汽车，其特征在于，所述汽车包括引擎盖，所述引擎盖包括碳纤维复合材料层和闭孔泡沫材料层，所述碳纤维复合材料层包括上层和下层，所述闭孔泡沫材料层设置在所述上层和所述下层之间。
9.根据权利要求8所述的汽车，其特征在于，所述闭孔泡沫材料层采用聚酰亚胺泡沫材料、聚氯乙烯泡沫材料或聚氨酯泡沫材料制成。
10.根据权利要求8-9所述的汽车，其特征在于，所述上层和所述下层均采用12K碳纤和玻纤混纺斜纹织物制成，且所述上层和所述下层均至少包括由四层单元层。
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