[发明专利]一种分层填充材料的汽车上纵梁及其使用方法和制造方法

权利要求书

1.一种分层填充材料的汽车上纵梁的使用方法，分层填充材料的汽车上纵梁包括上纵梁壳体（1）；上纵梁壳体（1）内部的多层填充材料；位于上纵梁壳体（1）与填充材料间及相邻段填充材料间的结构胶（2），其特征在于，所述填充材料由多层吸能材料（3）和刚性结构材料（4）组成，所述吸能材料（3）和所述刚性结构材料（4）由上至下，分层填充于所述上纵梁壳体（1）内，所述刚性结构材料（4）构建沿上纵梁纵向分布的变形路径，所述吸能材料（3）构建沿上纵梁纵向分布的吸能路径；

最上层排布刚性结构材料（4）；最下层排布吸能材料（3），最上层与最下层间的连续段或单个段的吸能材料（3）相邻于刚性结构材料（4）排列；吸能材料是蜂窝铝，刚性结构材料是铝型材或铝管；

将上纵梁由上至下分成8层，采用吸能材料（3）和刚性结构材料（4）以1:1的比例对上纵梁的内部进行填充；

所述吸能材料（3）为铝合金制作成型，包括多个晶胞（5），相邻晶胞（5）间为结构胶（2），所述晶胞（5）轴线方向垂直于上纵梁横截面；

所述晶胞（5）的横截面形状为六边形或梯形或三角形或圆形；

所述上纵梁包括第一本体（11）和第二本体（12），并由第一本体（11）和第二本体（12）电焊拼接而成，所述第一本体（11）上侧和后侧皆作折边处理，上侧折边形成与第二本体（12）焊接的部位，后侧折边形成与A柱外板搭接的部位；所述第二本体（12）前、后端具有与第一本体（11）前、后端螺栓连接的螺栓孔，螺栓孔设置在第二本体（12）前、后端的安装槽上，所述第二本体（12）上侧表面前端设有安装前大灯横梁的螺栓孔，后端设有安装发动机舱铰链支架的螺栓孔，所述第二本体（12）后侧设有多个梯形搭接边；

制造步骤如下：

S1：制造上纵梁壳体（1）；

S2：在上纵梁壳体（1）内表面涂覆结构胶（2）；

S3：在上纵梁壳体（1）内分层填充吸能材料（3）和刚性结构材料（4），保持中间层的刚性结构材料（4）沿上纵梁纵向通长填充；吸能材料相邻于刚性结构材料（4）填充；

步骤S3中，将上纵梁壳体（1）由上至下分为8层，采用吸能材料（3）和刚性结构材料（4）以1:1的比例对上纵梁的内部进行填充；

制造后的使用方法如下：

在遭遇正面碰撞时，由分层填充在汽车上纵梁的刚性结构材料（4）抵抗变形，并构建变形路径，吸能材料（3）在刚性结构材料（4）产生变形后，构建吸能路径吸收能量，直至刚性结构材料（4）不再发生变形，剩余的能量由上纵梁传递给上纵梁所连接的车架；

中间层的刚性结构材料直接将碰撞力，由上纵梁受碰撞端传递给上纵梁的基部端，中间层的刚性结构材料产生变形后，相邻于其的吸能材料受压吸收部分能量，上层的刚性结构材料维持着上纵梁的上部刚度，并同样将碰撞力传导至上纵梁的基部端。