[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

说明书

本发明涉及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，针对本发明分层填充材料的汽车上纵梁来说，包括上纵梁壳体；多层填充材料；结构胶，吸能和刚性结构材料分层填充，刚性结构材料构建变形路径，吸能材料构建吸能路径。针对本发明使用方法来说，在遭遇正面碰撞时，由刚性结构材料抵抗变形，吸能材料构建吸能路径吸收能量。针对本发明制造方法来说，具体包括如下步骤：S1：制造上纵梁壳体；S2：在上纵梁壳体内表面涂覆结构胶；S3：在上纵梁壳体内分层填充吸能材料和刚性结构材料。大大增强其刚度，同时又保留吸能效果，以得到预期压溃折皱变形效果。

技术领域

本发明涉及一种分层填充材料的汽车上纵梁；

本发明还涉及上述分层填充材料的汽车上纵梁的使用方法；

本发明又涉及上述分层填充材料的汽车上纵梁的制造方法。

背景技术

随着正面25%偏置碰撞测试的提出与实施，目前的大部分的车身结构设计明显不能满足该碰撞测试的要求。而在正面25%小区域重叠碰撞测试中车身的上纵梁的作为主要受力的结构件，其重要性不言而喻。然而现在的大部分上纵梁都简单设计为冲压成型的空心的壳体，其结构强度不高，在高速碰撞过程中容易发生折弯，吸能效果也不太理想，不能得到预期压溃折皱变形效果，不能很好地保证车内人员的安全性。

发明内容

本发明的一个目的是提供上述分层填充材料的汽车上纵梁，其能够将上纵梁改进，大大增强其刚度，增强其刚度的同时又保留吸能效果，防止其遭受碰撞时，由于刚度过大，不易变形，而发生突然的断裂等脆性破坏情况，在变形和传力中，依然能具备延性破坏等效果，对室内乘车人员能产生预警作用，增强的刚度又能使其得到预期压溃折皱变形效果。

本发明的另一个目的是提供上述分层填充材料的汽车上纵梁的使用方法，合理配置受力传导的路径，能使上纵梁的中间层用于维持纵向上的变形。

为达到上述目的而采用了一种分层填充材料的汽车上纵梁的制造方法，能制造上述的分层填充材料的汽车上纵梁。

针对本发明分层填充材料的汽车上纵梁来说，其包括上纵梁壳体；上纵梁壳体内部的多层填充材料；位于上纵梁壳体与填充材料间及相邻层填充材料间的结构胶，填充材料由多层吸能材料和刚性结构材料组成，吸能材料和刚性结构材料由上至下，分层填充于上纵梁壳体内。

分层填充材料，有利于配置变形路径，刚性结构材料作为上纵梁壳体内部的变形路径而存在，为防止刚性结构材料因刚度过大，易发生断裂，则相邻于刚性结构材料的吸能材料吸收部分碰撞能量，以分担刚性结构材料的变形压力。

作为本发明分层填充材料的汽车上纵梁进一步的改进，最上层排布刚性结构材料；最下层排布吸能材料，最上层与最下层间的连续段或单个段的吸能材料相邻有刚性结构材料排列。

最上层排布刚性结构材料，有利于加强上纵梁壳体上部刚度，增强其抵抗变形的能力，最下层排布吸能材料，使下部更易变形，在受碰撞变形时，易使上纵梁壳体向上弯曲，防止其脆性断裂，向上弯曲，比起向下弯曲侵入乘用车室内，压缩乘用车室内空间，更加安全。

作为本发明分层填充材料的汽车上纵梁进一步的改进，将上纵梁由上至下分成8层，采用吸能材料和刚性结构材料以1:1的比例对上纵梁的内部进行填充。

1:1的排列方式有利于合理排列多条变形路径，和吸能路径，变形路径多，能保证上纵梁整体刚度，吸能路径多，能分担变形路径的变形压力。

作为本发明分层填充材料的汽车上纵梁进一步的改进，吸能材料为铝合金制作成型，包括多个晶胞，相邻晶胞间为结构胶，晶胞轴线方向垂直于上纵梁横截面。

由于晶胞轴线方向垂直于上纵梁横截面方向，使晶胞能充分压缩，吸收更多的能量。

作为本发明分层填充材料的汽车上纵梁进一步的改进，晶胞的横截面形状为六边形或梯形或三角形或圆形。