详情

原文传递一种轻质高强度车身一体化结构设计和增材制造方法

专利名称：	一种轻质高强度车身一体化结构设计和增材制造方法
摘要：	本发明从纯电动汽车车体为研究对象，经过有限元分析，得到白车身的静态弯曲和扭曲的刚度参数等，为车身结构构成材料选择碳纤维复合材料，替代原有的低碳钢、铝合金等板材，实现车身结构的一体化的轻型化设计。根据轻质高强度的轻型化设计，利用高强度碳纤维复合材料，根据称车身和零部件受力结构特点，采用碳纤维叠成增材铺放，增强树脂喷涂的增材制造工艺，制造一体化的汽车车身构件，实现电动汽车轻量化，增加其强度和刚性。为采用碳纤维复合材料研制电动车身的材料选择、设计方法、制造工艺探索出新途径。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	广东;44
申请人：	深圳前海赛恩科三维科技有限公司
发明人：	不公告发明人
专利状态：	有效
申请日期：	2018-04-02T00:00:00+0800
发布日期：	2019-10-18T00:00:00+0800
申请号：	CN201810281125.4
公开号：	CN110341812A
分类号：	B62D27/02(2006.01);B;B62;B62D;B62D27
申请人地址：	518000 广东省深圳市南山区南山街道荔山工业园2栋203室
主权项：	1.权利要求1，一种轻质高强度车身一体化结构设计和增材制造方法，其特征在于高强度轻量化车体一体化设计方法：通过在原顶盖本体前后横梁部位增加碳纤维材料内部加强板的形式，充分发挥碳纤维复合材料的比强度高、比模量高和可设计性的特点，将原金属上车体框架功能与顶盖本体集成，形成一体化上车体结构。 2.权利要求2，一种轻质高强度车身一体化结构设计和增材制造方法，其特征在于高强度轻量化车体一体化设计方法：取消柱压铸铝合金结构，配合安全带安装部位功能需求，采用在A、B柱部位碳纤维结构内部加强板中增加金属板预埋件及螺母结构，满足柱部位的结构与功能要求，周边零件的安装结构以铝合金支架粘接/预埋形式与碳纤维材料上车体集成。 3.权利要求3，一种轻质高强度车身一体化结构设计和增材制造方法，其特征在于高强度轻量化车体一体化设计方法：碳纤维材料上车体与下部车体采用上车体预埋/粘接铝合金连接结构，与下车体进行螺栓连接及粘接。 4.权利要求4，一种轻质高强度车身一体化结构设计和增材制造方法，其特征在于高强度轻量化车体一体化设计方法：在本发明的轻质高强度车体一体化设计与增材制造方法中采用碳纤维复合材料。 5.权利要求5，一种轻质高强度车身一体化结构设计和增材制造方法，其特征在于高强度轻量化车体一体化设计方法：碳纤维复合材料零部件增材铺层及固化工艺过程，选择低温增材制造成型的成型工艺，根据车身样件的受力情况将碳纤维材料直接铺装成型，首先对车体进行有限元结构分析，第二步为车体成型片层算法设计，第三步为成型片层切片数据生成，第四步为碳纤维复合材料的添加，第五步为碳纤维复合材料的铺装，第六步为成型制件的固化，第七步为制件的表面打磨成型完成制作过程。 6.权利要求6，一种轻质高强度车身一体化结构设计和增材制造方法，其特征在于高强度轻量化车体一体化设计方法：零件组装及粘接工艺过程，第一步确定预粘结件；第二步根据与粘结件的规格切割后的车顶外板放置于成型平台上，利用增材制造的直接成型铺装作为胶接工装1直接成型；第三步进行预沿配过程，利用粘结碳纤维复合材料部件；第四步为分层粘结内部金属部件，利用多方向定位胶结工装2进项装配；第五步为清理溢出的胶粘剂；第六步为胶固化过程；第七步为在车顶外板起模，确定铺装规格，利用增材制造装备的直接成型铺装；第八步为利用A、B柱链接件定位工装3，粘结A、B柱链接件；第九步清理溢出的胶粘剂，然后固化；最后对制件进行整体检验完成制造过程。 7.根据权利要求4所述的一种轻质高强度车身一体化设计与增材制造的方法，其特征在于车体顶盖本体上表面采用1至10层200g重的T300碳纤维复合预浸纤维体。 8.根据权利要求4所述的一种轻质高强度车身一体化设计与增材制造的方法，其特征在于在车体顶盖本体内部采用10层至100层的300g重的UDT700SC预浸碳纤维复合材料，按照增材成型的［( 0) /0 /45 / － 45 /90 /02 /90 / － 45 /45 /0］规律直接成型。 9.根据权利要求4所述的一种轻质高强度车身一体化设计与增材制造的方法，其特征在于车体顶盖里面内部表面加强板表面采用1层至10层的200g重的T300碳纤维预浸材料一次性的增材成型。 10.根据权利要求4所述的一种轻质高强度车身一体化设计与增材制造的方法，其特征在于于车体顶盖里面内部表面加强板内部同样利用10层至100层的300g重的UDT700SC预浸碳纤维复合材料，按照增材成型的［( 0) /0 /45 / － 45 /90 /02 /90 / － 45 /45 /0］规律直接成型。
所属类别：	发明专利