專利名稱：一種輕量化平板半掛車車體及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種平板半掛車車體及其制造方法，具體涉及一種輕量化平板半掛車 車體及其制造方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的平板半掛車，一般都是鋼制的，由底板、車架、懸架和車輪總成等部件組成。 其中車架是由兩根大于底板總長的大號工字鋼縱梁和數(shù)根橫梁構(gòu)成的框架結(jié)構(gòu)，提供整車 所需要的承載能力和剛度，如圖1所示。其缺點是車架自身重量很大，耗鋼材多要占到整車 重量的25%。
纖維增強復(fù)合材料是近年來發(fā)展迅速的一種新型材料，通常由基體樹脂和纖維增 強物組成，制備的方法也是多種，如真空輔助樹脂傳遞模塑工藝(VARTM)、等。由于纖維增強 復(fù)合材料的高比強度和比剛度，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于工程領(lǐng)域，也被應(yīng)用于輕量化汽車的制 造領(lǐng)域，如中國專利ZL 200510029570. 4公開了一種使用纖維復(fù)合材料制造汽車覆蓋件的 方法，該汽車覆蓋件雖然具有輕量化的效果，但是該復(fù)合材料板只能作為覆蓋件不能作為 承力結(jié)構(gòu)件，且內(nèi)外板與芯材采用膠接的形式，增加了制造環(huán)節(jié)，生產(chǎn)周期長。發(fā)明內(nèi)容
為克服現(xiàn)有平板半掛車車體過重、燃料消耗嚴重的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一 種輕量化的平板半掛車車體。
所述平板半掛車車體，包括承重殼體、底板和支撐梁，所述殼體粘接在所述底板的 下表面與所述底板形成盒狀結(jié)構(gòu)，所述支撐梁位于所述盒裝結(jié)構(gòu)內(nèi)連接所述殼體和底板。
所述支撐梁沿所述車體長度方向設(shè)置，位于所述盒狀結(jié)構(gòu)的中心，其兩端面與所 述殼體的端面相貼合。
所述車體采用纖維增強復(fù)合材料，其厚度為5 50mm，優(yōu)選5 20mm。
所述車體的盒狀結(jié)構(gòu)為長方體形，為了適應(yīng)車頭的形狀，靠近車頭的車體端面也 可以進行相應(yīng)的變化，通常為斜面。也就是說，沿車體長度方向的截面形狀可以為長方形， 也可以為梯形，如圖2所示。
所述車體省去傳統(tǒng)車體車架的兩根縱梁，降低了車重，依靠承重殼體及其中的支 撐梁來承擔整車的承載能力。所述殼體的深度和支撐梁的高度直接決定了車身抵抗受力變 形的能力，也就是剛度的大小。
現(xiàn)有技術(shù)中常通過對SME(單位質(zhì)量所具有的剛度值)的分析來判定輕量化的效 果(劉曉東，大客車車身結(jié)構(gòu)輕量化分析，長安大學(xué)，碩士學(xué)位論文)。SME值越大，滿足相 同剛度所需要的材料越輕，輕量化的效果越好。截面特性對彎曲剛度和扭轉(zhuǎn)剛度具有影響。 由矩形薄壁桿件的彎曲SME計算公式得出輕量化設(shè)計時，增加壁厚，彎曲剛度和質(zhì)量均增 加，但SME無明顯變化；增加截面高度h，彎曲剛度明顯增加，SME值增大，輕量化效果比較 好；增加截面寬度，SME無明顯變化，輕量化時不予考慮。由矩形薄壁桿件的扭轉(zhuǎn)SME計算公式得出增加高度h和寬度b，扭轉(zhuǎn)SME值都會明顯增大，與壁厚沒有關(guān)系。從滿足扭轉(zhuǎn) 剛度來輕量化時，增大截面的高度和寬度即可，不需考慮壁厚。綜合考慮，增加h，能顯著提 高部件的彎曲剛度和扭轉(zhuǎn)剛度。
本發(fā)明所述技術(shù)方案中，增加殼體高度h，能顯著提高其彎曲剛度和扭轉(zhuǎn)剛度。確 定本發(fā)明所述承重殼體的高度時，可先利用有限元分析軟件分析同等載重量的鋼制車體， 得出應(yīng)力應(yīng)變云圖，再根據(jù)輕量化材質(zhì)的性能，依據(jù)鋼制車體的應(yīng)力應(yīng)變云圖反推確定承 重殼體的高度h，通常略高于鋼制車體車梁的高度。如常見的13. 6米、載重40噸平板車的 平板厚度為2mm，大號工字鋼縱梁高度為490mm，對應(yīng)的復(fù)合材料殼體半掛車，殼體高度略 高于490mm，約在550_600mm左右。
所述纖維增強復(fù)合材料包括樹脂基體和纖維織物，所述纖維織物為高強度碳纖 維、玻璃纖維或混雜纖維，優(yōu)選大絲束碳纖維，進一步優(yōu)選大于等于48K的大絲束碳纖維； 所述樹脂為不飽和聚酯、乙烯基樹脂、環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂或丙烯酸酯樹脂。
大絲束碳纖維具有價格低、來源容易、抗拉強度一般都在3500Mpa以上，抗拉彈性 模量為200-230GPa，性能與12K碳纖維相當。但碳纖維通常價格昂貴，若考慮生產(chǎn)成本控 制，則可采用玻璃纖維或玻璃纖維摻雜大絲束碳纖維。
用于所述底板的纖維增強復(fù)合材料板上部粘附有耐磨層，所述耐磨層為聚雙環(huán)戊 二烯、芳綸增強復(fù)合材料、超高分子量聚乙烯纖維增強復(fù)合材料中的一種或多種。所述耐磨 層的厚度可根據(jù)所需要的耐磨、耐沖擊性能來確定其厚度，通常為5-10_。
用于所述底板的纖維增強復(fù)合材料下部沿車體橫向和/或縱向方向設(shè)置有多根 加強筋；優(yōu)選所述加強筋沿車體橫向或縱向方向均勻設(shè)置，相鄰兩加強筋的間距為100 IOOOmm0
具體來說，所述加強筋可以是沿底板同一方向呈均勻陣列型排列的，也可以是將 加強筋在底板上圍成一層或多層逐層包圍的矩形框，最外圍的矩形框與底板邊緣重合，還 可以將上述兩種方式進行結(jié)合，例如在底板邊緣設(shè)置一加強筋組成的矩形框，在矩形框內(nèi) 均勻排列若干根加強筋等等。
所述加強筋為纖維增強復(fù)合材料經(jīng)拉擠或拉纏工藝成型制得；所述加強筋的截面 為“工”型、“X”型、“口”型或“O”型。此處的纖維增強復(fù)合材料可以和車體的材料一致，也 可以使用現(xiàn)有技術(shù)中任一種剛度高、承重性好的纖維增強復(fù)合材料。
所述車體中承重殼體和底板中的纖維增強復(fù)合材料的纖維形式為單軸向、雙軸 向、多軸向、平紋、斜紋、緞紋織物或所述織物的預(yù)浸料。
所述車體中支撐梁中的纖維形式為短切纖維。
所述支撐梁的橫截面形狀為“I”型、“X”型、“W”型或“Y”型。支撐梁的高度隨殼 體的高度變化而變化。
上述任一項技術(shù)方案所述的車體外表面還包覆有一層O. 5 1. Omm厚的纖維增強 復(fù)合材料；所述纖維為碳纖維、玻璃纖維或混雜纖維，優(yōu)選大絲束碳纖維，進一步優(yōu)選大于 等于48K的大絲束纖維。
車體外部在成型以后再包覆一層纖維增強復(fù)合材料，可以彌補單靠樹脂粘結(jié)可能 帶來的粘結(jié)強度不足的缺點，在各個部件的結(jié)合處起到加強粘結(jié)的作用，同時，還能明顯降 低車體磨損的速度。
本發(fā)明還提供了上述任一項技術(shù)方案中所述平板半掛車車體的制備方法，首先單 獨制備承重殼體、底板和支撐梁；然后用樹脂進行粘接形成車體結(jié)構(gòu)；再在所述車體結(jié)構(gòu) 表面包覆浸潤樹脂后的纖維織物，加熱固化成型，或在所述車體結(jié)構(gòu)表面包覆纖維織物預(yù) 浸料，加熱固化成型得所述車體。
所述車體成型采用常見的手糊工藝、VARTM、RTM或模壓工藝。
所述承重殼體和底板的制備采用真空袋成型、VARTM、RTM或模壓工藝；所述支撐 梁的制備采用澆注成型工藝。
所述承重殼體的制備方法為先鋪設(shè)纖維于模具中，再加入樹脂加熱固化成型制得。
所述底板的制備方法為先制備聚雙環(huán)戊二烯樹脂板，再將其放入模具中，然后在 所述樹脂板上鋪設(shè)纖維及加強筋，最后加入樹脂加熱固化成型制得。
所述支撐梁的制備方法為將纖維填充至模具中，澆注樹脂加熱固化成型制得。
上述成型工藝均可采用現(xiàn)有工藝，根據(jù)纖維材料和樹脂基體的不同適當調(diào)整成型 壓力、溫度等工藝條件即得。
本發(fā)明所述輕量化平板半掛車車體的結(jié)構(gòu)采用盒狀一體化結(jié)構(gòu)，改變了現(xiàn)有平板 半掛車的車體結(jié)構(gòu)，省掉了原有的車架結(jié)構(gòu)，使其具有更高的抗扭轉(zhuǎn)、抗彎和承載能力。車 體材料采用更加輕量的纖維增強復(fù)合材料，其剛度及承重能力與鋼質(zhì)半掛車相當甚至更 優(yōu)。底板上部增加了聚雙環(huán)戊二烯、芳綸纖維復(fù)合材料等耐磨、耐沖擊的材料層，相對于一 般的車用纖維增強復(fù)合材料來說，能夠在車體承重部位使用，擴大了纖維增強復(fù)合材料在 車體上的應(yīng)用，使車體全部可以實現(xiàn)輕量化，有效地降低了車體重量。
本發(fā)明所述車體從結(jié)構(gòu)和材料上均有效減輕車體重量，一般情況下可減重 30% -50%，節(jié)省8 15%的燃料消耗，需要的牽引力隨之降低15 40%，增加了續(xù)航里 程。另外，由于車體采用一體化方法成型，制造工藝簡便，車體各個部分的連接性好，可以明 顯減少維修次數(shù)增加使用壽命，車體采用高分子復(fù)合材料，相比于金屬材質(zhì)能夠有效耐受 腐蝕，對酸、堿、鹽、大部分有機物和微生物的作用都有很好的抵抗能力。本發(fā)明所述車體的 制備方法可采用現(xiàn)有的成型工藝，工藝條件簡便，適宜大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)中平板半掛車車體的結(jié)構(gòu)示意圖2是本發(fā)明所述平板半掛車車體的結(jié)構(gòu)示意圖3是本發(fā)明所述平板半掛車車體的結(jié)構(gòu)透視圖4是本發(fā)明所述平板半掛車車體各組成部分的分解圖5是本發(fā)明所述平板半掛車車體底板的橫斷面示意圖中1、承重殼體；2、底板；3、支撐梁；21、底板的復(fù)合材料層合板；22、加強筋。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明，而以下實施例也用于說明本發(fā)明，但不用 來限制本發(fā)明的范圍。
以13. 6米長、2. 6米寬，載重為40噸的平板半掛車為模型，本發(fā)明所述的輕量化平板半掛車車體與如圖1所示傳統(tǒng)的平板半掛車車體結(jié)構(gòu)不同，省去了大號工字鋼車架。
如圖3所示的輕量化平板半掛車車體，包括承重殼體1、底板2和支撐梁3。其中， 底板2為平板結(jié)構(gòu)，承重殼體I為長方體結(jié)構(gòu)，沿車體橫向的截面為一等腰梯形。為增加承 重殼體I和底板2之間粘結(jié)的穩(wěn)定性，承重殼體I設(shè)置約車體寬度的十分之一至五分之一 的邊沿區(qū)域，用于和底板2進行粘結(jié)。承重殼體I沿車體縱向的兩個端面中，靠近車頭的端 面設(shè)置成斜面形式，傾斜的角度以適應(yīng)車頭的形狀為準，靠近車尾的端面設(shè)置為垂直于底 板2的直面形式，殼體I沿車體縱向的截面為一直角梯形。
形成車體時，殼體I粘接在底板2的下表面并與所述底板2形成一長方體的盒狀 結(jié)構(gòu)，支撐梁3設(shè)置在盒狀結(jié)構(gòu)內(nèi)部，上部粘接底板2，下部粘結(jié)殼體1，支撐梁3為縱梁，沿 車體的長度方向設(shè)置，支撐梁的兩端面與殼體I的端面粘接貼合。
實施例1
以13. 6米長、2. 6米寬，載重為40噸的平板半掛車為模型，現(xiàn)有的鋼制平板半掛車重量為4噸左右。
纖維增強復(fù)合材料板中的纖維材料采用大絲束碳纖維(> 48K)，樹脂為環(huán)氧樹 脂。
(I)采用VARTM工藝成型殼體I，具體制備方法為設(shè)置帶有加熱裝置的金屬模具， 噴涂HD-918-V脫模劑(上海東恒化工有限公司生產(chǎn))，分別以0°、+45°、-45°、90°的角 度循環(huán)鋪設(shè)大絲束碳纖維單向織物，鋪設(shè)約8-lOmm厚，用真空袋包裹整個模具，在模具邊 沿鑲嵌密封條，模具的一端抽真空，O. 05 O. 07MPa下保壓3_5分鐘，再從另一端導(dǎo)入環(huán)氧 樹脂膠液，加熱固化，固化的條件為溫度，170°C ;時間，2h。固化結(jié)束后，降至室溫，脫模取 出即制得殼體I，殼體的高度為600mm。
(2)底板2如圖5所示，先采用大絲束碳纖維和環(huán)氧樹脂通過拉擠工藝制得截面為 “口 ”型的7mmX7mmXlmm(長X寬X壁厚)方管加強筋22，并切割成底板縱向的長度13. 6 米，然后使用RIM工藝成型出6mm厚的聚雙環(huán)戊二烯板材，再在聚雙環(huán)戊二烯板上分別鋪設(shè) Imm厚的芳綸斜紋織物和1_厚的大絲束碳纖維單向織物形成層合板21，最后在其未經(jīng)固 化的層合板21上沿車體縱向鋪設(shè)一層加強筋22至15mm厚，相鄰加強筋間隔700mm，采用模 壓工藝，將其放置于熱壓機上進行熱壓固化，固化的條件為壓力，O. 6MPa ;溫度，170°C ;時 間，2h。固化結(jié)束后，降至室溫，脫模取出即得到底板2。
(3)支撐梁3選用“工”型，將環(huán)氧樹脂澆注到填充有短切大絲束碳纖維的“工”型 變截面組合模具中，加熱固化，固化的條件為溫度，170°C ;時間，2h。固化結(jié)束后，降至室 溫，開模取出得到支撐梁3，支撐梁的壁厚約10mm。
(4)將成型好的殼體1、底板2和支撐梁3使用環(huán)氧樹脂粘結(jié)形成車體結(jié)構(gòu)，再在 車體四周包裹O. 5mm厚的大絲束碳纖維預(yù)浸布，然后用真空袋包裹，抽真空，加熱固化成盒 狀的整體結(jié)構(gòu)。固化的條件為溫度170°C ;時間2. 5h。
環(huán)氧樹脂增強大絲束碳纖維復(fù)合材料的密度為1. 6-1. 8g/cm3,約為鋼密度的1/4， 抗拉強度達到1600 2100MPa，為鋼抗拉強度(720Mpa)的2_3倍，然而彈性模量為110 120GPa，約為鋼彈性模量(210Gpa)的一半。與同類型鋼制半掛車相比，在相同的載重、裝載 面積和剛度下，實施例1車體結(jié)構(gòu)和材料的選擇可以減重1. 8噸，節(jié)省15%的燃料，需要的 牽引力隨之降低35%。
實施例2
以13. 6米長、2. 6米寬，載重為40噸的平板半掛車為模型，現(xiàn)有的鋼制平板半掛車重量為4噸左右。
纖維增強復(fù)合材料板中的纖維材料采用大絲束碳纖維(> 48K)和玻璃纖維，樹脂為不飽和聚酯。
(I)采用真空袋工藝成型殼體1，設(shè)置帶有加熱裝置的，金屬模具，噴涂HD-918-V 脫模劑，分別以0°、+30°、-30°、90°的角度交替循環(huán)鋪設(shè)大絲束碳纖維單向預(yù)浸織物和玻璃纖維單向預(yù)浸織物，鋪設(shè)約12_15mm厚，用真空袋包裹整個模具，在模具邊沿鑲嵌密封條，抽真空，O. 05 O. 09MPa下保壓3_5分鐘，加熱固化，固化的條件為溫度110°C ;時間1.5h。固化結(jié)束后，降至室溫，脫模取出即制得殼體1，殼體的高度為550mm。
(2)底板2如圖5所示，先采用大絲束碳纖維和不飽和聚酯通過拉擠工藝制得截面為“工”型、高IOmm腿寬8mm腹厚2mm的加強筋22，并切割成13600mm和2584mm長，然后使用RIM工藝成型出6mm厚的聚雙環(huán)戊二烯板材，然后在聚雙環(huán)戊二烯板上分別鋪設(shè)2mm 厚的多軸向芳綸織物和2mm厚的大絲束碳纖維單向織物，最后在其未經(jīng)固化的層合板21上沿車體縱向和橫向方向均勻鋪設(shè)一層加強筋22至20mm厚，所述加強筋形成一矩形框，與底板的邊緣重合，采用模壓工藝，將其放置于熱壓機上進行熱壓固化。固化條件為壓力， O. 3MPa ;溫度IlO0C ;時間1. 5h。固化結(jié)束后，降至室溫，脫模取出即得到底板2。
(3)支撐梁3選用“X”型，將不飽和聚酯澆注到填充有短切大絲束碳纖維和短切玻璃纖維的“X”型變截面組合模具中，加熱固化，固化的條件為溫度110°C;時間1.5h。固化結(jié)束后，降至室溫，開模取出得到支撐梁3，支撐梁3的壁厚約12mm。
(4)將成型好的殼體1、底板2和支撐梁3使用不飽和聚酯粘結(jié)起來形成車體結(jié)構(gòu)，再在車體四周包裹O. 5mm厚的玻璃纖維斜紋布在不飽和聚酯中的預(yù)浸料，然后用真空袋包裹，抽真空，加熱固化成盒狀的整體結(jié)構(gòu)。固化的條件為溫度110°C ;時間3h。
不飽和聚酯增強大絲束碳纖維、玻璃纖維混雜復(fù)合材料的密度為1. 7-1. 9g/cm3, 約為鋼密度的1/4，抗拉強度達到1400 1800MPa，為鋼抗拉強度(720Mpa)的2-2. 5倍，然而彈性模量為80 lOOGPa，約為鋼彈性模量(210Gpa)的一半。
與同類型鋼制半掛車相比，在相同的載重、裝載面積和剛度下，這種全復(fù)合材料車身結(jié)構(gòu)和材料的選擇可以減重1.6噸，節(jié)省12%的燃料，需要的牽引力隨之降低25%。
實施例3
以13. 6米長、2. 6米寬，載重為40噸的平板半掛車為模型，現(xiàn)有的鋼制平板半掛車重量為4噸左右。
纖維增強復(fù)合材料板中的纖維材料采用玻璃纖維，樹脂為乙烯基樹脂。
(I)采用RTM工藝成型殼體1，設(shè)置帶有加熱裝置的金屬模具，噴涂HD-918-V脫模劑，鋪設(shè)多層玻璃纖維斜紋織物，鋪設(shè)約15_20mm厚，在陰模邊沿鑲嵌密封條，將陰、陽模合模密封，將其模腔內(nèi)抽真空(O. 05 O. 09MPa)，負壓下保壓3_5分鐘，再從另一端導(dǎo)入乙烯基樹脂膠液，固化的條件為溫度，130°C;時間，lh。固化結(jié)束后，降至室溫，開模取出即制得殼體I，殼體的高度為560mm。
(2)底板如圖5所示，先采用大絲束碳纖維和乙烯基樹脂通過常規(guī)拉擠工藝制得截面為“X”型、高12mm寬IOmm腹厚3mm加強筋22，并切割成2. 6米長，然后使用RM工藝成型出8mm厚的聚雙環(huán)戊二烯板材，然后在聚雙環(huán)戊二烯板上分別鋪設(shè)3mm厚的芳綸斜紋 織物和2_厚的玻璃纖維斜紋織物，最后在其未經(jīng)固化的層合板21上沿車體橫向方向均勻 鋪設(shè)一層加強筋22至25mm厚，相鄰加強筋間隔500mm，加強筋沿車寬方向排列設(shè)置，組后 采用模壓工藝，放置于熱壓機上進行熱壓固化。固化條件為壓力，0.4MPa;溫度，130°C;時 間，lh。固化結(jié)束后，降至室溫，脫模取出即得到底板2。
(3)支撐梁3選用“W”型，將乙烯基樹脂澆注到填充有短切玻璃纖維的“W”型變截 面組合模具中，加熱固化，固化的條件為溫度，130°C ;時間，lh。固化結(jié)束后，降至室溫，開 模取出得到支撐梁3，支撐梁3的壁厚約15mm。
(4)將成型好的殼體1、底板2和支撐梁3使用乙烯基樹脂粘結(jié)起來形成車體結(jié) 構(gòu)，再在車體四周包裹1. Omm厚的玻璃纖維斜紋預(yù)浸布，然后用真空袋包裹，抽真空，加熱 固化成盒狀的整體結(jié)構(gòu)。固化的條件為溫度，130°C ;時間，2h。
乙烯基樹脂增強玻璃纖維復(fù)合材料的密度為1. 8-2. Og/cm3,約為鋼密度的1/4，抗 拉強度達到1200 1600MPa，為鋼抗拉強度(720Mpa)的1. 6-2. 3倍，然而彈性模量為50 80GPa，約為鋼彈性模量(210Gpa)的1/3。
與同類型鋼制半掛車相比，在相同的載重、裝載面積和剛度下，這種全復(fù)合材料車 身結(jié)構(gòu)和材料的選擇可以減重1. 3噸，節(jié)省9%的燃料，需要的牽引力隨之降低18%。
雖然上文中已經(jīng)用一般性說明具體實施方式
及實驗，對本發(fā)明作了詳盡的描述， 但在本發(fā)明基礎(chǔ)上，可以對之作一些修改或改進，這對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見的。 因此，在不偏離本發(fā)明精神的基礎(chǔ)上所做的這些修改或改進，均屬于本發(fā)明要求保護的范 圍。
權(quán)利要求
1.一種平板半掛車車體，其特征在于，包括承重殼體(I)、底板(2)和支撐梁(3)，所述殼體(I)粘接在所述底板(2)的下表面與所述底板(2)形成盒狀結(jié)構(gòu)，所述支撐梁(3)位于所述盒狀結(jié)構(gòu)內(nèi)連接所述殼體(I)和底板(2)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平板半掛車車體，其特征在于，所述支撐梁(3)沿所述車體長度方向設(shè)置，位于所述盒狀結(jié)構(gòu)的中心，其兩端面與所述殼體(I)的端面相貼合。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的平板半掛車車體，其特征在于，所述車體采用纖維增強復(fù)合材料，其厚度為5 50mm，優(yōu)選5 20mm ;所述纖維增強復(fù)合材料包括樹脂基體和纖維織物；所述纖維織物為碳纖維、玻璃纖維或混雜纖維，優(yōu)選大絲束碳纖維，進一步優(yōu)選大于等于48K的大絲束碳纖維；所述樹脂為不飽和聚酯、乙烯基樹脂、環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂或丙烯Ife酷樹脂。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的平板半掛車車體，其特征在于，用于所述底板(2)的纖維增強復(fù)合材料板上部粘附有耐磨層，所述耐磨層為聚雙環(huán)戊二烯、芳綸纖維增強復(fù)合材料、超高分子量聚乙烯纖維增強復(fù)合材料中的一種或多種。
5.根據(jù)權(quán)利要求5所述的平板半掛車車體，其特征在于，用于所述底板(2)的纖維增強復(fù)合材料板下部沿車體橫向和/或縱向方向設(shè)置有多根加強筋；優(yōu)選所述加強筋沿車體橫向或縱向方向均勻設(shè)置；相鄰兩加強筋的間距為100 IOOOmm ;所述加強筋為纖維增強復(fù)合材料經(jīng)拉擠或拉纏工藝成型制得，其截面為“工”型、“X”型、“口 ”型或“0”型。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的平板半掛車車體，其特征在于，所述車體中承重殼體和底板中的纖維形式為單軸向、雙軸向、多軸向、平紋、斜紋或緞紋織物；所述車體中支撐梁中的纖維形式為短切纖維。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的平板半掛車車體，其特征在于，所述支撐梁的橫截面形狀為“ I ”型、“ X ”型、“ W ”型或“ Y ”型。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項所述的平板半掛車車體，其特征在于，所述車體外表面包覆有一層0. 5 1. Omm厚的纖維增強復(fù)合材料。
9.權(quán)利要求1-8任一項所述平板半掛車車體的制備方法，其特征在于，首先單獨制備承重殼體、底板和支撐梁；然后用樹脂進行粘接形成車體結(jié)構(gòu)；再在所述車體結(jié)構(gòu)表面包覆浸潤樹脂后的纖維織物，加熱固化成型，或在所述車體結(jié)構(gòu)表面包覆纖維織物預(yù)浸料，力口熱固化成型制得所述車體。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制備方法，其特征在于，所述承重殼體和底板的制備采用真空袋成型、VARTM、RTM或模壓工藝；所述支撐梁的制備采用澆注成型工藝；所述底板的制備方法優(yōu)選為先制備聚雙環(huán)戊二烯樹脂板，再將其放入模具中，然后在所述樹脂板上鋪設(shè)纖維及加強筋，最后加入樹脂加熱固化成型制得。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種平板半掛車車體，包括承重殼體、底板和支撐梁，所述殼體粘接在所述底板的下表面與所述底板形成盒狀結(jié)構(gòu)，所述支撐梁位于所述盒狀結(jié)構(gòu)內(nèi)連接所述殼體和底板。本發(fā)明還涉及了制備所述平板半掛車車體的方法。本發(fā)明所述車體從結(jié)構(gòu)和材料上均有效減輕車體重量，由于車體采用一體化成型制備，各個部分連接性好，可以明顯減少維修次數(shù)增加使用壽命，車體采用高分子復(fù)合材料，能夠有效耐受腐蝕，對酸、堿、鹽、大部分有機物和微生物的作用都有很好的抵抗能力。本發(fā)明所述車體的制備方法可采用現(xiàn)有的成型工藝，工藝條件簡便，適宜大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用。
文檔編號B62D53/06GK103010321SQ20111028835
公開日2013年4月3日 申請日期2011年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月26日
發(fā)明者王建軍, 高磊, 孟秀青, 田宇黎, 孫曉光 申請人:藍星(北京)化工機械有限公司