本發(fā)明涉及電池托盤技術(shù)領(lǐng)域，具體的說，是一種電動(dòng)汽車電池托盤及其制造方法。

背景技術(shù)：

電動(dòng)汽車解決了能源的危機(jī)和環(huán)境的污染，在人大會(huì)議期間，電動(dòng)汽車列入國(guó)家重大科技產(chǎn)業(yè)工程的計(jì)劃，在快速城市化、工業(yè)化過程中，電動(dòng)汽車具有環(huán)保、節(jié)能、輕便、安全等優(yōu)點(diǎn)，而電動(dòng)汽車的性能取決于電池，電池在電動(dòng)汽車領(lǐng)域占有重要地位。目前輕量化、低成本是電動(dòng)汽車發(fā)展的重要方向?，F(xiàn)在的汽車電池托盤普遍使用鋼材，重量偏高，碳纖維復(fù)合材料憑借高比強(qiáng)度、高比模量成為優(yōu)選的替代材料，通過合理的鋪層及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在滿足使用要求的前提下，可以大幅度降低產(chǎn)品重量，但是國(guó)內(nèi)汽車電池托盤復(fù)合材料制品制造與應(yīng)用的水平還比較低，缺乏成熟的產(chǎn)品設(shè)計(jì)與應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種電動(dòng)汽車電池托盤及其制造方法。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：

一種電動(dòng)汽車電池托盤，其包含側(cè)圍，中縱梁，隔框，底板，嵌入件，將側(cè)圍固定，通過工裝定位將中縱梁與側(cè)圍連接；隔框與側(cè)圍及中縱梁采用膠接連接；最后將底板與側(cè)圍、中縱梁、隔框采用連接面涂膠進(jìn)行膠接連接。

中縱梁與側(cè)圍連接形式為膠鉚連接，采用面涂膠，并用抽芯鉚釘進(jìn)行連接。

通過工裝定位將隔框與側(cè)圍及中縱梁進(jìn)行連接，采用連接面涂膠。

所述的側(cè)圍和中縱梁上的連接點(diǎn)采用預(yù)埋嵌入件式結(jié)構(gòu)。

側(cè)圍和中縱梁上的連接點(diǎn)采用預(yù)埋嵌入件式結(jié)構(gòu)，嵌入件采用內(nèi)螺紋鋼質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)件，預(yù)埋嵌入件時(shí)，首先將四周泡沫切除，用17#填料填補(bǔ)泡沫切除區(qū)域，將嵌入件塞進(jìn)填料中，螺紋孔面與填料塊平齊，用鉆模確定螺紋孔位置后，壓實(shí)填料，最后在表面糊四層預(yù)浸料，并將螺紋孔處鉆透。

連接面涂膠具體為愛牢達(dá)2015。

側(cè)圍和中縱梁上設(shè)置連接點(diǎn)作為主承力結(jié)構(gòu)，隔框作為次承力結(jié)構(gòu)，其主要功能是將電池分隔。

側(cè)圍，中縱梁，隔框均為泡沫夾層結(jié)構(gòu)。

側(cè)圍，中縱梁的材料均為T300碳纖維布/YPH-42T環(huán)氧樹脂預(yù)浸料和PVC60/SAN T400泡沫。

隔框材料為GDUD400玻璃纖維/ERPIQ環(huán)氧樹脂預(yù)浸料。

底板為層合板結(jié)構(gòu)，材料為T300碳纖維布/YPH-42T環(huán)氧樹脂預(yù)浸料，其功能為增強(qiáng)整個(gè)電池托盤的剛度。

嵌入件主要作用是提供電池和其他設(shè)備的連接點(diǎn)以及托盤在車身上的連接點(diǎn)。

側(cè)圍，中縱梁，隔框，底板均采用真空袋壓成型工藝。

進(jìn)一步的，為了增強(qiáng)側(cè)圍與中縱梁連接，采用膠鉚裝配工藝，之后與隔框、底板采用二次膠接。

進(jìn)一步的，側(cè)圍與中縱梁根據(jù)載荷分布情況可以適當(dāng)增高，增高形式為兩側(cè)向中間遞增，形成向下的圓拱形狀，增高范圍一般為5-20mm，以增加整體剛度。

進(jìn)一步的，側(cè)圍與中縱梁連接點(diǎn)處需要根據(jù)載荷情況進(jìn)行局部加強(qiáng)，內(nèi)外層各糊兩層加強(qiáng)布，加強(qiáng)布的材料為T300碳纖維布/YPH-42T環(huán)氧樹脂。

進(jìn)一步的，在底板位于電池下方處開孔，孔徑范圍為既有利于電池散熱，又能減輕托盤重量。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的積極效果是：

本發(fā)明采用框架式結(jié)構(gòu)，通過強(qiáng)度分析，一方面優(yōu)化框架結(jié)構(gòu)形式，另一方面，通過合理的鋪層設(shè)計(jì)，兩者結(jié)合，降低了托盤重量。此外，通過強(qiáng)度分析，對(duì)非主承力結(jié)構(gòu)采用玻璃纖維預(yù)浸料代替碳纖維預(yù)浸料，降低材料成本。最終復(fù)合材料電池托盤重量較傳統(tǒng)鋼質(zhì)電池托盤重量大約降低54％。

本申請(qǐng)是由復(fù)合材料制成的電池托盤，質(zhì)量輕，強(qiáng)度、剛度性能好，可滿足剛度要求和使用要求，相比金屬材質(zhì)電池托盤而言，重量大大降低，且通過混合使用碳纖維、玻璃纖維復(fù)合材料，有效的控制了托盤的制造成本，可以廣泛應(yīng)用于電動(dòng)汽車電池托盤的制造。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例1的效果圖；

圖3為本發(fā)明中的膠鉚連接示意圖；

圖4為本發(fā)明中預(yù)埋嵌入件示意圖；

圖5為本發(fā)明的加溫固化曲線圖；

附圖中的標(biāo)記為：1為托盤主體，2為電池設(shè)備，3為底板，4為側(cè)圍，5為中縱梁，6為嵌入件，7為隔板，8為抽芯鉚釘，9為連接面涂膠，10為加強(qiáng)布，11為17#填料。

具體實(shí)施方式

以下提供本發(fā)明一種電動(dòng)汽車電池托盤及其制造方法的具體實(shí)施方式。

實(shí)施例1

結(jié)合圖1，一種電動(dòng)汽車電池托盤，由側(cè)圍、中縱梁、隔框、底板、嵌入件構(gòu)成，側(cè)圍、中縱梁、隔框?yàn)榕菽瓓A層結(jié)構(gòu)。側(cè)圍、中縱梁材料為T300碳纖維布/YPH-42T環(huán)氧樹脂預(yù)浸料和PVC60/SAN T400泡沫。隔框材料為GDUD400玻璃纖維/ERPIQ環(huán)氧樹脂預(yù)浸料。底板為層合板結(jié)構(gòu)，材料為GDUD400玻璃纖維/ERPIQ環(huán)氧樹脂預(yù)浸料，其功能為增強(qiáng)整個(gè)托盤主體1的剛度。嵌入件主要作用是提供電池設(shè)備2和其他設(shè)備的連接點(diǎn)以及托盤在車身上的連接點(diǎn)。側(cè)圍、中縱梁、隔框、底板均采用真空袋壓成型工藝，模具為陰模，保證外觀質(zhì)量。

具體到本實(shí)施例中，結(jié)合圖2，電池托盤尺寸(長(zhǎng)×寬)：1616×730mm，電池?cái)?shù)量為12，電池尺寸(長(zhǎng)×寬)：321×234mm。為保證間隙，電池隔艙尺寸(長(zhǎng)×寬)不小于333×240mm，根據(jù)強(qiáng)度計(jì)算結(jié)果及嵌入件6的規(guī)格，側(cè)圍長(zhǎng)邊厚度22mm(預(yù)浸料厚度8mm，PVC泡沫厚度14mm),短邊厚度38mm(預(yù)浸料厚度8mm，PVC泡沫厚度30mm)。中縱梁厚度22mm(預(yù)浸料厚度8mm，PVC泡沫厚度14mm)。連接點(diǎn)處需進(jìn)行局部加強(qiáng)，加強(qiáng)布10厚度為3mm，材料為T300碳纖維布/YPH-42T環(huán)氧樹脂。隔框厚度20mm(預(yù)浸料厚度8mm，PVC泡沫厚度12mm)。底板厚度5mm。

上述各部件的具體制造方法如下：

(1)側(cè)圍4：側(cè)圍是T300碳纖維布/YPH-42T環(huán)氧樹脂預(yù)浸料鋪層結(jié)構(gòu)，選用真空袋方式成型；在模具型腔表面及分型面上涂抹脫模劑為美國(guó)AXEL公司的XTEND 19RSS，并在脫模劑揮發(fā)干燥后開始鋪層操作，先鋪放碳纖維預(yù)浸布，然后在上面鋪放聚氨酯膠膜，將加工好的PVC泡沫夾層鋪放在膠膜上，再在PVC泡沫夾層上鋪放一層聚氨酯膠膜，然后繼續(xù)鋪放碳纖維預(yù)浸布，對(duì)鋪層結(jié)構(gòu)進(jìn)行修整后依次鋪放隔離膜和吸膠棉，然后在模具外套真空袋，進(jìn)行抽真空，最后放入烘箱中進(jìn)行固化，固化的工藝見圖5，固化結(jié)束后，將側(cè)圍毛坯從模具中脫出，對(duì)毛坯進(jìn)行打磨修銼，去除毛刺及尖邊。

聚氨酯膠膜，PVC泡沫夾層，隔離膜和吸膠棉均為市場(chǎng)可以直接買到的產(chǎn)品。

(2)中縱梁5：中縱梁是T300碳纖維布/YPH-42T環(huán)氧樹脂預(yù)浸料鋪層結(jié)構(gòu)，其采用真空袋方式成型步驟與(1)側(cè)圍相同；

(3)隔框7：隔框材料為GDUD400玻璃纖維/ERPIQ環(huán)氧樹脂預(yù)浸料鋪層結(jié)構(gòu)，除脫模改為模具表面鋪貼一層脫模布外，其余真空袋方式成型步驟均與(1)側(cè)圍相同；

(4)底板3：底板為層合板結(jié)構(gòu)，材料為GDUD400玻璃纖維/ERPIQ環(huán)氧樹脂預(yù)浸料，選用真空袋方式成型；在模具型腔表面鋪貼一層脫模布，然后開始鋪層操作，用玻璃纖維預(yù)浸布鋪放后，再依次鋪放隔離膜和吸膠棉，然后將模具放入真空袋中進(jìn)行抽真空，最后放入烘箱中進(jìn)行固化，固化的工藝見圖5，固化結(jié)束后，將座艙艙體毛坯從模具中脫出，對(duì)毛坯進(jìn)行打磨修銼，去除毛刺及尖邊；

(5)裝配：將側(cè)圍固定，通過工裝定位將中縱梁與側(cè)圍連接，中縱梁與側(cè)圍連接形式為膠鉚連接；連接面涂膠，并用抽芯鉚釘8進(jìn)行連接；隔框與側(cè)圍及中縱梁采用膠接連接，通過工裝定位將隔框與側(cè)圍及中縱梁進(jìn)行連接，連接面涂膠。最后將底板與以上部件采用連接面涂膠進(jìn)行膠接連接。

連接面涂膠9具體為愛牢達(dá)2015；

(6)連接點(diǎn)：側(cè)圍和中縱梁上的連接點(diǎn)采用預(yù)埋嵌入件式結(jié)構(gòu)，嵌入件采用內(nèi)螺紋鋼質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)件，待(5)裝配后的托盤主體完全固化后預(yù)埋嵌入件，首先通過鉆模確定所有連接點(diǎn)位置，然后將連接點(diǎn)位置處鋪層及泡沫夾層切除，用17#填料11填補(bǔ)泡沫切除區(qū)域，將嵌入件塞進(jìn)填料中，螺紋孔面與填料塊平齊，用鉆模確定螺紋孔位置后，壓實(shí)填料，最后在表面糊加強(qiáng)布，加強(qiáng)布的厚度為3mm，加強(qiáng)布的材料為T300碳纖維布/YPH-42T環(huán)氧樹脂，并將螺紋孔處鉆透。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。