一种基于纳米注塑工艺的复合材料仪表板横梁的制作方法

本申请涉及汽车仪表板横梁的，具体而言，涉及一种基于纳米注塑工艺的复合材料仪表板横梁。

背景技术：

1、汽车仪表台横梁是汽车内部的一个重要组成部分，通常位于驾驶员和前排乘客的座位之前，紧靠车辆前挡风玻璃下方。汽车仪表板横梁总成与汽车车身连接，它承载着汽车转向系统、空调系统、电器件系统、副驾驶安全气囊系统，是汽车零部件中较为重要的结构之一。

2、随着汽车轻量化技术越来越被重视，使用轻量化复合材料可使产品具有优异结构性能与优秀的减重效果，应用于燃油车可降低油耗、降低排放量，应用于新能源车可提升续航里程，环保节能，降低客户的续航焦虑，因此复合材料仪表台横梁的应用逐渐开始受到主机厂青睐。

3、目前仪表台横梁主要分为两种形式，一种仪表台横梁的主管梁采用截面为封闭式的铝制长条形状，塑料支架注塑在在铝制管梁上，该结构性能好，但制造难度及成本相对较高；第二种仪表台横梁的主管梁采用截面为u形开口式的钢制长条形状，这种结构制造难度及成本较低，制造节拍短，但是与之连接的塑料支架与钢制管梁连接能力较差；而且第二种仪表台横梁的整体模态、转向系统模态、扭转刚度等性能的表现远低于传统钢制横梁系统，性能的减弱造成了客户应用焦虑。所以，随着市场竞争的加剧和客户对产品性能要求的提高，急需研发一种具备高性能、低成本的复合材料仪表横梁装置来满足市场需求。

技术实现思路

1、本申请的目的在于：提供了一种基于纳米注塑工艺的复合材料仪表板横梁，解决传统成型工艺中钢制u型管梁整体模态、转向系统模态、扭转刚度等性能低，塑料件支架与钢制管梁连接能力差的问题。

2、本申请的技术方案是：提供了一种基于纳米注塑工艺的复合材料仪表板横梁，仪表板横梁包括主管梁和拓展支架；

3、拓展支架嵌套在主管梁上；

4、主管梁设为一体式横梁，主管梁包括第一主管梁和第二主管梁，主管梁的中部设为第一主管梁，两个第二主管梁位于第一主管梁的两端；第一主管梁的截面为半封闭截面，第二主管梁的截面为全开口截面。

5、上述任一项技术方案中，进一步地，第一主管梁的截面a的底边中部具有开口，底边开口长度d2为所述截面a底边长度d1的三分之一。

6、上述任一项技术方案中，进一步地，截面a的底边的内角α大于45度且小于80度。

7、上述任一项技术方案中，进一步地，截面a为中心对称，截面a中心对称处设有折弯连接缝。

8、上述任一项技术方案中，进一步地，拓展支架包括仪表板支架、转向管柱支架、车身支架、连接支架和中通支架；主管梁上固定连接仪表板支架、转向管柱支架、车身支架、连接支架和中通支架。

9、上述任一项技术方案中，进一步地，第一主管梁连接转向管柱支架、连接支架和中通支架；第二主管梁连接仪表板支架和车身支架。

10、上述任一项技术方案中，进一步地，主管梁上通过螺栓固定仪表板支架、转向管柱支架、车身支架、连接支架和中通支架。

11、上述任一项技术方案中，进一步地，仪表板支架、转向管柱支架、车身支架、连接支架和中通支架与主管梁通过一体注塑工艺连接。

12、本申请的有益效果是：

13、本申请中的技术方案采用高强钢复杂截面辊压成型工艺，克服了传统成型工艺中钢制u型管梁整体模态、转向系统模态、扭转刚度等性能低的问题，可在料厚减薄、截面腔体面积减小的情况下可有效提升总成的强度、刚度、模态等性能；既能保持轻量化又能保持性能及成本要求的市场需求。

14、优选的，采用纳米注塑技术工艺与高强钢复杂截面辊压成型工艺，与传统的金属和塑料的结合不同，纳米注塑工艺将金属与塑料在纳米尺度上的结合，具有更高的结合力。相对传统制造方式有更好的连接性能并且产品可以简化产品结构做的更薄、更轻量化，有效解决市场主流的仪表台横梁主梁不能有效平衡高性能、轻量化、集成化、低成本的之间问题。

技术特征：

1.一种基于纳米注塑工艺的复合材料仪表板横梁，其特征在于，所述仪表板横梁包括主管梁(1)和拓展支架；

2.如权利要求1所述的基于纳米注塑工艺的复合材料仪表板横梁，其特征在于，所述第一主管梁(101)的截面a的底边中部具有开口，底边开口长度d2为所述截面a底边长度d1的三分之一。

3.如权利要求2所述的基于纳米注塑工艺的复合材料仪表板横梁，其特征在于，所述截面a的底边的内角α大于45度且小于80度。

4.如权利要求2所述的基于纳米注塑工艺的复合材料仪表板横梁，其特征在于，所述截面a为中心对称，截面a中心对称处设有折弯连接缝。

5.如权利要求1所述的基于纳米注塑工艺的复合材料仪表板横梁，其特征在于，所述拓展支架包括仪表板支架(2)、转向管柱支架(3)、车身支架(4)、连接支架(5)和中通支架(6)；所述主管梁(1)上固定连接所述仪表板支架(2)、所述转向管柱支架(3)、所述车身支架(4)、所述连接支架(5)和所述中通支架(6)。

6.如权利要求5所述的基于纳米注塑工艺的复合材料仪表板横梁，其特征在于，所述第一主管梁(101)连接所述转向管柱支架(3)、所述连接支架(5)和所述中通支架(6)；所述第二主管梁(102)连接所述仪表板支架(2)和所述车身支架(4)。

7.如权利要求6所述的基于纳米注塑工艺的复合材料仪表板横梁，其特征在于，所述主管梁(1)上通过螺栓固定所述仪表板支架(2)、所述转向管柱支架(3)、所述车身支架(4)、所述连接支架(5)和所述中通支架(6)。

8.如权利要求6所述的基于纳米注塑工艺的复合材料仪表板横梁，其特征在于，所述仪表板支架(2)、所述转向管柱支架(3)、所述车身支架(4)、所述连接支架(5)和所述中通支架(6)与所述主管梁(1)通过一体注塑工艺连接。

技术总结本申请公开了一种基于纳米注塑工艺的复合材料仪表板横梁，仪表板横梁包括主管梁和拓展支架；拓展支架嵌套在主管梁上；主管梁设为一体式横梁，主管梁包括第一主管梁和第二主管梁，主管梁的中间设为第一主管梁，两个第二主管梁位于第一主管梁的两端；第一主管梁的截面为半封闭截面，第二主管梁的截面为全开口截面。通过本申请中的技术方案，克服了传统成型工艺中钢制U型管梁整体模态、转向系统模态、扭转刚度性能低，塑料件支架与钢制管梁连接能力差的问题。技术研发人员：朱鑫受保护的技术使用者：湖南湖大艾盛汽车零部件装备制造有限公司技术研发日：20231222技术公布日：2024/6/23