用于FSAE賽車車身和駕駛員座椅的玻璃纖維增強板件研究

用于FSAE賽車車身和駕駛員座椅的玻璃纖維增強板件研究

UdayakumarRajamanickam et al.SAE 2015-01-0727.

編譯：王祥

車身板件是汽車最重要的部分之一，其通常由金屬板件通過沖壓制成。車身板件可以為駕駛員提供保護，免受沖擊傷害。同時，車身板件的外觀往往也是影響消費者購買車輛的一項重要因素。目前，汽車工程師學會將高強度、輕質量和低成本作為汽車覆蓋件的發展方向，在滿足上述要求的各種材料中，玻璃纖維是最具潛力的一種材料。本文以FSAE賽車為例，研究將玻璃纖維增強板件應用在車身板件和駕駛員座椅中的可行性。

FSAE是由各國汽車工程師協會舉辦的面向大學生的方程式賽車比賽，各參賽隊伍設計和制造出的賽車即稱為FSAE賽車。文中選擇玻璃纖維增強材料，主要是由于其與碳纖維相比成本較低；與金屬材料相比，其在體積、強度和質量上都具有優勢，同時其具有耐刮傷、耐沖擊、易成型以及不會生銹和腐蝕。進行設計時，FSAE賽車采用鋼空間框架結構，車身板件采用玻璃纖維增強材料。玻璃纖維增強板件在一個與產品形狀相同的模具內制造完成。先使用脫模劑對玻璃纖維增強板件的表面進行處理；之后將甲基過氧化甲乙酮與間苯型膠衣按比例充分混合（前者質量比為2%），并將混合后的溶劑涂布在板件表面，使板件表面形成光滑的防刮層。對座椅形狀進行設計時，先通過木板支撐，利用紙板制造座椅的基本模具；之后根據駕駛員的舒適性和尺寸設計座椅參數。座椅模具設計完成后進行座椅制造，制造時依據座椅模具設計，采用玻璃纖維增強板件作為支撐，其余處填充聚氨酯泡沫。

將纖玻璃維增強板件應用在汽車上可為汽車生產商提供較大的靈活性，易于實現汽車定制業務，整個制造過程消除了數控機床的使用，降低了生產成本，因而是可行的。