房车一体成型外壳结构及其加工方法技术领域
本发明涉及车辆零部件领域，尤其涉及房车外壳结构及其加工方法。
背景技术
房车是一种集汽车与住宅为一体的特种车辆，又称为旅居车或宿营车，是家庭外出休假、旅游、聚会等活动必不可少的工具，房车应用广泛，还可以用来满足野外作业或者外出公务时的住宿、饮食、会客、会议、娱乐和淋浴等需要。随着社会经济的发展，人民的生活水平不断提高，对舒适、休闲的生活方式越来越向往，房车逐渐走进千家万户。
现有的房车外壳由于受制造工艺的限制，往往采用拼接工艺，该工艺防水性能差，人工成本较高，并且生产耗时长，生产加工过程中花费的人力是惊人的，导致整体成本高昂，另外外壳本身的性能也不能很好的满足房车的使用要求，比如平整度、强度、隔音效果、保温效果、吸能效果、重量、阻燃效果等。另一方面，现有的大部分的房车外壳都是采用龙骨架受力，不仅强度差，而且共振大，影响了房车外壳的结构强度和使用寿命。
发明内容
本发明针对目前房车外壳存在的上述不足，提供一种房车一体成型外壳结构及其加工方法。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种房车一体成型外壳结构及其加工方法。
房车一体成型外壳结构，包括两层玻璃钢层，以及设置在两层玻璃钢层之间的结构泡沫层，所述的玻璃钢层为树脂与纤维层交替设置的复合层，所述的结构泡沫层上设置有供树脂穿过的孔和/或槽。
作为优选的实施案例，所述每层玻璃钢层为四层树脂和三层纤维层交替设置的复合层，树脂渗透进纤维层，形成稳固的整体。
所述的纤维层为网毡或者毛毡。
所述的结构泡沫层为PMI泡沫层，其上均匀布置有贯通的孔，所述的结构泡沫层表面还开设有规则延伸的槽，树脂渗透进孔和槽，将两层玻璃钢层和结构泡沫层连接成稳固的整体。
所述的玻璃钢层厚度在2.5mm以上，所述的结构泡沫层厚度在30mm以上。
进一步地，所述孔呈螺旋状延伸并穿透结构泡沫，其孔径两端大，中间小，所述槽呈分支状延伸并均匀布置在结构泡沫层的表面。
房车一体成型外壳结构的加工方法，包括以下步骤：
制作母模，并且调配好树脂，加工结构泡沫；
在模具上刷脱模剂；
喷胶衣；
涂树脂，铺纤维层，用钢辊压紧，重复该过程，再涂树脂，使该层玻璃钢层厚度达到2.5mm以上；
在树脂没干的情况下，贴结构泡沫，并涂树脂，使树脂渗透进结构泡沫；
涂树脂，铺纤维层，用钢辊压紧，重复该过程，再涂树脂，使该层玻璃钢层厚度达到2.5mm以上；
固化后，根据需要进行多次糊制或脱模修整，制得成品。
进一步，所述的结构泡沫上规则加工有供树脂穿透的孔，所述孔呈螺旋状延伸并穿透结构泡沫，其孔径两端大，中间小。
进一步，所述的结构泡沫表面加工有呈分支状延伸并均匀布置的槽。
通过以上技术方案，本发明相较于现有技术具有以下技术效果：整个房车外壳一体成型，壳体强度高，抗冲击能力强，保温并且重量轻，且制作方便简单，效率高；采用结构泡沫尤其是PMI泡沫并设置孔或/和槽，使得壳体形成一个紧密的整体，具有隔热、隔音、硬度高等特点，延长了其使用寿命。
附图说明
较佳实施例
图1为本发明的外壳结构一种实施例；
图2为本发明的外壳结构第二种实施例；
图3为本发明的外壳结构的第三种实施例。
图中：1、玻璃钢层，101、树脂，102、纤维层，2、结构泡沫层，3、孔，4、槽。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
请参阅图1至图3。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及其他用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
实施例一：
参阅图1所示，为本发明的外壳结构一种实施例。它包括两层玻璃钢层1，以及设置在两层玻璃钢层1之间的结构泡沫层2，玻璃钢层1为树脂101与纤维层102交替设置的复合层。每层玻璃钢层1为四层树脂101和三层纤维层102交替设置的复合层，树脂101渗透进纤维层102，形成稳固的整体，而玻璃钢层1厚度在2.5mm以上，结构泡沫层厚度在30mm以上，纤维层102为网毡或者毛毡。
结构泡沫是一种可以作为各种复合材料的夹芯结构，主要用来增加刚度、减轻重量。结构泡沫材料还具有吸水性低、隔音绝热效果好等特性，使其成为要求具有高强度和低密度领领域理想材料，常见的结构泡沫材质为聚氨酯(PUR)、聚苯乙烯(PS)、聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)、酚醛树脂(PF)、聚甲基丙烯酰亚胺（PMI）等。
本发明中，优选结构泡沫材质为PMI，是一种轻质高强度的硬质泡沫塑料，具有100%的闭孔结构，其均匀交联的孔壁结构可赋予其突出的结构稳定性和优异的力学性能。主要应用在航空航天、雷达天线外罩、CT医疗床板、风电直升机桨叶、高速列车、甚至建筑材料中，是目前同等密度条件下最硬的结构芯材。在相同密度的泡沫中，PMI泡沫的强度和刚度是所有泡沫中最高的。在许多使用条件要求较高的情况下，可以使用PMI泡沫作为先进复合材料夹层结构的芯材，例如：航天、航空、铁路机车和船舶等。PMI泡沫作为夹芯材料时，可采用Scrimp法、纤维缠绕法、加压铸造法等方法制造复合材料。PMI泡沫具有比重小、耐高温、低介电常数与损耗、抗压强度高、比强度高、抗疲劳和蠕变性能好等优点，可实现与预浸料一步固化的工艺；同时具有优良的二次加工性能，可通过加热成型不同曲面形状的制品。在本实施例的使用要求上，优选闭孔硬泡、密度在80g/m3以上的PMI材质。
实施例二：
参照图2所示，它包括两层玻璃钢层1，以及设置在两层玻璃钢层1之间的结构泡沫层2，玻璃钢层1为树脂101与纤维层102交替设置的复合层。每层玻璃钢层1为四层树脂101和三层纤维层102交替设置的复合层，树脂101渗透进纤维层102，形成稳固的整体，而玻璃钢层1厚度在2.5mm以上，结构泡沫层厚度在30mm以上，纤维层102为网毡或者毛毡。
结构泡沫层2上均匀布置有贯通的孔3，树脂101渗透进孔3，将两层玻璃钢层1和结构泡沫层2连接成稳固的整体。孔3采用钻头直径为2-3mm的电钻加工，均匀分布在结构泡沫层2上，便于树脂101在结构泡沫层2上的渗透。其他与上例中已说明，在此不予赘述。
实施例三：
参照图3所示，它包括两层玻璃钢层1，以及设置在两层玻璃钢层1之间的结构泡沫层2，玻璃钢层1为树脂101与纤维层102交替设置的复合层。每层玻璃钢层1为四层树脂101和三层纤维层102交替设置的复合层，树脂101渗透进纤维层102，形成稳固的整体，而玻璃钢层1厚度在2.5mm以上，结构泡沫层厚度在30mm以上，纤维层102为网毡或者毛毡。
结构泡沫层2除了均匀布置有贯通的孔3，还开有规则延伸的槽4，槽4采用切割的方式加工。孔3和槽4交错布局，除了增大结构泡沫的强度外，还便于树脂101在结构泡沫上的渗透，进一步方便地将结构泡沫层2两边的玻璃钢层1加固，从而提高壳体的物理特性。
结构泡沫层主要作用为隔热隔音，在本实施例中，为了提高结构泡沫层的缓冲性能，达到提高房车外壳强度、耐用度及抗撞击能力的目的，还可以进一步将孔3加工，所述孔3呈螺旋状延伸并穿透结构泡沫，其孔径两端大，中间小，所述槽4呈分支状延伸并均匀布置在结构泡沫层的表面。从而更好的将两层玻璃钢层1连接，使得壳体成为一个整体。实验证明，将孔3设置成螺旋状，将槽4设置成分支状，比将孔3和槽4设置成普通的直线形，壳体材料的强度和抗冲击性提高了30%-50%，具有非常明显的提升效果。
作为可选的实施方式，所述外壳结构包括两层玻璃钢层1，设置在两层玻璃钢层1之间的结构泡沫层2，以及夹合结构，所述夹合结构包括设置在外壳结构预留孔洞处、外壳边缘的金属边框，以及设置在外壳结构应力集中处的金属卡爪。所述金属卡爪通过微孔连接外壳结构的内外两面，并在两面分别设置夹紧外壳结构的卡爪，卡爪之间通过穿过微孔的销轴连接锁紧，从而达到分散应力，提高外壳结构强度的目的。
房车一体成型外壳结构的加工方法，包括以下步骤：
1）制作母模，并且调配好树脂，加工结构泡沫；
2）在模具上刷脱模剂；
3）喷胶衣；
4）涂树脂，铺纤维层，用钢辊压紧，重复该过程，再涂树脂，使该层玻璃钢层厚度达到2.5mm以上；
5）在树脂没干的情况下，贴结构泡沫，并涂树脂，使树脂渗透进结构泡沫；
6）涂树脂，铺纤维层，用钢辊压紧，重复该过程，再涂树脂，使该层玻璃钢层厚度达到2.5mm以上；
7）固化后，根据需要进行多次糊制或脱模修整，制得成品。
在步骤1）中，母模的制作步骤为：首先根据车型外壳制作木模，通过刮灰、打磨、做平，制得1比1的公模，在公模上打蜡，刷脱模剂，然后在公模上依次涂树脂，铺纤维层，用钢辊压紧，重复该过程，再涂树脂，固化脱模后，制得玻璃钢材质的母模。母模可以重复使用。
在步骤1）中，树脂101采用玻璃钢树脂和填料比例配合而成，在20度至30度下进行。玻璃钢树脂为按重量百分比为70，采用环氧树脂、聚胺树脂或者酚醛树脂等；填料为按重量百分比30，采用滑石粉和石英砂，还有固化剂等，优选地，固化剂采用过氧化甲乙酮，重量百分比为4，也可采用按重量百分比为10的乙二胺作为固化剂。
在步骤1）中，结构泡沫的加工方法为，在所述的结构泡沫上规则加工供树脂穿透的孔，所述孔呈螺旋状延伸并穿透结构泡沫，其孔径两端大，中间小。在所述的结构泡沫表面加工呈分支状延伸并均匀布置的槽。然后将加工的结构泡沫裁剪尺寸形状，使之与壳体的模适配。
在步骤3）中，胶衣主要作用是对玻璃钢制品的表面装饰和对结构层的保护。可以采用型号为8373-w-9910的胶衣，增强玻璃钢层表面性能。
在步骤7）中，固化除了玻璃钢和树脂本身内添加的固化剂外，还包括借助外力固化。具体来说如下：在制作母模时，公模的外部设有加强肋板，使得整个公模结构稳定，强度较高。因此，在外力施加固化阶段，可在玻璃钢外壳内表面安装支撑板，在玻璃钢外壳垂直方向施力加固。
综上所述，本发明整个房车外壳一体成型，壳体强度高，抗冲击能力强，且制作方便简单，效率高，保温并且重量轻；采用结构泡沫尤其是PMI泡沫并设置孔或/和槽，使得壳体具有隔热、隔音硬度高等特点，使用寿命更长。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。