[发明专利]一种纤维增强复合材料汽车顶盖的生产方法

说明书

技术领域

本发明属于汽车工业和复合材料领域，具体地，涉及一种纤维增强复合材料汽车顶盖连续自动化生产方法。

背景技术

由于全球变暖的温室效应和日益突出的能源危机，节能与环保成为世界各国汽车工业面临的最重要的命题。汽车轻量化技术是为新能源汽车和传统内燃机汽车节省能源消耗，降低环境污染的有效技术途径之一。纤维增强复合材料具有高比强度、高比模量、抗疲劳、耐腐蚀、可设计性强等一系列优异性能，近年来已成为汽车工业领域的轻量化主流技术趋势。

当前，世界主要汽车制造商在未来汽车技术蓝图中，都大量地采用纤维复合材料，尤其是碳纤维复合材料，来实现轻量化和高比性能质的突破。福特公司研究表明，合理设计的复合材料可以将零部件减少80％，加工费用相对钢材降低60％，粘结费用相对焊接减少25％到40％，且复合材料结构表现出极好的韧性和抗冲撞性能。权威研究显示，若汽车整车重量降低10%，燃油效率可提高6%—8%；汽车整备质量每减少100公斤，百公里油耗可降低0.3—0.6升。从行驶性能和碰撞安全性方面来看，汽车轻量化后加速性提高，制动距离减小，碰撞时惯性减小，车辆控制灵敏性、稳定性、噪声振动方面也均有改善。

然而，目前纤维复合材料汽车制件在汽车上的规模化应用受到很大的限制，主要是其连续自动化的量产技术未突破，现有的制备技术如手糊、传统RTM成型、真空辅助注射成型方法等，成型周期长、人工劳动密集、生产效率低下、自动化程度低、产品质量不稳定，无法满足汽车工业对零部件的大批量需求。

综上所述，本领域迫切需要开发一种生产周期短、生产效率高的可连续、自动化生产纤维增强复合材料汽车制件的生产方法。

发明内容

本发明的技术目的是针对上述现有技术中存在的不足，提供一种生产周期短、生产效率高的纤维增强复合材料汽车顶盖的连续自动化生产方法。

在本发明第一方面中，提供了一种纤维增强复合材料汽车顶盖的生产方法，其包括步骤：

(1)汽车顶盖纤维预制件的制备

定型纤维织物后，裁剪纤维织物；将裁剪后的纤维织物通过机械装置转入用于制备汽车顶盖纤维预制件的第一模具后，合模，加压；然后开模、脱模，取出汽车顶盖纤维预制件，待用；

(2)汽车顶盖的制备

(2.1)将步骤(1)制得的汽车顶盖纤维预制件通过机械装置转入用于制备汽车顶盖的第二模具后，合模；

所述的第二模具包括：上模具、下模具、注胶口以及出胶口；

其中，所述的下模具位于所述上模具的下方，且当所述的下模具与所述上模具闭合时，两者共同形成一模腔，所述模腔用于制造汽车顶盖；在所述模腔周边具有一闭合的树脂流道；

所述的注胶口用于灌入树脂，其位于所述上模具的侧面或上表面或下模具的侧面，与所述树脂流道相互连通，且注胶口和树脂流道同时位于上模具或同时位于下模具；

所述的出胶口用于排出树脂，其位于所述上模具上并贯穿所述上模具；

(2.2)从注胶口注入和/或吸入树脂，树脂通过注胶口进入树脂流道，然后通过树脂流道进入模腔，从而完成树脂的灌注；

(2.3)完成树脂的灌注后，固化树脂，然后开模、脱模，取出汽车顶盖制品；

(2.4)将步骤(2.3)制得的汽车顶盖制品进行后固化处理，再进行修边、打磨，得到纤维增强复合材料汽车顶盖。

在另一优选例中，所述的树脂流道位于模腔周边且位于下模具的上表面。

在另一优选例中，所述的树脂流道位于模腔周边且位于上模具的下表面。

在另一优选例中，所述的定型纤维织物包括步骤：在纤维织物上喷撒定型剂或定型粉，从而定型纤维织物。

在另一优选例中，所述的裁剪纤维织物包括步骤：按照所述第一模具的表面尺寸裁剪纤维织物。

在另一优选例中，所述的出胶口位于远离注胶口且略偏离上模具中心的部位。

在另一优选例中，步骤(1)中，所述的第一模具包括：下模具和上模具；其中，所述的下模具位于所述的上模具的下方，且所述的下模具与该上模具闭合时两者共同形成一模腔，所述模腔用于制造汽车顶盖纤维预制件。

在另一优选例中，步骤(1)或步骤(2.3)所述的脱模，通过以下脱模装置实现：

(a)带有一个或多个吸盘的装置；和/或

(b)设置在下模具的一个或多个顶出杆。

在另一优选例中，所述的顶出杆带有气门嘴。

在另一优选例中，所述树脂流道的宽度为2-30mm(较佳地为5±2mm)，且深为0.5-5mm(较佳地为2±1mm)。