[发明专利]一种一体复合材料发动机罩及其制备工艺

说明书

一种一体复合材料发动机罩及其制备工艺，属于汽车发动机罩技术领域，该一体复合材料发动机罩，包括由面品层和玻璃纤维织向交叉排布的连续玻纤复合片材热压复合形成的承载结构，承载结构远离面品层的一面热压注塑形成加强筋层，本发明的有益效果是，本发明实现了发动机罩的结构一体化，减少了制造工序，降低了制造成本，保证产品在满足行人保护的同时具有较高的尺寸稳定性，同时提高了涂装性能和环保等级。

技术领域

本发明涉及汽车发动机罩技术领域，尤其涉及一种一体复合材料发动机罩及其制备工艺。

背景技术

目前新能源汽车广泛应用复合材料在整车外覆盖件上，其中乘用车发动机机罩多采用以聚丙烯(PP)为基材加工制作，因PP材料的线膨胀系数大造成产品几何尺寸精度不稳定，且随环境温度变化，整车外覆盖件之间配合的间隙和面差波动很大，严重影响顾客的感知质量。当前的发动机罩产品由内板、外板两部分构成，内、外板之间通过胶粘连接，由于内外板通常采用不同材料制成，其线膨胀系数不同，在冷热交变服役工况下，易造成A级曲面面品质量差等问题。且现有产品结构及制造工艺存在多件化、多工序等特点，提高了制造成本，延长了制造周期，而且粘胶工艺存在较大的环保风险。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种一体复合材料发动机罩及其制备工艺，实现了结构一体化，减少了制造工序，降低了制造成本，保证产品在满足行人保护的同时具有较高的尺寸稳定性，同时提高了涂装性能，达到了A级曲面要求。

为实现上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：所述一体复合材料发动机罩，包括由面品层和玻璃纤维织向交叉排布的连续玻纤复合片材热压复合形成的承载结构，所述承载结构远离所述面品层的一面热压注塑形成加强筋层。

所述连续玻纤复合片材包括沿着所述面品层的表面依次层叠设置的单向连续玻纤复合层Ⅰ、单向连续玻纤复合层Ⅱ和双向连续玻纤复合层，所述单向连续玻纤复合层Ⅰ和单向连续玻纤复合层Ⅱ内的玻璃纤维织向交叉排布。

所述单向连续玻纤复合层Ⅰ包括单向玻纤编织片层Ⅰ及其表面浸渍包覆的经化学接枝改性形成的PP料层Ⅰ，所述单向连续玻纤复合层Ⅰ的厚度设置为0.25～1mm，所述单向连续玻纤复合层Ⅰ中玻璃纤维的质量分数为10％～30％。

所述单向连续玻纤复合层Ⅱ包括单向玻纤编织片层Ⅰ及其表面浸渍包覆的PP料层Ⅱ，所述单向连续玻纤复合层Ⅱ的厚度设置为0.25～1mm，所述单向连续玻纤复合层Ⅱ中玻璃纤维的质量分数为10％～30％。

所述双向连续玻纤复合层包括双向玻纤编织片层及其表面浸渍包覆的PP料层Ⅲ，所述双向玻纤编织片层中玻璃纤维织向交叉排布，所述双向连续玻纤复合层的厚度设置为0.25～1mm，所述双向连续玻纤复合层中玻璃纤维的质量分数为20％～60％。

所述面品层包括PC片材及其上喷涂的漆膜层，所述PC片材设置为未添加玻璃纤维的PC片材或添加5％～10％质量分数的玻璃纤维的PC片材。

所述加强筋层由长玻纤增强PP材料热压注塑成型，所述加强筋层设置为网状加强筋，所述加强筋层的高度设置为10～60mm，所述加强筋层中每条条状筋的厚度设置为1～4mm。

所述发动机罩的线膨胀系数为7.63×10^-6～14.2×10^-6m/(m·k)，扭转刚度为50～110N·mm/deg，横向刚度为0～1mm，角刚度为50～110N/mm。

一种一体复合材料发动机罩的制备工艺，包括以下步骤：

步骤1：将面品层、连续玻纤复合片材层叠铺设后裁切成预设的形状；

步骤2：将裁切成型的层叠片材定位后进行烘烤软化；

步骤3：将软化后的层叠片材放置在热压模具中定位后进行合模预压；