[发明专利]一种大批量低成本纤维增强树脂基复合材料汽车轮毂的材料形态与制造工艺

摘要

本发明公开一种大批量低成本纤维增强树脂基复合材料汽车轮毂的材料形态及制造工艺，适应于低成本、大批量制造纤维增强树脂基复合材料制件。本工艺是将纤维直接与热固性或热塑性树脂浸润，制备成纤维丝束预浸带，然后离线或在线短切，制备成短切丝束预浸带，可以是散片或片状模塑料或团状模塑料；将散片或片状材料手动或自动铺放到预成型模具中，形成轮毂的基本形态；手动或自动把预成型的坯料放到到模压机模具，加压并加热并快速固化，脱模，将轮毂取出，修毛边及涂装，得到复合材料汽车轮毂。用该材料形态与工艺制备的汽车轮毂结构设计灵活简单、力学性能高、低成本、大批量生产容易，非常适合汽车的轻量化。

主权项

一种大批量低成本纤维增强树脂基复合材料汽车轮毂的材料形态及制造工艺，其特征在于：对碳纤维、玻纤及芳纶等纤维丝束直接浸润树脂，形成丝束预浸带；然后离线或在线短切，短切料可以以散片的形态存在，也可是散片随机铺放形成的片状模塑料，还可以是散片堆积成为BMC形态；三种形态中，既可以是单一品种的纤维，也可以是纤维混杂；该材料可在室温下储存1个月以上；三种形态中，短切丝束预浸带是随机方向分布的，没有明确与明显的取向性，这个在设计上，可以借用均值材料的设计思路；利用散片、片状模塑料或团状模塑料在预成型模具上铺放，采用气动或液压对材料预成型，或者直接铺放到模压机的模具中，直接成型；采用特殊设计的模具，可以实现模压机对轮毂的轮辐及轮辋部分的整体成型；轮辋的模具可以是2‑10个圆弧形模具组成，合模后共同形成轮辋的外圆面；轮辋部分的模压力主要是通过向上或向下的液压力转换从轮辋径向向心力完成，上模具具有两个部分，一个负责对轮辐施压成型，一个负责通过与轮辋的外圆模具组合的锥面施压，形成对外圆模具组合的径向向心力，这些轮辋部分的模具也可借助径向的其他气压或液压力；液压机合模，加温，固化时间小于10分钟，材料在模腔内是低流动；特殊设计的脱模设计，便于复杂形状的轮毂顺利脱模；手动或自动取出轮毂，去毛边，涂装，完成轮毂的制备。