[发明专利]碳纤维复合材料汽车水箱上横梁及其制作方法

权利要求书

1.一种碳纤维复合材料汽车水箱上横梁，其特征在于，该水箱上横梁结构至少包括：梁体、梁翼、第一翼翅、第二翼翅、侧边、梁冠；在真空状态下，树脂浸润碳纤维织物后压力成型。

2.根据权利要求1所述的碳纤维复合材料汽车水箱上横梁，其特征在于，所述水箱上横梁材质为碳纤维T300+5028树脂复合材料，厚度为3.0mm，重量为0.4kg。

3.根据权利要求1所述的碳纤维复合材料汽车水箱上横梁，其特征在于，所述上横梁的梁体顶面中部为平整面结构，所述梁体的两侧边加长4-8mm。

4.根据权利要求3所述的碳纤维复合材料汽车水箱上横梁，其特征在于，所述梁体两侧对称设置有梁翼，在两个所述梁翼上对称设置有圆滑过渡的所述第一翼翅、所述第二翼翅，所述第一翼翅、所述第二翼翅为连贯的圆弧棱线。

5.根据权利要求4所述的碳纤维复合材料汽车水箱上横梁，其特征在于，所述梁翼上设置有平整面梁冠。

6.一种碳纤维复合材料汽车水箱上横梁的制作方法，其特征在于，制作至少包括所述梁体、所述梁翼、所述第一翼翅、所述第二翼翅、所述侧边、所述梁冠的水箱上横梁结构，其制作方法至少包括：1）选材；2）铺层；3）密封；4）抽真空；5）树脂导入；6）固化及脱模工艺步骤；其中

步骤1）选材；

所述碳纤维材料选用日本东丽T300碳纤维织物，所述树脂选用中低温的快速固化5028环氧树脂体系为原材料，其中碳纤维织物的含量（重量百分比）为50-60%，环氧树脂材料的含量为40-50%。

7.根据权利要求6所述的碳纤维复合材料汽车水箱上横梁的制作方法，其特征在于，为实现上述水箱上横梁结构，所述制作方法至少还包括以下步骤：

步骤2）铺层；

选取十层3K东丽T300碳纤维织物布，在已清洁和涂覆脱模剂的水箱上横梁模具中先进行碳纤维织物铺层平整铺设，选择标准铺层角度为0°、45°、-45°和90°；

第一层碳纤维织物对应于上横梁的外表面，在第一层0°铺层上面进行90°方向的第二层铺层，然后自下而上依次是第三层为45°方向的铺层，第四层为-45°方向铺层，第五层为0°铺层，第六层为0°铺层，第七层为-45°方向铺层，第八层为45°方向铺层，第九层为90°方向铺层，第十层为0°铺层，将碳纤维织物在模具上压紧；每一铺层单层厚度为0.3mm。

8.根据权利要求7所述的碳纤维复合材料汽车水箱上横梁的制作方法，其特征在于，为实现上述水箱上横梁结构，所述制作方法至少还包括以下步骤：所述步骤2）铺层之后进行

步骤3）密封；

按次序在铺好后的碳纤维织物上依次铺设脱模布、导流网、导流管，在模具的边缘打密封胶带，布置抽真空抽气导管、树脂进料口导入管，然后在真空袋边缘处使用真空膜、胶带密封好，确保整个系统不漏气；

步骤4）抽真空；

将抽气导管与真空泵连接，将真空袋内空气抽空，使真空膜密实紧贴模具，检测模具及真空膜体系内的真空度，观察15min，检查是否漏气，保证气密性：真空泵压力表“0”刻度处的真空度可维持10min以上。

9.根据权利要求8所述的碳纤维复合材料汽车水箱上横梁的制作方法，其特征在于，为实现上述水箱上横梁结构，所述制作方法至少还包括以下步骤：所述步骤4）抽真空之后进行

步骤5）树脂导入；

配置相应的固化剂比例份数：环氧树脂为10份，固化剂为2-4份，并充分混合；将环氧树脂导入进料口并被抽入真空袋中，待环氧树脂将纤维织物浸润完全后，关闭树脂进料口导入管口，继续维持真空状态保压0.5-8h，直到环氧树脂固化。

10.根据权利要求9所述的碳纤维复合材料汽车水箱上横梁的制作方法，其特征在于，为实现上述水箱上横梁结构，所述制作方法至少还包括以下步骤：所述步骤5）树脂导入之后进行

步骤6）固化及脱模；

视情况采用加热灯或者在光照条件下加热，加速环氧树脂的固化，待环氧树脂固化后，脱模得到碳纤维复合材料水箱上横梁。