[发明专利]一种碳纤维加载杆的制作工艺及碳纤维加载杆

说明书

技术领域

本发明涉及汽车发动机测试实验领域，尤其涉及一种用于汽车发动机测试的碳纤维加载杆的制作工艺及碳纤维加载杆。

背景技术

随着全球温室效应的不断加剧，全球气候变暖成为当今全球关注的主要问题。2015年12月12日，196个国家代表在巴黎签署《联合国气候变化框架公约》，这份文件规定了2020年后温室气体排放量并提出了预防气候变化的措施。中国作为一个发展中国家，也确定了节能减排、技术升级和适应气候变化等方面的目标。随着中国汽车行业的迅速发展，节能、安全、环保是汽车产业发展的三大主题，汽车零部件轻量化和智能设计理念成为了创新产品的新方向，一些汽车零部件由原来的金属件被新型的复合材料如碳纤维材料所替代，大大减轻了车身的重量，降低了汽车的能耗，此外，汽车零部件的强度也比原先材料的强度有所提高。

现在大部分汽车测试连接杆都是采用镁铝合金制作，虽然镁铝合金的密度是钢材的1/3，但仍然无法满足轻量化设计需求，并且材料的使用费用比较昂贵。碳纤维材料以其轻质、高强度、耐高温、耐腐蚀、热力学性能优良、热膨胀系数微小、具备可设计性、经济实惠等特点得到了广泛关注。

但是现有技术中的碳纤维加载杆在制作完成后往往会出现碳纤维加载杆上各层结合不紧密的问题，从而会导致碳纤维加载杆整体的强度有所降低，在使用的过程中会出现弯曲或者断裂的现象，严重影响了其正常的使用性能，更有甚者将会导致被检测的汽车发动机在检测的过程中甩出或者坠落，导致不必要的经济损失和人员伤害。

所以亟需要提出一种用于汽车发动机测试的碳纤维加载杆的制作工艺及碳纤维加载杆来保证其整体强度，使其在进行汽车发动机测试时不会出现弯曲或者断裂的现象。

发明内容

本发明的目的是提出一种用于汽车发动机测试的碳纤维加载杆的制作工艺来解决碳纤维杆上各层结合不紧密而导致的碳纤维杆整体强度低的问题。

本发明的另一个目的是提出一种用于汽车发动机测试的碳纤维加载杆。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种碳纤维加载杆的制作工艺，包括：

步骤A：提供若干碳纤维预浸料；

步骤B：将M层所述预浸料在模具上进行铺布，M的数量大于等于二，所述模具为管体，所述模具两端外表面上分别设置有N条铺布起始线，N的数量大于等于二，且两端设置的所述铺布起始线一一对应且对齐。当M≥N时，将所述预浸料分N次铺布，每次铺布选择不同的铺布起始线作为起始端，且每次铺布的层数大于等于一；当M<N时，将所述预浸料分M次铺布，每次铺布选择不同的铺布起始线作为起始端，且每次铺布的层数大于等于一。每铺布一次进行一次预压实；

步骤C：将所述模具和预浸料进行分段固化操作：将上述缠好带的模具进行分段固化处理：从室温先升至80℃，保温0.8h，再升至120℃，保温1.5h；

步骤D：将所述模具和预浸料自然冷却至60℃以下，并将所述预浸料进行脱模得到碳纤维杆；

步骤E：将所述碳纤维杆两端切边；

步骤F：将所述碳纤维杆打磨；

步骤G：将所述碳纤维杆两端分别与两个金属端胶接制成碳纤维加载杆。

作为一种碳纤维加载杆制作工艺的优选方案，步骤A中的碳纤维预浸料为T300碳纤维预浸料。

作为一种碳纤维加载杆制作工艺的优选方案，在所述步骤A与步骤B之间还包括：在所述模具上涂覆脱模剂。

作为一种碳纤维加载杆制作工艺的优选方案，所述模具为管状，所述模具的材料为45号钢，所述模具表面进行调质处理使其硬度达到HRC28-32。

作为一种碳纤维加载杆制作工艺的优选方案，所述模具的外径为43.5mm，长度为650mm，厚度大于9.5mm，所述模具的两端设置有长100mm连接杆，所述连接杆上设置有脱模环，所述脱模环外径为44mm。

作为一种碳纤维加载杆制作工艺的优选方案，步骤B中所述M为24，所述N为14，所述铺布起始线沿所述模具每一端的外表面的周向均匀分布，所述铺布起始线依次标记为1、2、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14，按照从1到14顺序铺布，铺布层数依次为1/2/2/1/2/2/1/2/2/1/2/2/2/2、铺布角度依次为90/0/0/90/0/0/90/0/0/90/0/0/0/0。