[发明专利]一种碳纤维复合材料车轮及其制造方法

权利要求书

1.一种纤维增强复合材料机动车车轮的制造方法，所述的纤维增强复合材料机动车车轮由车轮内置金属件、碳纤维复合材料的轮辐和轮辋所组成，所述的方法包括步骤：(A)将车轮内置金属件放置在下模模具中定位好；(B)在模具组件内，将活动的圆台形模具块放置到下模模具中定位好；(C)在模具组件内，将用于形成车轮窗口部位的活动的三角模具块放置到下模模具中定位好；(D)在模具下模型腔中铺放预浸带纤维增强复合材料，将所有型腔铺满；(E)将圆台形模具块从下模中抽出；(F)将所述的三角模具块从模具下模抽出；(G)执行模压工艺，上下模具合模，硬化树脂形成纤维增强复合材料制品；(H)模压工艺执行完毕，上模抬起，顶出制品；(I)将第二个金属配件与车轮内置金属件伸出制品部分进行装配并粘接，形成车轮轮盘半成品；(J)通过机加工，在车轮轮盘半成品上加工出螺栓孔；(K)将机加工后的车轮轮盘半成品与轮辋部分连接，形成车轮；其中，预浸带纤维增强复合材料的长度为20-60mm，宽2-8mm，增强纤维以同一方向排列。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，预浸带纤维增强复合材料的长度为40mm，宽5mm。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(C)中，用于形成车轮窗口部位的活动的三角模具块为5、6或者7个。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(D)中，通过使用震动机械手装置铺放预浸带纤维增强复合材料；在铺放过程中，震动机械手在上方将预浸带纤维增强复合材料均匀撒入下模型腔。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在步骤(D)中，在铺设过程中进行预合模动作，然后再次开模，撒入预浸带纤维增强复合材料。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，机械手的震动频率为50-100Hz。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(D)中，在铺料之前还包括对模具进行预热的步骤，预热温度在60℃至80℃之间；优选地，预热温度为70℃±2℃。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(G)中，上模合模压力为1750-3500Mpa之间；优选地，合模压力为2600Mpa。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(G)中，压机压力在2600Mpa保持10分钟，然后使模具升温至100℃至105℃后，压机继续加压至2900Mpa，同时使模具温度升至150℃至160℃，在此温度下保温25分钟至30分钟。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，车轮内置金属件包含5个凸爪，每个凸爪设置1个盲孔；盲孔直径为8-20mm，下模包括5个与内置金属件凸爪盲孔配合的轴；车轮内置金属件包含1个中心孔，下模包括1个中心轴与内置金属件中心孔相配合；优选地，盲孔直径为12mm。