碳纤维汽车零部件HP-RTM连续生产线及其生产方法技术

本发明专利技术公开了一种碳纤维汽车零部件HP‑RTM连续生产线及其生产方法，包括该生产线包括依次设置的开卷裁剪区、预成型区、HP‑RTM区、修整区，还包括贯穿开卷裁剪区、预成型区、HP‑RTM区、以及修整区的移动式转运装置；所述开卷裁剪区由依次设置的开卷机、裁剪机、扫码机、以及加热装置构成；所述开卷裁剪区的开卷机、裁剪机、扫码机、以及加热装置之间通过传送带的方式运转。本发明专利技术的生产线采用移动式机器人依信号指令穿梭在毛坯存放区、开卷裁剪区、预成型区、HP‑RTM区、以及修整区、零件存放区用于零件的传送，生产节拍将高达20JPH，远高于现有技术单条生产线节拍10JPH，大大满足了多元化市场的需求。

And the production method of continuous carbon fiber production line of auto parts HP RTM

The invention discloses a carbon fiber auto parts HP RTM continuous production line and its production method, including the production line, including the area of uncoiling are sequentially arranged pre forming cutting area, HP area, RTM dressing area, including through cutting area, mobile book transfer device pre forming zone, HP zone, RTM and dressing area; the book clipping region consists of uncoiler, cutting machine, machine, scan code and a heating device are sequentially arranged; between the cutting area of the uncoiling uncoiling machine, cutting machine, machine, heating device and scan the code through the operation of conveyor belt. The production line adopts the mobile robot according to the instruction signal storage area, the shuttle in the blank area, pre cut uncoiling forming zone, HP zone, RTM and dressing area, storage area for parts transmission parts, production cycle will be up to 20JPH, far higher than the existing technology of the single production line beat 10JPH, can meet the diversified the demand of the market.

【技术实现步骤摘要】
碳纤维汽车零部件HP-RTM连续生产线及其生产方法
本专利技术属于汽车零部件的
，具体地指一种碳纤维汽车零部件HP-RTM连续生产线及其生产方法。
技术介绍
在汽车轻量化的产业政策下，碳纤维材料凭借质量轻、机械性能优异，不仅能节省能源、增加续航里程，提升性能，还能提高车辆的舒适性、稳定性、安全性和可靠性，这将给汽车产业带来一场变革。传统的碳纤维成形技术无法满足汽车工业批量化生产需要，HP-RTM成型技术是一种适合于大批量生产复合材料制件的新型RTM工艺技术。它采用预成型件、钢模，真空辅助排气，高压注射和在高压下完成树脂的浸渍和固化工艺，实现低成本、短周期大批量、高质量生产。由于在目前的成型工艺过程中，存在不同工序节拍不一致等问题，生产线无法像传统金属材料成型，能通过连续生产，使得生产节拍短、生产效率高、制造质量稳定可靠。但为满足碳纤维在汽车行业实现大规模应用，在此需求的推动下，国外已经出现了能大大减少了树脂注入和固化时间的树脂体系。基于此，如何工业化、快速、连续的生产出用HP-RTM工艺制作的效率高、性能稳定的碳纤维零部件就显得尤为重要。
技术实现思路
本专利技术的目的就是要提供一种碳纤维汽车零部件HP-RTM连续生产线及其生产方法，该生产线的预成型区和HP-RTM区布置在移动式机器人的导轨两侧，两条线上不同工序间零件的上下料采用移动式机器人实现，其中机器人轨道贯穿于整个工艺流线，使得整条生产线上中间零存储，从而实现了连续快速生产的作业方式。为实现上述目的，本专利技术所设计的碳纤维汽车零部件HP-RTM连续生产线，该生产线包括依次设置的开卷裁剪区、预成型区、HP-RTM区、修整区，还包括贯穿开卷裁剪区、预成型区、HP-RTM区、以及修整区的移动式转运装置；所述开卷裁剪区由依次设置的开卷机、裁剪机、扫码机、以及加热装置构成；所述开卷裁剪区的开卷机、裁剪机、扫码机、以及加热装置之间通过传送带的方式运转；所述预成型区的两侧设置有平行相对布置的预成型压机，两侧所述预成型压机之间留有第一转运通道；所述HP-RTM区的两侧设置有平行相对布置的HP-RTM压机，两侧所述HP-RTM压机之间留有第二转运通道，所述第一转运通道与第二转运通道位于同一条线上；每台所述HP-RTM压机的后方两侧分别设置有注射机，所述修整区设置有激光切割机。进一步地，所述开卷裁剪区设置在预成型区其中一台预成型压机的同一侧，所述开卷裁剪区的相对另一侧设置有毛坯存放区，所述开卷裁剪区与毛坯存放区之间留有第三转运通道，所述第三转运通道与第一转运通道位于同一条线上；所述修整区设置在HP-RTM区其中一台HP-RTM压机的同一侧，所述修整区的相对另一侧设置有零件存放区，所述修整区与零件存放区之间留有第四转运通道，所述第四转运通道与第二转运通道位于同一条线上。进一步地，所述移动式转运装置包括设置在预成型区的第一转运通道、HP-RTM区的第二转运通道、开卷裁剪区的第三转运通道、以及修整区的第四转运通道所在的同一条线上的用于转运操作的若干个移动式机器人，所述移动式机器人的上方设置有贯穿开卷裁剪区、预成型区、HP-RTM区、以及修整区的用于供移动式机器人移动的滑轨；所述移动式机器人沿滑轨穿梭在开卷裁剪区、预成型区、HP-RTM区、以及修整区相邻两个工位之间构成移动式转运装置。进一步地，所述预成型压机、HP-RTM压机的工作台为双开式工作台。本专利技术利用上述的碳纤维汽车零部件HP-RTM连续生产线进行汽车零部件的生产方法，包括如下步骤：将放置在毛坯存放区的碳纤维卷料运转至开卷裁剪区，在开卷裁剪区依次进行开卷、裁剪、扫码、加热处理，取得铺层坯料；再将铺层坯料转运至预成型区进行预成型处理，取得预成型体；然后将预成型体转运至HP-RTM区进行树脂的浸渍和固化，取得零件坯体；接着将零件坯体转运至修整区，按零件的设计尺寸要求整形，最后转运至零件存放区。进一步地，所述加热处理为采用通过式红外加热炉在温度为120-140℃的条件下进行加热处理；所述预成型压机的压力吨位为100-150吨。进一步地，所述树脂的浸渍和固化的具体过程为：将预成型体放置在内表面涂覆有脱模剂的模具内，然后在真空辅助排气的情况下，利用注射机将树脂注入闭合的模腔内，注射机的压力为10-60bar，最后利用HP-RTM压机提供压力吨位为3000-3600吨的高压完成树脂的浸渍和固化。与现有技术相比，本专利技术的碳纤维汽车零部件HP-RTM连续生产线具有如下优点：其一，本专利技术的区内转运装置为移动式机器人，采用移动式机器人依信号指令穿梭在毛坯存放区、开卷裁剪区、预成型区、HP-RTM区、以及修整区、零件存放区用于零件的传送，生产节拍将高达20JPH，远高于现有技术单条生产线节拍10JPH，提供了从手工生产线到自动化生产线的改造方案，大大满足了多元化市场的需求。其二，本专利技术通过对生产线上的开卷裁剪区、预成型区、HP-RTM区、修整区等设备进行合理的布局和设置，该生产线将占用工时较长的预成型区的预成型压机和HP-RTM区的HP-RTM压机设置为对称平行布置，采用了双线并行的设计，使得整条生产线设计精巧，结构简单，实现了碳纤维HP-RTM工艺工业自动化的生产方式，工业化、连续化的生产，从而使得HP-RTM工艺制作碳纤维零部件效率高、性能稳定。其三，本专利技术将开卷裁剪区设置在预成型区其中一台预成型压机的同一侧，可以节约开卷裁剪区的相对另一侧的空间用于放置毛坯存放区，而且还可以将修整区设置在HP-RTM区其中一台HP-RTM压机的同一侧，可以节约修整区的相对另一侧的空间用于放置零件存放区，这样使得设备的占用空间小，提高了空间的利用率。附图说明图1为本专利技术碳纤维汽车零部件HP-RTM连续生产线的结构示意图；其中：1-开卷裁剪区、1.1-开卷机、1.2-裁剪机、1.3-扫码机、1.4-加热装置、2-预成型区、2.1-预成型压机、3-HP-RTM区、3.1-HP-RTM压机、4-修整区、4.1-激光切割机、5-毛坯存放区、6-零件存放区、7-移动式机器人、8-注射机、9-滑轨、10.1-第一转运通道、10.2-第二转运通道、10.3-第三转运通道、10.4-第四转运通道。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步的详细说明。如1图所示为本实施方式的碳纤维汽车零部件HP-RTM连续生产线包括依次设置的开卷裁剪区1、预成型区2、HP-RTM区3、修整区4，还包括贯穿开卷裁剪区1、预成型区2、HP-RTM区3、以及修整区4的移动式转运装置；所述开卷裁剪区1由依次设置的开卷机1.1、裁剪机1.2、扫码机1.3、以及加热装置1.4构成；所述开卷裁剪区1的开卷机1.1、裁剪机1.2、扫码机1.3、以及加热装置1.4之间通过传送带的方式运转；所述预成型区2的两侧设置有平行相对布置的预成型压机2.1，两侧所述预成型压机2.1之间留有第一转运通道10.1；所述HP-RTM区3的两侧设置有平行相对布置的HP-RTM压机3.1，两侧所述HP-RTM压机3.1之间留有第二转运通道10.2，所述第一转运通道10.1与第二转运通道10.2位于同一条线上；每台所述HP-RTM压机3.1的后方两侧分别设置有注射机8，所述修整区4设置有激光切割机4.1，所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种碳纤维汽车零部件HP‑RTM连续生产线，其特征在于：该生产线包括依次设置的开卷裁剪区(1)、预成型区(2)、HP‑RTM区(3)、修整区(4)，还包括贯穿开卷裁剪区(1)、预成型区(2)、HP‑RTM区(3)、以及修整区(4)的移动式转运装置；所述开卷裁剪区(1)由依次设置的开卷机(1.1)、裁剪机(1.2)、扫码机(1.3)、以及加热装置(1.4)构成；所述开卷裁剪区(1)的开卷机(1.1)、裁剪机(1.2)、扫码机(1.3)、以及加热装置(1.4)之间通过传送带的方式运转；所述预成型区(2)的两侧设置有平行相对布置的预成型压机(2.1)，两侧所述预成型压机(2.1)之间留有第一转运通道(10.1)；所述HP‑RTM区(3)的两侧设置有平行相对布置的HP‑RTM压机(3.1)，两侧所述HP‑RTM压机(3.1)之间留有第二转运通道(10.2)，所述第一转运通道(10.1)与第二转运通道(10.2)位于同一条线上；每台所述HP‑RTM压机(3.1)的后方两侧分别设置有注射机(8)，所述修整区(4)设置有激光切割机(4.1)。

【技术特征摘要】
1.一种碳纤维汽车零部件HP-RTM连续生产线，其特征在于：该生产线包括依次设置的开卷裁剪区(1)、预成型区(2)、HP-RTM区(3)、修整区(4)，还包括贯穿开卷裁剪区(1)、预成型区(2)、HP-RTM区(3)、以及修整区(4)的移动式转运装置；所述开卷裁剪区(1)由依次设置的开卷机(1.1)、裁剪机(1.2)、扫码机(1.3)、以及加热装置(1.4)构成；所述开卷裁剪区(1)的开卷机(1.1)、裁剪机(1.2)、扫码机(1.3)、以及加热装置(1.4)之间通过传送带的方式运转；所述预成型区(2)的两侧设置有平行相对布置的预成型压机(2.1)，两侧所述预成型压机(2.1)之间留有第一转运通道(10.1)；所述HP-RTM区(3)的两侧设置有平行相对布置的HP-RTM压机(3.1)，两侧所述HP-RTM压机(3.1)之间留有第二转运通道(10.2)，所述第一转运通道(10.1)与第二转运通道(10.2)位于同一条线上；每台所述HP-RTM压机(3.1)的后方两侧分别设置有注射机(8)，所述修整区(4)设置有激光切割机(4.1)。2.根据权利要求1所述的碳纤维汽车零部件HP-RTM连续生产线，其特征在于：所述开卷裁剪区(1)设置在预成型区(2)其中一台预成型压机(2.1)的同一侧，所述开卷裁剪区(1)的相对另一侧设置有毛坯存放区(5)，所述开卷裁剪区(1)与毛坯存放区(5)之间留有第三转运通道(10.3)，所述第三转运通道(10.3)与第一转运通道(10.1)位于同一条线上。3.根据权利要求2所述的碳纤维汽车零部件HP-RTM连续生产线，其特征在于：所述修整区(4)设置在HP-RTM区(3)其中一台HP-RTM压机(3.1)的同一侧，所述修整区(4)的相对另一侧设置有零件存放区(6)，所述修整区(4)与零件存放区(6)之间留有第四转运通道(10.4)，所述第四转运通道(10.4)与第二转运通道(10.2)位于同一条线上。4.根据权利要求3所述的碳纤维汽车零部件HP-RTM连续生产线，其特征在于：所述移动式转运装置包括设置在预成型区(2)的第一转运通道(10.1)、HP-RTM区(3)的第二转运通道(10.2)...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐国强，袁国，徐汉，
申请(专利权)人：东风设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42