一种碳纤维复合材料天窗加强板生产方法技术

技术编号:18746712 阅读:211 留言:0更新日期:2018-08-25 01:27
本发明专利技术公开了一种碳纤维复合材料天窗加强板生产方法,包括以下步骤,准备碳纤维复合材料预浸料;将预浸料裁剪成整体铺覆形状;模具前处理;将裁剪后的预浸料分层一层层铺覆在模具成型面上;预浸料铺覆后外侧铺覆真空袋,抽真空处理;铺覆后整体送入热压罐加热加压固化;冷却脱模处理。本发明专利技术碳纤维复合材料天窗加强板生产方法,满足各项性能要求、轻量化要求、实际使用要求及成型工艺要求,生产出的天窗加强板结构性能好,相比传统金属天窗加强板,轻量化效果明显,具有较好的应用前景。

Production method of carbon fiber composite skylight reinforcing plate

The invention discloses a production method of a carbon fiber composite skylight reinforcing plate, which comprises the following steps: preparing a carbon fiber composite preg; cutting the preg into a whole overlay shape; pretreatment of a mold; laying the clipped preg layer by layer on the mold forming surface; and laying the preg on the outer side of the mold true after the preg coating. Empty bag, vacuum treatment; after covering, the whole is sent into the autoclave to heat, pressurize and solidify; cooling and demoulding. The production method of the carbon fiber composite skylight reinforcing plate meets various performance requirements, lightweight requirements, practical use requirements and molding process requirements, and the produced skylight reinforcing plate has good structural performance. Compared with the traditional metal skylight reinforcing plate, the lightweight effect is obvious and the application prospect is good.

【技术实现步骤摘要】
一种碳纤维复合材料天窗加强板生产方法
本专利技术属于汽车
,更具体地说,涉及一种碳纤维复合材料天窗加强板生产方法。
技术介绍
随着环保问题和能源问题越来越突出,汽车轻量化设计已经变得越来越重要,汽车轻量化设计可以提高车辆动力性、经济性、环保性、舒适性。现有技术中天窗加强板不能满足汽车轻量化需求,有待进一步改进以提高汽车的整体性能。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决现有技术存在的问题,提供一种满足天窗加强板各项强度及轻量化要求的碳纤维复合材料天窗加强板生产方法。为了实现上述目的,本专利技术采取的技术方案为:所提供的这种碳纤维复合材料天窗加强板生产方法,包括如下步骤:1)准备碳纤维复合材料预浸料;2)将预浸料裁剪成整体铺覆形状;模具前处理;3)将裁剪后的预浸料分层一层层铺覆在模具成型面上;4)预浸料铺覆后外侧铺覆真空袋,抽真空处理;5)铺覆后整体送入热压罐加热加压固化;6)冷却脱模处理。为使上述技术方案更加详尽和具体,本专利技术还提供以下更进一步的优选技术方案,以获得满意的实用效果:铺覆以中间层为对称中心两侧铺层角度对称裁剪后的预浸料整体铺覆17层,0°方向铺覆5层,45°方向铺覆4层,-45°方向铺覆4层,90°方向铺覆4层。每层所述预浸料厚度为0.13-0.16mm。中间第九层与设定的铺层方向呈0°铺层,由中间层向两侧按90°、-45°、0°、45°铺层角度顺序进行铺覆。步骤4)中抽真空至-0.1Mpa。步骤5)热压罐压力为0.4-0.6Mpa,加热70-90℃维持30分钟,再升温至120-140℃维持120分钟。本专利技术与现有技术相比,具有以下优点:本专利技术碳纤维复合材料天窗加强板生产方法,满足各项性能要求、轻量化要求、实际使用要求及成型工艺要求,生产出的天窗加强板结构性能好,相比传统金属天窗加强板,减重40%以上,轻量化效果明显,具有较好的应用前景。附图说明下面对本说明书的附图所表达的内容及图中的标记作简要说明:图1为本专利技术碳纤维天窗加强板铺覆示意图;图2为本专利技术碳纤维天窗加强板铺层示意图;图3为本专利技术碳纤维天窗加强板成型工艺流程图。图中标记为:1、铺贴面,2、铺贴边界,3、铺覆原点,4、铺覆方向。具体实施方式下面对照附图,通过对实施例的描述,对本专利技术的具体实施方式作进一步详细的说明。本专利技术这种碳纤维复合材料天窗加强板生产方法,如图3所示,包括以下步骤,准备碳纤维复合材料预浸料;将预浸料裁剪成整体铺覆形状;模具前处理;将裁剪后的预浸料分层一层层铺覆在模具成型面上;预浸料铺覆后外侧铺覆真空袋,抽真空处理;铺覆后整体送入热压罐加热加压固化;冷却脱模处理。其材料采用碳纤维预浸料通过不同角度铺层,采用热压罐工艺成型得到的结构,生产过程采用自动下料机裁布,手工铺层,产品质量好、性能高。本专利技术中,铺覆以中间层为对称中心两侧铺层角度对称。裁剪后的预浸料整体铺覆17层,0°方向铺覆5层,45°方向铺覆4层,-45°方向铺覆4层,90°方向铺覆4层。每层预浸料厚度为0.13-0.16mm。中间第九层与设定的铺层方向呈0°铺层,由中间层向两侧按90°、-45°、0°、45°铺层角度顺序进行铺覆。步骤4)中抽真空至-0.1Mpa。步骤5)热压罐压力为0.4-0.6Mpa,加热70-90℃维持30分钟,再升温至120-140℃维持120分钟。热压罐成型工艺,高温、高压力场成型,产品质量及性能更高。根据天窗加强板实际使用工况及性能要求,结合碳纤维复材铺层设计的一般规范,需设计成各向同性。通过CAE分析在满足各项性能要求、轻量化要求、实际使用要求及成型工艺要求的情况下,以及满足表面与金属件的电化学腐蚀要求,避免产品发生变形和扭曲等缺陷,采用整体铺覆。本专利技术碳纤维复合材料天窗加强板生产方法,在铺层过程中,采用整体铺覆,即将预浸料裁剪成整体铺覆形状,在铺贴面上设铺覆原点3及铺覆方向4,按设定的铺覆角度进行铺层。整体铺覆遵循铺层角度对称原则,遵循±45°成对出现原则,遵循同方向层数量不超过总层数60%原则,以增强加强板结构强度,避免产品发生变形和扭曲等缺陷。以产品下表面为贴模面进行铺覆,贴模面是指与金属模具接触的那一层结构。以产品最外边界作为工程边界的铺贴边界2。本专利技术一种实施例,在零件表面建出坐标系原点为铺覆原点3。选用Y轴作为0°铺覆方向4。铺层方案如下:天窗加强板整体铺覆17层,铺层单层厚度为0.145mm,总厚度共2.465mm。0°方向铺覆5层,占总层:29.41%。45°方向铺覆4层,占总层:23.53%。-45°方向铺覆4层,占总层:23.53%。90°方向铺覆4层,占总层;23.53%。采用自动下料机裁布,手工铺层,采用预浸料模压成型工艺,热压罐成型工艺,高温、高压力场成型,产品质量及性能更高。在整个固化期间,为保证产品工艺稳定性和持续监控,记录每个热电偶的测量温度时间间隔不超过10分钟。本专利技术碳纤维复合材料天窗加强板生产方法,满足各项性能要求、轻量化要求、实际使用要求及成型工艺要求,生产出的天窗加强板具体重量轻,强度高,耐腐蚀,减振性好等优点。采用热压罐成型工艺,得到了更高质量和性能的碳纤维产品,相比传统金属天窗加强板,减重40%以上,轻量化效果明显,具有较好的应用前景。上面结合附图,对本专利技术进行了示例性描述,显然本专利技术具体实现并不受上述方式的限制,只要采用了本专利技术的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进,或未经改进将本专利技术的构思和技术方案直接应用于其它场合的,均在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种碳纤维复合材料天窗加强板生产方法,其特征在于,包括如下步骤:1)准备碳纤维复合材料预浸料;2)将预浸料裁剪成整体铺覆形状;模具前处理;3)将裁剪后的预浸料分层一层层铺覆在模具成型面上;4)预浸料铺覆后外侧铺覆真空袋,抽真空处理;5)铺覆后整体送入热压罐加热加压固化;6)冷却脱模处理。

【技术特征摘要】
1.一种碳纤维复合材料天窗加强板生产方法,其特征在于,包括如下步骤:1)准备碳纤维复合材料预浸料;2)将预浸料裁剪成整体铺覆形状;模具前处理;3)将裁剪后的预浸料分层一层层铺覆在模具成型面上;4)预浸料铺覆后外侧铺覆真空袋,抽真空处理;5)铺覆后整体送入热压罐加热加压固化;6)冷却脱模处理。2.按照权利要求1所述的碳纤维复合材料天窗加强板生产方法,其特征在于:铺覆以中间层为对称中心两侧铺层角度对称。3.按照权利要求2所述的碳纤维复合材料天窗加强板生产方法,其特征在于:裁剪后的预浸料整体铺覆17层,0°方向铺覆5层,45°方向铺覆4层,-45°方向铺覆4层,90°方向铺覆4...

【专利技术属性】
技术研发人员:李跃宋海泉牛丽媛刘慧军
申请(专利权)人:浙江众泰汽车制造有限公司
类型:发明
国别省市:浙江,33

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