一种混杂纤维复合材料磁悬浮客车司机室外罩整体成型工艺制造技术

技术编号:21156471 阅读:18 留言:0更新日期:2019-05-22 07:20
本发明专利技术公开了一种混杂纤维复合材料磁悬浮客车司机室外罩整体成型工艺,所述外罩包括上头罩和下头罩,所述上头罩和下头罩为上下分型结构并通过车钩罩板连接,所述上头罩和下头罩两个部分以分体组合模具单独制造组合而成,其整体成型工艺包括:步骤1:组合五个部分模具;步骤2:在组合模具表面喷涂阻燃胶衣层;步骤3:待胶衣层凝胶后,在胶衣层上手糊铺覆玻璃纤维阻燃层;步骤4:铺覆碳纤维和玻璃纤维织物,铺设树脂导入线路,导入树脂;步骤5:固化成型;步骤6:模具分体拆开脱模,制品切割加工与表面涂装处理,所述上头罩和下头罩之间通过插接结构连接,所述组合模具装置除了定位装置及夹紧装置外,另设有安装硅橡胶密封条的方形凹槽。

An Integral Forming Technology of Hybrid Fiber Composite Material for Driver's Cab Outer Cover of Maglev Bus

The invention discloses an integral forming process for the driver's cab outer cover of a hybrid fiber composite magnetic suspension bus. The outer cover includes an upper hood and a lower hood. The upper hood and a lower hood are upper and lower parting structures and are connected by a coupler cover plate. The upper hood and the lower hood are separately manufactured and assembled by a separate combined die. The integral forming process comprises the following steps: 1: Step five: Part 2: Step 2: spray the flame retardant gel coat on the surface of the combined mold; step 3: paste the glass fiber flame retardant layer on the gel coat after the gel layer is gel; step 4: lay the carbon fiber and glass fiber fabric, lay the resin into the line and import the resin; step 5: solidify molding; step 6: separate the mold from the mold, cut the product and cut the surface. The upper and lower head covers are connected by an insertion structure, and the combined die device is provided with a square groove for installing a silicone rubber sealing strip in addition to a positioning device and a clamping device.

【技术实现步骤摘要】
一种混杂纤维复合材料磁悬浮客车司机室外罩整体成型工艺
本专利技术涉及磁悬浮列车司机室轻量化研究领域,尤其涉及一种混杂纤维复合材料磁悬浮客车司机室外罩整体成型工艺。
技术介绍
磁悬浮列车分为中低速和高速两种类型,中低速磁悬浮主要面对城市轨道交通等短途轨道交通,时速80~150公里。我国1992年在上海建成了第一条中低速磁悬浮列车。近年来,磁悬浮技术进入了快速发展阶段,在全球倡导“节能环保”理念下,即要求列车轻量化以实现更低的能耗、更强的运输能力,又能保障其运行过程的安全性和运行的较长寿命。随着国内外先进复合材料的迅猛发展,其以质轻高强、耐腐蚀、耐疲劳、成型方便等一系列优点,在航空航天、轮船、轨道交通领域的运用呈现快速增长趋势。因此,在磁悬浮列车司机室轻量化方面,采用碳纤和玻纤混杂复合材料面板结构,能够达到比现在的8mm玻璃钢司机室减重30%以上的效果,同时具有强度高、抗冲击性、阻燃性、疲劳性能好的优点。
技术实现思路
本专利技术主要目的在于解决磁悬浮列车司机室轻量化的问题,同时满足列车司机室对强度、刚度、阻燃和抗撞击的要求,采用碳纤维和玻璃纤维混杂复合材料面板结构,能够达到比现在的8mm玻璃钢司机室减重30%以上的效果。本专利技术的技术解决方案是:一种混杂纤维复合材料磁悬浮客车司机室外罩整体成型工艺,工艺具体包括如下步骤:步骤1:组合构成上头罩和下头罩部分的五片模具;步骤2:在组合模具内表面喷涂阻燃胶衣层;步骤3:待阻燃胶衣层凝胶后,在所述阻燃胶衣层上手糊铺覆阻燃玻璃纤维层;步骤4:在所述阻燃玻璃纤维层表面铺覆主结构层(玻璃纤维和碳纤维混杂层),铺设树脂导入线路,导入热固性树脂;步骤5:进入加热固化成型工序;步骤6:待组合模具冷却至常温,去除罩体上所有的真空辅助材料;步骤7:运用富含无机阻燃填料的灌注树脂在罩体内表面手糊玻璃纤维层和碳纤维/芳纶混杂层;步骤8:待固化后,组合模具分体拆开脱模;步骤9:制品切割加工并进行表面涂装处理。本专利技术的进一步改进在于:所述外罩包括上头罩和下头罩两个部分,所述上头罩和下头罩为上下分型结构并通过车钩罩板连接,所述上头罩和下头罩两个部分以分体组合模具单独制造组合而成,所述上头罩模具由两片模具组合而成,所述下头罩模具由三片模具组合而成,所述上头罩模具包括右侧面模具和正面模具,所述下头罩模具包括车钩罩板模具、左侧面模具和底面模具,所述上头罩和下头罩之间通过插接结构相互插接连接,所述组合模具装置除了定位装置及夹紧装置外,另设有安装硅橡胶密封条的方形凹槽,确保模具气密性后进行下一道工序。本专利技术将传统的开闭罩由左右分型改为了上下分型,上下通过插接结构完成组合,无机械连接更容易实现气动外形优化,可有效降低风阻,成型的混杂纤维复合材料车头罩比玻璃钢车头罩重量减轻30%以上,同时具有强度高、损伤容限高、缺口敏感性低,以及抗冲击性、阻燃性、耐腐蚀性、老化与疲劳性能优越的特点。本专利技术的进一步改进在于:所述外罩的结构层依次为:胶衣层、阻燃玻璃纤维层、罩体主结构层、结构芯材层和碳纤维/芳纶混杂层,所述罩体主结构层为玻璃纤维和碳纤维混杂层,所述结构芯材层为手糊玻璃纤维层。本专利技术的进一步改进在于:步骤4中的热固性树脂质量分数在35%~55%之间。本专利技术的进一步改进在于:所述热固性树脂基体的类型可以为不饱和聚酯树脂、环氧树脂、乙烯基树脂或酚醛树脂中的一种或者两种及两种以上组合。本专利技术的进一步改进在于:所使用的玻璃纤维和碳纤维混杂层可以为单向布、双轴向布、三轴向布、平纹布、缎纹布或斜纹布。本专利技术的进一步改进在于:所述玻璃纤维层:碳纤维层:芳纶纤维层的重量比在(1~20):(60~100):(1~20)之间,所述玻璃纤维和碳纤维混杂层中的碳纤维增强树脂层与玻璃纤维增强树脂层的重量比为0.6~1.5之间,其中所述碳纤维层的含量不低于总体增强层的60%,所述玻璃纤维和碳纤维混杂层中碳纤维树脂增强层的厚度在3.0mm~4.0mm之间。本专利技术的进一步改进在于:所述阻燃玻璃纤维层包覆在所述主结构层两面,起阻燃作用,单层所述阻燃玻璃纤维层的厚度在0.5mm~2mm之间,所述阻燃玻璃纤维层采用的阻燃树脂体系可以添加无机阻燃填料或有机阻燃剂。本专利技术的进一步改进在于:所述阻燃玻璃纤维层使用的阻燃树脂中,可以添加无机阻燃填料或有机阻燃剂。有益效果:1、整体成型磁悬浮司机室外罩,简化装配工序、成型效率高、质量稳定;2、采取VaRTM导入工艺,可以有效地控制制品的树脂含量,充分发挥碳纤维强度高的特点;3、混杂纤维复合材料司机室外罩重量比铝合金材质降低50%、玻璃钢降低30%以上;4、通过选取适用该工艺的阻燃材料,复合材料司机室外罩满足防火要求符合DIN5510-2《轨道车辆的防火》要求;5、碳纤维复合材料损伤容限高、缺口敏感性低、由于自身的导电性使之具有良好的电磁屏闭性能;6、混杂复合材料司机室外罩冲击性能达到IEC13731B级,撞击性能满足UIC651-2002,经受1Kg铝弹260km/h、撞击角度45°不穿透;7、制品耐腐蚀、加速老化试验后强度保留率>80%,疲劳性能优越。附图说明图1是本专利技术涉及的磁悬浮客车司机室外罩外形效果图;图2是司机室外罩材料结构示意图;图3真空导入体系铺设的示意图。以上附图中:101-右侧面、102-正面、103-车钩罩板、104-左侧面、105-底面、201-胶衣层、202-阻燃玻璃纤维层、203-主结构层(玻璃纤维和碳纤维混杂层)、204-结构芯材层(手糊玻璃纤维层)、205-碳纤维/芳纶混杂层、301-真空袋膜、302-导气管、303-脱模布、304-带孔隔离膜、305-制品、306-导流层、307-抽气接口、308-导流管、309-进料口。具体实施方式为了加深对本专利技术的理解,下面将结合附图和实施例对本专利技术做进一步详细描述,该实施例仅用于解释本专利技术,并不对本专利技术的保护范围构成限定。下面结合附图对一种混杂纤维复合材料磁悬浮客车司机室外罩整体成型工艺进一步详细描述:本实施例使用VaRTM树脂导入整体成型基于碳纤维和玻璃纤维混杂复合材料磁悬浮客车司机室外罩的工艺。如图所示,本实施例提供一种混杂纤维复合材料磁悬浮客车司机室外罩整体成型工艺,本专利技术将司机室与导流罩整体成型为司机室外罩,成型工艺具体包括如下步骤:步骤1:组合构成上头罩和下头罩部分的五片模具;步骤2:在组合模具内表面喷涂阻燃胶衣层,采用气动喷涂胶衣层201,为阻燃胶衣,喷涂前用丙酮调节粘度,喷涂胶衣均匀、无流挂、贫胶;步骤3:在灌注树脂中加入一定比例无机阻燃填料后调匀,待阻燃胶衣层201凝胶后,在所述阻燃胶衣层201上手糊铺覆阻燃玻璃纤维层202,可以在增强阻燃效果的同时,在胶衣层201与碳纤维织物间起过渡和防止分层作用;步骤4:待手糊层凝胶后,按照铺层设计顺序法在所述阻燃玻璃纤维层202表面铺覆主结构层203(玻璃纤维和碳纤维混杂层),至规定厚度为所述罩体主结构层,在与车体连接部位铺放碳纤维织物增强层、对于曲率较大处的碳纤维织物层间用喷胶预固定,其中碳纤维织物的铺放厚度和顺序可确保罩体的强度、刚度、冲击、抗撞击等力学性能;步骤5:进入加热固化成型工序,在制品305内表面分别铺设脱模布303、带孔隔离膜304、导流网306、再设置导流本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种混杂纤维复合材料磁悬浮客车司机室外罩整体成型工艺,工艺具体包括如下步骤:步骤1:组合构成上头罩和下头罩部分的五片模具;步骤2:在组合模具内表面喷涂阻燃胶衣层;步骤3:待阻燃胶衣层凝胶后,在所述阻燃胶衣层上手糊铺覆阻燃玻璃纤维层;步骤4:在所述阻燃玻璃纤维层表面铺覆玻璃纤维和碳纤维混杂层,铺设树脂导入线路,导入热固性树脂;步骤5:进入加热固化成型工序;步骤6:待组合模具冷却至常温,去除罩体上所有的真空辅助材料;步骤7:运用富含无机阻燃填料的灌注树脂在罩体内表面手糊玻璃纤维层和碳纤维/芳纶混杂层;步骤8:待固化后,组合模具分体拆开脱模;步骤9:制品切割加工并进行表面涂装处理。

【技术特征摘要】
1.一种混杂纤维复合材料磁悬浮客车司机室外罩整体成型工艺,工艺具体包括如下步骤:步骤1:组合构成上头罩和下头罩部分的五片模具;步骤2:在组合模具内表面喷涂阻燃胶衣层;步骤3:待阻燃胶衣层凝胶后,在所述阻燃胶衣层上手糊铺覆阻燃玻璃纤维层;步骤4:在所述阻燃玻璃纤维层表面铺覆玻璃纤维和碳纤维混杂层,铺设树脂导入线路,导入热固性树脂;步骤5:进入加热固化成型工序;步骤6:待组合模具冷却至常温,去除罩体上所有的真空辅助材料;步骤7:运用富含无机阻燃填料的灌注树脂在罩体内表面手糊玻璃纤维层和碳纤维/芳纶混杂层;步骤8:待固化后,组合模具分体拆开脱模;步骤9:制品切割加工并进行表面涂装处理。2.根据权利要求1所述的一种混杂纤维复合材料磁悬浮客车司机室外罩整体成型工艺,其特征在于:所述外罩包括上头罩和下头罩两个部分,所述上头罩和下头罩为上下分型结构并通过车钩罩板连接,所述上头罩和下头罩两个部分以分体组合模具单独制造组合而成,所述上头罩模具由两片模具组合而成,所述下头罩模具由三片模具组合而成,所述上头罩模具包括右侧面模具和正面模具,所述下头罩模具包括车钩罩板模具、左侧面模具和底面模具,所述上头罩和下头罩之间通过插接结构相互插接连接,所述组合模具装置除了定位装置及夹紧装置外,另设有安装硅橡胶密封条的方形凹槽。3.根据权利要求2所述的一种混杂纤维复合材料磁悬浮客车司机室外罩整体成型工艺,其特征在于:所述外罩的结构层依次为:胶衣层、阻燃玻璃纤维层、罩体主结构层、结构芯材层和碳纤维/芳纶混杂层,所述罩体主结构层为玻璃纤维和碳纤维混杂层,所述结构芯材层为手糊玻璃纤...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘伟
申请(专利权)人:江苏恒神股份有限公司
类型:发明
国别省市:江苏,32

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