复合材料汽车引擎盖及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种复合材料汽车引擎盖及其制备方法。该复合材料汽车引擎盖包括：通过胶黏剂胶接组装的内板和外板；该内板和外板的材料均采用碳纤维和玻璃纤维混编，并浸润树脂加热固化的复合材料。与碳纤维汽车引擎盖相比，能过大幅降低汽车引擎盖的制造成本。与传统的钣金结构引擎盖相比，不仅具有高比强度和比模量；还具有抗疲劳、耐腐蚀、减振和绝缘等优点。本发明专利技术利用RTM成型工艺分别制备碳玻混编汽车引擎盖的内板和外板，随后再将内板和外板通过胶黏剂胶结。采用胶结的方式，不仅能保证连接强度，同时减轻连接处质量和连接制造成本。

Composite automobile hood and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
复合材料汽车引擎盖及其制备方法
本专利技术涉及汽车覆盖件领域，特别涉及一种复合材料汽车引擎盖及其制备方法。
技术介绍
随着复合材料自动化量产技术的发展，复合材料制造成本大幅降低。尤其是宝马汽车公司在i3白车身中大量采用碳纤维复合材料之后，人们对复合材料的减重作用有了进一步的认识，复合材料在汽车上的应用也取的了长足的进展。现有的汽车复合材料引擎盖多为碳纤维复合材料，虽然能极大的实现减重的目标，但是成本远高于现有的钣金结构引擎盖。公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种结构简单合理的复合材料汽车引擎盖及其制备方法，该复合材料汽车引擎盖及其制备方法不仅能够减轻车身质量，满足引擎盖性能要求，还能够降低复合材料引擎盖的制作成本。为实现上述目的，本专利技术提供了一种复合材料汽车引擎盖，包括：通过胶黏剂胶接组装的内板和外板；该内板和外板的材料均采用碳纤维和玻璃纤维混编，并浸润树脂加热固化的复合材料。优选地，上述技术方案中，碳纤维选用12K纤维，所述玻璃纤维选用1200TEX；所述树脂选用热固性性树脂，所述固化剂选用胺类固化剂；所述碳纤维和玻璃纤维混编的编织物选用平纹或斜纹机织物、或者经编织物。优选地，上述技术方案中，热固性性树脂为环氧树脂或聚氨酯树脂；所述经编织物的经纱密度优选3根/cm，纬纱密度优选3根/cm。本专利技术还提供了一种上述的复合材料汽车引擎盖的制备方法，包括如下步骤：(1)制备碳玻混编织物；(2)织物下料；(3)RTM模具清理，涂脱模剂；(4)混编织物铺层；(5)合模；(6)树脂注射；(7)加热固化；(8)脱模；(9)内外板切割；(10)内板和外板通过胶黏剂胶接装配；(11)喷涂。优选地，上述技术方案中，步骤(3)中，用丙酮对模具表面进行清理，在上下模具表面及气缸用无尘布蘸取脱模剂擦拭，将清洁布蘸取脱模剂缠绕在铜棒上插入注射口和出胶口进行涂抹。优选地，上述技术方案中，步骤(4)中，混编织物铺放在模具中，选择标准铺层角度为0°、45°、-45°和90°。优选地，上述技术方案中，步骤(5)中，液压机的带动模具闭合，依靠导向柱辅助保证上下模位置对准。优选地，上述技术方案中，步骤(6)中，将相应的树脂和固化剂分别放在两个树脂罐中；树脂和固化剂混合前，分别搅拌抽真空除气泡。随后树脂与固化剂通过计量泵计量按照一定比例配比，注入静态混合器中混合均匀。最终混合后的树脂在泵的压力下注射入模具中。优选地，上述技术方案中，步骤(7)中，加热固化，模具在1h左右均匀升温至120℃，保持此温度1h，然后降温。优选地，上述技术方案中，步骤(9)中，使用数控机床，切除内外板余量并加工出装配孔。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：该复合材料汽车引擎盖及其制备方法与碳纤维汽车引擎盖相比，能过大幅降低汽车引擎盖的制造成本。与传统的钣金结构引擎盖相比，不仅具有高比强度和比模量；还具有抗疲劳、耐腐蚀、减振和绝缘等优点。本专利技术利用RTM成型工艺分别制备碳玻混编汽车引擎盖的内板和外板，随后再将内板和外板通过胶黏剂胶结。采用胶结的方式，不仅能保证连接强度，同时减轻连接处质量和连接制造成本。附图说明图1为本专利技术的复合材料汽车引擎盖及其制备方法的流程图。具体实施方式下面结合附图，对本专利技术的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本专利技术的保护范围并不受具体实施方式的限制。除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。根据本专利技术具体实施方式的复合材料汽车引擎盖包括：通过胶黏剂胶接组装的内板和外板；该内板和外板的材料均采用碳纤维和玻璃纤维混编，并浸润树脂加热固化的复合材料。其中，碳纤维选用12K纤维，玻璃纤维选用1200TEX；树脂可选用环氧树脂或聚氨酯树脂及类似热固性性树脂，优选环氧树脂；固化剂为对应固化剂，优选胺类固化剂。碳纤维和玻璃纤维混编的编织物可以选用平纹或斜纹机织物以及经编织物，优选平纹机织物；经编织物的经纱密度优选3根/cm，纬纱密度优选3根/cm。如图1所示，该复合材料汽车引擎盖的制备方法包括如下步骤：(1)制备碳玻混编织物；(2)织物下料；(3)RTM模具清理，涂脱模剂；(4)混编织物铺层；(5)合模；(6)树脂注射；(7)加热固化；(8)脱模；(9)内外板切割；(10)内板和外板通过胶黏剂胶接装配；(11)喷涂。其中，步骤(3)中，用丙酮对模具表面进行清理，在上下模具表面及气缸用无尘布蘸取脱模剂1367EZ擦拭，将清洁布蘸取脱模剂缠绕在铜棒上插入注射口和出胶口进行涂抹。步骤(4)中，混编织物铺放在模具中，选择标准铺层角度为0°、45°、-45°和90°。优选的混编织物铺层为同向铺层，可以保证最终产品获得极高的机械性能。铺层过程中精确控制每层层叠角度和铺层位置；必要时可以喷涂定型剂，以保证织物贴覆模具，以防合模过程中织物褶皱。铺好的混编织物采用激光或者刀具切割成合适的形状。步骤(5)中，液压机的带动模具闭合，依靠导向柱辅助保证上下模位置对准。合模前缓慢落下，合模中防止预成型体产生褶皱及磕碰模具。合模完成后用塞尺检查合模缝隙，要求缝隙小于0.15mm。上下模之间通过密封条密封。步骤(6)中，将相应的树脂和固化剂分别放在2个树脂罐中；树脂和固化剂混合前，分别搅拌抽真空除气泡。随后树脂与固化剂通过计量泵计量按照一定比例配比(质量比优选100:30)，注入静态混合器中混合均匀。最终混合后的树脂在泵的压力下注射入模具中。注射过程中，可以同时对模具型腔抽真空，改善产品质量。步骤(7)中，加热固化，具体操作，模具在1h左右均匀升温至120℃，保持此温度1h左右,然后降温。步骤(9)中，使用数控机床，切除内外板余量并加工出装配孔。步骤(10)中，需对成型的内板和外板的胶接面，用砂纸打磨去除表面的脱模剂，再用溶剂(优选丙酮)进行清理。产品干燥后，可在胶接面涂覆胶黏剂(优选聚氨酯胶剂)施加一定的夹持力后固化。胶接过程中可以采用胶枪来保证胶黏剂AB组分的混合；还必须控制胶层厚度(优选厚度2mm)和均匀性，保证正确固化温度。胶接完成后，引擎盖总成的质量为14.8公斤；对比钣金结构的引擎盖质量为26公斤，减重效果明显。使用复合材料，可以降低车身质量，同时也可降低汽车的功率需求；进而对汽车的驱动引擎和悬挂装置要求更低。降低车身重量可以降低车身运动动能，从而降低冲击危险。通过螺旋迭代式的方式，最终使得车身质量进一步减轻。因此使用复合材料替换钣金，车身的轻量化效果明显。综上，该复合材料汽车引擎盖及其制备方法与碳纤维汽车引擎盖相比，能过大幅降低汽车引擎盖的制造成本。与传统的钣金结构引擎盖相比，不仅具有高比强度和比模量；还具有抗疲劳、耐腐蚀、减振和绝缘等优点。本专利技术利用RTM成型工艺分别制备碳玻混编汽车引擎盖的内板和外板，随后再将内板和外板通过胶黏剂胶结。采用胶结的方式，不仅能保证连接强度，同时减轻连接处质量和连接制造成本。前述对本专利技术的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合材料汽车引擎盖，其特征在于，包括：通过胶黏剂胶接组装的内板和外板；该内板和外板的材料均采用碳纤维和玻璃纤维混编，并浸润树脂加热固化的复合材料。

【技术特征摘要】
1.一种复合材料汽车引擎盖，其特征在于，包括：通过胶黏剂胶接组装的内板和外板；该内板和外板的材料均采用碳纤维和玻璃纤维混编，并浸润树脂加热固化的复合材料。2.根据权利要求1所述的复合材料汽车引擎盖，其特征在于，所述碳纤维选用12K纤维，所述玻璃纤维选用1200TEX；所述树脂选用热固性性树脂，所述固化剂选用胺类固化剂；所述碳纤维和玻璃纤维混编的编织物选用平纹或斜纹机织物、或者经编织物。3.根据权利要求2所述的复合材料汽车引擎盖，其特征在于，所述热固性性树脂为环氧树脂或聚氨酯树脂；所述经编织物的经纱密度优选3根/cm，纬纱密度优选3根/cm。4.一种如权利要求1至3任一项所述的复合材料汽车引擎盖的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)制备碳玻混编织物；(2)织物下料；(3)RTM模具清理，涂脱模剂；(4)混编织物铺层；(5)合模；(6)树脂注射；(7)加热固化；(8)脱模；(9)内外板切割；(10)内板和外板通过胶黏剂胶接装配；(11)喷涂。5.根据权利要求4所述的复合材料汽车引擎盖的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中，用丙酮对模具表面进行清理，...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈东，何鹏，刘家鑫，麻永帅，赵倩娟，高岩，崔东亮，张伟，宋磊磊，马强，
申请(专利权)人：康得复合材料有限责任公司，
类型：发明
国别省市：河北,13