一种纤维增强复合材料零部件的WCM生产系统及生产工艺技术方案

本发明专利技术公开了一种纤维增强复合材料零部件的WCM生产系统及生产工艺，依次包括纤维堆叠裁切区、料片检验区、树脂淋胶区、模压固化区、冷却区、人工检验区、切割区以及终检区；本方案设计了一个较为完整的WCM生产系统，通过该系统生产制备的纤维增强复合材料零部件，具有重量轻、强度高的优点，能够有效应用于实际汽车生产中，同时，多道检验工序可保证零部件的质量。的质量。的质量。

【技术实现步骤摘要】
一种纤维增强复合材料零部件的WCM生产系统及生产工艺


[0001]本专利技术涉及复合材料汽车零部件制造工艺，具体涉及一种纤维增强复合材料零部件的WCM生产系统及生产工艺。

技术介绍

[0002]碳纤维复合材料有着重量轻、强度高的优点，在实际使用过程中能有效吸收能量，具有超强韧性、耐腐蚀性以及耐高温、耐疲劳性等。其相比于钢材，减重最大能达到70％，相比铝合金减重最大能达到40％。
[0003]现阶段制约复合材料在汽车行业大批量运用的主要因素有材料成本以及制造工艺。传统的复合材料成型工艺无法满足汽车行业大批量、高节拍的生产需求，急需设计一种能够实现自动化连续生产，同时兼具生产效率高，制造质量稳定的生产系统以及相应的生产工艺。

技术实现思路

[0004]专利技术目的：本专利技术的目的是提供一种纤维增强复合材料零部件的WCM生产系统及生产工艺。
[0005]技术方案：本专利技术所述的一种纤维增强复合材料零部件的WCM生产系统，依次包括对纤维料卷进行自动堆叠、局部粘接以及料片切割的纤维堆叠裁切区，检验料片的重量及表面异物的料片检验区，对料片表面浇淋反应性树脂的树脂淋胶区，对经过树脂浇淋的料片进行加压固化形成毛坯的模压固化区，以及对毛坯进行冷却降温的冷却区。
[0006]在上述技术方案中，设计了一个较为完整的WCM生产系统，通过该系统生产制备的纤维增强复合材料零部件，具有重量轻、强度高的优点，能够有效应用于实际汽车生产中，同时，多道检验工序可保证零部件的质量。
[0007]优选的，还包括搬运机器人，通过搬运机器人将料片依次从纤维堆叠裁切区移动至料片检验区、树脂淋胶区和模压固化区，这样可以方便工作人员仅需要控制搬运机器人就能够将料片一步步转移到下一道工序中，有效提高了实用性能以及生产效率。
[0008]优选的，冷却区后还依次设有对毛坯进行初检的人工检验区、对毛坯进行成品加工的切割区以及对成品零件进行终检的终检区。
[0009]根据上文所述的纤维增强复合材料零部件的WCM生产系统的生产工艺，包括以下步骤：
[0010]S1：选用多卷纤维料卷为原料并进入纤维堆叠裁切区进行堆叠，随后将堆叠好的纤维进行局部粘接固定并进行切割；
[0011]S2：将切割后的料片移动至料片检验区进行称重以及检验料片表面是否有异物；
[0012]S3：将经过检验后的料片移动至树脂淋胶区中，通过注胶机在料片表面浇淋经过混合后的反应性树脂；
[0013]S4：将经过浇淋的料片移动至模压固化区内已加热好的模具中进行合模加压，在
保温保压后取出形成零件的毛坯；
[0014]S5：将零件毛坯移动至冷却区内的冷却模具中，冷却后取出；
[0015]S6：将取出的零件毛坯移动至人工检验区进行初检，初检合格的毛坯零件移动至切割区中；
[0016]S7：在切割区对毛坯零件进行切割加工成成品零件；
[0017]S8：将成品零件移动至终检区中进行最终的检验。
[0018]该工序能够实现零部件的大批量、自动化、高节拍生产，满足汽车行业的产量需求。同时，通过该工艺生产的零部件产品质量稳定可靠。
[0019]优选的，在步骤S3中，所述的反应性树脂为环氧树脂或聚氨酯树脂和原位聚合的己内酰胺混合物。
[0020]优选的，在步骤S4中对毛坯进行冷却的同时进行加压，这样可以防止零件在快速冷却的过程中发生翘曲变形的情况，影响成品质量。
[0021]优选的，在步骤S7中，采用CNC、水切、激光切割的加工手段将毛坯零件加工成成品零件。
[0022]优选的，在步骤S5中，采用吸附的方式对毛坯进行转移，这样可以避免对毛坯造成损坏，影响成品质量。
[0023]有益效果：本专利技术与现有技术相比，所带来的显著的进步有：1、生产系统整体工作效率高，可实现大批量、自动化生产；2、浇淋的反应性树脂能够有效提升料片的塑形效率以及塑形质量；3、在冷却中对毛坯进行加压，能够保证成品零件质量，避免发生翘曲变形。
附图说明
[0024]图1为本专利技术生产系统的结构图。
具体实施方式
[0025]下面结合附图对本专利技术的技术方案作进一步说明。
[0026]如图1所示，所述的纤维增强复合材料零部件的WCM生产系统，依次包括纤维堆叠裁切区1、料片检验区2、树脂淋胶区3、模压固化区4、冷却区5以及人工检验区6、切割区8和终检区9、搬运机器人10，其中纤维堆叠裁切区1、料片检验区2、树脂淋胶区3以及模压固化区4围绕搬运机器人10一周设置。
[0027]具体的工艺步骤为：
[0028]人工选用多卷纤维料卷为原料放入到纤维堆叠裁切区1中进行自动堆叠，随后通过加热烘箱或焊接机器人将堆叠好的纤维进行局部粘接固定，通过纤维切割机对纤维层进行切割形成料片。
[0029]切割完成后，搬运机器人10将料片从纤维堆叠裁切区1搬运至料片检验区2中，在该区内，通过称重台来检验料片的重量，通过光学检验设备来检验料片表面是否有异物，并进行清除。
[0030]完成检验的料片依旧通过搬运机器人10从料片检验区2移动至树脂浇淋区3内，该区内的注胶机向料片表面浇淋经过混合后的反应性树脂，该树脂可以是环氧树脂，也可以是聚氨酯树脂和原位聚合的己内酰胺混合物，通过浇淋能够有效提升料片在后续工序中的
塑形质量。在浇淋完成后，同样通过搬运机器人10将料片转移到模压固化区4的模具中。
[0031]人工操控压机进行合模加压，在保温保压一段时间后升起压机，得到零部件的毛坯，随后采用吸附的方式，例如装有吸盘夹具的机器人将毛坯转移到冷却区5中的冷却模具上进行冷却，同时对其进行加压，冷却后取出并转移到人工检验区6。
[0032]在人工检验区6通过人工目视的方式对毛坯件进行初步的检验，通过检验的毛坯件放到切割区7中，通过CNC设备或水切的方式对毛坯件进行切割，制成成品零件，随后对成品零件在终检区9进行终检。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种纤维增强复合材料零部件的WCM生产系统，其特征在于，依次包括对纤维料卷进行自动堆叠、局部粘接以及料片切割的纤维堆叠裁切区，检验料片的重量及表面异物的料片检验区，对料片表面浇淋反应性树脂的树脂淋胶区，对经过树脂浇淋的料片进行加压固化形成毛坯的模压固化区，以及对毛坯进行冷却降温的冷却区。2.根据权利要求1所述的纤维增强复合材料零部件的WCM生产系统，其特征在于，还包括搬运机器人，通过所述搬运机器人将料片依次从所述纤维堆叠裁切区移动至料片检验区、树脂淋胶区和所述模压固化区。3.根据权利要求1所述的纤维增强符合材料零部件的WCM生产系统，其特征在于，所述冷却区后还依次设有对毛坯进行初检的人工检验区、对毛坯进行成品加工的切割区以及对成品零件进行终检的终检区。4.一种根据上述权利要求1至3任意一项所述的纤维增强复合材料零部件的WCM生产系统的生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：S1：选用多卷纤维料卷为原料并进入纤维堆叠裁切区进行堆叠，随后将堆叠好的纤维进行局部粘接固定并进行切割；S2：将切割后的料片移动至料片检验区进行称重以及检验料片表面是否有异物；S3：将经过检验后的料片移动至树...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈亨津，荣一鸣，杨琨，
申请(专利权)人：南京瓴荣材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：