CN109094057B - 一种碳纤维汽车前舱盖模压成型方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及汽车用一种碳纤维前舱盖快速模压成型工艺流程。属于交通设施技术领域。本发明提供的一种碳纤维汽车前舱盖模压成型方法，与普遍的汽车碳纤维前舱盖模压成型方法相比，取消了预浸料预热、预成型、半成品冷却三个工序，简化了工艺流程，使生产线投放的设备、工装减少，节省了设备和工装占地空间，降低了投入成本，避免了预成型体转移可能带来位置摆放偏差和纤维纹理紊乱的质量风险；选用固化时间为5‑10min的中温固化碳纤维预浸料，使汽车前舱盖模压成型周期大幅缩短，为适应汽车行业高效生产节奏迈向一大步；模具温度降至80‑100℃后半成品脱模，减少了半成品占模时间，使成型周期又缩短，且解决了半成品变形、粘模、纤维纹理紊乱质量问题。

Description

一种碳纤维汽车前舱盖模压成型方法
技术领域
本发明涉及汽车用一种碳纤维前舱盖快速模压成型工艺流程。属于交通设施技术领域。
背景技术
目前普遍的汽车前舱盖模压成型方法大致包括预浸料裁切、预浸料预热、预成型、预成型体入模、合模、固化、脱模、半成品冷却、切边、检验等工序，可见成型工序较多，生产线较长，易导致生产线投入设备、工装、场地、成本等增加，随之质量控制点增多，进而会对最终产品质量增加风险；普通固化制度的预浸料固化周期长达数个小时，完全无法适应汽车行业高效生产的节奏；为了便于脱模、避免半成品变形、粘模、防止半成品外表面纤维纹理紊乱，将成型模具温度降至60℃以下后脱模，使半成品占模时间较长，进而成型周期延长，下一件产品成型需要再次升温，增加能耗；模压成型的碳纤维前舱盖还将面临两大技术问题：一是外表面碳纤维纹理方向完全不可紊乱，二是约1mm厚异形型面的产品变形满足公差要求。
发明内容
本发明的目的：在保证模压成型碳纤维前舱盖产品的质量前提下，尤其是外表面碳纤维纹理要求和型面公差要求，为了简化工艺流程、降低生产线投入成本、缩短成型周期、提高生产效率，从而适应汽车行业生产的高效节奏，本发明提供了一种碳纤维汽车前舱盖快速模压成型工艺流程。
本发明的技术解决方案：碳纤维预浸料为成型材料，以预浸料模压工艺为基础，在流水生产线上，实现所述模压成型方法如下：1):预浸料裁切：按照设计的前舱盖外形，使用裁切机将所需的多层碳纤维预浸料一体裁切；2):入模：将裁切好的预浸料直接放入预先升温至中低温为a℃的成型模具；3):合模：按照碳纤维预浸料成型工艺参数设置压机，合模、加压、升温；4):固化：模具升至中温为b℃，同时固化，固化时间为5-10min；5):脱模：固化完成后，模具降至中低温为a℃，得到碳纤维汽车前舱盖半成品，将固化完成的碳纤维汽车前舱盖半产品脱模；6):切边：即刻对脱模的前舱盖半产品进行切边处理；7)：检验：对产品外表面碳纤维纹理和外形型面公差进行检测；在成型模具保持中低温为a℃的状态下，进行第二件碳纤维汽车前舱盖成型，重复上述步骤2)、3)、4)、5)，获得第二件碳纤维汽车前舱盖半成品，持续循环至完成所有碳纤维汽车前舱盖半成品。
所述碳纤维预浸料选用中温固化树脂体系，固化时间约5-10min，碳纤维为3K和12K。
预浸料入模前成型模具升至80-100℃，入模后升至130-150℃，固化后脱模时，降温至80-100℃，持续循环，使生产线连续运转。
所述检验产品外表面时，产品外表面纤维纹理清晰，其中周边2mm高“立边”区域无纤维紊乱现象。
本发明具有的优点和有益效果：本发明提供的一种碳纤维汽车前舱盖模压成型方法，与普遍的汽车碳纤维前舱盖模压成型方法相比，取消了预浸料预热、预成型、半成品冷却三个工序，简化了工艺流程，使生产线投放的设备、工装减少，节省了设备和工装占地空间，降低了投入成本，避免了预成型体转移可能带来位置摆放偏差和纤维纹理紊乱的质量风险；选用固化时间为5-10min的中温固化碳纤维预浸料，使汽车前舱盖模压成型周期大幅缩短，为适应汽车行业高效生产节奏迈向一大步；模具温度降至80-100℃后半成品脱模，减少了半成品占模时间，使成型周期又缩短，且解决了半成品变形、粘模、纤维纹理紊乱质量问题，半成品脱模后即可对其进行切边处理，使内应力释放，避免产品外形超差；脱模后模具温度为80-100℃，与入模时模具温度一致，故可进入下一循环成型，以此类推使生产线连续运转，省去了入模前的模具升温，进而提高了生产效率，节约了能耗；前舱盖外表面的外观要求碳纤维纹理方向完全不可紊乱，预浸料直接放入成型模具中加压固化后的半成品外表面纤维纹理清晰，其中周边2mm高“立边”区域无纤维紊乱现象。
附图说明
图1为本发明一种碳纤维汽车前舱盖快速模压成型工艺流程示意图
图2为某汽车前舱盖外形示意图，其中，图b是图a的A—A视图。
具体实施方式
一种碳纤维汽车前舱盖模压成型方法，以碳纤维预浸料为成型材料，以预浸料模压工艺为基础，在流水生产线上，实现所述模压成型方法如下：
1.预浸料裁切：按照设计的前舱盖外形，使用裁切机将所需的多层碳纤维预浸料一体裁切；
2.入模：将裁切好的预浸料直接放入预先升温至中低温为a℃的成型模具；
3.合模：按照碳纤维预浸料成型工艺参数设置压机，合模、加压、升温；
4.固化：模具升至中温为b℃，同时固化，固化时间为5-10min；
5.脱模：固化完成后，模具降至中低温为a℃，得到碳纤维汽车前舱盖半成品，将固化完成的碳纤维汽车前舱盖半产品脱模；
6.切边：即刻对脱模的前舱盖半产品进行切边处理；
7.检验：对产品外表面碳纤维纹理和外形型面公差进行检测；
8.在成型模具保持中低温为a℃的状态下，进行第二件碳纤维汽车前舱盖成型，重复上述步骤2、3、4、5，获得第二件碳纤维汽车前舱盖半成品，持续循环至完成所有碳纤维汽车前舱盖半成品。
所述的碳纤维预浸料选用中温固化树脂体系，固化时间约5-10min，碳纤维为3K和12K，前舱盖外表面层选用3K，确保外观美观，其余层选用12K，降低原材料成本。
所述的脱模在模具降至a℃时，此温度与入模时模具温度一致，升温—降温—升温——……，生产线连续运转，构成可循环模式，且达到了“热进热出”状态。
所述的前舱盖产品，外表面碳纤维纹理和外形型面公差均满足要求。
实施例
本发明的一种碳纤维汽车前舱盖模压成型方法应用在某汽车碳纤维前舱盖的模压生产线上，快速固化碳纤维预浸料为130-150℃中温固化，主要设备有裁切机(具有自动剥离预浸料上/下两层隔离纸功能)、压机(具有快速升温/降温功能)、成型模具，在流水生产线上，实现所述模压成型方法如下：
1:预浸料裁切：按照设计的前舱盖外形使用裁切机将所需的4层中温固化碳纤维预浸料(1层3K+3层12K)一体裁切，3K碳纤维预浸料为贴膜层，置于最下方；
2.入模：将裁切好的预浸料(共4层)直接放入预先升至中低温为80-100℃的成型模具；
3.合模：按照碳纤维预浸料工艺参数设置压机，合模、加压(0.4-0.8MPa)、升温；
4.固化：模具升至中温为130-150℃，同时固化，大约5-10min；
5.脱模：固化完成后，模具降至中低温为80-100℃，与入模时模具温度一致，得到碳纤维汽车前舱盖半成品，将固化完成的碳纤维汽车前舱盖半产品脱模；
6.切边：即刻对脱模的前舱盖半产品进行切边处理；
7.检验：人工对产品外表面碳纤维纹理检验，查看纹理是否出现错乱、扭曲或其它明显紊乱现象，将外表面碳纤维纹理检验合格的产品置于型面检测工装上，使用测厚尺对外形型面公差进行检测。
产品脱模后可直接进入下一循环，即工序2—工序5是持续循环的，形成连续的生产线，同时达到“热进热出”效果。
此生产线上成型的前舱盖产品的外表面碳纤维纹理和外形型面公差均满足要求。
以上依据图式所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本发明的较佳实施例，但本发明不以图面所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。

Claims (2)

1.一种碳纤维汽车前舱盖模压成型方法，其特征在于，碳纤维预浸料为成型材料，以预浸料模压工艺为基础，在流水生产线上，实现所述模压成型方法如下：1):预浸料裁切：按照设计的前舱盖外形，使用裁切机将所需的多层碳纤维预浸料一体裁切；2):入模：将裁切好的预浸料直接放入预先升温至中低温为a℃的成型模具；3):合模：按照碳纤维预浸料成型工艺参数设置压机，合模、加压、升温；4):固化：模具升至中温为b℃，同时固化，固化时间为5-10min；5):脱模：固化完成后，模具降至中低温为a℃，得到碳纤维汽车前舱盖半成品，将固化完成的碳纤维汽车前舱盖半产品脱模；6):切边：即刻对脱模的前舱盖半产品进行切边处理；7)：检验：对产品外表面碳纤维纹理和外形型面公差进行检测；在成型模具保持中低温为a℃的状态下，进行第二件碳纤维汽车前舱盖成型，重复上述步骤2)、3)、4)、5)，获得第二件碳纤维汽车前舱盖半成品，持续循环至完成所有碳纤维汽车前舱盖半成品，上述循环过程中，脱模后模具温度为a℃，与入模时模具温度a℃相同，从而使得模具直接进入下一循环成型；预浸料入模前成型模具升至80-100℃，入模后升至130-150℃，固化后脱模时，降温至80-100℃，持续循环，使生产线连续运转
其中，汽车前舱盖外表面的外观要求碳纤维纹理方向完全不可紊乱，步骤7)对产品外表面进行检测的结果为：产品外表面纤维纹理清晰，其中周边2mm高“立边”区域无纤维紊乱现象。
2.根据权利要求1所述的一种碳纤维汽车前舱盖模压成型方法，其特征在于，所述碳纤维预浸料选用中温固化树脂体系，固化时间5-10min，碳纤维为3K和12K。
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