一种汽车引擎盖及其制作工艺的制作方法

本发明涉及汽车制造技术领域，尤其涉及一种汽车引擎盖及其制作工艺。

背景技术：

随着社会的发展，汽车成为人们生活中必不可少的交通工具。引擎盖作为汽车的重要组成部分，一方面能保护发动机及周边管线配件，另一方面能对空气导流，减小汽车在高速运动时气流对车的影响，通过导流，将一部分空气阻力分解成有益力，用于提高前轮轮胎抓地力，有利于车的行驶稳定。

现有的汽车引擎盖都是双层钣金结构，包括内板和外板，内板与外板的边缘通过包边工艺固定在一起，在内、外板的压合处涂有折边胶，通过高温烘干使折边胶固化后将内、外板粘结，从而得到理想刚性的引擎盖。

但是，经研究发现，汽车质量每减小10％，可降低6％-8％的油耗。汽车轻量化越来越受到重视，引擎盖作为汽车中的重要零件，其结构轻量化设计是达到汽车减重的其中一种方式。然而，上述汽车引擎盖为金属结构，容易导致整体车身质量重，使得汽车功率需求大，导致汽车燃油消耗增大。

技术实现要素：

本发明提供了一种汽车引擎盖及其制作工艺，以解决现有技术中汽车引擎盖质量重导致的汽车车身质量重、燃油消耗大的问题。

第一方面，本发明提供了一种汽车引擎盖，包括：相匹配的外玻纤树脂层、夹心硬泡层和内玻纤树脂层，其中，

所述夹心硬泡层设置在所述内玻纤树脂层和外玻纤树脂层之间，所述内玻纤树脂层和外玻纤树脂层包裹所述夹心硬泡层，所述外玻纤树脂层的内壁与所述夹心硬泡层的外壁相贴合，所述夹心硬泡层的内壁与所述内玻纤树脂层的内壁相贴合；

所述夹心硬泡层上设置若干通孔，所述通孔内设置有用于连接所述内玻纤树脂层和外玻纤树脂层的树脂柱，所述内玻纤树脂层和外玻纤树脂层之间通过所述树脂柱固定连接；

所述外玻纤树脂层和内玻纤树脂层均包括渗透有树脂的玻璃纤维层，所述外玻纤树脂层和内玻纤树脂层内的树脂均与所述树脂柱一体成型。

优选地，所述内玻纤树脂层和外玻纤树脂层的玻璃纤维层均包括从外到内依次设置的玻璃纤维表面毡层、中间层和玻璃纤维短切毡层，所述外玻纤树脂层的玻璃纤维短切毡层与所述夹心硬泡层的外壁相贴合，所述内玻纤树脂层的玻璃纤维短切毡层与所述夹心硬泡层的内壁相贴合。

优选地，所述中间层包括玻璃纤维复合毡层或玻璃纤维轴向布层。

优选地，所述夹心硬泡层包括PU层、PVC层和PMI层的一种或多种的组合。

优选地，所述内玻纤树脂层的厚度为1.0～1.5mm。

优选地，所述外玻纤树脂层的厚度为1.2～2.0mm。

第二方面，本发明还提供了一种汽车引擎盖的制作工艺，所述工艺包括：

将泡沫夹心材料制作成一体成型、且设置有若干通孔的夹心硬泡层，其中，所述夹心硬泡层的大小与树脂注射模塑RTM模具上模和下模合模时的大小相匹配；

清洁所述RTM模具，在所述RTM模具上涂脱膜剂，在涂有脱膜剂的所述RTM模具上涂胶衣；

在所述上模和下模内分别铺设与所述上模和下模大小相匹配的玻璃纤维层；

将所述夹心硬泡层设置于所述下模的玻璃纤维层上；

将铺设有玻璃纤维层的所述上模、铺设有玻璃纤维层和夹心硬泡层的下模进行合模保压处理；

通过真空辅助及灌注设备将树脂注入合模的所述RTM模具，使铺设在所述上模的玻璃纤维层和铺设在所述下模的玻璃纤维层和夹心硬泡层的通孔中均渗透有树脂；

对注入树脂的RTM模具升温保压，使注入的所述树脂固化；

待所述树脂固化、所述玻璃纤维层和夹心硬泡层固定后脱模，进行产品修边及表面处理。

优选地，所述在所述上模和下模内分别铺设与所述上模和下模大小相匹配的玻纤树脂层，包括：

在所述上模和下模内分别依次铺设与所述上模和下模大小相匹配的玻璃纤维表面毡层、中间层和玻璃纤维短切毡层，其中，所述中间层包括玻璃纤维复合毡层或玻璃纤维轴向布层。

本发明提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本发明实施例提供的一种汽车引擎盖，包括相匹配的外玻纤树脂层、夹心硬泡层和内玻纤树脂层，其中，所述夹心硬泡层设置在所述内玻纤树脂层和外玻纤树脂层之间，所述内玻纤树脂层和外玻纤树脂层包裹所述夹心硬泡层，所述外玻纤树脂层的内壁与所述夹心硬泡层的外壁相贴合，所述夹心硬泡层的内壁与所述内玻纤树脂层的内壁相贴合；所述夹心硬泡层上设置若干通孔，所述通孔内设置有用于连接所述内玻纤树脂层和外玻纤树脂层的树脂柱，所述内玻纤树脂层和外玻纤树脂层之间通过所述树脂柱固定连接；所述外玻纤树脂层和内玻纤树脂层均包括渗透有树脂的玻璃纤维层，所述外玻纤树脂层和内玻纤树脂层内的树脂均与所述树脂柱一体成型。本发明实施例提供的汽车引擎盖，采用外玻纤树脂层和内玻纤树脂层替代双层钣金结构的内层和外层，在外玻纤树脂层和内玻纤树脂层之间的空隙设置夹心硬泡层，夹心硬泡层上设置若干通孔，通孔内设置用于连接所述内玻纤树脂层和外玻纤树脂层的树脂柱，树脂柱与内玻纤树脂层和外玻纤树脂层的树脂一体成型，将内玻纤树脂层、外玻纤树脂层和夹心硬泡层连接在一起，这种设计在满足汽车引擎盖的强度等方面的性能需求情况下，由于外玻纤树脂层和内玻纤树脂层的质量远低于双层钣金结构，因此，该结构能降低汽车引擎盖的质量20％-30％，进而降低汽车油耗。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种汽车引擎盖的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的另一种汽车引擎盖局部放大的结构示意图；

图1-2中，符号表示：1-外玻纤树脂层，11-第一玻璃纤维表面毡层，12-第一中间层，13-第一玻璃纤维短切毡层，2-夹心硬泡层，3-内玻纤树脂层，31-第二玻璃纤维表面毡层，32-第二中间层，33-第二玻璃纤维短切毡层，4-树脂柱。

具体实施方式

本发明实施例提供的一种汽车引擎盖，如图1所示，包括外玻纤树脂层1、夹心硬泡层2和内玻纤树脂层3，其中，外玻纤树脂层1和内玻纤树脂层3的大小相匹配，且外玻纤树脂层1和内玻纤树脂层3的大小分别与同一套RTM(Resin injection moulding，树脂注射模塑)模具的上模和下模的大小相匹配。

在本发明实施例中，所述外玻纤树脂层1和内玻纤树脂层3均包括渗透有树脂的玻璃纤维层。玻璃纤维层透气性好，良好的透气性能够使树脂快速的物理性渗透。在本发明实施例中，所述树脂包括固化剂与乙烯基饱和树脂或乙烯基不饱和树脂的混合物，固化剂与乙烯基饱和树脂或乙烯基不饱和树脂的质量分数比为1：100～2:100。1：100～2:100为固化剂与乙烯基饱和树脂或乙烯基不饱和树脂的优选质量分数比，用户可根据实际情况选取任意质量分数比的所述固化剂与乙烯基饱和树脂或乙烯基不饱和树脂，在此不做具体限定。在本发明实施例中，所述乙烯基饱和树脂或乙烯基不饱和树脂包括长兴2960系列树脂。在具体实施过程中，长兴2960系列树脂为树脂的优选结构，用户可根据实际情况选取任意结构的乙烯基饱和树脂或乙烯基不饱和树脂，在此不做具体限定。

在本发明实施例中，内玻纤树脂层3的厚度为1.0～1.5mm，外玻纤树脂层1的厚度为1.2～2.0mm。1.0～1.5mm和1.2～2.0mm分别为内玻纤树脂层和外玻纤树脂层的优选厚度范围，在具体实施过程中，用户可根据产品的实际强度需求设定内玻纤树脂层和外玻纤树脂层的厚度为任意数值，在此均不做具体限定。在本发明实施例中，渗透有树脂的外玻纤树脂层和内玻纤树脂层的质量远小于双层钣金结构中外板和内板的质量，大大降低汽车引擎盖的质量；另一方面，玻璃纤维层机械强度高，成本低，能够满足汽车引擎盖强度的同时，还能降低汽车引擎盖的成本。

在具体实施过程中，内玻纤树脂层3和外玻纤树脂层1的玻璃纤维层的结构有很多种，用户可根据实际情况，可选取任意结构的玻璃纤维层作为内玻纤树脂层3和外玻纤树脂层1的玻璃纤维层。

在一种可能的实施例中，内玻纤树脂层3和外玻纤树脂层1的玻璃纤维层均包括从外到内依次设置的玻璃纤维表面毡层、中间层和玻璃纤维短切毡层。为了便于区分内玻纤树脂层3和外玻纤树脂层1的玻璃纤维层，外玻纤树脂层1的玻璃纤维层的玻璃纤维表面毡层、中间层和玻璃纤维短切毡层分别用第一玻璃纤维表面毡层、第一中间层和第一玻璃纤维短切毡层来表示，内玻纤树脂层3的玻璃纤维层的玻璃纤维表面毡层、中间层和玻璃纤维短切毡层分别用第二玻璃纤维表面毡层、第二中间层和第二玻璃纤维短切毡层来表示。

在本发明实施例中，外玻纤树脂层1的玻璃纤维层从外到内的方向为从外玻纤树脂层1到夹心硬泡层2的方向。如图2所示，外玻纤树脂层1的玻璃纤维层包括：第一玻璃纤维表面毡层11、第一中间层12和第一玻璃纤维短切毡层13，所述第一玻璃纤维短切毡层13与夹心硬泡层2的外壁相贴合。内玻纤树脂层3的玻璃纤维层从外到内的方向为从内玻纤树脂层3到夹心硬泡层2的方向。如图2所示，内玻纤树脂层3的玻璃纤维层包括：第二玻璃纤维表面毡层31、第二中间层32和第二玻璃纤维短切毡层33，所述第二玻璃纤维短切毡层33与所述夹心硬泡层2的内壁相贴合。

玻璃纤维表面毡由于其毡薄、玻纤直径较细的特点，可以吸收较多的树脂形成富树脂层，从而遮挡了玻璃纤维表面毡层的纹路，起到表面修饰的作用，因此，将玻璃纤维表面毡层作为车引擎盖的内玻纤树脂层和外玻纤树脂层的最外层。

玻璃纤维短切毡由于其硬度适中、柔韧性好、易于完全渗透等特点，具有很好的充模性和覆模型,因此，将玻璃纤维短切毡层作为汽车引擎盖的内玻纤树脂层和外玻纤树脂的最内层。在本发明实施例中，所述第一玻璃纤维短切毡层13和所述第二玻璃纤维短切毡层33均包括300g的玻璃纤维短切毡，当然，在具体实施过程中，300g的玻璃纤维短切毡为玻璃纤维短切毡层的优选结构，用户可根据实际需要选取任意结构的玻璃纤维短切毡层，在此不做具体限定。

在第一种可能的实施方式中，第一中间层12和第二中间层32均包括玻璃纤维复合毡层。玻璃纤维复合毡由于其强度高、不易变形、不含任何粘结剂等特点，其结构的复合性可减少铺层，能够提高生产效率，因此，玻璃纤维复合毡层可以作为车引擎盖的内玻纤树脂层和外玻纤树脂的中间层，提高汽车引擎盖的力学性能的同时，还能减少分层。在本发明实施例中，所述玻璃纤维复合毡层包括600C225型玻璃纤维复合毡，当然，在具体实施过程中，600C225型玻璃纤维复合毡为玻璃纤维复合毡层的优选结构，用户可根据实际需要选取任意结构的玻璃纤维复合毡层，在此不做具体限定。

在第二种可能的实施方式中，第一中间层12和第二中间层32均包括玻璃纤维轴向布层。玻璃纤维轴向布由于其抗拉、抗弯和抗压性能，拉伸轻度高，减少了分层，且力学性能好，因此，将玻璃纤维轴向布层也可作为车引擎盖的内玻纤树脂层和外玻纤树脂的中间层，提高汽车引擎盖的力学性能的同时，也能减少分层。在本发明实施例中，所述玻璃纤维轴向布层包括600g的玻璃纤维轴向布，在具体实施过程中，600g的玻璃纤维轴向布为玻璃纤维轴向布层的优选结构，用户可根据实际需要选取任意结构的玻璃纤维轴向布层，在此不做具体限定。

为了进一步减小汽车引擎盖的质量，内玻纤树脂层3和外玻纤树脂层1之间包围有空隙，采用与所述空隙大小相匹配的夹心硬泡层2来填充所述空隙，使内玻纤树脂层3和外玻纤树脂层1包裹住所述夹心硬泡层2，在本发明实施例中，外玻纤树脂层1的内壁与夹心硬泡层2的外壁相贴合，夹心硬泡层2的内壁与内玻纤树脂层3的内壁相贴合。

为了固定连接外玻纤树脂层1、夹心硬泡层2和内玻纤树脂层3，在夹心硬泡层2上设置若干通孔，所述通孔内设置有用于连接所述内玻纤树脂层3和外玻纤树脂层1的树脂柱4，通过这些树脂柱4将内玻纤树脂层3和外玻纤树脂层1连接起来。所述外玻纤树脂层1和内玻纤树脂层3内的树脂均与所述树脂柱4一体成型。在本发明实施例中，所述通孔的孔径在1.5mm～2.5mm之间，相邻两个通孔的孔间距为20mm～35mm。当然，在具体实施过程中，1.5mm～2.5mm为所述孔径的优选范围，20mm～35mm为孔间距的优选范围，用户可根据实际需要设定孔径和孔间距为任意数值，在此不做具体限定。

在本发明实施例中，所述夹心硬泡层2包括PU层、PVC层和PMI层的一种或多种的组合。在具体实施过程中，在内玻纤树脂层3和外玻纤树脂层1之间所包围空隙设置夹心硬泡层2，夹心硬泡层为一体成型工艺制作，其大小与内玻纤树脂层3和外玻纤树脂层1之间所包围的空隙相匹配。一体成型工艺制作夹心硬泡层一方面能够很好的与内玻纤树脂层3和外玻纤树脂层1贴合；另一方面，一体成型时无需使用树脂等粘合或填充材料，能够有效的减小汽车引擎盖的质量。

本发明实施例提供的一种汽车引擎盖，包括相匹配的外玻纤树脂层、夹心硬泡层和内玻纤树脂层，其中，所述夹心硬泡层设置在所述内玻纤树脂层和外玻纤树脂层之间，所述内玻纤树脂层和外玻纤树脂层包裹所述夹心硬泡层，所述外玻纤树脂层的内壁与所述夹心硬泡层的外壁相贴合，所述夹心硬泡层的内壁与所述内玻纤树脂层的内壁相贴合；所述夹心硬泡层上设置若干通孔，所述通孔内设置有用于连接所述内玻纤树脂层和外玻纤树脂层的树脂柱，所述内玻纤树脂层和外玻纤树脂层之间通过所述树脂柱固定连接；所述外玻纤树脂层和内玻纤树脂层均包括渗透有树脂的玻璃纤维层，所述外玻纤树脂层和内玻纤树脂层内的树脂均与所述树脂柱一体成型。本发明实施例提供的汽车引擎盖，采用外玻纤树脂层和内玻纤树脂层替代双层钣金结构的内层和外层，在外玻纤树脂层和内玻纤树脂层之间的空隙设置夹心硬泡层，夹心硬泡层上设置若干通孔，通孔内设置用于连接所述内玻纤树脂层和外玻纤树脂层的树脂柱，所述内玻纤树脂层和外玻纤树脂层之间通过所述树脂柱固定连接，树脂柱与内玻纤树脂层和外玻纤树脂层的树脂一体成型，将内玻纤树脂层、外玻纤树脂层和夹心硬泡层连接在一起，这种设计在满足汽车引擎盖的强度等方面的性能需求情况下，由于外玻纤树脂层和内玻纤树脂层的质量远低于双层钣金结构，因此，该结构能降低汽车引擎盖的质量20％-30％，进而降低汽车油耗。

基于相同的发明构思，本发明实施例还提供了一种汽车引擎盖的制作工艺，包括：

步骤S100：将泡沫夹心材料制作成一体成型、且设置有若干通孔的夹心硬泡层，其中，所述夹心硬泡层的大小与树脂注射模塑RTM模具上模和下模合模时的大小相匹配。

在具体实施过程中，在步骤S100之前进行材料准备，选取玻璃纤维材料、树脂和泡沫夹心材料，选取玻璃纤维材料时，需要注意的是，确保内玻纤树脂层的厚度为1.0～1.5mm，外玻纤树脂层的厚度为1.2～2.0mm，具体厚度以满足产品强度为准，在此不做具体限定。

步骤S200：清洁所述RTM模具，在所述RTM模具上涂脱膜剂，在涂有脱膜剂的所述RTM模具上涂胶衣。

在本步骤中，清洁用户所需要的RTM模具，防止RTM模具上的杂质粘到后续步骤中制作的汽车引擎盖上。为了易于后续步骤中制作的汽车引擎盖从RTM模具上脱模，在所述RTM模具上涂脱膜剂，在涂有脱膜剂的所述RTM模具上涂胶衣，所述胶衣为树脂，涂树脂的目的一方面使后续步骤中铺设的玻璃纤维层易于贴覆，另一方面，使制作的汽车引擎盖表面平整，易于后续修边及表面处理。

步骤S300：在所述上模和下模内分别铺设与所述上模和下模大小相匹配的玻璃纤维层。

在具体实施过程中，将玻璃纤维层分别切割成与所述上模和下模相匹配的大小，分别铺设到所述RTM模具的上模和下模上。

在一种可能的实施例中，步骤S300包括：

在所述上模和下模内分别依次铺设与所述上模和下模大小相匹配的玻璃纤维表面毡层、中间层和玻璃纤维短切毡层，其中，所述中间层包括玻璃纤维复合毡层或玻璃纤维轴向布层。

步骤S400：将所述夹心硬泡层设置于所述下模的玻璃纤维层上。

将步骤S100中制作的夹心硬泡层设置与所述下模的玻璃纤维层上。

步骤S500：将铺设有玻璃纤维层的所述上模、铺设有玻璃纤维层和夹心硬泡层的下模进行合模保压处理。

在具体实施过程中，将铺设有玻璃纤维层的所述上模、铺设有玻璃纤维层和夹心硬泡层的下模进行合模，并抽真空至-0.08MPa～-0.1MPa之间，进行保压。

步骤S600：通过真空辅助及灌注设备将树脂注入合模的所述RTM模具，使铺设在所述上模的玻璃纤维层和铺设在所述下模的玻璃纤维层和夹心硬泡层的通孔中均渗透有树脂。

在具体实施过程中，所述RTM模具的下模上有若干注胶孔，采用真空辅助及灌注设备将树脂通过注胶孔注入合模的所述RTM模具，使铺设在所述上模的玻璃纤维层和铺设在所述下模的玻璃纤维层和夹心硬泡层的通孔中均渗透有树脂。

步骤S700：对注入树脂的RTM模具升温保压，使注入的所述树脂固化。

在本发明实施例中，树脂渗透入铺设在所述上模的玻璃纤维层固化后形成外玻纤树脂层；树脂渗透入铺设在所述下模的玻璃纤维层固化后形成内玻纤树脂层；渗透入夹心硬泡成的通孔的树脂固化后形成树脂柱。

在一种可能的实施方式中，若树脂为不饱和树脂，对注入树脂的RTM模具升温至70℃，继续保压，恒温固化0.5～2小时，使注入的所述树脂固化。

在另一种可能的实施方式中，若所述树脂为饱和树脂，对注入树脂的RTM模具升温至140-180℃，继续保压，恒温固化0.5～2小时，使注入的所述树脂固化。

步骤S800：待所述树脂固化、所述玻璃纤维层和夹心硬泡层固定后脱模，进行产品修边及表面处理。

待夹心硬泡层通孔的树脂固化成树脂柱并与所述上模和下模上玻璃纤维层渗透的树脂固定后，进行脱模，对产品进行修边及表面处理，方便后续对汽车引擎盖喷漆。

本说明书中各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。尤其，对于汽车引擎盖的制作工艺实施例而言，由于其基本相似于汽车实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见汽车引擎盖实施例中的说明即可。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里发明的公开后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

以上所述的本发明实施方式并不构成对本发明保护范围的限定。