一种复合材料汽车后地板及其制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种车身结构，具体涉及一种复合材料汽车后地板及其制作方法。
【背景技术】
[0002]汽车后地板通常是一个整体冲压部件，然后通过螺栓连接或焊接与地板梁及备胎支架、备胎支架焊接螺母等其他部件进行连接。
[0003]在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题:汽车后地板具有大而重的特点，且所采用的钣金较薄，在生产环节存在冲压回弹较大的问题，且在运输环节易产生变形。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是提供一种由玻璃纤维和碳纤维为增强材料、以树脂为基体制作、在满足刚度/强度/载荷的情况下，可以实现40%?60%的轻量化效果的复合材料汽车后地板及其制作方法。
[0005]为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是:一种复合材料汽车后地板，汽车后地板材质为:
[0006]依次层叠设置的树脂层、玻璃纤维层、碳纤维层、玻璃纤维层和树脂层，其中，所述玻璃纤维层和碳纤维层浸润树脂。
[0007]所述碳纤维层共有十六层，纤维角度为0°、90°、45°、-45°的碳纤维层依次层叠为一组，共叠加四组。
[0008]备胎固定支架与后地板为一体式结构。
[0009]备胎紧固螺母通过胶接层粘接在备胎固定支架上。
[0010]一种上述的复合材料汽车后地板的制作方法，包括如下步骤:
[0011]I)在模具上依次叠放玻璃纤维布、碳纤维布和玻璃纤维布；
[0012]2)然后合模，导入树脂，之后使树脂固化成型，脱模；
[0013]3)根据后地板尺寸对所制作的复合材料汽车后地板进行切割。
[0014]碳纤维布的铺层方式为[0/90/45/-45]4，即纤维角度为0°、90。、45。、-45。的碳纤维层依次层叠为一组，共叠加四组。
[0015]在I步之前，根据汽车后地板的大小裁切玻璃纤维布、碳纤维布，然后使用模具清洗剂对模具进行清洁处理，干燥后均匀涂抹脱模剂，涂抹均匀后依次铺放玻璃纤维布、碳纤维布和玻璃纤维布；所述涂抹脱模剂为采用无纺布蘸取脱模剂在模具表面均匀擦拭，擦拭后自然晾置2?10分钟，然后再用干净的无纺布在模具表面擦拭，擦拭后再次用无纺布蘸取脱模剂在模具表面均匀涂抹脱模剂，涂抹2?3次。
[0016]在第3步之后，采用胶粘剂将备胎紧固螺母与备胎固定支架胶接在一起；所述胶粘剂为环氧类结构胶，在进行胶接前，用400?800目水砂纸对胶接面进行打磨处理并清洗干净，然后用无水乙醇冲洗，干燥后胶接，并在120?150°C下固化2?4小时。
[0017]所述玻璃纤维布为E-glass、R-glass或S-glass玻璃纤维斜纹布，所述碳纤维布为3K?24K单向碳纤维布；所述树脂为环氧树脂体系或氰酸酯树脂体系；树脂固化温度为25?130°C，固化时间2?24小时。
[0018]所述树脂导入为正压或者负压辅助导入，如采用树脂传递模塑成型工艺，则需要施加0.1?0.2MPa的压力导入树脂；如采用真空袋压工艺，则需要在-0.1?-0.2MPa下导入树脂。
[0019]所述模具清洗剂为丙酮或其他商品模具清洁剂。
[0020]所述脱模剂为脱模蜡或液态脱模剂。
[0021]所述复合材料汽车后地板切割采用水切割工艺。
[0022]上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果:
[0023]I)复合材料汽车后地板重量轻，在同等刚度下较普通金属钣金件制作的汽车后地板减重45%?60% ；
[0024]2)汽车后地板备胎固定支架与复合材料后地板整体成型，减少组装工位；
[0025]3)安装所制作的复合材料汽车后地板的白车身第一阶扭转模态为22.3?28.6Hz，弯曲模态为54.4?57.5Hz，刚度达到71.9?322.0N/mm，优于钣金件制作的地板。
【附图说明】
[0026]图1为本发明实施例中提供的复合材料汽车后地板的材料结构图；
[0027]图2为本发明实施例中提供的复合材料汽车后地板的结构示意图；
[0028]图3为图2的剖视图；
[0029]图4为图3的局部放大图；
[0030]图5为胶结有备胎紧固螺母的复合材料汽车后地板的结构示意图；
[0031]图6为图5的局部放大图；
[0032]上述图中的标记均为:1、后地板，101、连接通孔，102、树脂层，103、玻璃纤维层，104、碳纤维层，2、备胎固定支架，201、备胎支架通孔，3、备胎紧固螺母，301、螺孔，4、胶接层O
【具体实施方式】
[0033]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
[0034]实施例一
[0035]一种复合材料汽车后地板，汽车后地板材质为:
[0036]如图1所示，依次层叠设置的树脂层102、玻璃纤维层103、碳纤维层104、玻璃纤维层103和树脂层102，其中，玻璃纤维层103和碳纤维层104浸润树脂。玻璃纤维层103用于防止发生电容腐蚀。
[0037]碳纤维层104共有十六层，纤维角度为0°、90°、45°、-45°的碳纤维层104依次层叠为一组，共叠加四组。
[0038]如图2-4所示，备胎固定支架2与后地板I为一体式结构。复合材料汽车后地板由后地板1、备胎固定支架2、备胎紧固螺母3、胶接层4、连接通孔101、备胎支架通孔201、螺孔301等组成。其中复合材料后地板与备胎固定支架2采用整体成型工艺，备胎紧固螺母3通过胶接层4与备胎固定支架2连接在一起。
[0039]如图5和6所示，备胎紧固螺母3通过胶接层4粘接在备胎固定支架2上。
[0040]实施例二
[0041]本实施例提供一种复合材料汽车后地板及其制备方法，复合材料汽车后地板由复合材料后地板I与备胎紧固螺母3胶接形成，具体包括以下步骤:采用无纺布蘸取丙酮清洗模具，清洁后自然放置干燥，然后用无纺布蘸取脱模蜡在模具表面均匀擦拭，自然晾置10分钟再次用无纺布蘸取脱模蜡均匀擦拭，再次晾置10分钟后另取干净的无纺布擦拭模具表面，除去多余的脱模蜡，然后按照[0/90/45/-45]4铺放3K单向碳布，在碳布铺放前及铺放完毕后需要分别铺放一层E-glass玻璃纤维斜纹布，然后按照真空袋压工艺依次铺放脱模布、导流网及导流管道，用真空袋密封并连接真空泵，在-0.1MPa下导入5222树脂，树脂导入后先在室温下固化12小时，然后去除真空袋，于120°C下再固化I小时。固化后脱模，采用水切割切除边角料，得到复合材料后地板。然后用600目水砂纸对备胎固定支架2及备胎紧固螺母3胶接面进行打磨，打磨出新的表面后用水冲洗干净，然后用无水乙醇冲洗，并于80°C下干燥0.5小时，干燥后在打磨区域均匀涂抹DP-460环氧胶粘剂，于120°C下固化2