专利名称：一种纤维增强复合材料汽车后箱盖的生产方法
技术领域：
本发明属于汽车工业和复合材料领域，具体地，涉及一种纤维增强复合材料汽车后箱盖连续自动化生产方法。
背景技术：
由于全球变暖的温室效应和日益突出的能源危机，节能与环保成为世界各国汽车工业面临的最重要的命题。汽车轻量化技术是为新能源汽车和传统内燃机汽车节省能源消耗，降低环境污染的有效技术途径之一。纤维增强复合材料具有高比强度、高比模量、抗疲劳、耐腐蚀、可设计性强等一系列优异性能，近年来已成为汽车工业领域的轻量化主流技术趋势。当前，世界主要汽车制造商在未来汽车技术蓝图中，都大量地采用纤维复合材料，尤其是碳纤维复合材料，来实现轻量化和高比性能质的突破。福特公司研究表明，合理设计的复合材料可以将零部件减少80%，加工费用相对钢材降低60%，粘结费用相对焊接减少25%到40%，且复合材料结构表现出极好的韧性和抗冲撞性能。权威研究显示，若汽车整车重量降低10%，燃油效率可提高6% — 8%;汽车整备质量每减少100公斤，百公里油耗可降低O. 3-0. 6升。从行驶性能和碰撞安全性方面来看，汽车轻量化后加速性提高，制动距离减小，碰撞时惯性减小，车辆控制灵敏性、稳定性、噪声振动方面也均有改善。然而，目前纤维复合材料汽车制件在汽车上的规模化应用受到很大的限制，主要是其连续自动化的量产技术未突破，现有的制备技术如手糊、传统RTM成型、真空辅助注射成型方法等，成型周期长、人工劳动密集、生产效率低下、自动化程度低、产品质量不稳定，无法满足汽车工业对零部件的大批量需求。综上所述，本领域迫切需要开发一种生产周期短、生产效率高的可连续、自动化生产纤维增强复合材料汽车制件的生产方法。
发明内容
本发明的技术目的是针对上述现有技术中存在的不足，提供一种生产周期短、生产效率高的纤维增强复合材料汽车后箱盖的连续自动化生产方法。在本发明第一方面中，提供了一种纤维增强复合材料汽车后箱盖的生产方法，其包括步骤(I)汽车后箱盖纤维预制件的制备定型纤维织物后，裁剪纤维织物；将裁剪后的纤维织物通过机械装置转入用于制备汽车后箱盖纤维预制件的第一模具后，合模，加压；然后开模、脱模，取出汽车后箱盖纤维预制件，待用；(2)汽车后箱盖的制备(2. I)将步骤(I)制得的汽车后箱盖纤维预制件通过机械装置转入用于制备汽车后箱盖的第二模具后，合模；
所述的第二模具包括下模具，上模具，以及上模具盖板；其中，在所述的上模具的侧面具有一用于灌入树脂的注胶口 ；在所述上模具的上表面具有一闭合树脂流道，在树脂流道上具有一个或多个贯穿上模具上下表面的注胶通道，其中，注胶口与树脂流道相互连通，树脂流道和注胶通道相互连通；所述的上模具盖板位于所述上模具的上方，当所述的上模具盖板和上模具闭合时，两者共同形成由注胶口、树脂流道和注胶通道组成的树脂通道和位于上模具的用于排出树脂的出胶口；所述的下模具位于所述上模具的下方，与所述的上模具闭合时，两者共同形成一模腔，所述模腔用于制造汽车后箱盖、且所述模腔分别与注胶通道和出胶口连通；(2. 2)从注胶口注入和/或吸入树脂，树脂通过注胶口进入树脂流道，然后通过树脂流道上的注胶通道进入模腔，从而完成树脂的灌注；(2. 3)完成树脂的灌注后，固化树脂，然后开模、脱模，取出汽车后箱盖制品；(2. 4)将步骤(2. 3)制得的汽车后箱盖制品进行后固化处理，再进行修边、打磨，得到纤维增强复合材料汽车后箱盖。在另一优选例中，所述的定型纤维织物包括步骤在纤维织物上喷撒定型剂或定型粉，从而定型纤维织物。在另一优选例中，所述的裁剪纤维织物包括步骤按照所述第一模具的表面尺寸裁剪纤维织物。在另一优选例中，所述的出胶口位于远离注胶口且略偏离上模具中心的部位。在另一优选例中，步骤(I)中，所述的第一模具包括下模具和上模具；其中，所述的下模具位于所述的上模具的下方，且所述的下模具与该上模具闭合时两者共同形成一模腔，所述模腔用于制造汽车后箱盖纤维预制件。在另一优选例中，步骤(I)或步骤(2. 3)所述的脱模，通过以下脱模装置实现(a)带有一个或多个吸盘的装置；和/或(b)设置在下模具的一个或多个顶出杆。在另一优选例中，所述的顶出杆带有气门嘴。在另一优选例中，所述树脂流道的宽度为5_20mm(较佳地为10±2mm),且深为
3-10mm(较佳地为5±lmm);和/或所述的注胶通道为圆锥形通道。在另一优选例中，所述的注胶通道为上面直径为6_20mm(较佳地为10±2mm)、下面直径为3_15mm(较佳地为5±lmm)的圆锥形通道。在另一优选例中，在步骤(I)中，将裁剪后的纤维织物通过机械装置转入所述的第一模具之前，加热所述的第一模具；和/或在步骤(2. I)中，将步骤(I)制得的汽车后箱盖纤维预制件通过机械装置转入所述的第二模具之前，加热所述的第二模具。在另一优选例中，所述的纤维织物为增强纤维形成的织物。在另一优选例中，所述的纤维织物选自下组的一种或多种平纹织物、斜纹织物、缎纹织物、单向织物、多轴向经编织物和三维织物；和/或所述的纤维织物选自下组的一种或多种玻璃纤维织物、碳纤维织物、芳纶纤维织物、玄武岩纤维织物、陶瓷纤维织物、天然纤维织物，或其组合。
在另一优选例中，在步骤(2.2)中，所述的从注胶口注入和/或吸入树脂包括步骤采用O. 1-0. 6MPa注射压力从注胶口注入树脂；和/或从出胶口对模具抽真空后从注胶口吸注或吸入树脂。在另一优选例中，所述的树脂为快速固化树脂。在另一优选例中，所述的快速固化树脂包含低粘度热固性树脂或可原位聚合的热 塑性树脂(例如选自下组的树脂不饱和树脂、环氧树脂、乙烯基酯树脂、聚氨酯树脂、阴离子开环聚合聚酰胺类树脂、或聚对苯二甲酸环丁二醇酯树脂)。在另一优选例中，所述方法具有以下的一个或两个特征(i)所述的步骤(2. 2)包括步骤采用O. 1-0. 6MPa注射压力从注胶口注入已脱泡的快速固化树脂和/或对模具抽真空后从注胶口吸注或吸入已脱泡的快速固化树脂，待树脂从出胶口流出后，关闭注胶口和出胶口，从而完成树脂的灌注；和/或(ii)所述的步骤(2.3)包括步骤完成树脂的灌注后，固化树脂l_30min(优选为5-20min或5-15min)，得到固化的汽车后箱盖制品，然后开模、脱模，取出汽车后箱盖制品。在本发明第二方面中，提供了一种用于制备汽车后箱盖的模具，所述的模具包括下模具，上模具，以及上模具盖板；其中，在所述的上模具的侧面具有一用于灌入树脂的注胶口 ；在所述上模具的上表面具有一闭合树脂流道，在树脂流道上具有一个或多个贯穿上模具上下表面的注胶通道，其中，注胶口与树脂流道相互连通，树脂流道和注胶通道相互连通；所述的上模具盖板位于所述上模具的上方，当所述的上模具盖板和上模具闭合时，两者共同形成由注胶口、树脂流道和注胶通道组成的树脂通道和位于上模具的用于排出树脂的出胶口；所述的下模具位于所述上模具的下方，与所述的上模具闭合时，两者共同形成一模腔，所述模腔用于制造汽车后箱盖、且所述模腔分别与注胶通道和出胶口连通。在另一优选例中，所述树脂流道的宽度为5-20mm(较佳地为10±2mm),深为
3-10mm (较佳地为 5 土 1mm)。在另一优选例中，所述的注胶通道为圆锥形通道，且圆锥形通道的上面直径为6_20mm (较佳地为10 ± 2mm),下面直径为3_15mm (较佳地为5±lmm)。在本发明第三方面中，提供了一种用于生产汽车后箱盖的系统，其包括用于制备汽车后箱盖纤维预制件的第一模具；如本发明第二方面所述的用于制备汽车后箱盖的第二模具；用于转移材料的机械装置；以及脱模装置，所述的脱模装置包括(a)采用带有一个或多个吸盘的装置；和/或(b)在下模具设置一个或多个顶出杆。在另一优选例中，所述的材料为用于制备汽车后箱盖的原材料(如纤维织物)或汽车后箱盖纤维预制件。在另一优选例中，所述的机械装置用于将用于制备汽车后箱盖的原材料(如纤维织物)转入所述的第一模具；和/或将汽车后箱盖纤维预制件转入所述的第二模具。应理解，在本发明范围内中，本发明的上述各技术特征和在下文(如实施例)中具体描述的各技术特征之间都可以互相组合，从而构成新的或优选的技术方案。限于篇幅，在
此不再一一累述。
图I是制作纤维增强复合材料汽车后箱盖纤维预制件的工艺结构示意图。图2是制作纤维增强复合材料汽车后箱盖的工艺结构示意图。图3是制作纤维增强复合材料汽车后箱盖模具的树脂通道结构示意图。上述各图中，I为下模具、2为封孔剂、3为脱模剂、4为纤维预制体、5为密封胶条、6为上模具、7为上模具盖板、8为注胶口、9为出胶口、10为密封槽、11为树脂流道、12为注胶通道。
具体实施例方式本发明人经过长期而深入的研究，意外发现汽车后箱盖纤维预制件的制备和汽车后箱盖的制备采用各自独立的模具，并在采用具有特定树脂通道的模具制备汽车后箱盖，实现了汽车后箱盖的连续自动化生产方法，该方法显著缩短了汽车后箱盖的制作周期，大大提高其生产效率，适合工业化生产。在此基础上发明人完成了本发明。第二模具本发明所述的“第二模具”是指用于制备汽车后箱盖的模具。现结合图2和图3对本发明的第二模具作进一步详细的描述，其包括下模具，上模具，以及上模具盖板；其中，所述上模具盖板7位于所述上模具6的上方，能与所述的上模具密封闭合。在所述的上模具的侧面具有一用于灌入树脂的注胶口 8 ;在所述上模具的上表面具有一闭合的树脂流道11，在树脂流道上具有一个或多个贯穿上模具上下表面的注胶通道12，其中，注胶口与树脂流道相互连通，树脂流道和注胶通道相互连通。所述的树脂流道可以为闭合的“ 口字形”(如图3所示)，当然也可根据汽车后箱盖的尺寸或模具的大小，在口字形的树脂流道内部选择性增加流道，从而形成多种形式的树脂流道，例如形成“日字形”、“田字形”、“目字形”等多种形状的树脂流道。另外，所述的树脂流道可以是长方形(如图3所示)、正方形等任意形状；所述树脂流道的拐角处为圆弧或直角等常规设置方式。树脂流道与注胶口连通之处可采用如图3所示的直线形状，应理解，该连通之处也可采用其它任何合适的形状(例如方形、圆弧形或尖角形等)，以保证注胶口和树脂流道可连通为佳。优选地，所述的树脂流道的宽度优选为5_20mm(较佳地为10±2mm)，深优选为
3-10mm (较佳地为 5 土 1mm)。应理解，可以根据汽车后箱盖的尺寸或模具的大小来增减所述注胶通道的个数(如1-30个或1-20个等)，以保证注胶的均匀性、完整性和高效率。所述的注胶通道以圆锥形通道为佳，更优选的是所述圆锥形通道的上口直径为6-20mm(较佳地为10±2mm)，下口直径为3-15mm(较佳地为5±lmm)。上口宽、下口窄的设计可使得注胶通道容易清理，且制品表面不易形成缺陷。所述的上模具盖板位于所述上模具的上方，当所述的上模具盖板和上模具密封闭合时，两者共同形成(i)树脂通道，所述的树脂通道由注胶口、树脂流道和注胶通道组成的树脂通道，该通道以注胶口作为树脂进口、注胶通道作为树脂出口、且上下闭合；和(ii)用于排出树脂的出胶口 9，所述出胶口位于上模具，优选地所述的出胶口位于远离注胶口且略偏离上模具中心的部位；所述的下模具I位于所述上模具的下方，与所述的上模具密封闭合，且闭合时与所述上模具共同形成一模腔，所述模腔用于制造汽车后箱盖；且模腔分别与注胶通道和出胶口连通。当下模具，上模具，以及上模具盖板闭合后，树脂从注胶口进入模具后分布于整个树脂流道，并通过注胶通道进入制造汽车后箱盖的模腔中，待树脂充满模腔后，树脂将从出胶口流出，从而完成整个注胶过程。树脂流道的设计在实现注胶均匀的同时，减少了注胶口的数量，因此，成型周期更短、效率更高、产品质量更稳定。本文所用的“第二模具”中，上模具和下模具均采用硬质材料(如钢材、铝材、复合材料、木材等)。第一模具本发明所述的“第一模具”是指用于制备汽车后箱盖纤维预制件的模具，基本上与本发明所述的第二模具基本相同，不同之处在于，所述的第一模具不设有上模具盖板、注胶口、树脂流道和注胶通道、以及出胶口。优选地可以采用如图I所示的模具，包括上模具6和下模具I ;所述的上模具和下模具可以密封闭合。当所述的上模具与上模具密封闭合时，两者共同形成一模腔，所述模腔用于制造汽车后箱盖纤维预制件。本文所用的“第一模具”中，下模具可采用硬质材料(如钢材、铝材、复合材料、木材等)。而上模具可采用硬质材料(如钢材、铝材、复合材料、木材等)，也可采用软质材料(如硅胶、真空袋薄膜等)。生产方法现结合图I、图2和图3对本发明的生产方法作进一步详细的描述，本发明的纤维增强复合材料汽车后箱盖的连续自动化生产方法主要包括以下几个步骤(I)汽车后箱盖纤维预制件4的制备定型纤维织物后，裁剪纤维织物；将裁剪后的纤维织物通过机械装置(如机械手)转入本发明所述的第一模具中，合模，加压(例如加压至5 - 20MPa ;较佳地至8 一 15MPa)一段时间(例如5-60秒；优选10-30秒)，然后开模、脱模，取出汽车后箱盖纤维预制件4，待用；在另一优选例中，所述的定型纤维织物包括步骤在纤维织物上喷撒定型剂或定型粉。本发明所用的定型剂或定型粉为本领域常用的定型剂或定型粉。例如所述的定型剂或定型粉包括热固性型(如环氧树脂型定型剂/粉、双马树脂型定型剂/粉)和热塑性型(如聚异丁烯定型剂/粉、乙烯醚定型剂/粉)；在另一优选例中，所述的裁剪纤维织物包括步骤按照第一模具的表面尺寸裁剪纤维织物，以使得剪裁的纤维织物适合用于制造汽车后箱盖纤维预制件的模腔。在另一优选例中，当采用定型粉或定型剂来定型所述的纤维织物时，根据定型粉或定型剂的性质，可在将裁剪后的纤维织物通过机械装置转入第一模具之前，加热所述的第一模具(至与定型剂匹配的温度即可)，尤其是当所述的定型粉或定型剂为中温定型粉或中温定型剂，如ES-T321等。当然若采用常温定型剂，所述的第一模具也可以不作加热处理。优选地，本发明所用的纤维织物为增强纤维形成的织物；较佳地，所述的纤维织物选自下组的一种或多种平纹织物、斜纹织物、缎纹织物、单向织物、多轴向经编织物和三维织物；和/或所述的纤维织物为玻璃纤维织物、碳纤维织物、芳纶纤维织物、玄武岩纤维织物、陶瓷纤维织物、天然纤维织物，或其组合。优选地，所述的步骤(I)之前还包括第一模具的准备步骤打磨、擦拭干净所述的第一模具的表面，将密封胶条放入所述第一模具的密封槽内或放在所述第一模具的周边。(2)汽车后箱盖的制备(2. I)将步骤⑴制得的汽车后箱盖纤维预制件通过机械装置(如机械手)转入本发明所述的第二模具中，然后合模。(2. 2)从注胶口注入和/或吸入树脂，树脂通过注胶口进入树脂流道，并通过注胶通道从树脂流道进入模腔，树脂布满整个模腔后，树脂从出胶口流出，从而完成树脂的灌注。优选地，所述的从注胶口注入和/或吸入树脂可包括如下的步骤(i)采用O. 1-0. 6MPa注射压力从注胶口注入树脂；和/或(ii)对第二模具抽真空后从注胶口吸注或吸入树脂，待树脂从出胶口流出后，关闭注胶口和出胶口，从而完成树脂的灌注。(2. 3)完成树脂的灌注后，固化树脂，然后开模、脱模，取出汽车后箱盖制品。优选地，树脂固化的时间为l_30min(优选为5_20min或5_15min)。(2. 4)将步骤(2. 3)制得的汽车后箱盖制品进行后固化处理，再进行修边、打磨，得到纤维增强复合材料汽车后箱盖。本文所用的树脂优选为快速固化树脂，所述的快速固化树脂包含低粘度热固性树脂或可原位聚合的热塑性树脂(例如选自下组的树脂不饱和树脂、环氧树脂、乙烯基酯树脂、聚氨酯树脂、阴离子开环聚合聚酰胺类树脂、或聚对苯二甲酸环丁二醇酯树脂)。优选地，所述的步骤(2. I)之前还包括如下的第二模具的准备步骤打磨、擦拭干净本发明所述第二模具的表面后，在第二模具的表面依次涂覆封孔剂、脱模剂；然后将密封胶条放入所述第二模具的密封槽内或放在所述第二模具周边；接通所述的第二模具的注胶口处和出胶口处的管道；加热所述的第二模具(例如加热至60 - 2000C ;较佳地为80_180°C )。本发明方法所用的封孔剂以及脱模剂为本领域常用的封孔剂以及脱模剂。例如，所述的封孔剂包括甘油酯树脂、酚醛树脂、铝乙烯、环氧树脂、聚酰亚胺氨树脂等类型；所述的脱模剂包括硅系列(主要包括硅氧烷化合物、硅油、硅树脂甲基支链硅油、甲基硅油、乳化甲基硅油、含氢甲基硅油、硅脂、硅树脂、硅橡胶、硅橡胶甲苯溶液等)、蜡系列(主要包括植物、动物、合成石蜡；微晶石蜡；聚乙烯蜡等)、氟系列(例如聚四氟乙烯、氟树脂粉末、氟树脂涂料等)、表面活性剂系列(例如金属皂、EO或PO衍生物等)等类型。本发明所述的生产方法中，脱模步骤可采用多种脱模装置协助，以使所得的制品(即汽车后箱盖纤维预制件或汽车后箱盖)从模具上无损脱模，所述的脱模装置可采用(a)采用带有一个或多个吸盘的装置，将制得的制品吸出，从而使制品脱模；或(b)在下模具设置有一个或多个顶出杆，所述顶出杆可向上顶出，从而使得制品脱膜。在第二模具，所述的中心顶出杆优选带有气门嘴，开模后，往该带有气门嘴的顶杆处通入压缩空气，从而使得制品脱模。本发明提供的一种纤维增强复合材料汽车后箱盖的生产方法，其主要优点为采用本发明的汽车后箱盖生产方法制得的汽车后箱盖，既维持了后箱盖的刚度、强度等性能，而且与金属汽车后箱盖相比实现了减重40%以上，且力学性能优异。本发明的汽车后箱盖生产方法，实现了汽车后箱盖的连续自动化生产方法，且制作周期显著缩短，生产效率大大提高，适合工业化生产。本发明的所述的第二模具通过一个注胶口，结合闭合的树脂流道以及贯穿上模具的注胶通道，实现了单注胶口和单出胶口，且注胶均匀、充模效率高、模具容易清理。下面结合具体实施，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件，或按照制造厂商所建议的条件。除非另外说明，否则百分比和份数按重量计算。除非特别说明，本发明所用原料均市售可得。实施例I碳纤维增强复合材料汽车后箱盖的生产方法步骤I :第一模具的清理及准备提供一图I所示的用于制备汽车后箱盖纤维预制件的第一模具；将第一模具的下模具I和上模具6的表面用1000目砂纸打磨光滑，然后用酒精或丙酮将表面擦拭干净，将密封胶条5放入下模具I周边的密封槽内。步骤2 :汽车后箱盖纤维预制件的制备在东丽T700-12K碳纤维斜纹布待裁剪处喷涂少量定型剂(商品名=AIRTAC 2，购自Airtech公司)，再采用裁床按照第一模具的表面尺寸裁剪4块碳纤维布，将4块碳纤维布通过机械手自动层叠后转入经步骤I处理的第一模具中，然后合模、在IOMPa下加压10秒，开模、脱模后，取出汽车后箱盖纤维预制件，待用；步骤3 :第二模具的清理及准备提供图2所示的用于制备汽车后箱盖的第二模具；将第二模具的下模具I和上模具6表面用1000目砂纸打磨光滑，用酒精或丙酮擦拭干净；待酒精或丙酮挥发完全后，在下模具I和上模具6表面均匀涂覆涂封孔剂2 (商品名Cliemlease 15Sealer，购自 CHEM-TREND 公司)；待封孔剂固化后然后在下模具I和上模具6表面均匀涂覆脱模剂3(商品名Chemlease* 41-90，购自CHEM-TREND公司)，待脱膜剂干后再重复该操作2次；将密封胶条5放入下模具和上模具的密封槽内，将第二模具的注胶口 8和出胶口9接好管道，待用，然后将第二模具加热至85度；步骤4 :汽车后箱盖的制备将步骤2制得的汽车后箱盖纤维预制件通过机械手转入经步骤3处理的第二模具中；闭合所述的第二模具的上模具6和下模具1，并闭合上模具盖板7 ;采用O. 2MPa注射压力从注胶口 8注入已脱泡的快速固化环氧树脂(商品名=EpoTech 167A :商品名=EpoTech176B=100:21. 5，质量比)，树脂从出胶口 9流出后关闭注胶口和出胶口 ；
步骤5:脱模树脂固化IOmin后开模，用带有多个吸盘的装置吸附制品的表面，使制品从模具上无损脱模，取出制品；步骤6 :汽车后箱盖后处理将步骤5所得的制品转入烘箱，在150度下进行后固化处理I小时，再进行修边、打磨，得到碳纤维增强复合材料汽车后箱盖。实施例2碳纤维增强复合材料汽车后箱盖的生产方法制备方法类似实施例I，不同的是采用如下条件步骤3中，将第二模具加热至150度；步骤4中，将步骤2制得的汽车后箱盖纤维预制件通过机械手转入将步骤3处理的第二模具中；闭合所述第二模具的上模具6和下模具1，并闭合上模具盖板7，从出胶口 9对模具抽真空至不高于2. 4kPa，然后通过真空从注胶口 8吸入已脱泡的阴离子开环聚合聚酰胺6树脂(己内酰胺己内酰胺溴化镁六亚甲基-1，6-二甲酰己内酰胺=97. 5:1. 5:1. O，摩尔比)，树脂从出胶口 9流出后关闭注胶口和出胶口。步骤6中，将制品在150度下进行后固化处理I小时。实施例3碳纤维增强复合材料汽车后箱盖的生产方法制备方法类似实施例I，不同的是采用如下条件在第二模具的下模具I中心处设置一带气门嘴的顶出杆；步骤5中，树脂固化IOmin后开模，从下模具I中心处的顶出杆通入O. 2MPa的压缩空气，使制品从模具上无损脱模，取出制品。综上所述，I.与金属汽车后箱盖相比，本发明的生产方法采用了轻量化、性能优异的纤维增强复合材料作为汽车后箱盖的制作原料，制得的后箱盖在维持刚度、强度等性能的同时，还实现了后箱盖减重40%以上，而且力学性能优异。2.现有技术中，通常采用同一模具先后制备汽车后箱盖纤维预制件和汽车后箱盖，这样的方法生产周期长、效率低。而本发明的生产方法，在制备汽车后箱盖纤维预制件和汽车后箱盖时，分别采用了本发明的第一模具和第二模具，实现了汽车后箱盖的连续自动化生产方法，显著缩短了汽车后箱盖的制作周期，大大提高其生产效率，适合工业化生产。3.现有的用于制备汽车后箱盖的模具通常具有多个用于注入树脂的注胶口和出胶口，而多注胶口和多出胶口通常具有注胶不均匀、增加工序、且模具清洗费时等缺陷。而本发明的生产方法采用的第二模具通过一个注胶口，结合闭合的树脂流道以及贯穿上模具的注胶通道，实现了单注胶口和单出胶口，且具备注胶均匀、充模效率高、模具容易清理等优点。在本发明提及的所有文献都在本申请中引用作为参考，就如同每一篇文献被单独引用作为参考那样。此外应理解，在阅读了本发明的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
权利要求
1.一种纤维增强复合材料汽车后箱盖的生产方法，其特征在于， 包括步骤 (1)汽车后箱盖纤维预制件的制备 定型纤维织物后，裁剪纤维织物；将裁剪后的纤维织物通过机械装置转入用于制备汽车后箱盖纤维预制件的第一模具后，合模，加压；然后开模、脱模，取出汽车后箱盖纤维预制件，待用; (2)汽车后箱盖的制备 (2. I)将步骤(I)制得的汽车后箱盖纤维预制件通过机械装置转入用于制备汽车后箱盖的第二模具后，合模； 所述的第二模具包括下模具，上模具，以及上模具盖板； 其中，在所述的上模具的侧面具有一用于灌入树脂的注胶口 ； 在所述上模具的上表面具有一闭合树脂流道，在树脂流道上具有一个或多个贯穿上模具上下表面的注胶通道，其中，注胶口与树脂流道相互连通，树脂流道和注胶通道相互连通； 所述的上模具盖板位于所述上模具的上方，当所述的上模具盖板和上模具闭合时，两者共同形成由注胶口、树脂流道和注胶通道组成的树脂通道和位于上模具的用于排出树脂的出胶口； 所述的下模具位于所述上模具的下方，与所述的上模具闭合时，两者共同形成一模腔，所述模腔用于制造汽车后箱盖、且所述模腔分别与注胶通道和出胶口连通； (2. 2)从注胶口注入和/或吸入树脂，树脂通过注胶口进入树脂流道，然后通过树脂流道上的注胶通道进入模腔，从而完成树脂的灌注； (2. 3)完成树脂的灌注后，固化树脂，然后开模、脱模，取出汽车后箱盖制品； (2. 4)将步骤(2. 3)制得的汽车后箱盖制品进行后固化处理，再进行修边、打磨，得到纤维增强复合材料汽车后箱盖。
2.如权利要求I所述的纤维增强复合材料汽车后箱盖的生产方法，其特征在于，步骤(I)或步骤(2. 3)所述的脱模，通过以下脱模装置实现 (a)带有一个或多个吸盘的装置；和/或 (b)设置在下模具的一个或多个顶出杆。
3.如权利要求I所述的纤维增强复合材料汽车后箱盖的生产方法，其特征在于， 所述树脂流道的宽度为5-20mm,且深为3_10mm ;和/或 所述的注胶通道为圆锥形通道。
4.如权利要求I所述的纤维增强复合材料汽车后箱盖的生产方法，其特征在于， 在步骤(I)中，将裁剪后的纤维织物通过机械装置转入所述的第一模具之前，加热所述的第一模具；和/或 在步骤(2. I)中，将步骤(I)制得的汽车后箱盖纤维预制件通过机械装置转入所述的第二模具之前，加热所述的第二模具。
5.如权利要求I所述的纤维增强复合材料汽车后箱盖的生产方法，其特征在于，所述的纤维织物为增强纤维形成的织物。
6.如权利要求I所述的纤维增强复合材料汽车后箱盖的生产方法，其特征在于，在步骤(2. 2)中，所述的从注胶口注入和/或吸入树脂包括步骤采用O. 1-0. 6MPa注射压力从注胶口注入树脂；和/或从出胶口对模具抽真空后从注胶口吸注或吸入树脂。
7.如权利要求I所述的纤维增强复合材料汽车后箱盖的生产方法，其特征 在于，所述的树脂为快速固化树脂。
8.如权利要求I所述的纤维增强复合材料汽车后箱盖的生产方法，其特征在于，具有以下的一个或两个特征 (i)所述的步骤(2. 2)包括步骤采用O. 1-0. 6MPa注射压力从注胶口注入已脱泡的快速固化树脂和/或对模具抽真空后从注胶口吸注或吸入已脱泡的快速固化树脂，待树脂从出胶口流出后，关闭注胶口和出胶口，从而完成树脂的灌注；和/或 ( )所述的步骤(2. 3)包括步骤完成树脂的灌注后，固化树脂l_30min，得到固化的汽车后箱盖制品，然后开模、脱模，取出汽车后箱盖制品。
9.一种用于制备汽车后箱盖的模具，其特征在于，所述的模具包括下模具，上模具，以及上模具盖板； 其中，在所述的上模具的侧面具有一用于灌入树脂的注胶口 ； 在所述上模具的上表面具有一闭合树脂流道，在树脂流道上具有一个或多个贯穿上模具上下表面的注胶通道，其中，注胶口与树脂流道相互连通，树脂流道和注胶通道相互连通； 所述的上模具盖板位于所述上模具的上方，当所述的上模具盖板和上模具闭合时，两者共同形成由注胶口、树脂流道和注胶通道组成的树脂通道和位于上模具的用于排出树脂的出胶口； 所述的下模具位于所述上模具的下方，与所述的上模具闭合时，两者共同形成一模腔，所述模腔用于制造汽车后箱盖、且所述模腔分别与注胶通道和出胶口连通。
10.一种用于生产汽车后箱盖的系统，其特征在于，包括 用于制备汽车后箱盖纤维预制件的第一模具； 如权利要求9所述的用于制备汽车后箱盖的第二模具； 用于转移材料的机械装置；以及 脱模装置，所述的脱模装置包括(a)采用带有一个或多个吸盘的装置；和/或(b)在下模具设置一个或多个顶出杆。
全文摘要
本发明涉及纤维增强复合材料汽车后箱盖的生产方法。具体地，本发明公开的汽车后箱盖生产方法包括步骤(1)采用本发明的第一模具制备汽车后箱盖纤维预制件；以及(2)采用本发明的第二模具来制备汽车后箱盖等步骤，实现了纤维增强复合材料汽车后箱盖的连续、自动化的生产，该方法显著缩短了汽车后箱盖的生产周期，大大提高了其生产效率，有利于环境保护和人体健康，具有十分广阔的应用前景。
文档编号B29C70/36GK102922622SQ201210485439
公开日2013年2月13日 申请日期2012年11月23日 优先权日2012年11月23日
发明者祝颖丹, 秦永利, 滑聪, 孟令军, 蔡晶, 于丽萍, 范欣愉 申请人:中国科学院宁波材料技术与工程研究所