[发明专利]一种复合汽车B柱的成型工艺及其成型装置

说明书

本发明公开了一种复合汽车B柱的成型工艺及其成型装置，成型工艺包括：将金属骨架的表皮进行化学处理后，待用；在压铸成型模具中依次叠放碳纤维预浸料、金属骨架、碳纤维预浸料，并合膜压制成型；成型后脱模，以制得复合汽车B柱。成型装置包括顺次设置的金属锻造结构(10)和压铸成型结构，且所述金属锻造结构(10)与所述压铸成型结构之间设置有对接转运结构(20)，所述对接转运结构(20)用于将经所述金属锻造结构(10)处理后的金属骨架与所述碳纤维预浸料贴合对接后转运至所述压铸成型结构。解决了现有技术中粘接的汽车B柱性能存在一定缺陷，且粘接操作难以有效实现批量化生产，造成生产效率较低的技术问题。

技术领域

本发明涉及汽车B柱制造领域，具体涉及一种复合汽车B柱的成型工艺及其成型装置。

背景技术

汽车B柱是指汽车前后门之间的立柱，连接着汽车顶棚和底盘，对汽车侧面的强度起着至关重要的作用，当汽车发生侧面碰撞时，B柱会承受大部分的冲击力。

目前汽车B柱往往是通过金属层和碳纤维复合层粘结起来的方式来制造，这里使用的金属层也一般是钢材质，从而达到满足力学性能的同时大幅度降低结构重量，实现轻量化的效果。

然而，这一方式主要是基于碳纤维复合层与钢板的粘接，其粘接部分的性能将大大影响B柱的性能，而粘接部分往往钢板与碳纤维复合层之间本质上仍然是处于相对分离的状态，从而导致整体的力学性能大打折扣。并且，由于粘接性能对于整体性能影响大，因此，粘接过程的操作要求也十分严格，从而也导致整个过程难以有效实现批量化生产。

并且，由于其本身是复合粘合后的产品，因此，在此基础上，往往需要多道人为工序的介入来实现其制造，因而会大量消耗人力物力成本，从而导致生产成本的明显增加。

发明内容

本发明的目的在于提供一种复合汽车B柱的成型工艺及其成型装置，以解决现有技术中粘接的汽车B柱性能存在一定缺陷，且粘接操作难以有效实现批量化生产，造成生产效率较低的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明具体提供下述技术方案：

一种复合汽车B柱的成型工艺，包括：

将金属骨架的表皮进行化学处理后，待用；

在压铸成型模具中依次叠放碳纤维预浸料、金属骨架、碳纤维预浸料，并合膜压制成型；

成型后脱模，以制得复合汽车B柱。

作为本发明的一种优选方案，所述金属骨架为铝合金骨架，所述金属骨架表面处理方法包括顺次进行的脱脂、一次水洗、脱氧处理、二次水洗、氧化处理、三次水洗和烘干；其中，

所述脱氧处理包括酸洗和/或碱洗；

所述氧化处理为采用皮膜剂在所述金属骨架表面形成氧化层；

在顺次叠放于模具前，还包括对所述模具表面进行处理后，再将所述模具加热至60-80℃；

一体化压模成型过程的压模温度为120-150℃；

压模压力为15-30MPa。

作为本发明的一种优选方案，所述碳纤维预浸料至少包括碳纤维网，以及包覆所述碳纤维网的树脂材料；

所述树脂材料的玻璃化温度大于110℃；

所述制造方法还包括在叠放前，对所述碳纤维预浸料中朝向所述金属骨架的侧面压花成型；

在对所述金属骨架进行氧化处理后，还包括对所述金属骨架表面打磨形成粗糙面；

在对所述金属骨架三次水洗后，还包括将所述金属骨架置于硅烷偶联剂中浸泡后再进行烘干；

一体化压模成型过程包括顺次进行的一次恒压段、变压段和二次恒压段；且，