阅读说明：本技术 一种碳纤维汽车a柱侧边梁的制造方法 (Manufacturing method of carbon fiber automobile A-column side edge beam ) 是由 郝义国 姚箭钱 于 2019-07-08 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种碳纤维汽车A柱侧边梁的制造方法,包括以下步骤：制作EPS芯轴；在所述EPS芯轴表面制作乳胶层,乳胶层一端开口,一端封闭；在所述乳胶层表面包裹碳纤维预浸料层,碳纤维预浸料层一端开口,一端封闭；充气加压加热使碳纤维预浸料层成型；取出成型的A柱侧边梁内的EPS芯轴和乳胶。本发明一种碳纤维汽车A柱侧边梁的制造方法的有益效果是：采用EPS泡沫制作侧边梁的芯轴,碳纤维预浸料层成型后,加热使EPS芯轴缩小便于取出；采用EPS芯轴上含浸的乳胶层代替传统的气袋,充气加压后乳胶层外壁光滑,防止碳纤维预浸料层出现褶皱和塌陷。(The invention provides a manufacturing method of a carbon fiber automobile A-column side edge beam, which comprises the following steps: manufacturing an EPS mandrel; manufacturing a latex layer on the surface of the EPS mandrel, wherein one end of the latex layer is open and the other end is closed; wrapping a carbon fiber prepreg layer on the surface of the emulsion layer, wherein one end of the carbon fiber prepreg layer is open and the other end is closed; inflating, pressurizing and heating to form the carbon fiber prepreg layer; and taking out the EPS mandrel and the latex in the molded A-pillar side edge beam. The manufacturing method of the carbon fiber automobile A-column side edge beam has the beneficial effects that: the core shaft of the side beam is made of EPS foam, and after the carbon fiber prepreg layer is formed, the EPS core shaft is heated to be reduced and is convenient to take out; the traditional air bag is replaced by the latex layer impregnated on the EPS mandrel, the outer wall of the latex layer is smooth after inflation and pressurization, and the carbon fiber prepreg layer is prevented from wrinkling and collapsing.)

一种碳纤维汽车A柱侧边梁的制造方法

技术领域

本发明涉及汽车制造领域，尤其涉及一种碳纤维汽车A柱侧边梁的制造方法。

背景技术

汽车A柱是挡风玻璃和左、右前车门之间的柱，A柱能使车身结构具有更高的稳定性和车身刚度，在遇到正面撞击时，主要承担碰撞冲击的部件便是A柱，能达到保护驾驶舱、减小变形的效果，对车内乘客的安全起到重要的作用。汽车A柱侧边梁是汽车A柱总成中重要的组成部分，汽车A柱侧边梁是汽车A柱主要支撑结构，汽车A柱侧边梁需要具有较高的结构强度。

随着新能源汽车的发展，汽车轻量化被越来越重视，而碳纤维复合材料由于其高强轻质成为汽车轻量化的理想材料，碳纤维汽车A柱侧边梁在提供相同强度的前提下相比传统高强钢A柱可减重约40％，减重效果明显。目前国际上制作碳纤维A柱侧边梁大多采用三维编织工艺制作，但由于国外技术封锁，国内的三维编织技术尚未突破，技术上难以达到批量制作的程度，故需要一种新的碳纤维A柱侧边梁制作工艺，能批量制作碳纤维A柱侧边梁，降低碳纤维A柱侧边梁的制作成本。

发明内容

有鉴于此，本发明的实施例提供一种碳纤维汽车A柱侧边梁的制造方法，包括以下步骤：

S1：制作EPS芯轴。

S2：在所述EPS芯轴表面制作乳胶层；所述乳胶层制作方法为：将所述EPS芯轴浸入耐高温的乳胶中，使所述乳胶包裹于所述EPS芯轴表面，并且使所述乳胶层包裹所述EPS芯轴的轴身和一端，所述乳胶层在所述EPS芯轴的另一端留有开口；干燥包裹有乳胶的EPS芯轴，使所述乳胶凝固，得到附着有一层表面光滑乳胶层的EPS芯轴；

S3：在乳胶层表面包裹碳纤维预浸料层；所述碳纤维预浸料层一端封闭一端具有开口；

S4：充气加压加热使碳纤维预浸料层成型；所述碳纤维预浸料成型方法为：将包裹碳纤维预浸料层的EPS芯轴放入模具内加热，所述乳胶层和所述碳纤维预浸料层的开口端连接气嘴，通入压缩气体，直至所述碳纤维预浸料固化成型。

S5：取出成型的A柱侧边梁内的EPS芯轴和乳胶。

进一步地，步骤S1中制作EPS芯轴的方法为：根据3D模型制作具有芯轴形状空腔的模具，在所述模具空腔中填充EPS，得到EPS芯轴。

进一步地，步骤S2中所述乳胶的厚度为0.5-2mm。

进一步地，步骤S3中所述气体为空气，所述压缩气体的压强为0.5-1.5MPa。

进一步地，步骤S5中取出成型的A柱侧边梁内的EPS芯轴和乳胶的方法为：取掉所述气嘴，对模具内进一步升高温度，使所述EPS芯轴缩小和所述乳胶层软化，所述EPS芯轴和所述乳胶层软化与所述碳纤维A柱侧梁内壁脱离，打开模具取出所述碳纤维A柱侧梁，并取出所述碳纤维A柱侧梁内的乳胶层和EPS芯轴。

本发明一种碳纤维汽车A柱侧边梁的制造方法的有益效果是：

1.采用EPS泡沫制作侧边梁的芯轴，碳纤维预浸料层成型后，加热使EPS芯轴缩小便于取出；

2.在EPS芯轴上含浸的乳胶层，代替传统的气袋，充气加压后乳胶层外壁光滑，防止碳纤维预浸料层出现褶皱和塌陷。

附图说明

图1是本发明一种碳纤维汽车A柱侧边梁结构示意图。

图2是本发明一种碳纤维汽车A柱侧边梁的制造方法的流程图。

图中：1-碳纤维汽车A柱侧边梁，2-开口。

具体实施方式

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描述。

如图1所示，本发明所述的一种碳纤维汽车A柱侧边梁，所述碳纤维汽车A柱侧边梁1为中空的管体，其一端具有开口2，其材质为碳纤维材料。

如图2所示，本发明提供的一种碳纤维汽车A柱侧边梁的制造方法，包括如下步骤：

S1:制作EPS芯轴；

确定所需要的A柱侧边梁的形状，制作与该A柱侧边梁的形状相同形状的芯轴，所述芯轴略细于所述A柱侧边梁，所述芯轴的材质为聚苯乙烯泡沫(EPS)，制作所述EPS芯轴的方法为，建立所述芯轴的3D模型，根据3D模型制作具有芯轴形状空腔的模具，在所述模具空腔中填充EPS，得到EPS芯轴。

S2：在所述EPS芯轴表面附着一层乳胶；

将所述EPS芯轴多次浸入耐高温乳胶，使所述乳胶包裹于所述EPS芯轴表面，直至所述乳胶层厚度到达0.5-2mm，所述乳胶层在所述EPS芯轴的一端留有开口；干燥包裹有所述乳胶层的EPS芯轴，使所述乳胶层凝固，得到附着有一层表面光滑乳胶层的EPS芯轴；

S3：在乳胶层表面包裹碳纤维预浸料；

在所述EPS芯轴上的乳胶层表面包裹碳纤维预浸料，按照叠层顺序包裹所述碳纤维预浸料，直至所述碳纤维预浸料包裹满所述乳胶层，并使所述碳纤维预浸料的厚度达到所需要的厚度，包裹过程需确保所述碳纤维预浸料层与层之间紧密无气泡，纤维方向正确，所述碳纤维预浸料层在所述EPS芯轴上一端封闭一端开口，所述碳纤维预浸料层的开口和所述乳胶层的开口在同一端；

S4：充气加压加热成型；

将所述包裹碳纤维预浸料层的EPS芯轴放入模具内加热，使所述碳纤维预浸料硬化成型，所述乳胶层和所述碳纤维预浸料层的开口端连接气嘴，并通过气嘴充入压缩气体，所述压缩气体压强为0.5-1.5MPa，压缩气体从所述乳胶层内压缩所述乳胶层，从而将所述碳纤维预浸料层压紧于模具内壁，使所述碳纤维预浸料层的纤维贴近成型，并防止因所述乳胶层缩陷导致碳纤维预浸料层出现褶皱，直至所述碳纤维预浸料层固化成型为所述碳纤维A柱侧边梁；

S5：取出成型的碳纤维A柱侧边梁内的EPS芯轴和乳胶；

取掉所述气嘴，对模具内的所述碳纤维A柱侧边梁进一步升高温度，利用乳胶加热软化和EPS材质加热缩小的特性，使所述EPS芯轴和所述乳胶层与所述碳纤维A柱侧梁内壁脱离，打开模具取出所述碳纤维A柱侧边梁，并取出所述碳纤维A柱侧边梁内的乳胶层和EPS芯轴，即可得到所述碳纤维A柱侧边梁。

在本文中，所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。

在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征可以相互结合。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。