一体式轿车车身前后轮罩的制作方法

1.本发明涉及一体式轿车车身前后轮罩，属于汽车轮罩领域。


背景技术：

2.随着国内汽车行业的不断发展，汽车已经成为非常普遍的交通工具，近年来防噪音轮罩产品已经成为国内多家汽车生产厂家重点发展方向，最早汽车轮罩采用金属冲压成型，后来改为塑料轮罩，但不同的塑料材料制得的轮罩在降低噪音方面效果无法保证且制得的轮罩的强度不足。


技术实现要素：

3.为解决现有技术的不足，本发明提供一体式轿车车身前后轮罩，能够提高前后轮罩的强度的同时还能实现轻量化，另外还能有效对轮胎与地面的摩擦产生的噪音进行一定程度上的消音和隔断。
4.本发明所采用的技术方案为：一体式轿车车身前后轮罩，前轮罩和后轮罩均包括碳纤维结构层和设置在碳纤维结构层内侧的吸音层，碳纤维结构层由经过裁剪并表面处理后的多层碳纤维布模压成型，吸音层由内层的混合聚酯纤维面料层、中层的聚乙烯层以及外层的pet纤维面料层经模压成型，碳纤维结构层与吸音层通过粘合剂黏合形成一体式结构且吸音层的混合聚酯纤维面料层与碳纤维结构层表面贴合。
5.优选的是，碳纤维布的表面处理包括如下步骤：步骤一：将碳纤维布用丙酮抽提24h后取出烘干；再将烘干后的碳纤维网进行针刺处理，然后将针刺处理后的碳纤维网浸渍在kclo3与h2so4的混合溶液中并水浴加热50
‑
60min，水浴加热温度为88℃
‑
90℃；步骤二：将步骤一中浸渍后的碳纤维布取出后用蒸馏水冲洗后干燥，再将干燥后的碳纤维布投入乙醇溶液中浸渍1
‑
1.5h，乙醇溶液中含有3%
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5%质量分数的有机硅烷偶联剂，在浸渍时采用超声作用于浸渍液以提高处理效果；步骤三：将步骤二中浸渍处理后的碳纤维布取出后用蒸馏水冲后干燥，再对碳纤维布进行二次针刺处理。
6.进一步的优选，碳纤维布的表面处理步骤一中的kclo3与h2so4的混合溶液中，kclo3与h2so
4 的质量比为1：20～25。
7.进一步的优选，碳纤维布的模压成型包括如下步骤：步骤一：将表面处理后的碳纤维布进行蒸汽加热至180℃
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190℃，然后将加热冷却至80℃
‑
90℃后的碳纤维布的上下表面均涂覆上混合胶液并辅以超声处理3 min
ꢀ‑
5min；步骤二：将多张涂覆混合胶液的碳纤维布根据所需厚度铺设于模压机上已预热至100℃
‑
110℃后的下模具中，然后上模下压与下模合模，在压力为70t
‑
80t并在加热温度为200℃
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210℃的条件下热成型，成型后保压15s
‑
30s后冷却拆模，然后再在切割设备上切割
成特定尺寸即可。
8.进一步的优选，混合胶液为环氧树脂、间苯二胺、聚丙二醇二缩水甘油醚以质量比为100：1：70混合配制而成。
9.进一步的优选，混合聚酯纤维面料层由聚丙烯纤维单丝和pet纤维单丝混合针织成型并针刺处理后得到的面料。
10.进一步的优选，吸音层的模压成型包括如下步骤：步骤一：将混合聚酯纤维面料平铺在模具内，再在混合聚酯纤维面料上均匀洒上一层pe粉，然后再将pet纤维面料平铺在pe粉上；步骤二： 合模后，热压压力为10mpa
‑
12mpa的条件下逐步升温并压制10min
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15min后冷却脱模，得到吸音层复合材料；步骤三：将吸音层复合材料铺设于模压机上的下模具中，将下模升温至105℃
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110℃后再进行合模，然后在压力为60t
‑
65t的条件下升温使其热成型，成型后保压15s
‑
20s后冷却拆模，然后再在切割设备上切割成特定尺寸即可得到吸音层。
11.进一步的优选，吸音层的模压成型步骤二中逐步升温的具体步骤为上模和下模均先升温至110℃
‑
115℃后保温3 min
ꢀ‑
5min，再将下模升温至165℃
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170℃，上模升温至150℃
‑
155℃。
12.进一步的优选，吸音层的模压成型步骤三中热成型的温度为145℃
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155℃。
13.本发明的有益效果在于：（1）、通过对裁剪后的碳纤维布进行kclo3与h2so4混合溶液的处理，能够增加碳纤维表面粗糙度，使得碳纤维布之间通过混合胶液能够更好的粘结；碳纤维布经过含有3%
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5%质量分数有机硅烷偶联剂的乙醇溶液处理，能够保证碳纤维布的强度；（2）、吸音层的材料与结构能够有效对轮胎与地面的摩擦产生的噪音进行隔断和降噪处理，即同时具有吸音和隔音功能；（3）、碳纤维结构层与吸音层黏合使用能够有效降低轮罩质量还能提高轮罩的强度，实现轻量化。
具体实施方式
14.下面结合实施例对本发明做具体的介绍。
15.实施例1：本实施例是一体式轿车车身前后轮罩，前轮罩和后轮罩均包括碳纤维结构层和设置在碳纤维结构层内侧的吸音层，碳纤维结构层由经过裁剪并表面处理后的多层碳纤维布模压成型，吸音层由内层的混合聚酯纤维面料层、中层的聚乙烯层以及外层的pet纤维面料层经模压成型，碳纤维结构层与吸音层通过粘合剂黏合形成一体式结构且吸音层的混合聚酯纤维面料层与碳纤维结构层表面贴合。
16.本实施例中，碳纤维布的表面处理包括如下步骤：步骤一：将碳纤维布用丙酮抽提24h后取出烘干；再将烘干后的碳纤维网进行针刺处理，然后将针刺处理后的碳纤维网浸渍在kclo3与h2so4的混合溶液中并水浴加热50min，水浴加热温度为90℃；步骤二：将步骤一中浸渍后的碳纤维布取出后用蒸馏水冲洗后干燥，再将干燥后的碳纤维布投入乙醇溶液中浸渍1h，乙醇溶液中含有5%质量分数的有机硅烷偶联剂，在浸
渍时采用超声作用于浸渍液以提高处理效果；步骤三：将步骤二中浸渍处理后的碳纤维布取出后用蒸馏水冲后干燥，再对碳纤维布进行二次针刺处理。
17.本实施例中，碳纤维布的表面处理步骤一中的kclo3与h2so4的混合溶液中，kclo3与h2so
4 的质量比为1：20。
18.本实施例中，碳纤维布的模压成型包括如下步骤：步骤一：将表面处理后的碳纤维布进行蒸汽加热至180℃，然后将加热冷却至80℃后的碳纤维布的上下表面均涂覆上混合胶液并辅以超声处理5min；步骤二：将多张涂覆混合胶液的碳纤维布根据所需厚度铺设于模压机上已预热至100℃后的下模具中，然后上模下压与下模合模，在压力为70t并在加热温度为210℃的条件下热成型，成型后保压15s后冷却拆模，然后再在切割设备上切割成特定尺寸即可。
19.本实施例中，混合胶液为环氧树脂、间苯二胺、聚丙二醇二缩水甘油醚以质量比为100：1：70混合配制而成。
20.本实施例中，混合聚酯纤维面料层由聚丙烯纤维单丝和pet纤维单丝混合针织成型并针刺处理后得到的面料。
21.本实施例中，吸音层的模压成型包括如下步骤：步骤一：将混合聚酯纤维面料平铺在模具内，再在混合聚酯纤维面料上均匀洒上一层pe粉，然后再将pet纤维面料平铺在pe粉上；步骤二： 合模后，热压压力为10mpa的条件下，上模和下模均先升温至115℃后保温3 min min，再将下模升温至165℃，上模升温至150℃，升温结束后压制10min后冷却脱模，得到吸音层复合材料；在逐步升温的过程中，中间的pe粉先因熔点较低融化形成聚乙烯层，在冷却后起到定型的作用，在下模升温至成型温度后，聚丙烯纤维单丝和pet纤维单丝中的聚丙烯纤维熔点比pet纤维低，在加热成型的过程中，聚丙烯纤维单丝融化，在冷却后也起到定型的作用；步骤三：将吸音层复合材料铺设于模压机上的下模具中，将下模升温至105℃使材料得到软化后再进行合模，然后在压力为60t的条件下升温使其热成型，成型后保压20s后冷却拆模，然后再在切割设备上切割成特定尺寸即可得到吸音层。
22.本实施例中，吸音层的模压成型步骤三中热成型的温度为155℃。
23.实施例2：本实施例是一体式轿车车身前后轮罩，前轮罩和后轮罩均包括碳纤维结构层和设置在碳纤维结构层内侧的吸音层，碳纤维结构层由经过裁剪并表面处理后的多层碳纤维布模压成型，吸音层由内层的混合聚酯纤维面料层、中层的聚乙烯层以及外层的pet纤维面料层经模压成型，碳纤维结构层与吸音层通过粘合剂黏合形成一体式结构且吸音层的混合聚酯纤维面料层与碳纤维结构层表面贴合。
24.本实施例中，碳纤维布的表面处理包括如下步骤：步骤一：将碳纤维布用丙酮抽提24h后取出烘干；再将烘干后的碳纤维网进行针刺处理，然后将针刺处理后的碳纤维网浸渍在kclo3与h2so4的混合溶液中并水浴加热60min，水浴加热温度为88℃；步骤二：将步骤一中浸渍后的碳纤维布取出后用蒸馏水冲洗后干燥，再将干燥后的碳纤维布投入乙醇溶液中浸渍1.5h，乙醇溶液中含有3%质量分数的有机硅烷偶联剂，在
浸渍时采用超声作用于浸渍液以提高处理效果；步骤三：将步骤二中浸渍处理后的碳纤维布取出后用蒸馏水冲后干燥，再对碳纤维布进行二次针刺处理。
25.本实施例中，碳纤维布的表面处理步骤一中的kclo3与h2so4的混合溶液中，kclo3与h2so
4 的质量比为1：25。
26.本实施例中，碳纤维布的模压成型包括如下步骤：步骤一：将表面处理后的碳纤维布进行蒸汽加热至190℃，然后将加热冷却至90℃后的碳纤维布的上下表面均涂覆上混合胶液并辅以超声处理3 min；步骤二：将多张涂覆混合胶液的碳纤维布根据所需厚度铺设于模压机上已预热至110℃后的下模具中，然后上模下压与下模合模，在压力为80t并在加热温度为200℃的条件下热成型，成型后保压30s后冷却拆模，然后再在切割设备上切割成特定尺寸即可。
27.本实施例中，混合胶液为环氧树脂、间苯二胺、聚丙二醇二缩水甘油醚以质量比为100：1：70混合配制而成。
28.本实施例中，混合聚酯纤维面料层由聚丙烯纤维单丝和pet纤维单丝混合针织成型并针刺处理后得到的面料。
29.本实施例中，吸音层的模压成型包括如下步骤：步骤一：将混合聚酯纤维面料平铺在模具内，再在混合聚酯纤维面料上均匀洒上一层pe粉，然后再将pet纤维面料平铺在pe粉上；步骤二： 合模后，热压压力为12mpa的条件下，上模和下模均先升温至110℃后保温5min，再将下模升温至170℃，上模升温至155℃，升温结束后压制15min后冷却脱模，得到吸音层复合材料；在逐步升温的过程中，中间的pe粉先因熔点较低融化形成聚乙烯层，在冷却后起到定型的作用，在下模升温至成型温度后，聚丙烯纤维单丝和pet纤维单丝中的聚丙烯纤维熔点比pet纤维低，在加热成型的过程中，聚丙烯纤维单丝融化，在冷却后也起到定型的作用；步骤三：将吸音层复合材料铺设于模压机上的下模具中，将下模升温至110℃使材料得到软化后再进行合模，然后在压力为65t的条件下升温使其热成型，成型后保压15s后冷却拆模，然后再在切割设备上切割成特定尺寸即可得到吸音层。
30.本实施例中，吸音层的模压成型步骤三中热成型的温度为145℃。
31.实施例3：本实施例是一体式轿车车身前后轮罩，前轮罩和后轮罩均包括碳纤维结构层和设置在碳纤维结构层内侧的吸音层，碳纤维结构层由经过裁剪并表面处理后的多层碳纤维布模压成型，吸音层由内层的混合聚酯纤维面料层、中层的聚乙烯层以及外层的pet纤维面料层经模压成型，碳纤维结构层与吸音层通过粘合剂黏合形成一体式结构且吸音层的混合聚酯纤维面料层与碳纤维结构层表面贴合。
32.本实施例中，碳纤维布的表面处理包括如下步骤：步骤一：将碳纤维布用丙酮抽提24h后取出烘干；再将烘干后的碳纤维网进行针刺处理，然后将针刺处理后的碳纤维网浸渍在kclo3与h2so4的混合溶液中并水浴加热55min，水浴加热温度为89℃；步骤二：将步骤一中浸渍后的碳纤维布取出后用蒸馏水冲洗后干燥，再将干燥后的碳纤维布投入乙醇溶液中浸渍1.2h，乙醇溶液中含有4%质量分数的有机硅烷偶联剂，在
浸渍时采用超声作用于浸渍液以提高处理效果；步骤三：将步骤二中浸渍处理后的碳纤维布取出后用蒸馏水冲后干燥，再对碳纤维布进行二次针刺处理。
33.本实施例中，碳纤维布的表面处理步骤一中的kclo3与h2so4的混合溶液中，kclo3与h2so
4 的质量比为1：23。
34.本实施例中，碳纤维布的模压成型包括如下步骤：步骤一：将表面处理后的碳纤维布进行蒸汽加热至185℃，然后将加热冷却至85℃后的碳纤维布的上下表面均涂覆上混合胶液并辅以超声处理4min；步骤二：将多张涂覆混合胶液的碳纤维布根据所需厚度铺设于模压机上已预热至105℃后的下模具中，然后上模下压与下模合模，在压力为75t并在加热温度为205℃的条件下热成型，成型后保压25s后冷却拆模，然后再在切割设备上切割成特定尺寸即可。
35.本实施例中，混合胶液为环氧树脂、间苯二胺、聚丙二醇二缩水甘油醚以质量比为100：1：70混合配制而成。
36.本实施例中，混合聚酯纤维面料层由聚丙烯纤维单丝和pet纤维单丝混合针织成型并针刺处理后得到的面料。
37.本实施例中，吸音层的模压成型包括如下步骤：步骤一：将混合聚酯纤维面料平铺在模具内，再在混合聚酯纤维面料上均匀洒上一层pe粉，然后再将pet纤维面料平铺在pe粉上；步骤二： 合模后，热压压力为11mpa的条件下，上模和下模均先升温至112℃后保温4min，再将下模升温至168℃，上模升温至152℃，升温结束后压制12min后冷却脱模，得到吸音层复合材料；在逐步升温的过程中，中间的pe粉先因熔点较低融化形成聚乙烯层，在冷却后起到定型的作用，在下模升温至成型温度后，聚丙烯纤维单丝和pet纤维单丝中的聚丙烯纤维熔点比pet纤维低，在加热成型的过程中，聚丙烯纤维单丝融化，在冷却后也起到定型的作用；步骤三：将吸音层复合材料铺设于模压机上的下模具中，将下模升温至108℃使材料得到软化后再进行合模，然后在压力为63t的条件下升温使其热成型，成型后保压18s后冷却拆模，然后再在切割设备上切割成特定尺寸即可得到吸音层。
38.本实施例中，吸音层的模压成型步骤三中热成型的温度为150℃。
39.本发明通过对裁剪后的碳纤维布进行kclo3与h2so4混合溶液的处理，能够增加碳纤维表面粗糙度，使得碳纤维布之间通过混合胶液能够更好的粘结；碳纤维布经过含有3%
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5%质量分数有机硅烷偶联剂的乙醇溶液处理，能够保证碳纤维布的强度；吸音层的材料与结构能够有效对轮胎与地面的摩擦产生的噪音进行隔断和降噪处理，即同时具有吸音和隔音功能；碳纤维结构层与吸音层黏合使用能够有效降低轮罩质量还能提高轮罩的强度，实现轻量化。
40.以上所述仅是本发明专利的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明专利原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明专利的保护范围。