一種用于制備車輛部件的復合材料及其部件制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于注塑加工技術領域，尤其屬于機械配件注塑加工結構技術領域，特別涉及一種車輛部件的復合材料及其部件制備方法。
【背景技術】
[0002]公路運輸貨車或鐵路運輸車輛有較多組合配件，現(xiàn)有各種配件通常采用鋼件制作，其特征是質量大、制造費用高、加工周期長、容易銹蝕、對環(huán)境有一定的污染。如采用復合材料制造，其結構強度受材料影響較大，以相同結構采用復合材料制作的部件不能完全滿足需要，因此需要在根據(jù)結構需要改進制造材料，并同時結合材料特性對結構進行優(yōu)化，以滿足材料、強度及其應用的需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明公開了用于制備車輛部件的復合材料及其部件制備方法。本發(fā)明要解決的問題是提供一種用于車輛部件的一次性注塑成型的復合材料及其注塑加工制造方法。
[0004]本發(fā)明通過以上技術方案實現(xiàn):
[0005]本發(fā)明首先提供了用于制備車輛部件的復合材料，其特征在于:所述復合材料用于一次性注塑成型制備車輛部件，復合材料由下列質量份數(shù)的組分組成:長玻纖:30份，尼龍或聚丙烯:60份，防老化劑:5份，阻燃劑:5份;還可根據(jù)部件產(chǎn)品顏色加入色母。
[0006]所述復合材料選用尼龍時，密度為1.36g/cm3，拉伸強度為170Mpa，斷裂伸長率為4%，彎曲強度為235Mpa，彎曲模量為8200Mpa，懸臂梁缺口沖擊強度為140J/m，熱變形溫度為 215°C，熔點 210°C。
[0007]所述復合材料選用聚丙烯時，密度為1.14g/cm3，拉伸強度為115Mpa，斷裂伸長率為3 %，彎曲強度為150Mpa，彎曲模量為6500Mpa，懸臂梁缺口沖擊強度為200J/m，熱變形溫度為154°C，熔點160°C。
[0008]本發(fā)明還提供了采用上述復合材料制備車輛部件的方法，包括以下步驟:
[0009]根據(jù)部件結構，使用UG軟件畫出其三維形狀；
[0010]對其結構進行優(yōu)化，在承力部位增加加強筋，以增加其強度；
[0011]對部件結構進行模流分析，確定注塑口位置、壓力、流動前沿溫度、氣穴、鎖模力、體積收縮率、熔接線參數(shù)；
[0012]根據(jù)以上參數(shù)確定并制備模具；
[0013]將復合材料混合并造粒；
[0014]將模具安裝于注塑機上，將復合材料粒料加入注塑機內(nèi)，注塑機將熔融狀態(tài)的復合材料注入封閉的模腔中，待工件冷卻后打開模具，取出工件，擰出預埋螺栓并切去料柄，完成制備。
[0015]注塑加工控制條件是粒料加熱到245?260°C，然后注入模具中，60?80秒后打開模具，取出部件，在空氣中冷卻。
[0016]本發(fā)明在注塑加工時，首先根據(jù)部件二維圖紙，使用UG軟件畫出其三維形狀，并對其結構進行必要優(yōu)化，以適合注塑工藝實施需要;本發(fā)明根據(jù)部件結構對三維圖紙進行模流分析，確定注塑口位置、壓力、流動前沿溫度、氣穴、鎖模力、體積收縮率、熔接線等參數(shù)。根據(jù)以上參數(shù)設計模具圖紙;模具制造完成后安裝于注塑機上，將復合材料粒料加入注塑機內(nèi)，注塑機將熔融狀態(tài)的復合材料注入封閉的模腔中，待工件冷卻后打開模具，取出工件即可。
[0017]本發(fā)明有益性:本發(fā)明采用一次性注塑工藝代替現(xiàn)有部件采用的壓型、組焊工藝，一次成形，不需要二次加工;根據(jù)不同部件結構，在承力部位增加加強筋，以增加其強度;同時對部件結構進行模流分析，確定注塑口位置、壓力、流動前沿溫度、氣穴、鎖模力、體積收縮率、熔接線參數(shù);并采用本發(fā)明公開的復合材料組合，根據(jù)結構采用最適合的注塑條件進行加工生產(chǎn)。本發(fā)明復合材料及其加工工藝加工生產(chǎn)的部件具有質量小、制造費用低、加工周期短、環(huán)保、可重復利用等優(yōu)點。
【附圖說明】
[0018]圖1是本發(fā)明加工生產(chǎn)的部件一結構示意圖；
[0019]圖2是本發(fā)明加工生產(chǎn)的部件一橫截面加工示意圖；
[0020]圖3是本發(fā)明加工生產(chǎn)的部件一平面示意圖；
[0021 ]圖4是本發(fā)明加工生產(chǎn)的部件二側視示意圖；
[0022]圖5是本發(fā)明加工生產(chǎn)的部件二平面示意圖；
[0023]圖6是本發(fā)明加工生產(chǎn)的部件三平面示意圖；
[0024]圖7是本發(fā)明加工生產(chǎn)的部件三AA截面示意圖；
[0025]圖8是本發(fā)明加工生產(chǎn)的部件四平面示意圖；
[0026]圖9是本發(fā)明加工生產(chǎn)的部件四AA截面示意圖。
【具體實施方式】
[0027]下面通過實施例對本發(fā)明進行具體的描述，實施例只用于對本發(fā)明進行進一步的說明，不能理解為對本發(fā)明保護范圍的限制，本領域的技術人員根據(jù)本發(fā)明的內(nèi)容作出的一些非本質的改進和調整也屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0028]實施例1
[0029]結合圖1至圖3，如圖所示為擋泥板結構，擋泥板是注塑一次性成型的“L”形結構；“L”形結構包括長邊和短邊，“L”形結構兩邊的夾角a為120度并通過圓弧過渡連接，“L”形結構兩側有垂直于兩邊設置的側墻;所述長邊平面為橫向布置的連續(xù)圓弧;短邊為平面結構，中部由“U”形安裝缺口 11;側墻在“L”形結構兩側連續(xù)布置；“L”形結構圓弧過渡連接面的背面有多組垂直于板面設置的橫向和縱向加強筋。
[0030]本發(fā)明在注塑加工時，首先根據(jù)其二維圖紙，使用UG軟件畫出其三維形狀，并對其結構進行必要優(yōu)化，本發(fā)明擋泥平面即長邊形成的平面為連續(xù)圓弧面，這樣就可以大大減少路上被擊起的石頭等雜物對擋泥板面的沖擊，以適合注塑工藝實施;本發(fā)明對擋泥板三維圖紙進行模流分析，確定注塑口位置、壓力、流動前沿溫度、氣穴、鎖模力、體積收縮率、熔接線等參數(shù)。根據(jù)以上參數(shù)設計模具圖紙;模具制造完成后安裝于注塑機上，將復合材料粒料加入注塑機內(nèi)，注塑機將熔融狀態(tài)的復合材料注入封閉的模腔中，待工件冷卻后打開模具，取出工件，擋泥板生產(chǎn)完成。
[0031 ]本例擋泥板采用復合材料由下列質量份數(shù)的組分組成:長玻纖:30份，聚丙烯:60份，防老化劑:5份，阻燃劑:5份。材料成型后密度為1.14g/cm3，拉伸強度為115Mpa，斷裂伸長率為3 %，彎曲強度為150Mpa，彎曲模量為6500Mpa，懸臂梁缺口沖擊強度為200J/m，熱變形溫度為154°C，熔點160°C。
[0032]實施例2
[0033]結合圖4和圖5，如圖所示擋泥板支架結構，采用一次性成型的注塑工藝，支架為一整體結構，擋泥板支架整體成型后各結構連接穩(wěn)定，在圓柱形固定支柱末端部分的外壁設置沿圓柱形軸向布置的支柱加強筋、在連接支板表面交叉布置縱向加強筋和橫向加強筋均進一步提高了擋泥板支架強度，本例圓柱形固定支柱采用中空結構并配合采用復合材料，既節(jié)約了材料用量，又滿足了支護強度的要求。
[0034]本例擋泥板支架在注塑加工時，首先根據(jù)其二維圖紙，使用UG軟件畫出其三維形狀