[发明专利]一种低成本工艺成型的碳纤维复合材料地铁车身及其制造方法

权利要求书

1.一种低成本工艺成型的碳纤维复合材料地铁车身，其特征在于：所述车身包括碳纤维外蒙皮、碳纤维内蒙皮、铺设在碳纤维外蒙皮与碳纤维内蒙皮之间的夹芯层，所述夹芯层为蜂窝、泡沫与数个纵横加强筋、门框、窗框拼接而成，所述夹芯层与碳纤维外蒙皮和碳纤维内蒙皮通过胶膜连接采用OOA工艺整体固化成型。

2.根据权利要求1所述一种低成本工艺成型的碳纤维复合材料地铁车身，其特征在于：所述碳纤维外蒙皮、碳纤维内蒙皮、纵横加强筋、门框和窗框均为碳纤维织物预浸料。

3.根据权利要求1所述一种低成本工艺成型的碳纤维复合材料地铁车身，其特征在于：所述碳纤维织物预浸料和胶膜具有阻燃性能。

4.根据权利要求1所述一种低成本工艺成型的碳纤维复合材料地铁车身的制造方法，其特征在于：所述碳纤维复合材料地铁车身成型包括以下步骤：

（1）碳纤维外蒙皮OOA工艺成型：按铺贴角度及铺层数设计顺序，以激光投影线为铺贴基准线，将裁剪成特定形状的碳纤维织物预浸料依次铺贴在车身模具上，碳纤维外蒙皮铺贴厚度3 mm -5mm，利用定制的车身模具的自加热系统固化成型碳纤维外蒙皮；

（2）夹芯层OOA工艺成型：打磨处理碳纤维外蒙皮、门框、窗框及纵横加强筋胶接面，将门框和窗框放置在定位区域，按照激光投影定位的区域将蜂窝、泡沫与纵横加强筋进行拼接，检测拼接位置以及尺寸情况，拼接完成后，利用定制的车身模具的自加热系统及鼓风加热设备固化成型夹芯层；

（3）碳纤维内蒙皮OOA工艺成型：按铺贴角度及铺层数设计顺序，以激光投影线为铺贴基准线，将裁剪成特定形状的碳纤维织物预浸料依次铺贴在车身模具上，碳纤维内蒙皮铺贴厚度3 mm -5mm,利用定制的车身模具的自加热系统及鼓风加热设备固化成型碳纤维内蒙皮，即完成车身整体成型。

5.根据权利要求4所述一种低成本工艺成型的碳纤维复合材料地铁车身的制造方法，其特征在于：所述碳纤维内蒙皮和碳纤维外蒙皮均为碳纤维织物预浸料铺贴并采用OOA工艺成型，碳纤维内蒙皮铺贴厚度（3-5）mm,碳纤维外蒙皮铺贴厚度3 mm -5mm,在碳纤维织物预浸料铺贴过程中，第一层需进行预压实，后续过程中每3-4层需进行一次预压实。

6.根据权利要求4所述一种低成本工艺成型的碳纤维复合材料地铁车身的制造方法，其特征在于：所述门框、窗框均为碳纤维织物预浸料包缠泡沫采用热压罐工艺成型，其中泡沫夹芯通过胶模具与碳纤维织物预浸料进行连接。

7.根据权利要求4所述一种低成本工艺成型的碳纤维复合材料地铁车身的制造方法，其特征在于：所述纵横加强筋为碳纤维织物预浸料铺贴并采用热压罐工艺成型的工字梁。

8.根据权利要求4所述一种低成本工艺成型的碳纤维复合材料地铁车身的制造方法，其特征在于：所述夹芯层OOA工艺成型过程中，蜂窝和泡沫与纵横加强筋、碳纤维内蒙皮、碳纤维外蒙皮通过胶膜进行连接，蜂窝与蜂窝通过带状发泡胶进行拼接。

9.根据权利要求4所述一种低成本工艺成型的碳纤维复合材料地铁车身的制造方法，其特征在于：所述碳纤维外蒙皮、碳纤维内蒙皮及夹芯层OOA工艺成型过程中，固化升温速率控制在1-3℃/min，固化结束后降温速率不大于2℃/min。