[发明专利]一种复合材料制成的汽车引擎盖及其制备方法

权利要求书

1.一种复合材料制成的汽车引擎盖，包括汽车引擎盖板体，其特征是：汽车引擎盖板体是以氰酸酯树脂为基体，若干层引擎盖用织物为增强相所制得的复合材料；

引擎盖用织物是由经纱和纬纱交织即形成的单层平纹机织物，且与引擎盖的曲面形状相同；

单层平纹机织物上的所有经纱与任一呈弯曲状的经纱所在的平面平行；单层平纹机织物上的所有纬纱与任一呈弯曲状的纬纱所在的平面平行；单层平纹机织物上各处的经密相同，纬密相同；引擎盖用织物织造时，在对应的织口至第一排综丝区域内放置表面呈相同曲面形态的栅格状支撑体；栅格状支撑体由等间距排列的多个薄板连接制成，薄板的厚度方向与纬纱方向相同，相邻薄板的间距为钢筘的相邻筘齿的间距，每个薄板的厚度小于钢筘的相邻筘齿间距的1/3；

汽车引擎盖板体中，氰酸酯树脂的含量为35~45wt%。

2.根据权利要求1所述的一种复合材料制成的汽车引擎盖，其特征在于，单层平纹机织物的经密l_经和纬密l_纬均为80~160根/10cm，若干层为1~3层。

3.根据权利要求1所述的一种复合材料制成的汽车引擎盖，其特征在于，经纱和纬纱的材质均为1~3k的聚丙烯腈碳纤维，聚丙烯腈碳纤维的抗拉强度为17.0～20.4cN/dtex，断裂伸长率1.5~1.8%。

4.根据权利要求1所述的一种复合材料制成的汽车引擎盖，其特征在于，引擎盖用织物的贴服系数为98.2%以上。

5.根据权利要求4所述的一种复合材料制成的汽车引擎盖，其特征在于，复合材料的抗拉强度达到360~380MPa，抗弯曲强度达到500~540MPa。

6.制备如权利要求1~5任一项所述的复合材料制成的汽车引擎盖的方法，其特征是包括如下步骤：

（1）建模：采用建模软件设计得到汽车引擎盖板体的三维立体模型，三维立体模型由平面和曲面合围而成，曲面为汽车引擎盖板体的上表面；

（2）建立空间直角坐标系：

三维立体模型的平面视为X-Y平面，且三维立体模型位于空间直角坐标系的第I卦限；

三维立体模型的平面的轮廓线所形成的形状为对称形状，该对称形状的对称轴与X轴平行，轮廓线上任意点的切线视为X轴，与X轴垂直且与轮廓线上另一点相切的直线视为Y轴；

（3）获得引擎盖用织物的织造区域内第i根纬纱、第j根经纱相交形成的组织点P_i,j的提综高度h_ij：

以X轴方向为经向，以Y轴方向为纬向；

以X轴第1根经纱，以经密所确定的相邻经纱的间距沿Y轴方向形成X轴的平行面，该平行面都与Y轴垂直；该平行面与曲面形成的交线即为经纱所在的线；

以Y轴第1根纬纱，以纬密所确定的相邻纬纱的间距沿X轴方向形成Y轴的平行面，该平行面都与X轴垂直；该平行面与曲面形成的交线即为纬纱所在的线；

经纱所在的线与纬纱所在的线形成的交点p_i,j（x_i,j, y_i,j, z_i,j）为组织点P_i,j；

组织点P_i,j的提综高度h_i,j为z_i,j；其中，z_i,j为交点p_i,j在空间直角坐标系的z值；i为纬纱的序号，j为经纱的序号，i、j为正整数；

（4）采用平纹织造工艺，并设置引擎盖用织物的织造区域，在形成引擎盖用织物织造区域内的每个组织点时，按照第i根纬纱、第j根经纱相交形成的组织点P_i,j的提综高度h_ij，制得引擎盖用织物；

引擎盖用织物织造时，在对应的织口至第一排综丝区域内放置表面呈相同曲面形态的栅格状支撑体；栅格状支撑体由等间距排列的多个薄板连接制成，薄板的厚度方向与纬纱方向相同，相邻薄板的间距为钢筘的相邻筘齿的间距，每个薄板的厚度小于钢筘的相邻筘齿间距的1/3；

引擎盖用织物织造时，在恒定张力下对每根经纱进行独立地被动送经；

（5）采用RTM工艺，先按照汽车引擎盖板体的三维立体模型制得模具，再将若干层引擎盖用织物置于模具上，以氰酸酯树脂为主要原料进行加工，制得汽车引擎盖板体；

（6）在汽车引擎盖板体上加装汽车引擎盖支架，得到汽车引擎盖。