CN104816661A - 一种连续纤维热塑性复合塑料座椅骨架及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种连续纤维热塑性复合塑料座椅骨架及其制备方法，座椅骨架由门型槽架及门型槽架内的支撑槽构成，门型槽架及门型槽架内的支撑槽相互连通,形成整体相互连通的槽。制备方法如下：制作座椅骨架槽的展开图，按照展开图的形状裁切连续纤维热塑性复合塑料片材；将剪切的片材加热；将至少一层加热的片材覆盖座椅骨架的阴模，阴模的沟槽置于片料的中部；座椅骨架的阳模将片材压入阴模，之后脱模。座椅坐面中采用连续纤维和长纤维两种纤维，这种设置使纤维的布置和取向相辅相成，大大提高了坐面的比强度、比模量和抗冲击性。加强筋中使用长纤维，避免了压制成型过程中纤维容易断裂的现象。
Description
技术领域
本发明属于汽车领域，具体涉及一种连续纤维热塑性复合塑料座椅骨架及其制备方法。
背景技术
随着汽车行业产品轻量化的要求，客户对产品的重量也提出了更加严格的要求。市场上的乘用车座椅所使用的靠背骨架绝大多数为金属靠背，加工工序复杂，花费较多的工时,能源消耗方面，生产塑料原材料比生产金属原材料能够节约更多的能源。再次利用的成本较小，对环境几乎不会造成污染。它所具有的密度小，热塑性复合材料的线膨胀系数较小，能够降低制品成型过程中的收缩率（能提高制品尺寸的精度）等优势大大扩展了复合材料在日常生活中的使用，正在逐渐替代金属和木材，如轿车上的金属部件。但是塑料的强度比强度、比模量和抗冲击性能不强，制备的产品往往使用寿命较短。申请日为2009年11月27日，申请号为200910199483. 1的中国专利，公开了一种塑料材料的汽车座椅靠背骨架，所述骨架是由塑料材料一体成型的，并且所述骨架具有沿其周向延伸的外壳，所述外壳的横句截面为“n "型，并且所述n形截面的外壳的内侧具有蜂窝状加强筋。虽然加强筋的设置在一定程度上提高了产品的使用寿命，但是塑料与金属制品的强度以及冲击性能相比还相差甚远。
发明内容
本发明的目的是提供一种比强度、比模量和抗冲击性较高的连续纤维热塑性复合塑料座椅骨架及其制备方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种连续纤维热塑性复合塑料座椅骨架，所述座椅骨架由门型槽架及门型槽架内的支撑槽构成，所述门型槽架及门型槽架内的支撑槽相互连通,形成整体相互连通的槽。
所述座椅骨架的材料为连续纤维热塑性复合塑料。
所述整体相互连通的槽内设支撑加强筋, 支撑加强筋为长纤维热塑性复合塑料。
所述整体相互连通的槽的内表面为长纤维热塑性复合塑料。
一种连续纤维热塑性复合塑料座椅骨架的制备方法，包括如下步骤：
步骤一，制作座椅骨架槽的展开图，按照展开图的形状裁切连续纤维热塑性复合塑料片材；
步骤二，将步骤一剪切的片材加热至200-240℃；
步骤三，将至少一层加热的片材覆盖座椅骨架的阴模，阴模的沟槽置于片料的中部；
步骤四，座椅骨架的阳模将片材压入阴模，使连续纤维热塑性复合塑料片材形成整体相互连通的槽,模压力1500-1800T/M2，阴阳模具温度30-80℃，保压时间40-90秒,之后脱模。
所述步骤四不脱模,拔出阳模,在连续纤维热塑性复合塑料片材形成整体相互连通的槽内置入加热至200-240℃的长纤维热塑性复合塑料料条,用另一个在阳模压入整体相互连通的槽内,该阳模上设置加强筋对应的槽, 模压力1500-1800T/M2，阴阳模具温度30-80℃，保压时间40-90秒,之后脱模, 整体相互连通的槽内为长纤维热塑性复合塑料支撑加强筋。
本发明中座椅靠背、座椅坐面一体成型，生产效率较高。座椅坐面中采用连续纤维和长纤维两种纤维，这种设置使纤维的布置和取向相辅相成，大大提高了坐面的比强度、比模量和抗冲击性。加强筋中使用长纤维，避免了压制成型过程中纤维容易断裂的现象，与传统的座椅靠背、座椅坐面相比具有重量轻，比强度、比模量和抗冲击性高的优点。
附图说明
图1为座椅骨架无加强筋的结构示意图。
图2为图1中AA向的截面图。
图3为座椅骨架带有加强筋的结构示意图。
图4为图3中BB向的截面图。
图5为座椅骨架模具制备前的结构示意图。
图6为座椅骨架模具制备后打开的结构示意图。
图7为座椅骨架加强筋模具制备前的结构示意图。
图8为座椅骨架加强筋模具制备后的结构示意图。
具体实施方式
如图1、图2所示，一种连续纤维热塑性复合塑料座椅骨架，座椅骨架由门型槽架及门型槽架内的支撑槽构成，门型槽架及门型槽架内的支撑槽相互连通,形成整体相互连通的槽11。如图3所示，整体相互连通的槽内设支撑加强筋31；如图4所示，整体相互连通的槽槽的内表面41为长纤维热塑性复合塑料，支撑加强筋为长纤维热塑性复合塑料，座椅骨架的材料为连续纤维热塑性复合塑料。长纤维增强热塑性塑料是长纤维经过专用树脂浸渍后得到的被树脂充分浸渍的长条，然后根据需要切成需要的长度，一般为20-30cm；连续纤维增强热塑性塑料是与长纤维增强热塑性塑料制备方法相似，只是连续纤维增强热塑性塑料沿长度方向不间断，可以无限延伸。
连续纤维热塑性复合塑料座椅骨架的制备方法，包括如下步骤：
步骤一，制作座椅骨架槽的展开图，按照展开图的形状裁切连续纤维热塑性复合塑料片材；
步骤二，将步骤一剪切的片材加热至200-240℃；
步骤三，将至少一层加热的片材覆盖座椅骨架的阴模，如图5中的51所示，然后将阴模51的沟槽53置于片料的中部；
步骤四，座椅骨架的阳模将片材压入阴模，使连续纤维热塑性复合塑料片材形成整体相互连通的槽,模压力1500-1800T/M2，阴阳模具温度30-80℃，保压时间40-90秒,之后脱模。
所述步骤四不脱模,拔出阳模,在连续纤维热塑性复合塑料片材形成整体相互连通的槽内置入加热至200-240℃的长纤维热塑性复合塑料料条,用另一个在阳模压入整体相互连通的槽内,该阳模上设置加强筋对应的槽, 模压力1500-1800T/M2，阴阳模具温度30-80℃，保压时间40-90秒,之后脱模, 整体相互连通的槽内为长纤维热塑性复合塑料支撑加强筋。因模压和温度较高，在模具压制过程中长纤维会向连续纤维界面发生移动，因此，就会出现如图4中，门型槽的内表面为长纤维41。
Claims (6)
1.一种连续纤维热塑性复合塑料座椅骨架，所述座椅骨架由门型槽架及门型槽架内的支撑槽构成，其特征在于：所述门型槽架及门型槽架内的支撑槽相互连通,形成整体相互连通的槽。
2.根据权利要求1所述的连续纤维热塑性复合塑料座椅骨架，其特征在于：所述座椅骨架的材料为连续纤维热塑性复合塑料。
3.根据权利要求2所述的连续纤维热塑性复合塑料座椅骨架，其特征在于：所述整体相互连通的槽内设支撑加强筋, 支撑加强筋为长纤维热塑性复合塑料。
4.根据权利要求2所述的连续纤维热塑性复合塑料座椅骨架，其特征在于：所述整体相互连通的槽的内表面为长纤维热塑性复合塑料。
5.一种如权利要求1所述的连续纤维热塑性复合塑料座椅骨架的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
步骤一，制作座椅骨架槽的展开图，按照展开图的形状裁切连续纤维热塑性复合塑料片材；
步骤二，将步骤一剪切的片材加热至200-240℃；
步骤三，将至少一层加热的片材覆盖座椅骨架的阴模，阴模的沟槽置于片料的中部；
步骤四，座椅骨架的阳模将片材压入阴模，使连续纤维热塑性复合塑料片材形成整体相互连通的槽,模压力1500-1800T/M2，阴阳模具温度30-80℃，保压时间40-90秒,之后脱模。
6.根据权利要求5所述的连续纤维热塑性复合塑料座椅骨架的加工方法，其特征在于：所述步骤四不脱模,拔出阳模,在连续纤维热塑性复合塑料片材形成整体相互连通的槽内置入加热至200-240℃的长纤维热塑性复合塑料料条,用另一个在阳模压入整体相互连通的槽内,该阳模上设置加强筋对应的槽, 模压力1500-1800T/M2，阴阳模具温度30-80℃，保压时间40-90秒,之后脱模, 整体相互连通的槽内为长纤维热塑性复合塑料支撑加强筋。
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