CN108481761A - 一种一体袋压成型出来的高铁卧铺梯子和扶手及其成型工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种一体袋压成型出来的高铁卧铺梯子和扶手的成型工艺，包括如下步骤：步骤1：尼龙风管的选材；步骤2：阻燃碳纤维预浸料的选材；步骤3：根据铺层结构顺序，从外到内依次为：3K斜纹阻燃预浸料、单向碳纤维预浸料、泡沫层，料片层、片胶层、金属层；步骤4：尼龙风管布置；步骤5：复合材料的固化成型，做成梯子、扶手粗胚；将上模和下模合好后，将模具放上热压机台，根据梯子、扶手成型工艺要求设定热压机工作参数。本发明提供的一体袋压成型出来的高铁卧铺梯子和扶手及其成型工艺，产品层间结构好，外部轮廓流畅，无拼接缝，尺寸精度高；与其他金属材料相比，同样达到阻燃的目的，且质量更轻，强度更高，化学稳定性更好。
Description
技术领域
本发明涉及一种高铁卧铺梯子和扶手及其成型工艺，具体涉及一种产品层间结构好，外部轮廓流畅，无拼接缝，尺寸精度高的一体袋压成型出来的高铁卧铺梯子和扶手及其成型工艺。
背景技术
轨道交通工具的发展，有效解决了城市道路拥挤问题，缓解了交通压力，同时满足了人们对速度，舒适的的要求。但交通设备普遍存在能源消耗多，温室气体排放量多的问题。目前，轨道交通设备上梯子、扶手等设施材质多数为铝合金或玻璃钢，在增加车体重量的同时又增加了能耗。因此，如何实现整车减重，又不影响其本身的强度和安全性成为人们关注的问题。碳纤维复合材料具有轻质，高强度，高模量以及耐候性好等优异性能，完全满足轨道交通行业轻量化设计要求。相较于金属材料，碳纤维复合材料耐腐蚀，可以提高高铁卧铺梯子、扶手的服务时间，节约检修费用。
发明内容
针对上述问题，本发明的主要目的在于提供一种成型方法简单易操作，产品层间结构好，外部轮廓流畅，无拼接缝，尺寸精度高的一体袋压成型出来的高铁卧铺梯子和扶手及其成型工艺。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：一种一体袋压成型出来的高铁卧铺梯子和扶手的成型工艺，所述成型工艺包括如下步骤：
步骤1：尼龙风管的选材；选择厚度为50-70um的尼龙风管裁剪成梯子、扶手模腔长度，预留吹气口位置长度余量；吹气口位置长度为20-50mm；
步骤2：阻燃碳纤维预浸料的选材；阻燃碳纤维预浸料由环氧阻燃树脂和碳纤维原丝预浸而成；
步骤3：根据铺层结构顺序，从外到内依次为：3K斜纹阻燃预浸料、单向碳纤维预浸料、泡沫层，料片层、片胶层、金属层，金属层的金属包裹在片胶层内；将原料铺入模腔内，并压实；
步骤4：尼龙风管布置；尼龙风管使用前需检查是否漏气，用气枪往风管里面吹气后封口，观察是否有气体漏出；
用脱模剂浸泡尼龙风管，将尼龙风管卷起来，避免折叠，放入盛有脱模剂的容器中，风管需全部没入脱模剂中，浸泡1-3小时；浸泡完成后，室温下待脱模剂挥发后，0.5-1小时后，将尼龙风管折叠放入模腔内；
步骤5：复合材料的固化成型，做成梯子、扶手粗胚；将上模和下模合好后，将模具放上热压机台，根据梯子、扶手成型工艺要求设定热压机工作参数。
在本发明的具体实施例子中，所述步骤1中，根据模腔大小不同，尼龙风管的直径可选择50mm，70mm。
在本发明的具体实施例子中，所述步骤2中，阻燃碳纤维预浸料的碳纤维原丝含量可根据产品不同壁厚要求选择150g/m2，200g/m2，环氧阻燃树脂含量为37％-40％。
在本发明的具体实施例子中，所述步骤3中，铺料过程需用刀片将鼓包位置划开，用刮板压实；所述金属件为铝合金。
在本发明的具体实施例子中，步骤4中，需将风管折叠成U型，避免打结扭转，拐角位置风管需留20mm-50mm余量。
在本发明的具体实施例子中，所述步骤5中，热压机工作参数为：
温度：140℃±5℃；
外部压力设置：4MPa；
内部压力设置：0-60s；0.2MPa；
60-120s；0.6MPa；
120-3700s；1.0MPa；
成型时间：3000-4000s。
一种一体袋压成型出来的高铁卧铺梯子和扶手，所述梯子、扶手为内部中空结构，根据铺层结构顺序，所述梯子、扶手的材料从外到内依次为：3K斜纹阻燃预浸料、单向碳纤维预浸料、泡沫层，料片层、片胶层、金属层，金属层的金属包裹在片胶层内；将原料铺入模腔内，并压实。
在本发明的具体实施例子中，所述梯子脚踏处成型出2mm的台阶，用于后期胶粘铝合金防滑脚垫；所述梯子、扶手内埋金属件和复合材料一体成型，金属件打孔后需安装不锈钢螺纹护套，使用时，用螺丝固定；所述梯子、扶手有开工艺孔，用于吹气内压成型。
在本发明的具体实施例子中，所述梯子工艺孔位于梯子底部，扶手工艺孔位于无金属件边侧面，成型后需要用料片将工艺孔封住。
在本发明的具体实施例子中，梯子螺纹孔为四个，位于顶端两侧各一个，距离底端171.5mm两侧各一个；所述扶手三个金属件位置开有直径16mm的孔，深度不超过35mm。
本发明的积极进步效果在于：本发明提供的一体袋压成型出来的高铁卧铺梯子和扶手及其成型工艺，产品层间结构好，外部轮廓流畅，无拼接缝，尺寸精度高；与其他金属材料相比，同样达到阻燃的目的，且质量更轻，强度更高，化学稳定性更好。
附图说明
图1为本发明的铺层结构结构示意图。
图2为本发明中梯子的整体结构示意图。
图3为本发明中扶手的整体结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图给出本发明较佳实施例，以详细说明本发明的技术方案。
图1为本发明的铺层结构结构示意图。一种一体袋压成型出来的高铁卧铺梯子和扶手的成型工艺，该成型工艺包括如下步骤：
步骤1：尼龙风管的选材；选择厚度为50-70um的尼龙风管裁剪成梯子、扶手模腔长度，预留吹气口位置长度余量；吹气口位置长度为20-50mm；
步骤2：阻燃碳纤维预浸料的选材；阻燃碳纤维预浸料由环氧阻燃树脂和碳纤维原丝预浸而成；
步骤3：根据铺层结构顺序，从外到内依次为：3K斜纹阻燃预浸料1、单向碳纤维预浸料2、泡沫层3，料片层4、片胶层5、金属层6，金属层6的金属包裹在片胶层5内；将原料铺入模腔内，并压实；将料片铺入模腔内，并将料片压实，避免层间留有空气；金属件放置前需要在表面包裹黑色片胶及料片；金属件包片胶的目的主要是为了和预浸料贴实，避免料片与金属件间脱层；其中梯子上端金属件一体预埋，下端金属件为背面钻孔后粘接，距离底端171.5mm；
本发明使用的金属件一般选为铝合金。
步骤4：尼龙风管布置；尼龙风管使用前需检查是否漏气，用气枪往风管里面吹气后封口，观察是否有气体漏出；
用脱模剂浸泡尼龙风管，将尼龙风管卷起来，避免折叠，放入盛有脱模剂的容器中，风管需全部没入脱模剂中，浸泡至少1小时；浸泡完成后，室温下待脱模剂挥发后，约半小时，将尼龙风管折叠放入模腔内；
步骤5：复合材料的固化成型，做成梯子、扶手粗胚；将上模和下模合好后，将模具放上热压机台，根据梯子、扶手成型工艺文件要求设定热压机工作参数。
步骤1中，根据模腔大小不同，尼龙风管的直径可选择50mm，70mm。
步骤2中，阻燃碳纤维预浸料的碳纤维原丝含量可根据产品不同壁厚要求选择150g/m2，200g/m2，环氧阻燃树脂含量为37％-40％。
步骤3中，铺料过程需用刀片将鼓包位置划开，用刮板压实；本发明中使用金属件为铝合金。
步骤4中，需将风管折叠成U型，避免打结扭转，拐角位置风管需留 20mm-50mm余量。
步骤5中，热压机工作参数为：
温度：140℃±5℃；
外部压力设置：4MPa；
内部压力设置：0-60s；0.2MPa；
60-120s；0.6MPa；
120-3700s；1.0MPa；
成型时间：3000-4000s。
图2为本发明中梯子的整体结构示意图。图3为本发明中扶手的整体结构示意图。如图2-3所示：梯子脚踏处成型出2mm的台阶，用于后期胶粘铝合金防滑脚垫；梯子、扶手内埋金属件和复合材料一体成型，金属件打孔后需安装不锈钢螺纹护套，使用时，用螺丝固定；梯子、扶手有开工艺孔，用于吹气内压成型。
梯子工艺孔位于梯子底部，扶手工艺孔位于无金属件边侧面，成型后需要用料片将工艺孔封住。
梯子螺纹孔为四个，位于顶端两侧各一个，距离底端171.5mm两侧各一个；扶手三个金属件位置开有直径16mm的孔，深度不超过35mm。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (10)
1.一种一体袋压成型出来的高铁卧铺梯子和扶手的成型工艺，其特征在于：所述成型工艺包括如下步骤：
步骤1：尼龙风管的选材；选择厚度为50-70um的尼龙风管裁剪成梯子、扶手模腔长度，预留吹气口位置长度余量；吹气口位置长度为20-50mm；
步骤2：阻燃碳纤维预浸料的选材；阻燃碳纤维预浸料由环氧阻燃树脂和碳纤维原丝预浸而成；
步骤3：根据铺层结构顺序，从外到内依次为：3K斜纹阻燃预浸料、单向碳纤维预浸料、泡沫层，料片层、片胶层、金属层，金属层的金属包裹在片胶层内；将原料铺入模腔内，并压实；
步骤4：尼龙风管布置；尼龙风管使用前需检查是否漏气，用气枪往风管里面吹气后封口，观察是否有气体漏出；
用脱模剂浸泡尼龙风管，将尼龙风管卷起来，避免折叠，放入盛有脱模剂的容器中，风管需全部没入脱模剂中，浸泡1-3小时；浸泡完成后，室温下待脱模剂挥发后，0.5-1小时后，将尼龙风管折叠放入模腔内；
步骤5：复合材料的固化成型，做成梯子、扶手粗胚；将上模和下模合好后，将模具放上热压机台，根据梯子、扶手成型工艺要求设定热压机工作参数。
2.根据权利要求1所述的一体袋压成型出来的高铁卧铺梯子和扶手的成型工艺，其特征在于：所述步骤1中，根据模腔大小不同，尼龙风管的直径可选择50mm，70mm。
3.根据权利要求1所述的一体袋压成型出来的高铁卧铺梯子和扶手的成型工艺，其特征在于：所述步骤2中，阻燃碳纤维预浸料的碳纤维原丝含量可根据产品不同壁厚要求选择150g/m2，200g/m2，环氧阻燃树脂含量为37％-40％。
4.根据权利要求1所述的一体袋压成型出来的高铁卧铺梯子和扶手的成型工艺，其特征在于：所述步骤3中，铺料过程需用刀片将鼓包位置划开，用刮板压实；所述金属件为铝合金。
5.根据权利要求1所述的一体袋压成型出来的高铁卧铺梯子和扶手的成型工艺，其特征在于：步骤4中，需将风管折叠成U型，避免打结扭转，拐角位置风管需留20mm-50mm余量。
6.根据权利要求1所述的一体袋压成型出来的高铁卧铺梯子和扶手的成型工艺，其特征在于：所述步骤5中，热压机工作参数为：
温度：140℃±5℃；
外部压力设置：4MPa；
内部压力设置：0-60s；0.2MPa；
60-120s；0.6MPa；
120-3700s；1.0MPa；
成型时间：3000-4000s。
7.一种一体袋压成型出来的高铁卧铺梯子和扶手，其特征在于：所述梯子、扶手为内部中空结构，根据铺层结构顺序，所述梯子、扶手的材料从外到内依次为：3K斜纹阻燃预浸料、单向碳纤维预浸料、泡沫层，料片层、片胶层、金属层，金属层的金属包裹在片胶层内；将原料铺入模腔内，并压实。
8.根据权利要求7所述的一体袋压成型出来的高铁卧铺梯子和扶手,其特征在于：所述梯子脚踏处成型出2mm的台阶，用于后期胶粘铝合金防滑脚垫；所述梯子、扶手内埋金属件和复合材料一体成型，金属件打孔后需安装不锈钢螺纹护套，使用时，用螺丝固定；所述梯子、扶手有开工艺孔，用于吹气内压成型。
9.根据权利要求8所述的一体袋压成型出来的高铁卧铺梯子和扶手,其特征在于：所述梯子工艺孔位于梯子底部，扶手工艺孔位于无金属件边侧面，成型后需要用料片将工艺孔封住。
10.根据权利要求8所述的一体袋压成型出来的高铁卧铺梯子和扶手,其特征在于：梯子螺纹孔为四个，位于顶端两侧各一个，距离底端171.5mm两侧各一个；所述扶手三个金属件位置开有直径16mm的孔，深度不超过35mm。
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