碳纤维电动汽车引擎盖的设计和制造

聚合物增强复合材料（FRP）是近年来研究较多的一种新型材料。本文介绍了在使用玻璃钢制造电动汽车前罩的情况下，为轻量化底盘和提高自主性所取得的效果。介绍了碳纤维/环氧树脂在模具设计阶段、三维造型、材料设计和前罩制造中的应用，得到了模具零件中CFRP零件的良好表面。这将复制模具表面并具有非常好的准确性。在碳纤维片的后部，波浪表面通常用于VARTM（The Vacuum Assisted Resin Transfer Mould）技术。所获得的增强度在重量分数中为64%。前罩的设计适用于CFRP部件。引擎盖的形状为复合材料的典型设计。零件的表面边缘和脊适配，通过半径圆弧连接。在临界边缘没有观察到气泡或增强材料的损坏。碳纤维织物在模具上采用原始的处理方式。与金属薄板厚度为0.5mm的型钢相比，复合材料引擎盖的纵向刚度增加了52%，横向刚度增加了8%，扭转刚度增加了30%(模拟结果)。前罩CFRP材料的密度为 1450kg/m3，重量为 3 880g。比较0.5mm厚钢的引擎罩重量为9 400g，从0.8mm厚的铝合金重量为8 120g。如果我们将复合材料罩盖的重量与金属件的重量进行比较，其比钢制件的重量减少69%，而比铝合金罩盖的重量下降了53%。用于制造电动车引擎罩的复合材料具有显着的重量减轻。这对电动车辆的质量降低有很大的贡献，并增加了汽车的自主性。获得引擎罩的制造技术通常用于高性能CFRP领域。得到的复合结构均匀，强度增加了64%。在没有孔隙的情况下，碳/环氧树脂的表面看起来很好。有限元分析的汽车前罩机械结构表明，该复合材料的设计符合标准的静态试验的要求。