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保障行人安全的汽車復(fù)合材料閥蓋制造方法

降低成本、減輕質(zhì)量、保證產(chǎn)品品質(zhì)和安全是對(duì)所有汽車組件的基本要求。為獲得低成本的高質(zhì)量組件可以通過(guò)材料選擇、材料成本、生產(chǎn)產(chǎn)量、生產(chǎn)過(guò)程來(lái)實(shí)現(xiàn)。開(kāi)發(fā)了新的低成本和輕質(zhì)復(fù)合閥蓋。選擇玻璃纖維和黃麻纖維以及聚酯和環(huán)氧樹(shù)脂材料制造閥蓋。從原始金屬閥蓋中獲得逆向工程設(shè)計(jì)，利用聚酯纖維重新設(shè)計(jì)。將手工制造與真空輔助樹(shù)脂傳遞注塑（VARTM）工藝制造的合成聚酯纖維進(jìn)行對(duì)比研究。試驗(yàn)結(jié)果表明，基于VARIM工藝制造的合成聚酯纖維閥蓋更利于保護(hù)行人。

行人安全復(fù)合閥蓋的制造方法所采用的逆向工程設(shè)計(jì)有助于復(fù)雜表面設(shè)計(jì)且能節(jié)省大量時(shí)間。逆向工程使用激光掃描儀測(cè)量現(xiàn)有樣本，然后根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)構(gòu)造一個(gè)表面或?qū)嶓w模型。由基準(zhǔn)測(cè)試過(guò)程設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)生成復(fù)合材料的復(fù)合方法，綜合設(shè)計(jì)、材料和制造工藝等多種因素，以制造高質(zhì)量和安全的汽車組件。圖1為汽車復(fù)合材料閥蓋整個(gè)開(kāi)發(fā)流程。

原材料選擇。玻璃纖維具有良好的力學(xué)性能且成本相對(duì)較低。E級(jí)玻璃纖維的密度為2.5～ 2.58g/cm2，相比汽車傳統(tǒng)材料中鋁和鋼的密度低很多，同時(shí)其也具有電學(xué)性能特點(diǎn)，如介電系數(shù)較低（屬于良好的電絕緣體材料）、耐磨損性強(qiáng)、高耐蝕性等特點(diǎn)。同時(shí)，玻璃纖維材料易被處理和熔解，且與聚酯樹(shù)脂都有很好的兼容性。

Manuneethi Arasu P et al. Applied Mechanics and Materials Vols. 592- 594，2014.

編譯：朱會(huì)