一种热进热出快速成型复合材料厚板簧的模压方法及装置

技术领域

本发明属于树脂基复合材料生产制造技术领域，尤其涉及一种热进热出快速成型复合材料厚板簧的模压方法及装置。

背景技术

在全球节能减排的号召下，汽车轻量化已成为行业发展的必然趋势。研究结果表明，如果纤维增强树脂基复合材料在汽车制造中发挥与钢/铝等重金属材料相同的作用时，能够使汽车的重量减重高达60％；并且，纤维增强树脂基复合材料具有可设计性强、一次成型、比模量高、耐疲劳、耐老化、抗腐蚀等优点，是实现汽车轻量化中取代传统重金属材料的首选材料。

板簧是汽车悬架中重要的弹性部件，它主要负责承受、传递车身与车桥间的各种作用力，起缓冲、减震作用，确保汽车平稳行驶，工作环境恶劣，是汽车的易损部件；汽车在行驶过程中，汽车板簧除了承受车厢及载物的重量，即除静载荷外，还要承受因路面不平、行驶工况不好等原因引起的冲击载荷，并因此造成单向循环弯曲应力，所以对其力学性能具有严格的要求。目前国内汽车行业使用的多为钢制板簧，虽然其结构简单、易于加工，但产品重、韧性差、能耗大、疲劳寿命短、更换次数多，且加工过程中存在很多环境污染问题；此外，板簧的主要失效方式是疲劳断裂和永久性塑性变形，因此，轻质高强的复合材料板簧的开发与应用就显得至关重要。从生产成本、产品性能和原材料成型特性三方面考虑，中温快速固化环氧树脂基玻璃纤维复合材料板簧，与传统钢制板簧相比，在重量上可以减轻60％～70％，不仅延续了钢制板簧结构简单、易于加工的优点，同时具备强度高、韧性好、弹性减退抗力好、屈强比高、耐摩擦、耐疲劳、耐冲击等一系列突出的特点，满足汽车行业的使用需求。作为承力的结构件，板簧还应具有一定的刚性，所以对于普通乘用车，复合材料板簧厚度一般在30mm～50mm；对承载载荷要求更大的重型车，复合材料板簧厚度一般在50mm～80mm以上。

在复合材料板簧的成型制造研究中，多采用预浸料模压工艺，由于板簧厚度要求，普通乘用车板簧预浸料铺贴层数在100层～160层，重型车板簧预浸料铺贴层数在160层～250层，比现有的复合材料制品铺贴要求更高。目前，复合材料板簧成型工序的整个生产流程工步繁琐，预浸料铺贴工序，撕预浸料表面的离型纸和背衬膜占用人力、耗费工时；整个工艺流程涉及的工装、设备较多，包括与板簧曲率相适应的铺叠模、预成型模具、预成型压机等，进而增加生产成本；为了保证预成型板簧易于从预成型模具脱出，同时预成型板簧外型轮廓和纤维纹理不发生改变，烘箱预热工序设置的工艺温度较低，导致预成型板簧放入固化模具后，占用压机继续升温；为了保证固化后的板簧内部质量和产品合格率，避免板簧脱模时因温差较大产生的内应力导致制件变形、开裂等问题，固化模具需待压机冷却降温至100℃以下脱模。虽然增加了烘箱预热工序，但为了满足预成型板簧质量要求，在板簧固化工序，仍然存在压机升温-加压保温固化-降温脱模反复过程，耗时、耗电，限制了汽车零部件生产线工艺流程简单、生产节奏快速、质量控点精简、生产效率高效、产品合格率高等要求的实现。

发明内容

本发明主要针对以上问题，提出了一种热进热出快速成型复合材料厚板簧的模压方法及装置，其目的是压缩现有复合材料厚板簧模压工艺成型周期，提升成型质量。

为实现上述目的，本发明提供了一种热进热出快速成型复合材料厚板簧的模压方法，包括以下步骤：

制坯，将预浸料置于制坯机构上，所述制坯机构沿板簧长度方向对所述预浸料进行铺贴、压实、切割，制得预浸料厚坯；

放坯，将制得的所述预浸料厚坯放入转移模腔中，其中，所述转移模腔的模腔内表面轮廓尺寸与板簧产品外型尺寸相同；

烘箱预热，将放置有所述预浸料厚坯的转移模腔，通过机械手放入T

合模固化，在所述二号烘箱预热结束后，将所述放置有预浸料厚坯的转移模腔通过机械手转移至温度恒定的压机固化模具模腔内合模固化，得到板簧粗坯，其中，在合模固化的加压过程中树脂从转移模腔四周的溢胶槽中流出；

脱模，将所述板簧粗坯和所述转移模腔一同从所述压机固化模具模腔内脱出；之后再将所述板簧粗坯从所述转移模腔中脱出。

进一步地，所述转移模腔由壁厚不同位置温度均匀性达到±3℃的导热材料制成。

进一步地，在所述制坯步骤中，所述制坯机构沿板簧长度方向对所述预浸料进行铺贴的步骤包括：

将0°无碱单向玻璃纤维预浸料和±45°无碱双轴玻璃纤维预浸料分别置于所述制坯机构上的自动送料辊；

所述制坯机构按照预先导入的铺层图顺序，自动识别铺层方向，由所述自动送料辊同时辊送所述0°无碱单向玻璃纤维预浸料和所述±45°无碱双轴玻璃纤维预浸料；

在所述辊送过程中沿所述板簧长度方向对所述0°无碱单向玻璃纤维预浸料和所述±45°无碱双轴玻璃纤维预浸料进行离型纸脱离和背衬膜脱离，其中，所述离型纸的自动剥离装置转动方向与所述自动送料辊转向相反，所述背衬膜的自动剥离装置转动方向与所述自动送料辊转向相同；所述离型纸的自动剥离装置和所述背衬膜的自动剥离装置的线速度相同，且与所述自动送料辊转速的比值为1.1～1.3。

进一步地，在所述烘箱预热的步骤中，所述一号烘箱一次加热6X个放置有预浸料厚坯的转移模腔，一号烘箱温度设定为T

进一步地，在所述脱模的步骤中，当所述转移模腔的温度自然冷却至65℃以下时，将所述板簧粗坯由固定于脱模工装的所述转移模腔中液压脱出，得到所述板簧粗坯。

进一步地，所述压机固化模具模腔采用并排排列的三个模腔结构，用于一次成型三根所述板簧粗坯。

进一步地，在所述脱模步骤后，还包括对所述板簧粗坯上的树脂飞边进行切边处理。

进一步地，在所述树脂飞边进行切边处理后，还包括对所述板簧产品的外观质量和外型尺寸进行检验。

进一步地，在所述检验完毕后，对所述板簧两端平面夹持区域进行打孔操作；对完成所述打孔操作的所述板簧装配卷耳。

为实现上述目的，本发明提供了一种热进热出快速成型复合材料厚板簧的模压装置，包括：

制坯机构，所述制坯机构包括自动送料辊、离型纸自动剥离组件、背衬膜自动剥离组件、热压辊、切割刀具、铺贴工作台平面；其中，所述自动送料辊数量至少为两组，其中一组所述自动送料辊用于辊送单向玻璃纤维预浸料，另一组所述自动送料辊用于辊送双轴玻璃纤维预浸料；所述离型纸自动剥离组件和背衬膜自动剥离组件，位于所述热压辊的后方，分别用于对所述单向玻璃纤维预浸料和所述双轴玻璃纤维预浸料的离型纸和背衬膜进行脱离；所述热压辊的外周面与所述单向玻璃纤维预浸料和所述双轴玻璃纤维预浸料的上表面相接触，用于将所述单向玻璃纤维预浸料和所述双轴玻璃纤维预浸料压实辊送至所述铺贴工作平台；所述切割刀具设置在所述铺贴工作平台上端，且沿板簧长度方向对所述辊送的预浸料逐层切割，得到预浸料厚坯；

放坯机构，所述放坯机构包括机械手和由导热材料制成的转移模腔，其中，所述机械手上设置有点位吸盘，所述点位吸盘用于将所述预浸料厚坯移栽至所述转移模腔的模腔内，其中，所述转移模腔的模腔内表面轮廓尺寸与所述板簧产品外型尺寸相同；

预热机构，所述预热机构至少包括不同预热温度的一号烘箱和二号烘箱，其中，所述一号烘箱和二号烘箱分别具有多个用于预热所述预浸料厚坯的放置区域；

合模固化机构，所述合模固化机构包括压机固化模具模腔，所述压机固化模具模腔用于在所述二号烘箱预热结束后，将所述放置有预浸料厚坯的转移模腔转移至温度恒定的所述压机固化模具模腔内合模固化，得到板簧粗坯；

脱模机构，所述脱模机构包括转移模腔脱模组件和板簧粗坯脱模组件，其中，所述转移模腔脱模组件用于将所述板簧粗坯和所述转移模腔一同从所述压机固化模具模腔内脱出；所述板簧粗坯脱模组件用于将所述板簧粗坯从所述转移模腔中脱出。

本发明的上述技术方案具有如下优点：通过两台烘箱设定两个温度梯度T

附图说明

图1为本发明实施例提供的复合材料板簧总成的示意图；

图2为本发明实施例提供的一种热进热出快速成型复合材料厚板簧的模压装置结构示意图。

图3为现有铺层预浸料的裁剪结构示意图。

图4为本发明实施例提供的一种热进热出快速成型复合材料厚板簧的模压方法流程示意图。

图5为本发明实施例提供的一种热进热出快速成型复合材料厚板簧的模压装置框架示意图。

图中：1、自动送料辊；2、0°无碱单向玻璃纤维预浸料；3、离型纸自动剥离装置；4、离型纸；5、背衬膜自动剥离装置；6、背衬膜；7、自动送料辊；8、±45°无碱双轴玻璃纤维预浸料；9、离型纸自动剥离装置；10、离型纸；11、背衬膜自动剥离装置；12、背衬膜；13、热压辊；14、切割刀具；15、预浸料厚坯；16、铺贴工作台；17、机械手；18、自动传送装置；20、板簧；100、制坯机构；200、放坯机构；300、预热机构；400、合模固化机构；500、脱模机构。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

复合材料的概念是指一种材料不能满足使用要求，需要由两种或两种以上的材料复合在一起，组成另一种能满足人们要求的材料，即复合材料。

复合材料种类很多，一般由增强材料和基体材料组成；其中，基体材料包括但不限于环氧树脂、聚酯树脂、热可塑性树脂等；强化材料包括但不限于碳纤维、玻璃纤维、芳族聚酰胺纤维等。

作为示例，本申请涉及的预浸料是使环氧树脂组合物含浸于增强纤维集合体而成的，因此可作为机械物性优异的纤维增强塑料的原材料。

图1是本申请实施例提供的复合材料板簧总成的示意图。

如图1所示，板簧20可包括复合材料板簧本体21，复合材料板簧本体21的两端进行打孔操作，对完成打孔的复合材料板簧本体21装配卷耳(未图示)，通过两端的卷耳连接到车身(车架)上；复合材料板簧本体21的中部要通过螺栓固定在车轴上。

本申请提供了一种热进热出快速成型复合材料厚板簧的模压方法，包括以下步骤：

S100：制坯，将预浸料置于制坯机构上，所述制坯机构沿板簧长度方向对所述预浸料进行铺贴、压实、切割，制得预浸料厚坯。

需要说明的是，本实施例中，如图2所示，将预浸料置于制坯机构的自动送料辊1和7，制坯机构按照预先导入的铺层图顺序，自动识别铺层方向，由自动送料辊1和7辊送预浸料，沿复合材料板簧20长度方向，在离型纸自动剥离装置3和9下对第一层预浸料进行离型纸4和10脱离，在背衬膜自动剥离装置5和11下对第一层预浸料进行背衬膜6和12脱离，随后，在自动传送装置18作用下，整张预浸料经过热压辊13压实排气，同时经过热轧辊13前方设置的多把切割刀具14对压实排气的整张预浸料进行切割，一次形成M条相同预浸料坯料，预浸料坯料的宽度比板簧的宽度小1mm，然后借助机械手17抓取铺贴工作台16至起始位置，沿板簧20长度方向对第二层预浸料进行离型纸、背衬膜脱离、整张预浸料铺贴、热压辊压实排气、切割刀具切割步骤，按照预先导入的铺层图顺序反复进行设定的次数N次，得到第一组预浸料厚坯15，所述预浸料厚坯15铺层和厚度相同，如此重复进行得到第二组预浸料厚坯、第三组预浸料厚坯、第四组预浸料厚坯……，直到所有铺层全部完成。

在上述实施例中，离型纸自动剥离装置3和9转动方向与自动送料辊1和7转向相反，背衬膜自动剥离装置5和11转动方向与自动送料辊1和7转向相同，所述离型纸自动剥离装置3和9和背衬膜自动剥离装置5和11，位于所述热压辊13的后方，和分别位于工作台的正上方和正下方，且位置相同，离型纸自动剥离装置3和9和背衬膜自动剥离装置5和11的线速度相同，速度比自动送料辊1和7转速快，速度比值为1.1～1.3。

然而，由于现有铺层预浸料包含0°、90°、+45°和-45°单向预浸料，90°方向预浸料尤其+45°和-45°单向预浸料在与表面离型纸和背衬膜脱离过程中，如图3所示，纤维丝束之间极易松散，给铺贴工作带来巨大困难；而且在坯料切割工序，坯料厚度受切割工具行程深度限制，导致长度a、a′不够，需要进行拼接，且+45°和-45°单向预浸料裁切浪费严重，需要说明的是，图3中c区域为裁切后的浪费区域。

基于此，本实施例将传统铺层方向0°、90°、+45°和-45°，调整为0°、+45°和-45°铺层方向，取消90°铺层方向。其中0°方向铺层仍采用无碱单向玻璃纤维预浸料，料片0°方向为单向预浸料长度方向，预浸料纤维面密度400g/m

另外，两种玻璃纤维预浸料均选用中温快速固化树脂体系，固化温度为(120～135)℃，固化时间(15～30)min，树脂固化度达98％以上，树脂固化后玻璃化转变温度Tg为156.1℃。

还需要说明的是，在本发明的描述中，术语“0°”、“+45°”、“45°”等指示的角度关系为基于附图所示的角度关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，上述角度只是三者的相对角度，而不是指示或暗示必须具有特定的方位，因此不能理解为对本发明的限制。

上述实施例通过制坯机构将现有技术中的预浸料下料、预浸料铺贴、坯料切割、预压实四个工序合并为预浸料厚坯制作一个工序，取消了预成型模具准备、预成型体入预成型模具、压机预压实、预成型板簧脱出预成型模具四个工序，减少了预压实压机和预成型模具的投入和人工成本、运输成本的投入。

S200：放坯，将制得的所述预浸料厚坯放入转移模腔中，其中，所述转移模腔的模腔内表面轮廓尺寸与所述板簧产品外型尺寸相同。

需要说明的是，本实施例中，将上述切割好的第一组预浸料厚坯、第二组预浸料厚坯、第三组预浸料厚坯、第四组预浸料厚坯……按照顺序依次放入转移模腔A、转移模腔B和转移模腔C，转移模腔A、转移模腔B和转移模腔C的模腔内表面轮廓尺寸与复合材料板簧产品外型尺寸相同。

S300：烘箱预热，将放置有所述预浸料厚坯的转移模腔，通过机械手放入T

值得注意的是，将放置有预浸料厚坯A′、预浸料厚坯B′和预浸料厚坯C′的转移模腔A、转移模腔B和转移模腔C由机械手放入烘箱进行预热，使预浸料中的环氧树脂粘度降低，预浸料变软。烘箱预热采用两个温度梯度T

在一些优选的实施例中，烘箱预热采用两台烘箱进行保温，一号烘箱一次加热6X个放置有预浸料厚坯的转移模腔，一号烘箱温度设定为T

S400：合模固化，在所述二号烘箱预热结束后，将所述放置有预浸料厚坯的转移模腔转移至温度恒定的压机固化模具模腔内合模固化，得到板簧粗坯；

在步骤S400中，烘箱保温结束后，将放置有预浸料厚坯A′、预浸料厚坯B′和预浸料厚坯C′的转移模腔A、转移模腔B和转移模腔C转移至温度恒定的T

需要进一步说明的是，放置有预浸料厚坯的转移模腔转移至压机固化模具模腔前，压机固化模具模腔始终保持(120～135)℃，固化中保持(120～135)℃，固化后顶出转移模腔时压机不降温仍然保持(120～135)℃，持续循环，使复合材料板簧生产线连续运转。本实施例在保证复合材料板簧内部质量和产品合格率的前提下，采用“一模三腔”固化模具，一次固化可同时得到3根板簧粗坯，将1根板簧的成型周期缩短至7min以内，突破了生产线效率瓶颈和成本问题。固化压机模具在转移模腔“入模-固化-出模”过程始终保持恒温(120～135)℃，第一模转移模腔(3腔)热出之后，马上可进行第二模转移模腔(3腔)热进，完成第二模复合材料板簧(3根)成型，重复上述步骤，得到第2模复合材料板簧粗坯4、板簧粗坯5和板簧粗坯6，持续循环至完成所有板簧粗坯模压成型，如此循环模压成型，实现了生产线不间断、连续运转，取消了入模前压机升温和出模后压机降温过程，节约能耗、降低成本的同时大大提高了生产线生产效率。

S500：脱模，将所述板簧粗坯和所述转移模腔一同从所述压机固化模具模腔内脱出；之后再将所述板簧粗坯从所述转移模腔中脱出。

需要说明的是，本实施例中，通过打开压机，将固化完成的3根板簧粗坯和转移模腔A、转移模腔B和转移模腔C，在T

本实施例，增加转移模腔热出工序，取消了压机升温-加压保温固化-降温脱模反复过程，固化完成的复合材料板簧粗坯和转移模腔从(120～135)℃的恒温压机模具中一起热出后，在室温状态下自然冷却降温，达到目标温度后，产品冷出，不占用压机升降温时间，同时转移模腔内表面轮廓尺寸与复合材料板簧产品外型尺寸相同，解决了板簧粗坯因温差较大产生的内应力导致脱模时制件变形、开裂等问题，大大提升产品合格率。

根据上述实施例中步骤S100-步骤S500以及图4，该板簧20成型工序通常包括：制坯、放坯、烘箱预热、合模固化、转移模腔热出、板簧粗坯脱模、切除树脂飞边、检验、打孔、装配等。其中，在步骤S600的切除树脂飞边中，需要对板簧粗坯1、板簧粗坯2和板簧粗坯3上的树脂飞边进行切边处理；在步骤S700的检验中，需要对板簧产品外观质量和外型尺寸进行检验，其中，板簧外观质量要求为纤维纹理完全不可紊乱，可以理解的是，产品表面纤维纹理清晰，方向未发生改变，无变形、开裂问题。在步骤S800的打孔中，需要对板簧两端平面夹持区域进行打孔操作；在步骤S900的装配中，需要完成打孔的板簧装配卷耳。

下面将以0°无碱单向玻璃纤维预浸料2、±45°无碱双轴玻璃纤维预浸料8和本申请披露的一种热进热出快速成型复合材料厚板簧的模压装置为例来描述本公开的技术方案。

根据本公开的示例，由图2和图5所示热进热出快速成型复合材料厚板簧的模压装置的结构图可知，该模压装置包括：

制坯机构100，制坯机构100包括自动送料辊1和7、离型纸自动剥离组件3和9、背衬膜自动剥离组件5和11、热压辊13、切割刀具14、铺贴工作台16；其中，自动送料辊1和7数量至少为两组，其中一组自动送料辊1用于辊送0°无碱单向玻璃纤维预浸料2，另一组自动送料辊7用于辊送±45°无碱双轴玻璃纤维预浸料8；离型纸自动剥离组件3和9和背衬膜自动剥离组件5和11，位于热压辊13的后方，分别用于对0°无碱单向玻璃纤维预浸料2和±45°无碱双轴玻璃纤维预浸料8的离型纸4、10和背衬膜6、12进行脱离；热压辊13的外周面与0°无碱单向玻璃纤维预浸料2和±45°无碱双轴玻璃纤维预浸料8的上表面相接触，用于将0°无碱单向玻璃纤维预浸料2和±45°无碱双轴玻璃纤维预浸料8加热、压实、排气、辊送至铺贴工作平台16；切割刀具14设置在铺贴工作平台16上端，且沿板簧20长度方向对辊送的预浸料逐层切割，得到预浸料厚坯15。

放坯机构200，放坯机构200包括机械手17和由导热材料制成的转移模腔，其中，机械手17上设置有点位吸盘，所述点位吸盘用于将所述预浸料厚坯15移栽至所述转移模腔的模腔内，其中，所述转移模腔的模腔内表面轮廓尺寸与所述板簧产品外型尺寸相同。

值得注意的是，所述转移模腔内部型腔与板簧外型吻合，用于约束T2℃临界加压点下内部预浸料厚坯的外型轮廓，保证纤维纹理不发生改变，由导热材料制成的转移模腔无需具备加热功能，通过本身良好的传热和本身结构的设计，使壁厚不同位置温度均匀性可以达到±3℃，另外，将预浸料厚坯15移栽在转移模腔的模腔中，便于机械手抓取转移模腔将其转移，将转移模腔应用在T3℃恒温的压机固化模具模腔中。需要说明的是，转移模腔各个位置深度为相应位置板簧产品厚度与上模厚度之和。

在一些优选的实施例中，转移模腔具有导向机构，可以防止放入压机固化模具模腔时位置偏移，导致与上模嵌入式合模时发生错位。

另外，转移模腔四周具有一圈溢胶槽，用于加压过程中树脂流出。

预热机构300，预热机构300至少包括不同预热温度的一号烘箱和二号烘箱，其中，一号烘箱和二号烘箱分别具有多个用于预热预浸料厚坯15的放置区域，如一号烘箱分为4个区域，二号烘箱分有2个区域；

合模固化机构400，合模固化机构400包括压机固化模具模腔，压机固化模具模腔用于在二号烘箱预热结束后，将放置有预浸料厚坯15的转移模腔转移至温度恒定的压机固化模具模腔内合模固化，得到板簧粗坯；

在本实施例中，压机固化模具模腔由固定的上模、固定的下模模腔和可拆卸的转移模腔三部分组成；下模模腔形状准确，与转移模腔外型吻合；下模模腔长期使用温度180℃，工作压力最大18MPa；压机固化模具模腔采用油浴加热，模具上下部分各带有1个测温孔，保证下模模腔内部温度均匀性达到±3℃；下模模腔具有合模间隙调整机构，确保上下模合模间隙均匀，压力均匀；下模模腔底面可液压升降，以方便固化后的板簧粗坯和转移模腔取出。

脱模机构500，脱模机构500包括转移模腔脱模组件和板簧粗坯脱模组件，其中，转移模腔脱模组件用于将所述板簧粗坯和所述转移模腔一同从所述压机固化模具模腔内脱出；所述板簧粗坯脱模组件用于将所述板簧粗坯从所述转移模腔中脱出。

本发明提供的一种热进热出快速成型复合材料厚板簧的模压方法及模压装置，通过采用双温度梯度烘箱恒温预热、转移模腔恒温“热进热出”、成型模具恒温固化的“三步”恒温模式，将现有改进后的固化过程中压机占模时间由1h缩短至20min；在保证复合材料板簧内部质量和产品合格率的前提下，采用“一模三腔”固化模具，一次固化可同时得到3根板簧粗坯，将1根板簧的成型周期缩短至7min以内，极大地简化了生产工艺流程，加快实现汽车零部件生产线工艺流程简单、生产节奏快速、质量控点精简、生产效率高效、产品合格率高的要求。

与普遍的复合材料板簧模压成型工艺相比，本发明将传统铺层方向0°、90°、+45°和-45°，调整为0°、+45°和-45°铺层方向，取消90°铺层方向。其中0°方向铺层仍采用无碱单向玻璃纤维预浸料，料片0°方向为单向预浸料长度方向，预浸料纤维面密度400g/m2；+45°和-45°方向铺层使用±45°无碱双轴玻璃纤维预浸料替代+45°单向预浸料和-45°单向预浸料，即沿预浸料长度方向的单层预浸料料片同时包括+45°和-45°两个纤维方向，料片0°方向为双轴布预浸料长度方向，预浸料纤维面密度600g/m2，解决了+45°和-45°单向预浸料裁切浪费问题。两种玻璃纤维预浸料均选用中温快速固化树脂体系，固化温度为(120～135)℃，固化时间(15～30)min，树脂固化度达98％以上，树脂固化后玻璃化转变温度Tg为156.1℃。

本发明通过自动铺叠-切割机将现有技术中的预浸料下料、预浸料铺贴、坯料切割、预压实四个工序合并为预浸料厚坯制作一个工序，取消了预成型模具准备、预成型体入预成型模具、压机预压实、预成型板簧脱出预成型模具四个工序，减少了预压实压机和预成型模具的投入和人工成本、运输成本的投入。

通过两台烘箱设定两个温度梯度T1℃和T2℃进行预热保温，T2℃比T1℃高(10～15)℃，目的是使预浸料中的环氧树脂粘度降低，预浸料变软达到预浸料的临界加压点T2℃，此温度下的预浸料在外力作用下可充分变形，比须借助转移模腔充分保证内部的预浸料厚坯外型轮廓和纤维纹理不发生改变。其中，一号烘箱一次可加热6X个放置有预浸料厚坯的转移模腔，烘箱温度设定为T1℃，预热时间为2h，烘箱1分4个区域，每30min开一次，将预热2h的放置有预浸料厚坯的3个转移模腔转移到第二台烘箱T2℃中；二号烘箱一次可加热3X个放置有预浸料厚坯的转移模腔，烘箱温度设定为T2℃，预热时间为1h，烘箱2分2个区域，每30min开一次，将预热1h时的放置有预浸料厚坯的3个转移模腔转移到固化压机模具中。由于转移模腔放入压机固化模具模腔中之前已达到所用的中温快速固化环氧树脂的临界加压点T2℃，缩减了现有模压工艺“压机合模加接触压、压机继续升温至临界加压点温度”的时间，进一步将固化过程中的压机占模时间由1h缩短至20min，同时合模即可加全压固化，减少了固化过程中的质量控制点，降低了产品固化过程的质量风险；在保证复合材料板簧内部质量和产品合格率的前提下，采用“一模三腔”固化模具，一次固化可同时得到3根板簧粗坯，将1根板簧的成型周期缩短至7min以内，突破了生产线效率瓶颈和成本问题。

固化压机模具在转移模腔“入模-固化-出模”过程始终保持恒温(120～135)℃，第一模转移模腔(3腔)热出之后，马上可进行第二模转移模腔(3腔)热进，完成第二模复合材料板簧(3根)成型，如此循环模压成型，实现了生产线不间断、连续运转，取消了入模前压机升温和出模后压机降温过程，节约能耗、降低成本的同时大大提高了生产线生产效率。

增加转移模腔热出工序，取消了压机升温-加压保温固化-降温脱模反复过程，固化完成的复合材料板簧粗坯和转移模腔从(120～135)℃的恒温压机模具中一起热出后，在室温状态下自然冷却降温，达到产品冷脱模。转移模腔内表面轮廓尺寸与复合材料板簧产品外型尺寸相同，解决了板簧粗坯因温差较大产生的内应力导致脱模时制件变形、开裂等问题，大大提升产品合格率。

还应理解，上述列举的复合材料厚板簧的模压快速成型的方法的各实施例，可以通过机器人或者数控加工方式来执行，用于执行所述方法的设备软件或工艺可以通过执行保存在存储器中的计算机程序代码来执行上述方法。需要说明的是，在不冲突的前提下，本申请描述的各个实施例和/或各个实施例中的技术特征可以任意的相互组合，组合之后得到的技术方案也应落入本申请的保护范围。应理解，在本申请的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的制备方法，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。