碳纤维复合材料裙板调风窗OoA整体成型研究

贾朋军，孙建强，赵明，陈海军，董晴晴

(江苏恒神股份有限公司，江苏 丹阳 212300)

0 引言

碳纤维复合材料具有比强度高、比模量高、耐腐蚀的特点，同时结构性能可设计性强，可实现一体化设计，能有效地减少零件数量。在轨道交通领域，尤其是非承力结构件上得到了广泛的应用。目前碳纤维复合材料的应用在轨道交通领域面临的挑战是如何做到模块化设计、整体成型，从而减少装配的工作量，降低总体成本[1]。

整体成型可一次性成型复杂的复合材料结构，大大减少零件和紧固件的数量，提高制件性能，降低装配成本。整体成型要有创新和低成本的设计理念，关键在于制造，模具和材料是基础[2]。整体成型复杂复合材料构件重点需要解决铺层工艺设计的合理性和可操作性以及构件固化压力的可实现性[3]。

整体成型采用热压罐工艺和液体成型工艺研究的较多，但OoA工艺鲜有报道[4]。本文针对裙板调风窗，进行了碳纤维复合材料一体化结构设计和铺层设计。结合OoA成型工艺和闭模成型工艺，开发了OoA闭模整体成型工艺，研制了表面光滑平整、轮廓度和尺寸精度高的碳纤维复合材料裙板调风窗。

1 裙板调风窗结构介绍及选材

裙板调风窗安装在列车裙板的散热口处，可起到散热调风的作用。碳纤维复合材料裙板调风窗设计要求包括：

(1)调风窗能够承受多次拆装，可更换。

(2)设计及选用材料应使裙板的防火要求符合EN 45545(HL2级)。

(3)满足长期使用温度90 °的要求。

(4)采用低成本的OoA成型工艺。……