随着汽车尾气污染与能源匮乏的问题日益严重,使用电动汽车是世界公认的解决方案,其续航量成为衡量电动汽车的标准。电动汽车的电池质量占整车质量的1/3～1/5,占用空间大。电池盒作为电池的承载与保护装置,多采用金属材料,造成了汽车过重的情况,影响了电池的使用效率。采用预浸料模压工艺成型的连续纤维增强复合材料制品具有质量轻、耐腐蚀、比强度高等优点,可应用于复合材料电池盒制造成型。但在生产过程中如直接将单层预浸料叠放模压会导致制品出现局部堆积、撕裂及分层等现象,从而影响产品质量,因此需要在多层预浸料模压之前对其进行预压成型。本文主要研究复合材料电池盒预成型工艺,并设计复合材料电池盒自动预成型系统。本文针对复合材料电池盒预成型工艺进行分析,重点研究预成型体的展开算法与预压方式。针对预成型体的展开进行计算,使用有限元逆算法作为展开算法,利用弧长映射法所得解去作为初始解,通过ABAQUS求解器求解迭代方程,编写有限元逆算法展开程序,实现对预成型体的展开。针对预成型体的预压方式进行研究,首先对整体预压方式进行软件模拟仿真预压过程,发现整体预压方式的不足,然后针对性的提出分步式预压方案,建立预压优化方向模型,计算分步式预压最优方向,最后完成对预成型体预压工艺的设计。设计复合材料电池盒自动预成型系统,利用Visual Studio开发控制系统上位机界面,结合有限元逆算法程序实现预成型体的实时展开,使用TIA Portal V15编写西门子S7-1200 PLC下位机程序,对程序进行模块化划分,实现上位机与各个工位的实时通讯与控制,完成对整个预成型系统的设计。本文设计的复合材料电池盒自动预成型系统可实现多种型号及尺寸电池盒壳体展开,并根据展开轨迹进行预浸料切割,设计的分步预压工艺实现了多层预浸料的快速、优质、高效预压制成型,实现了复合材料电池盒预成型体的自动化生产,提高了生产效率和产品质量。