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碳纖維熱壓罐模具設計研發注意事項

文章來源:鑫泰熱壓罐人氣:1714發表時間:2018-10-11 16:23:37

  隨著新材料的發展碳纖維在一些高端領域比如說飛機結構件上用量的逐步增加,零件越來越大而復雜,這樣以來就對碳纖維制件的質量提出了更高的要求。但是其實因為該材料的特點所以說其質量在很大程度上取決于成型模具的質量,想要得到優秀的模具就需要設備上下功夫,除模具質量對制件質量的影響外,模具的尺寸、重量對模具成本以及復材制件的總制造成本有很大影響。


碳纖維熱壓罐


  通過對碳纖維熱壓罐成型模具的設計、制造、轉運及使用驗證等工程研究及分析,結合模具設計的經驗方法,歸納出以下幾點模具設計原則。

  一、滿足制件結構及工藝要求:在設計碳纖維成型模具前,要對制件的設計輸入進行充分分析,以產生模具結構的初步概念。

  二、模具材料的選擇:用作碳纖維成型模具的材料主要有普通鋼、INVAR鋼、碳纖維、鋁等。選擇的時候還要注意材料的高溫性能、成本、周期及使用次數來選擇,不同的應用可以選擇不同的材料,并沒有相應的材料是萬能的,所以也要根據應用來選擇模具的材料。

  三、模具熱膨脹的補償:當模具與預浸料進熱壓罐固化時,隨著溫度的升高,模具會膨脹而使尺寸增大,達到保溫狀態時最大,此時預浸料反應固化,與模具尺寸一致。在固化完成后降溫的過程中,模具和固化好的制件都會收縮,但如果模具材料與碳纖維制件的熱膨脹系數不一致,收縮量也就不一致,從而導致制件尺寸和模具尺寸有偏差。不過這里要說明一下的是材料不一樣它的這些特性也會不一樣,在選擇模具材料的時候可以先將這一部分選好,模具熱膨脹還將影響到制件的變形及脫模等問題。在設計模具時要把這些因素考慮進去。

  四、模具回彈角的補償:回彈角因與模具材料,鋪層方向及結構對稱性有關,可通過數字模擬及試驗測試的方法得到,目前用的較多的是通過經驗值結合試驗值來獲得回彈角的大小,而數字模擬有待于提高對熱壓罐溫度場及碳纖維反應機理的精準分析。在模具設計時,預先把回彈角考慮進去,即制件夾角加上回彈角等于模具夾角,使制件在脫模回彈后符合工程數模要求。

  五、應力分析準則:減重是模具設計優化的一個重要方面。減重的方法必須要通過合理的計算,否則會直接影響到模具的強度和剛度,從而在使用過程中產生變形而影響制件質量。對于一些輔助的部件比如說吊環、輪子、撐腳也需要進行強度校核,以確保模具能夠安全地起吊和轉運。


碳纖維熱壓罐


  以上就是碳纖維熱壓罐模具設計研發注意事項了,關于模具的設計研發是很有技術含量的工作,在設計的時候一定要進行全面的考慮,否則在完成后的修補將會變得非常麻煩,所以說要在設計的時候多花點時間將質量搞好,在完成后達到一勞永逸的效果。
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