碳纤维增强复合材料新钻型结构设计及其对比试验

发布时间：2021-01-27 18:19

　　在碳纤维增强复合材料（CFRP）制孔过程中,易产生毛刺、分层等制孔缺陷,而钻头结构是影响制孔缺陷形成的关键因素。对此,在原有钻型基础上设计了两种新钻型,研究了原有钻型和两种新设计钻型的钻削轴向力和制孔效果。结果表明,在相同钻削工艺参数下,原有钻型"V型"刃的修除阶段的轴向力归零速度最大,新设计的燕尾开槽钻型的最小,这与制孔缺陷的变化规律基本一致,轴向力归零速度与制孔缺陷具有较好的映射关系;3种钻型均能有效减少毛刺,与原有钻型相比,新设计的两种钻型均能更好的去除毛刺和降低制孔缺陷;原有钻型的制孔缺陷以撕裂为主,新设计的开槽新钻型和燕尾开槽新钻型则以分层缺陷为主。据此可为CFRP制孔的刀具结构设计提供新的设计思路。 

【文章来源】：宇航材料工艺. 2020,50(04)北大核心

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

新钻型的设计及其优化

试验装置

为分析制孔缺陷的加工效果，试验后，采用超景深体视显微镜及其附带软件观测孔出口表层分层缺陷的形状、大小。为更准确的评价制孔缺陷的形态大小，采用修整分层因子Fda对孔出口侧的分层和撕裂等制孔缺陷进行评价[16]，如图3所示。其中，Dmax是分层区域最大直径，D0是孔的公称直径，Ad是分层区域与孔的总面积，A0是孔的面积，Fd为一维分层因子。3 结果与分析

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于CFRP层合板钻削轴向力时变曲线的钻头几何形状分析[J]. 贾振元,何春伶,付饶,王福吉,王小楠,钱宝伟.  复合材料学报. 2016(12)
[2]碳纤维增强树脂基复合材料制孔技术研究现状与展望[J]. 陈燕,葛恩德,傅玉灿,苏宏华,徐九华.  复合材料学报. 2015(02)
[3]高强度碳纤维增强复合材料层合板的钻削制孔过程及其缺陷形成分析[J]. 陈明,邱坤贤,秦声,王呈栋,蔡晓江.  南京航空航天大学学报. 2014(05)

博士论文
[1]CFRP低损伤钻削制孔关键技术研究[D]. 付饶.大连理工大学 2017



本文编号：3003516