先进拉挤C型梁预成型方案研究

发布时间：2021-09-04 00:09

　　超长桁梁类复合材料构件可用以预浸料为原材料的先进拉挤成型工艺（Advanced Pultrusion,ADP）实现低成本、高效率生产。先进拉挤预成型阶段是将带状坯料连续折弯变形为指定截面的过程。本文基于先进拉挤生产C型截面长桁,建立预变形分析模型,确定模具最优长度为1100 mm,设计变形约束截面曲线有效地约束了纤维变形过程,提出以张力控制为基础的预成型方案对变形模型进行修正,计算结果显示放料端高度为50.9375 mm时纤维变形路径差最小,使其由2.42‰下降至1.22‰,并以此设计预成型模具及张力控制装置;研究了BA3202预浸料树脂流变特性及凝胶特性,确定了预成型100℃、热压180℃、保温60 min的拉挤成型工艺参数;拉挤试验过程中预浸料表面无褶皱堆积,拉挤制件折弯效果良好,角区表面质量高,金相观察制件内部铺层纤维无屈曲,表明工艺参数设置合理,预成型方案可行。 

【文章来源】：复合材料科学与工程. 2020,(10)北大核心

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

先进拉挤成型示意图

C型梁为加筋壁板中最为常见的加强筋结构之一[8-10],研究其变形成型过程具有代表意义,采取的设计方法具有通用性,可为Π型、帽型、Ω型等型材连续折弯变形提供参考借鉴。本文研究的C型梁截面尺寸如图2所示。预成型模具的设计目标是将平板状预浸带经预成型模具连续折弯成型至指定截面形状。1.1 模具长度确定

预成型模具的长度即为预浸带变形的长度,理论上其变形长度越长,变形过程越缓和,最终的成型效果也越好。然而考虑到工程实际,预变形模具不可能无限长,因此需确定预变形模具长度,确定模具长度最优值。设计时以制件内表面尺寸兼顾预浸料幅宽,简化变形过程,得到如图3所示分析模型。A1B1C1D1为简化的预浸带,最终截面形状ABCD由直线段AB、CD与圆弧段BC(R5)构成。以拉挤方向为y轴,成型截面为xz平面建立空间坐标系,并规定模具长度为Y1,A1B1C1D1端高度值为Z1。将圆弧折弯端划分为11条等距直线,并以此11条直线代表纤维变形路径。计算A1B1-AB段各线段的长度L1:


本文编号：3382148