Steel/CFRP复层材料构件的混合热共冲工艺研究
发布时间：2021-01-08 18:04
为了满足新能源车辆对轻量化及高强度的严苛要求,提出将高强度钢板与CFRP预浸料组成Steel/CFRP复层材料,通过两种异质材料的匹配设计和优势互补,实现车体承力件轻量化新思路。针对Steel/CFRP,提出适用于轻量化Steel/CFRP车体构件高效量产的混合热共冲工艺,阐述了其工艺原理及特点;设计开发了用于Steel/CFRP复层材料盒形件混合热共冲成形工艺试验用的可加热温控模具,介绍了其结构组成及主要零件。开展了相应的工艺试验,证明了所提出Steel/CFRP复层材料构件混合热共冲工艺方案的可行性和有效性,为后续对Steel/CFRP构件混合热共冲过程中材料的成形性能、变形行为、界面结合状态及安全性、吸能性研究,提供了必需的实验样品。
【文章来源】：锻压技术. 2016,41(09)北大核心
【文章页数】：4 页
【部分图文】：
不同Steel/CFＲP复层材料构件成形工艺原理对比图
图2模具结构图1.模架2.凸模固定板3.弹簧4.凸模5.压边圈6.试样7.凹模8.陶瓷加热板9.顶件装置Fig.2Structureofmold图3实验装置及模具1.模具工作部分2.温控仪3.变压器4.凸模5.凹模6.加热板Fig.3Experimentalsetupandmold不仅很好地证明了所提出Steel/CFＲP构件混合热共冲工艺的可行性和实施效果，而且为后续对Steel/CFＲP构件混合热共冲过程中材料的变形行为、界面结合状态及安全性、吸能性研究，提供了必需的实验样品。表1实验方案Table1Experimentalprograms实验号钢板层数预浸料种类预浸料层数拉深速度/(mm·s－1)拉深深度/mm成形温度/℃固化温度/℃11－－182580－203K3182580150313K3182580150图4混合热共冲Steel/CFＲP复层材料试样(a)Steel/CFＲP复层材料盒形件(b)纯CFＲP盒形件(c)纯钢制盒形件Fig.4SamplesofcombinedhotstampingforSteel/CFＲPlaminatematerial(a)BoxpartofSteel/CFＲPlaminatematerial(b)BoxpartofCFＲP(c)Boxpartofsteel4结语针对由高强度钢板与CFＲP预浸料组成的Steel/CFＲP复层材料车体构件的高效批量化生产，提出了Steel/CFＲP构件混合热共冲工艺，利用自主开发的模具，在Y28－200四柱液压机上顺利完成了相应的混合热共冲工艺试验，得到Steel/CFＲP盒形件试样，很好地证明了所提出工艺的可行性和有效性，为该工艺后续的应用基础研究提供必备的试验样品，对轻量化Steel/CFＲP复层材料车体构件的推广应用具有至关重要的意义。参考文献:［1］彭斐．量产车正式采用碳纤维增强复合材料［J］．汽车与配件，2015，(10):63－65．(下转第34页)30锻压技术第41卷
图2模具结构图1.模架2.凸模固定板3.弹簧4.凸模5.压边圈6.试样7.凹模8.陶瓷加热板9.顶件装置Fig.2Structureofmold图3实验装置及模具1.模具工作部分2.温控仪3.变压器4.凸模5.凹模6.加热板Fig.3Experimentalsetupandmold不仅很好地证明了所提出Steel/CFＲP构件混合热共冲工艺的可行性和实施效果，而且为后续对Steel/CFＲP构件混合热共冲过程中材料的变形行为、界面结合状态及安全性、吸能性研究，提供了必需的实验样品。表1实验方案Table1Experimentalprograms实验号钢板层数预浸料种类预浸料层数拉深速度/(mm·s－1)拉深深度/mm成形温度/℃固化温度/℃11－－182580－203K3182580150313K3182580150图4混合热共冲Steel/CFＲP复层材料试样(a)Steel/CFＲP复层材料盒形件(b)纯CFＲP盒形件(c)纯钢制盒形件Fig.4SamplesofcombinedhotstampingforSteel/CFＲPlaminatematerial(a)BoxpartofSteel/CFＲPlaminatematerial(b)BoxpartofCFＲP(c)Boxpartofsteel4结语针对由高强度钢板与CFＲP预浸料组成的Steel/CFＲP复层材料车体构件的高效批量化生产，提出了Steel/CFＲP构件混合热共冲工艺，利用自主开发的模具，在Y28－200四柱液压机上顺利完成了相应的混合热共冲工艺试验，得到Steel/CFＲP盒形件试样，很好地证明了所提出工艺的可行性和有效性，为该工艺后续的应用基础研究提供必备的试验样品，对轻量化Steel/CFＲP复层材料车体构件的推广应用具有至关重要的意义。参考文献:［1］彭斐．量产车正式采用碳纤维增强复合材料［J］．汽车与配件，2015，(10):63－65．(下转第34页)30锻压技术第41卷
【参考文献】：
期刊论文
[1]碳纤维复合材料在汽车工业中的应用[J]. 赵艳荣,胡平,梁继才,张文杰. 合成树脂及塑料. 2015(05)
[2]汽车轻量化材料及制造工艺研究现状[J]. 郭玉琴,朱新峰,杨艳,熊倪. 锻压技术. 2015(03)
[3]量产车正式采用碳纤维增强复合材料[J]. 彭斐. 汽车与配件. 2015(10)
[4]蓬勃发展的CF及其CFRP产业[J]. 罗益锋,罗晰旻. 高科技纤维与应用. 2015(01)
[5]汽车轻量化的必然选择(下)[J]. 李炜,侯志辉. 纺织科学研究. 2014(08)
[6]CFRP材料复合成型工艺及装置研究[J]. 郭玉琴,袁豹,孟钊,孙民航,郭娟. 锻压技术. 2014(02)
本文编号：2965052
【文章来源】：锻压技术. 2016,41(09)北大核心
【文章页数】：4 页
【部分图文】：
不同Steel/CFＲP复层材料构件成形工艺原理对比图
图2模具结构图1.模架2.凸模固定板3.弹簧4.凸模5.压边圈6.试样7.凹模8.陶瓷加热板9.顶件装置Fig.2Structureofmold图3实验装置及模具1.模具工作部分2.温控仪3.变压器4.凸模5.凹模6.加热板Fig.3Experimentalsetupandmold不仅很好地证明了所提出Steel/CFＲP构件混合热共冲工艺的可行性和实施效果，而且为后续对Steel/CFＲP构件混合热共冲过程中材料的变形行为、界面结合状态及安全性、吸能性研究，提供了必需的实验样品。表1实验方案Table1Experimentalprograms实验号钢板层数预浸料种类预浸料层数拉深速度/(mm·s－1)拉深深度/mm成形温度/℃固化温度/℃11－－182580－203K3182580150313K3182580150图4混合热共冲Steel/CFＲP复层材料试样(a)Steel/CFＲP复层材料盒形件(b)纯CFＲP盒形件(c)纯钢制盒形件Fig.4SamplesofcombinedhotstampingforSteel/CFＲPlaminatematerial(a)BoxpartofSteel/CFＲPlaminatematerial(b)BoxpartofCFＲP(c)Boxpartofsteel4结语针对由高强度钢板与CFＲP预浸料组成的Steel/CFＲP复层材料车体构件的高效批量化生产，提出了Steel/CFＲP构件混合热共冲工艺，利用自主开发的模具，在Y28－200四柱液压机上顺利完成了相应的混合热共冲工艺试验，得到Steel/CFＲP盒形件试样，很好地证明了所提出工艺的可行性和有效性，为该工艺后续的应用基础研究提供必备的试验样品，对轻量化Steel/CFＲP复层材料车体构件的推广应用具有至关重要的意义。参考文献:［1］彭斐．量产车正式采用碳纤维增强复合材料［J］．汽车与配件，2015，(10):63－65．(下转第34页)30锻压技术第41卷
图2模具结构图1.模架2.凸模固定板3.弹簧4.凸模5.压边圈6.试样7.凹模8.陶瓷加热板9.顶件装置Fig.2Structureofmold图3实验装置及模具1.模具工作部分2.温控仪3.变压器4.凸模5.凹模6.加热板Fig.3Experimentalsetupandmold不仅很好地证明了所提出Steel/CFＲP构件混合热共冲工艺的可行性和实施效果，而且为后续对Steel/CFＲP构件混合热共冲过程中材料的变形行为、界面结合状态及安全性、吸能性研究，提供了必需的实验样品。表1实验方案Table1Experimentalprograms实验号钢板层数预浸料种类预浸料层数拉深速度/(mm·s－1)拉深深度/mm成形温度/℃固化温度/℃11－－182580－203K3182580150313K3182580150图4混合热共冲Steel/CFＲP复层材料试样(a)Steel/CFＲP复层材料盒形件(b)纯CFＲP盒形件(c)纯钢制盒形件Fig.4SamplesofcombinedhotstampingforSteel/CFＲPlaminatematerial(a)BoxpartofSteel/CFＲPlaminatematerial(b)BoxpartofCFＲP(c)Boxpartofsteel4结语针对由高强度钢板与CFＲP预浸料组成的Steel/CFＲP复层材料车体构件的高效批量化生产，提出了Steel/CFＲP构件混合热共冲工艺，利用自主开发的模具，在Y28－200四柱液压机上顺利完成了相应的混合热共冲工艺试验，得到Steel/CFＲP盒形件试样，很好地证明了所提出工艺的可行性和有效性，为该工艺后续的应用基础研究提供必备的试验样品，对轻量化Steel/CFＲP复层材料车体构件的推广应用具有至关重要的意义。参考文献:［1］彭斐．量产车正式采用碳纤维增强复合材料［J］．汽车与配件，2015，(10):63－65．(下转第34页)30锻压技术第41卷
【参考文献】：
期刊论文
[1]碳纤维复合材料在汽车工业中的应用[J]. 赵艳荣,胡平,梁继才,张文杰. 合成树脂及塑料. 2015(05)
[2]汽车轻量化材料及制造工艺研究现状[J]. 郭玉琴,朱新峰,杨艳,熊倪. 锻压技术. 2015(03)
[3]量产车正式采用碳纤维增强复合材料[J]. 彭斐. 汽车与配件. 2015(10)
[4]蓬勃发展的CF及其CFRP产业[J]. 罗益锋,罗晰旻. 高科技纤维与应用. 2015(01)
[5]汽车轻量化的必然选择(下)[J]. 李炜,侯志辉. 纺织科学研究. 2014(08)
[6]CFRP材料复合成型工艺及装置研究[J]. 郭玉琴,袁豹,孟钊,孙民航,郭娟. 锻压技术. 2014(02)
本文编号：2965052
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