热塑性玻纤增强聚丙烯模压成形性研究及仿真分析

发布时间：2021-07-27 02:33

　　轻质复合材料是实现车身轻量化的重要途径。相对于热固性复合材料,热塑性复合材料因其可回收性,在汽车上的应用已引起了研究者、汽车制造商等广泛的兴趣。均衡性价比,玻纤增强聚丙烯复合材料是当前是汽车轻量化零部件开发中最常考虑的一种。然而,针对该材料的连续纤维增强类型（CFRTP）,对应模压成型缺陷的形成机理与控制方法尚欠明晰。因此,本文以混编玻纤增强聚丙烯复合材料为研究的对象,主要研究成型温度对材料成型特性的影响规律及分析成型缺陷对成型特性参数的敏感性,从而为上述材料应用于产品的设计与开发提供指导,具体研究内容概括如下:（一）温度对混编材料成型特性影响的研究:基于成型中材料温度的广义变化范围,进行不同温度下混编玻璃纤维聚丙烯复合材料的弯曲、偏轴剪切和成型特性实验。结果表明该材料的弯曲、剪切成型特性参数受温度影响很大,拉伸特性受温度影响很小。（二）半圆顶热模压成型研究:选取典型半圆顶形状特征,并设计相应热模型成型实验模具,以成型温度为变量,探究了其对热塑性材料成型性的影响机制与规律。结果表明成型温度对剪切角及褶皱的分布特征有显著影响,成型褶皱缺陷数量随着当前成型温度设定的增加而减少。（三）参数敏... 

【文章来源】：湖南大学湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

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【学位级别】：硕士

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复合材料在汽车行业的应用现状[20]

模压过程中的流动性、收缩率和压缩性对其产品的质量有很大的影，实际生产中，模压料模压成为目标产品与树脂的流动有关，而流与基体的黏度有关。模压料溶体的流动性过大对压制成型并不有利模压制品脱模后尺寸减小的特性。模具压制品发生收缩的主要原因构（化学）收缩。模具制品的线膨胀系数比模具材料大。因交联结收缩，实践证明，大多在 0.1%-0.2%.③压缩性压缩比来表示。压缩制品比容的比，值恒大于 1，纤维模压料的压缩比为 6~10，采用预缩比大的模压料称为坯料来减小压缩比。压成型时的温度、压力、时间是三个最重要的工艺参数。①成型压力的控制，包括压力的大小、加压次数和加压时机等问题。②压制与树脂的固化温度和固化速率有关。一般认为酚醛树脂的热压温度165℃为合适，有机硅树脂则在 200℃以上。③压制时间的控制，冷却三个时间之和为压制时间。金属对模准备模塑料、纤维

深入探索热塑性编制复合材料在热模压过程中的力学特性和变形机理，续的本构开发，成型仿真工作的开展，因此，对热塑性的复合材料进行研究是后续研究的基础。材料信息本章实验材料选择由泰山玻璃纤维有限公司生产的热塑性聚丙烯玻璃纤，具体型号是 Comtex-T-950-2215-PP-60-N 方格布，是由 E 玻璃纤维与PP）长丝复合而成的 Comtex-pp 直接粗纱经织造而成，组织为 2/2 斜纹为干态热塑性预浸料，适合于真空抽吸、模压工艺成型各种板材制品。单重、厚度均匀，外观瑕疵点少、快的浸透速度、制品强度高、良好的性能、可回收，重复利用。图 2.1 热塑性玻璃纤维的外观图，表 2.3 是玻术指标，玻纤含量为 60％，单位面积的重量大约为 98mm2，图 2.2 是由微镜观察纤维的实体。可以看出，该预浸料是由两种材料混纺编织成的性预浸料，由于玻璃纤维不规则反光，颜色亮是树脂 PP，暗色是玻璃


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