碳/玻璃纤维增强汽车大型面板件注塑成型工艺及性能研究

发布时间：2022-08-07 20:49

　　随着汽车工业领域的不断发展和创新,汽车轻量化已成为研究热点,然而汽车轻量化首先考虑的是新的轻型材料的开发和应用,于是碳纤维增强复合材料进入了我们的视野。碳纤维增强复合材料很大程度上可以满足我们轻量化及性能要求,但是纤维取向给我们带来了新的问题,取向状态的不同会对我们产品收缩不均、翘曲变形等一系列缺陷。注塑成型过程中填充阶段至关重要,温度的变化会引起塑料分子链的结构改变、纤维取向的改变,而这些改变都将直接影响制品质量。本文以汽车大型面板件为研究对象,碳纤维和玻璃纤维增强复合材料注塑成型工艺及性能研究。首先对碳纤维和玻璃纤维增强复合材料注塑成型机理进行分析,通过实例进行纤维模拟,在不同浇口位置和不同填充速率下对碳纤维和玻璃纤维的纤维取向进行数值模拟分析。其次通过Minitab对工艺参数筛选,筛选出模具温度、注射时间、V/P转换、冷却温度为主要影响因子,运用响应曲面法和正交试验法对筛选出的主要工艺参数进行优化,以各参数变化安排试验,以翘曲变形为研究指标,得出各工艺参数对翘曲变形的显著性,得出碳纤维增强其结果为:保压压力>注射时间>保压时间>熔体温度。玻璃纤维增强其结果为:保... 

【文章页数】：85 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题背景及研究意义
    1.2 碳/玻璃纤维概述及发展前景
    1.3 碳/玻璃纤维在汽车上的应用
    1.4 国内外关于碳/玻璃纤维复合材料的研究
        1.4.1 碳纤维增强塑料
        1.4.2 玻璃纤维增强塑料
    1.5 本文研究的主要内容
第2章 碳/玻璃纤维增强复合材料注塑成型理论分析
    2.1 碳/玻璃纤维增强机理概述
    2.2 纤维取向的描述
    2.3 纤维取向模拟实验
        2.3.1 玻璃纤维模拟实验
        2.3.2 碳纤维模拟实验
    2.4 本章小结
第3章 碳/玻璃纤维增强复合材料注塑成型工艺参数优化
    3.1 工艺参数的选择
        3.1.1 温度条件
        3.1.2 成型周期
        3.1.3 压力条件
    3.2 部分因子实验设计
        3.2.1 实验分析
    3.3 响应曲面实验分析
        3.3.1 响应曲面法
        3.3.2 响应曲面法实验设计
        3.3.3 建立响应曲面模型及结果分析
    3.4 正交试验分析
        3.4.1 正交试验简介
        3.4.2 正交试验基本原理
        3.4.3 正交试验设计
        3.4.4 正交试验结果分析
    3.5 两种设计方法结果对比分析
    3.6 本章小结
第4章 碳/玻璃纤维增强复合材料对成型制品翘曲变形影响研究
    4.1 翘曲变形理论分析
    4.2 碳/玻璃纤维增强复合材料对注塑翘曲变形的影响
        4.2.1 碳纤维增强复合材料对注塑翘曲变形结果统计表
        4.2.2 玻璃纤维增强复合材料对注塑翘曲变形结果统计表
    4.3 碳/玻璃纤维增强复合材料对制品翘曲变形对比分析
    4.4 本章小结
第5章 碳/玻璃纤维增强几种塑料对注塑制品性能的研究
    5.1 滑石粉对注塑收缩率的影响研究
        5.1.1 塑件成型收缩机理
        5.1.2 影响塑料成型收缩率的因素
        5.1.3 实例模拟
    5.2 碳纤维/玻璃纤维增强几种塑料对制品翘曲变形的研究分析
    5.3 本章小结
第6章 碳/玻璃纤维增强复合材料力学性能研究
    6.1 力学性能分析
    6.2 本章小结
第7章 结论与展望
    7.1 结论
    7.2 展望
致谢
参考文献
攻读学位期间的研究成果



本文编号：3671020