本文選題：VARI成型工藝 + 汽車前地板��； 參考：《東華大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：碳纖維增強樹脂基復(fù)合材料以其高強度、比重小、出色的耐熱性、出色的抗熱沖擊性、低熱膨脹系數(shù)、熱熔小、優(yōu)秀的抗腐蝕與輻射性能，一直以來被譽為“材料的希望”。碳纖維復(fù)合材料在航空航天、橋梁、建筑、高速公路、風(fēng)機葉片、體育器材、汽車零件中被應(yīng)用。但是由于復(fù)合材料的制造成本高、工藝復(fù)雜，因此一直以來碳纖維復(fù)合材料并未得到非常廣泛的應(yīng)用，尤其在民用復(fù)合材料大型制件方面更是應(yīng)用非常少。因此，研究碳纖維復(fù)合材料汽車零部件的快速成型顯得尤為重要。 本課題研究了碳纖維復(fù)合材料汽車前地板成型的真空輔助成型工藝（VARI），，對汽車地板成型過程中的材料性能、參數(shù)等進行了研究，并對VARI工藝進行了探索。確定了適用于前地板主板和梁VARI成型工藝用雙酚A型樹脂體系的固化工藝定為80℃/2h+110℃/2h+140℃/2h，對國產(chǎn)和進口T300級平紋碳纖維進行力學(xué)性能研究，確定了適用于前地板主板和梁VARI成型工藝用增強材料為進口T300級平紋碳纖維，并且通過測試樹脂粘度與溫度的關(guān)系得到了最佳的樹脂注射溫度為50℃。 在VARI成型工藝當(dāng)中選擇合適的樹脂入口與樹脂出口的位置也非常重要，本課題中采用數(shù)值計算模擬的方法來確定樹脂的最佳注射口位置。纖維材料的滲透率是數(shù)值模擬過程當(dāng)中所用到的一個非常重要的參數(shù)，本文利用達西定律的推導(dǎo)公式，采用單向法測定了纖維增強物的滲透率為6.2E-11m2。最后利用PAM-RTM軟件模擬仿真了汽車前地板的VARI工藝充模過程，得出了較為合理的樹脂入口與抽氣口的位置，并且計算得出充模時間為982s，與實際充模時間820s比較接近，與傳統(tǒng)的“試錯法”相比縮短了實驗周期。 完成VARI工藝制備汽車前地板主板與橫梁后對制得的最終產(chǎn)品進行了測試，采用金相顯微鏡測試了前地板主板的纖維體積含量為57.4%，并且在不同位置，纖維體積含量不同；在主板平板處，纖維體積含量為61%，在主板拐角處，纖維體積含量為53%。用結(jié)構(gòu)膠完成橫梁和地板的膠結(jié)，對膠接完成后的前地板稱重，發(fā)現(xiàn)梁用VARI工藝成型組裝的前地板重量為13.6kg，相比于原金屬前地板，重量降低了49.63%；對前地板進行剛度測試，結(jié)果表明前地板梁用VARI工藝成型的前地板的剛度與原金屬前地板剛度相當(dāng)；最后對制備的前地板進行裝車試驗，并對裝車后的白車身進行了模態(tài)測試，結(jié)果表明其與原金屬車身的模態(tài)頻率相當(dāng)，滿足汽車前地板的性能要求。
[Abstract]:Carbon fiber reinforced resin matrix composites have been praised as "the hope of materials" for their high strength, small specific gravity, excellent heat resistance, excellent thermal impact resistance, low thermal expansion coefficient, small heat melting, excellent corrosion resistance and radiation resistance. Carbon fiber composites are used in aerospace, bridges, buildings, highways, fan blades, sports equipment, automotive parts. However, due to the high manufacturing cost and complex process of composite materials, carbon fiber composites have not been widely used, especially in the large-scale components of civil composite materials. Therefore, it is very important to study the rapid prototyping of automobile parts with carbon fiber composite material. The parameters were studied and the VARI process was explored. The curing process of bisphenol A resin system suitable for front floor motherboard and beam VARI molding process was determined as 80 鈩

本文編號：2003921