先進(jìn)拉擠C型梁預(yù)成型方案研究
發(fā)布時間:2021-09-04 00:09
超長桁梁類復(fù)合材料構(gòu)件可用以預(yù)浸料為原材料的先進(jìn)拉擠成型工藝(Advanced Pultrusion,ADP)實(shí)現(xiàn)低成本、高效率生產(chǎn)。先進(jìn)拉擠預(yù)成型階段是將帶狀坯料連續(xù)折彎變形為指定截面的過程。本文基于先進(jìn)拉擠生產(chǎn)C型截面長桁,建立預(yù)變形分析模型,確定模具最優(yōu)長度為1100 mm,設(shè)計變形約束截面曲線有效地約束了纖維變形過程,提出以張力控制為基礎(chǔ)的預(yù)成型方案對變形模型進(jìn)行修正,計算結(jié)果顯示放料端高度為50.9375 mm時纖維變形路徑差最小,使其由2.42‰下降至1.22‰,并以此設(shè)計預(yù)成型模具及張力控制裝置;研究了BA3202預(yù)浸料樹脂流變特性及凝膠特性,確定了預(yù)成型100℃、熱壓180℃、保溫60 min的拉擠成型工藝參數(shù);拉擠試驗(yàn)過程中預(yù)浸料表面無褶皺堆積,拉擠制件折彎效果良好,角區(qū)表面質(zhì)量高,金相觀察制件內(nèi)部鋪層纖維無屈曲,表明工藝參數(shù)設(shè)置合理,預(yù)成型方案可行。
【文章來源】:復(fù)合材料科學(xué)與工程. 2020,(10)北大核心
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
先進(jìn)拉擠成型示意圖
C型梁為加筋壁板中最為常見的加強(qiáng)筋結(jié)構(gòu)之一[8-10],研究其變形成型過程具有代表意義,采取的設(shè)計方法具有通用性,可為Π型、帽型、Ω型等型材連續(xù)折彎變形提供參考借鑒。本文研究的C型梁截面尺寸如圖2所示。預(yù)成型模具的設(shè)計目標(biāo)是將平板狀預(yù)浸帶經(jīng)預(yù)成型模具連續(xù)折彎成型至指定截面形狀。1.1 模具長度確定
預(yù)成型模具的長度即為預(yù)浸帶變形的長度,理論上其變形長度越長,變形過程越緩和,最終的成型效果也越好。然而考慮到工程實(shí)際,預(yù)變形模具不可能無限長,因此需確定預(yù)變形模具長度,確定模具長度最優(yōu)值。設(shè)計時以制件內(nèi)表面尺寸兼顧預(yù)浸料幅寬,簡化變形過程,得到如圖3所示分析模型。A1B1C1D1為簡化的預(yù)浸帶,最終截面形狀A(yù)BCD由直線段AB、CD與圓弧段BC(R5)構(gòu)成。以拉擠方向?yàn)閥軸,成型截面為xz平面建立空間坐標(biāo)系,并規(guī)定模具長度為Y1,A1B1C1D1端高度值為Z1。將圓弧折彎端劃分為11條等距直線,并以此11條直線代表纖維變形路徑。計算A1B1-AB段各線段的長度L1:
本文編號:3382148
【文章來源】:復(fù)合材料科學(xué)與工程. 2020,(10)北大核心
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
先進(jìn)拉擠成型示意圖
C型梁為加筋壁板中最為常見的加強(qiáng)筋結(jié)構(gòu)之一[8-10],研究其變形成型過程具有代表意義,采取的設(shè)計方法具有通用性,可為Π型、帽型、Ω型等型材連續(xù)折彎變形提供參考借鑒。本文研究的C型梁截面尺寸如圖2所示。預(yù)成型模具的設(shè)計目標(biāo)是將平板狀預(yù)浸帶經(jīng)預(yù)成型模具連續(xù)折彎成型至指定截面形狀。1.1 模具長度確定
預(yù)成型模具的長度即為預(yù)浸帶變形的長度,理論上其變形長度越長,變形過程越緩和,最終的成型效果也越好。然而考慮到工程實(shí)際,預(yù)變形模具不可能無限長,因此需確定預(yù)變形模具長度,確定模具長度最優(yōu)值。設(shè)計時以制件內(nèi)表面尺寸兼顧預(yù)浸料幅寬,簡化變形過程,得到如圖3所示分析模型。A1B1C1D1為簡化的預(yù)浸帶,最終截面形狀A(yù)BCD由直線段AB、CD與圓弧段BC(R5)構(gòu)成。以拉擠方向?yàn)閥軸,成型截面為xz平面建立空間坐標(biāo)系,并規(guī)定模具長度為Y1,A1B1C1D1端高度值為Z1。將圓弧折彎端劃分為11條等距直線,并以此11條直線代表纖維變形路徑。計算A1B1-AB段各線段的長度L1:
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