纖維復(fù)合材料由增強(qiáng)纖維與基體材料復(fù)合而成,具有強(qiáng)度高、密度小、耐腐蝕性好、可設(shè)計(jì)性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn),在汽車(chē)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。隨著汽車(chē)領(lǐng)域向低成本、高效率、自動(dòng)化不斷發(fā)展,復(fù)合材料構(gòu)件成型制備面臨更高的輕量化要求。從材料、結(jié)構(gòu)、工藝三個(gè)方面綜述汽車(chē)領(lǐng)域纖維復(fù)合材料構(gòu)件輕量化研究進(jìn)展,介紹連續(xù)纖維復(fù)合材料零部件的發(fā)展和應(yīng)用,重點(diǎn)給出汽車(chē)領(lǐng)域纖維復(fù)合材料輕量化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與加工工藝,對(duì)纖維復(fù)合材料發(fā)展的機(jī)遇和挑戰(zhàn)進(jìn)行展望。在節(jié)能減排的背景下,纖維復(fù)合材料在汽車(chē)輕量化設(shè)計(jì)中將有更廣泛的應(yīng)用。同時(shí),如何降低復(fù)合材料制品成本也將成為新的挑戰(zhàn)。 

【文章來(lái)源】：材料工程. 2020,48(12)北大核心EICSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：8 頁(yè)

【部分圖文】：

拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)域及優(yōu)化結(jié)果[39]

LCM成型工藝是將液態(tài)樹(shù)脂(或加熱熔化預(yù)置的樹(shù)脂膜)注入鋪在模具上的纖維預(yù)成型體,樹(shù)脂在流動(dòng)的同時(shí)完成纖維的浸潤(rùn)并經(jīng)固化成為制品。與熱壓罐成型相比,液體成型工藝可以省去預(yù)浸料加工、預(yù)浸料低溫儲(chǔ)存和使用昂貴的熱壓罐三道工藝過(guò)程,是一種成本相對(duì)較低的工藝。RTM成型工藝是最主要的液體成型技術(shù),它成型周期短、表面粗糙度好、尺寸精度高、制品纖維含量高[47],構(gòu)件減重效果明顯,能達(dá)到較好的輕量化效果。圖2為采用RTM工藝制造的車(chē)身面板[48]。4.2 新型成型技術(shù)

氣壓成型可避免模具之間的剛性接觸,使得構(gòu)件表面成型質(zhì)量更好。通過(guò)氣體加壓,可以使構(gòu)件受力均勻,從而得到厚度分布均勻的制品。該方法也因此有著其他方法無(wú)法替代的優(yōu)點(diǎn)。以制造纖維金屬層合板為例,通過(guò)熱氣壓成型,可以使層合板受力均勻,再加上氣體與工件之間為柔性接觸,就可以在提高工件表面質(zhì)量的同時(shí)得到性能更高的制品,目前,武漢理工大學(xué)陳一哲等[54]通過(guò)熱氣壓成型的方法,得到了成型質(zhì)量良好的碳纖維復(fù)合材料零件,圖3為使用氣壓成型制造的碳纖維零件�？傮w來(lái)看,采用單一的成型方法難以滿(mǎn)足汽車(chē)領(lǐng)域?qū)τ趶?fù)合材料構(gòu)件高效率、低成本的生產(chǎn)要求。為了更好地達(dá)到輕量化目標(biāo),需要綜合每種方法的優(yōu)缺點(diǎn),取長(zhǎng)補(bǔ)短、合理選擇。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]CFRP制孔加工技術(shù)的研究進(jìn)展與發(fā)展趨勢(shì)[J]. 付鵬強(qiáng),蔣銀紅,王義文,許成陽(yáng),周麗杰.  航空材料學(xué)報(bào). 2019(06)
[2]碳纖維及其復(fù)合材料在汽車(chē)領(lǐng)域的應(yīng)用[J]. 李春曉.  新材料產(chǎn)業(yè). 2019(01)
[3]加快汽車(chē)輕量化材料創(chuàng)新發(fā)展[J]. 王本力,曾昆.  新材料產(chǎn)業(yè). 2018(10)
[4]汽車(chē)用碳纖維復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與加工工藝[J]. 張勝男,劉艷兵.  汽車(chē)工藝與材料. 2018(09)
[5]航空航天領(lǐng)域先進(jìn)復(fù)合材料制造技術(shù)進(jìn)展[J]. 張璇,沈真.  紡織導(dǎo)報(bào). 2018(S1)
[6]汽車(chē)輕量化技術(shù):鋁/鎂合金及其成型技術(shù)發(fā)展動(dòng)態(tài)[J]. 付彭懷,彭立明,丁文江.  中國(guó)工程科學(xué). 2018(01)
[7]化工新材料應(yīng)用于我國(guó)汽車(chē)輕量化的機(jī)會(huì)分析——赴德國(guó)贏創(chuàng)工業(yè)集團(tuán)考察的啟示[J]. 白頤,馬捷,喬冰,秦玉廷.  化學(xué)工業(yè). 2018(01)
[8]鎂合金摩擦焊的研究進(jìn)展[J]. 游國(guó)強(qiáng),郭偉,張秀麗,文恒玉,沈鷺.  材料工程. 2018(01)
[9]面向多目標(biāo)的汽車(chē)懸架控制臂拓?fù)鋬?yōu)化研究[J]. 張志飛,陳仁,徐中明,賀巖松,李偉.  機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2017(04)
[10]汽車(chē)輕量化用碳纖維復(fù)合材料國(guó)內(nèi)外應(yīng)用現(xiàn)狀[J]. 劉萬(wàn)雙,魏毅,余木火.  紡織導(dǎo)報(bào). 2016(05)

博士論文
[1]復(fù)合材料層合板柔性機(jī)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化方法研究[D]. 同新星.西北工業(yè)大學(xué) 2017
[2]纖維增強(qiáng)復(fù)合材料框架結(jié)構(gòu)拓?fù)渑c纖維鋪角一體化優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 段尊義.大連理工大學(xué) 2016
[3]道路機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣污染物排放量的預(yù)測(cè)與控制措施研究[D]. 王小霞.長(zhǎng)安大學(xué) 2012

碩士論文
[1]基于漸進(jìn)均勻化理論的復(fù)合材料性能預(yù)測(cè)與分析[D]. 姜雪光.東北林業(yè)大學(xué) 2018
[2]復(fù)合材料懸架控制臂結(jié)構(gòu)輕量化設(shè)計(jì)[D]. 楊紹勇.湖南大學(xué) 2017
[3]基于碳纖維復(fù)合材料特性的下擺臂結(jié)構(gòu)輕量化設(shè)計(jì)[D]. 汪冬冬.湖南大學(xué) 2017
[4]碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料HP-RTM成型工藝及孔隙控制研究[D]. 王躍飛.湖南大學(xué) 2017
[5]碳纖維復(fù)合材料發(fā)動(dòng)機(jī)罩結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與優(yōu)化[D]. 吳方賀.吉林大學(xué) 2017
[6]長(zhǎng)玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料模壓成型工藝研究[D]. 胡章平.湖南大學(xué) 2015
[7]碳纖維復(fù)合材料汽車(chē)引擎蓋的設(shè)計(jì)和工藝研究[D]. 張強(qiáng).武漢理工大學(xué) 2014
[8]復(fù)合材料蜂窩夾層結(jié)構(gòu)性能與連接研究及其在汽車(chē)車(chē)身上的應(yīng)用[D]. 楊柳.華南理工大學(xué) 2012



本文編號(hào)：3249222